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第3节 地球的绕日运动
考点一、地球的公转
（一）地球公转的定义:地球在不断地绕着太阳运行，这种运动叫公转运动。
（二）地球公转的轨道(黄道):地球在公转过程中，所经过的路线上的每一点，都在同一个平面上，而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线，叫地球轨道。地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
（三）地球的公转方向:与自转方向一致，即自西向东。
（四）地球的公转周期:约为365.2422天，即通常所说的一年。
（五）黄赤交角:地球自转产生的赤道面与地球公转产生的黄道面之间的夹角为黄赤交角。由于地球公转时斜着身子，地轴与黄道面的夹角( 66.5°)基本不变，地轴的空间指向(北端始终指向北极星附近)基本不变，故黄赤交角(目前23.5°)也基本不变。。
【能力拓展】因地球倾斜着身子绕日公转，使地球在公转轨道的位置不断发生变化，所以同一地点，在一年中不同时期内所得到的太阳光热是不同的，这样就形成了四季，导致不同地方存在温差。
典例1：如图所示，地球在自转的同时，还在公转轨道上沿①→②→③-→④绕着太阳公转。下列说法中正确的是( )
A．地轴的北端总指向北极星附近 B．四季更替现象与地球自转有关
C．12月26日这天，地球位于②→③之间 D．地球处于②④位置时，全球昼夜平分
【答案】A
【解析】此题考查的是有关地球自转与公转的知识。地球的自转方向和公转方向都是自西向东的；自转一周是一天，公转一周是一年；在①是春分日②是夏至日③是秋分日④冬至日。
【解答】A：地轴的北端总指向北极星附近，正确。
B：四季更替现象与地球公转有关，错误。
C：12月26日这天，地球位于③→④之间，错误。
D：地球处于①③位置时，全球昼夜平分，错误。
变式1：（2021七下·杭州期末）2021年7月1日（农历五月二十二）是中国共产党建党100周年纪念日，当天地球大约处于图中的位置是（ ）
A． 甲～乙之间 B．乙～丙之间
C．丙～丁之间 D．丁～甲之间
【答案】C
【解析】北半球夏至日的日期是6月22日左右，冬至日的日期是12月22日左右，春分日的日期是3月21日左右，秋分日的日期是9月23日左右，结合图片思考解答。
【解答】北半球夏至日的日期是6月22日左右，而丙位置为太阳光直射北回归线因此是夏至日，所以丁位置是秋分日， 7月1日已经过了夏至日，因此当天地球大约处于图中的位置是丙～丁之间，C符合题意。
变式2：我们生活中的很多现象，往往蕴涵了科学知识。下列现象中，与地球公转无关的是( )
A．正午时，学校操场上旗杆的影子总是指向北方，且在不同季节长短不同
B．学校在冬季和夏季采用不同的作息时间，夏季起床时间要比冬季早
C．小明凌晨打开电视观看欧洲杯足球赛现场直播
D．杭州四季分明，春暖、夏热、秋凉、冬冷
【答案】C
【解析】因为地球倾斜着身子绕太阳公转出现的现象有：
一、四季交替；
二、太阳直射点的南北移动；
三、昼夜长短的变化；
四、正午太阳高度角的年变化。据此可判断选项。
【解答】A.正午时，学校操场上旗杆的影子总是指向北方，且在不同季节长短不同，这是正午太阳高度的年变化与地球的公转有关，A错误；
B.学校在冬季和夏季采用不同的作息时间，夏季起床时间要比冬季早，冬季和夏季昼夜长短发生变化，夏季长、冬季短，与地球的公转有关，B错误；
C.小明凌晨从床上爬起来观看欧洲杯足球赛现场直播，这一现象表明地球某处是深夜时另一端是白天，这是由地球是个不发光、不透明的球体引起的，与地球公转无关，C正确；
D.杭州四季分明，春暖、夏热、秋凉、冬冷，四季的交替与地球的公转有关，D错误。
变式3：（2021七下·临海期末）我们身边的很多现象与地球运动有关。台州市某学校兴趣小组对树影的变化进行了观察，并绘制了简单的示意图。据图回答问题：
（1）某日正午树影在一-年中最长，该日可能是 (选填“夏至日”或“冬至日”。
（2）以下是兴趣小组对一天中树影变化与太阳照射的描述，与事实相符的是 。
A．树影由长变短再变长
B．形成b点树影时刚好为正午时分
C．一天中树影的变化与地球公转有关
（3）当地球按图中由丁→甲→乙的方向公转时，我们将观察到正午树影一天比一天 (选填“长”或“短”)。
【答案】（1）冬至日 （2）A；B （3）短
【解析】（1）地球公转产生的现象是季节的变化和太阳高度角的变化。
（2）
【解答】（1）当太阳光线直射南回归线时，是北半球的冬至日，北半球的太阳高度角最小，影子最长，因此冬至日这一天， 某日正午树影在一-年中最长影子最长。
（2）A、早晨、晚上太阳高度小，影子长，中午太阳高度大，影子短，因此树影由长变短再变长，A符合题意；
B、b位置的树影最短，即中午太阳高度大，影子最短，B符合题意；
早晨、晚上太阳高度小，影子长，中午太阳高度大，影子短，可知一天中树影的变化与地球自转有关，AB符合题意。
（3）当地球运行在丁冬至日—甲春分日—乙夏至日之间时，太阳的高度角逐渐变大，其正午树影一天比一天短。
考点二、正午太阳高度变化
（一）太阳高度
对于地球上的某个地点，太阳高度指太阳光和地面之间的交角。
（二）太阳高度的特点
同一地点一天内太阳高度是不断变化的。日出日落时角度都为0°，当太阳位于正南或正北方向时，太阳高度最大。
（三）正午太阳高度
在一日内，当太阳位于正南或正北方向时，太阳光和地面交角最大，称为正午太阳高度。
(1)在同一时间，正午太阳高度随纬度不同而不同。
(2)在同一地点，正午太阳高度的大小，随季节变化而发生有规律的变化。
（四）太阳直射点
(1)概念:有的地方正午会受到太阳光垂直照射， 简称直射。地表接受太阳垂直照射的点叫做太阳直射点。
(2)太阳直射点的变化规律。
太阳直射点的移动:一年中，太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。即太阳直射点最北只能到达北回归线，最南只能到达南回归线。
（五）正午太阳高度的纬度分布规律
太阳高度与太阳直射点的位置有关，太阳直射点上是太阳高度最大的地方。正午 太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的。
(1)在夏至日，正午太阳高度由北纬23.5°向南北两侧递减。
(2)在冬至日，正午太阳高度由南纬23.5°向南北两侧递减。
(3)在春分日、秋分日，正午太阳高度由赤道向南。
6.正午太阳高度的季节变化规律
地球上中、高纬度地区的正午太阳高度，夏季较大，冬季较小。北半球中、高纬度地区的正午太阳高度，夏至日最高，冬至日最低。如北纬40°地区的正午太阳高度，夏至日约为73.5°，冬至日约为26.5°。南纬40°地区的正午太阳高度，夏至日约为26.5°，冬至日约为73.5°。
7.杆影的变化
杆影的长度和太阳高度有关，太阳高度越大，影子越短;太阳高度越小，影子越长。
(1)一天中杆影的长度和方向的变化。
同一地点的杆影的长度在一天中的变化:一天中的正午，杆影朝着正北或正南方向时，杆影最短，此时太阳位于该地的正南或正北方向，太阳光和地面的交角最大(即太阳高度最大)。
(2)一年中正午杆影的长度和方向的变化。
同一地点的杆影长度年变化:北半球中、高纬度，夏季正午的杆影要比冬季的杆影短
同一时间不同纬度杆影变化:同一天，不同纬度正午杆影的长度不一样。正午太阳高度随着太阳直射点向南、北两侧递减，杆影也随之越来越长
典例1：（2021七下·仙居期末）图1是某天杆影长度变化示意图，图2是一年中夏至日与冬至日中午杆影长度变化示意图。下列说法正确的是( )
A．杆影的形成是光的反射现象
B．图1中杆影长度的变化与地球公转有关
C．图2中杆影长度的变化与地球自转有关
D．图2中夏至日时，太阳直射在北回归线上
【答案】D
【解析】杆影的长度和太阳光与地面的夹角有关，这个夹角是太阳高度角。一天中的正午，即正午12时，杆影朝向正北或正南方向时，杆影最短，此时太阳位于该地的正南或正北方向，太阳光和地面的夹角最大，处在不同纬度看到影子的方向是不同的。
【解答】A、杆影的形成是光沿直线传播，A不符合题意；
B、图1中表示的是一天中杆影长度的变化，这与地球自转有关，B不符合题意；
C、图2中是一年中杆影长度的变化，这与地球公转有官，C不符合题意；
D、图2中夏至时，此时太阳直射在北回归线，D符合题意。
变式1：（2022七下·杭州期末）如图所示，地球在公转轨道上沿①→②→③→④绕着太阳公转。下列说法正确的是（ ）
A．地球公转的方向为自东向西
B．地球公转产生了昼夜交替现象
C．6月21日这天地球位置最接近图中的④
D．地球从①处运行到②处，太阳直射点在地球表面向北移动
【答案】D
【解析】太阳同一时间里只能照亮地球的一半，产生昼夜现象；地球不停地自转产生了昼夜交替现象、地方时、日月星辰的东升西落等现象；地球在自转的同时还要绕着太阳转动叫地球公转，产生了四季变化、正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化以及地球五带等现象。
①春分日（3月21日前后）、②夏至日（6月22日前后）、③秋分日（9月23日前后）、④冬至日（12月22日前后）
【解答】A：地球公转的方向为自西向东，A错误。
B：地球自转产生了昼夜交替现象，B错误。
C：6月21日这天地球位置最接近图中的②，C错误。
D：地球从①处运行到②处，太阳直射点在地球表面向北移动，D正确。
变式2：（2022七下·滨江期末）读图，回答下列问题：
（1）图甲中，根据地球的自转方向，可知此图是以地球 (填“南极”或“北极”上空观察所得，图中A，B，C，D，E处于黑夜的点是 。
（2）图甲中这天为夏至日，太阳直射在图乙的 点， 这天的昼长 (选填“全年最长”“全年最短”或“昼夜平分”)。
【答案】（1）北极；B （2）b；全年最长
【解析】地球自转是地球绕地轴自西向东自转，产生了昼夜更替，日月星辰的东升西落等现象。
北半球夏至日的日期是6月22日左右，冬至日的日期是12月22日左右，春分日的日期是3月21日左右，秋分日的日期是9月23日左右。夏至日的日期是6月22日左右，此时太阳直射北回归线。
【解答】(1)根据地球自转方向为逆时针旋转，可推断甲图是以北极为中心投影的极地俯视图，图中图中A，B，C，D，E处于黑夜的点是B。
（2） 图甲中这天为夏至日，太阳直射在北回归线上，图乙的b点， 这天的昼长全年最长。
变式3：读图(阴影表示黑夜，非阴影表示白天)，回答下列问题。
（1）在图上画出太阳照射光线。
（2）图中EBF线为 (填“晨”或“昏”)线。
（3）该图表示北半球的节气为 ，其判断依据是 。
（4）此时，A、B、C、D四点中太阳高度等于0°的是 。该日正午太阳高度最大的是 ，白昼最长的是 。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）晨
（3）冬至日；太阳直射南回归线，北极圈及以北地区为极夜
（4）B、C；A；B
【解析】地球自转的方向是自西向东，由南极俯视，呈顺时针方向，由北极俯视，呈逆时针方向；
地球自转的周期是24小时，即一天；地球自转产生的现象是昼夜交替、日月星辰的东升西落和时间差异。
晨昏线即晨昏圈，是指地球上昼半球和夜半球之间的分界线，是地球的大圆圈。春秋二分，全球昼夜等长；冬夏二至，它同经线交角最大，全球昼夜长短差值最大。
【解答】(1)根据图示可知太阳光照射的方向：
（2）图中EBF线为晨线。
（3）该图表示北半球的节气为冬至日，其判断依据是太阳直射南回归线，北极圈及以北地区为极夜。
（4）所谓太阳高度角即太阳最强的一束光线与地平面之间的夹角，而晨线上都是日出的时间，根据生活实际，日出时太阳高度为0。同样，在地球另一边看不见的昏线上的点，太阳高度角也为0。
此时太阳直射A点，A点正午太阳高度最大。B点出现极昼现象，白昼最长。
故此时，A、B、C、D四点中太阳高度等于0°的是B、C。该日正午太阳高度最大的是A，白昼最长的是B。
考点三、昼夜长短变化
（一）昼夜长短的变化
年中白天和夜晚的时间长度有规律变化的现象。
（二）昼夜长短变化的原因
地球公转导致太阳直射点的移动，使得南北半球冬夏两季昼夜长短不一
（三）昼夜长短变化的规律
(1)空间变化-----在同一时间，昼夜长短随纬度的变化(同时不同地)。地球自转的中心与公转的中心不重合，故太阳直射点的不同导致在同一时间内，全球各地昼夜长短随纬度的不同而不同。当太阳直射点位于北半球时，北半球各地昼长于夜，且越接近北极，昼与夜的时间长度差值越大。南半球与之恰好相反。春分日与秋分日太阳直射点位于赤道上，此时全球各地昼夜等长。
(2)时间变化一在同地点，昼夜长短随季节的变化(同地不同时)。
（四）极昼和极夜
(1)有些地方有时太阳会整日不落，这种现象称为极昼现象;有时太阳会整日不出，这种现象称为极夜现象。
(2)只有在南北极圈及其以内才会出现极昼和极夜现象。
典例1：“二十四节气”是上古农耕文明的产物，在国际气象界被誉为“中国第五大发明”。还流传了好些谚语指导着我们的农业生产。如“清明前后，种瓜种豆”“白露早，寒露迟，秋分种麦正适宜”，关于这些谚语，下列说法错误的是( )
A．“清明前后，种瓜种豆”是因为种子的萌发需要适宜的温度
B．清明(4月5日前后)，地球运行到如图所示的ab之间
C．秋分这一天，湖州地区昼夜等长
D．二十四节气是依据地球绕太阳公转轨道划分的
【答案】B
【解析】地球公转导致的是四季交替，分别是春分、夏至、秋分、冬至；春分是3月21日，夏至是6月22日，秋分是9月23日，冬至是12月22日；
二十四节气反映了太阳对地球产生的影响，属阳历范畴。它是通过观察太阳周年运动，认知一年中时令、气候、物候等方面变化规律所形成的知识体系。
【解答】A：“清明前后，种瓜种豆”是因为种子的萌发需要适宜的温度，正确。
B：清明(4月5日前后)，位于春分和夏至日之间，地球运行到如图所示的bc之间，故B错误。
C：秋分这一天，太阳直射赤道，湖州地区昼夜等长，正确。
D：二十四节气是依据地球绕太阳公转轨道划分的，正确。
变式1：（2021七下·上虞期末）如图是太阳直射点运动示意图，其中a、b、c分别表示三条纬线。据图分析可知（ ）
A．纬线a是南回归线
B．当直射点在①时，上虞区的节气是夏至
C．当直射点在纬线a、b之间移动时，上虞区昼夜平分
D．造成直射点在纬线a、c之间移动的主要原因是地球的自转
【答案】B
【解析】地球公转的方向是自西向东，公转的周期是一年，公转产生的地理现象是：昼夜长短的变化、四季的形成、太阳直射点在南、北回归线有规律移动。
A、春分之后，太阳直射点往北移动，因此a是北回归线，A不符合题意；
B、由于太阳光直射北回归线时为夏至日，而a为北回归线，因此当直射点在①时，上虞区的节气是夏至，B符合题意；
C、当直射点在b位置时，为春分日或秋分日，上虞区昼夜平分，C不符合题意；
D、造成直射点在纬线a、c之间移动的主要原因是地球的公转，D不符合题意。
变式2：（2021七下·越城期末）北京时间2021年6月17日15时54分，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，这是天和核心舱发射入轨以后，首次与载人飞船进行的交会对接。成功对接后一起运动，若以天和核心舱为参照物，神舟十二号载人飞船是 （运动或静止）的。观察地球公转示意图，在6月17日这一天，地球接近图中A、B、C、D所示四个位置中的 (填字母)．此时太阳直射点位于 （北半球或南半球）， 绍兴昼夜长短变化是： 。
【答案】静止；B；北半球；昼长夜短
【解析】（1）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，再判断被研究的物体和参照物之间的位置是否变化。（2）北半球夏至日的日期是6月22日左右，冬至日的日期是12月22日左右，春分日的日期是3月21日左右，秋分日的日期是9月23日左右。
【解答】在对接过程中，选择天宫二号为参照物，神州十一号载人飞船相对于它的位置不发生变化，因此它是静止的，夏至日的日期是6月22日左右，此时太阳直射北回归线， 6月17日这一天接近夏至日，B位置为太阳光直射北回归线，因此B位置为夏至日，故当天地球接近图中的B位置，此时太阳直射点位于北半球，每年的6月22日前后，太阳直射在北回归线上，为北半球的夏至日，此时北半球昼最长夜最短，因此绍兴昼夜长短变化是：昼长夜短。
变式3：“九九消寒歌”，俗称“九九歌”，生动形象地记录了冬至到来年春分之间的气候、物候变化情况。根据图1“地球公转示意图”、图2“太阳直射点移动路径图”和表“九九消寒歌”，完成下列问题。
12月22日前后冬至 九九消寒歌从冬至起，我国进人数九寒天
一九二九不出手 三九四九冰上走 五九六九看杨柳 七九河开八九雁来 九九加一九耕牛遍地走
（1）地球公转一周的时间约 ，地球公转到乙位置的日期在 前后。
（2）当地球公转到丁位置时，太阳直射点位于图2中序号表示的 位置，这一天是北半球二分二至日中的 ，此时北极圈有 现象。
（3）“九九”期间，太阳直射点运行在图2中字母表示的 时间段，此时我们杭州市的白昼时间将逐渐变 ，获得的太阳光热也将逐渐变 。
【答案】（1）一年；6月22日
（2）③；冬至日；极夜
（3）c；长；多
【解析】(1)地球在自转的同时还要绕着太阳转动叫地球公转，产生了四季变化、正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化以及地球五带等现象。地球围绕太阳公转时，地轴与地球公转轨道的平面约成66.5°的固定夹角。这就使得一年内，太阳光线的直射点有规律地在南北回归线之间移动。
(2)地球围绕太阳公转时，地轴与公转轨道的平面成66.5°的固定倾角，这就使得一年内太阳光线的直射点有规律地在南北回归线之间移动，各地正午的太阳高度也随之发生有规律的变化。春分日在3月21日前后，太阳直射赤道；夏至日在6月22日前后，太阳直射北回归线；秋分日在9月23日前后，太阳直射赤道；冬至日在12月22日前后，太阳直射南回归线。
(3)夏至日时，太阳直射北回归线，北极圈及其以北出现极昼现象，北半球各地为一年中昼最长，夜最短的时刻，且越往北昼越长，夜越短；冬至日时，太阳直射南回归线，南极圈及其以南出现极昼现象，北半球各地为一年中昼最短，夜最长的时刻，且越往北昼越短，夜越长。二分日时太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。
【解答】(1)地球公转一周的时间是365天，当地球公转到乙位置，是北半球的夏至日，是每年的6月22日前后。
(2)当地球公转到左图丁处时，是北半球的冬至日，太阳直射在南回归线上，太阳直射点是位于右图中的③，这一天北极圈会有极夜现象。
(3)“九九”期间大约从12月30日至3月10日左右，此时太阳直射点位于右图中的③与④之间，字母表示的c时间段；
太阳直射在南半球，逐渐往北移动，故位于北半球的杭州市昼短夜长，白昼时间将逐渐变长，获得的太阳光热也将逐渐变多。
1．每年冬去春来，天气逐渐变暖。对这种现象有下列四种解释，其中正确的是( )
①是地球自转产生的 ②是地球公转产生的
③此时太阳直射点正在向北回归线移动 ④此时太阳直射点正在向南回归线移动
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
【答案】B
【解析】冬至日，太阳的直射点是南回归线，春分日太阳的直射点是赤道，地球公转由冬至日向春分日过渡时，太阳的直射点就由南回归线向赤道上移动。
【解答】每年冬去春来，天气逐渐变暖。这种现象是地球公转产生的，此时太阳直射点正在向北回归线移动。
2．（2021七下·临海期末）“二十四节气”被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，地球在公转轨道上的位置与二十四节气的对应关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．春分这天昼夜平分
B．夏至之后的节气是芒种
C．秋分这天的月相一定是上弦月
D．从冬至到夏至的时间间隔为一年
【答案】A
【解析】二十四节气，是历法中表示自然节律变化以及确立“十二月建”的特定节令。
A、读图可知，春分这天太阳直射在赤道上，此时全球昼夜平分，A符合题意；
B、夏至日之后的节气是小暑，B不符合题意；
C、不能确定秋分这天的农历日期，而月相主要随日历日期变化，故秋分这天的月相不确定，C不符合题意；
D、从冬至到夏至的时间为半年，D不符合题意。
3．读地球公转示意图，回答问题。
（1）①位置的节气时的日期是 ，此时的日期是 前后。
（2）②位置阳光直射的纬线是 。
④位置北半球昼 夜 (填“长”或“短")。
（3）10月1日时地球运行到 之间(填序号)。
【答案】（1）春分日；3月21日
（2）北回归线；短；长
（3）③④
【解析】地球在自转的同时还要绕着太阳转动叫地球公转，地球公转方向与自转方向一样都是自西向东，公转的周期为一年，地球公转产生的现象是季节的变化和太阳高度角的变化。
图中①太阳直射赤道，为春分日，3月21日前后；②太阳直射北回归线，为夏至日，6月22日前后； ③ 太阳直射赤道，为秋分日,9月23日前后； ④ 太阳直射南回归线，为冬至日， 12月22日前 ；据此解答。【解答】(1)①位置的节气时的日期是 春分日 ，此时的日期是 3月21日 前后。
(2)②位置阳光直射的纬线是北回归线；
④ 太阳直射南回归线，为冬至日；北半球昼短夜长。
(3)10月1日时地球运行到③④之间。
4．读太阳照射地球示意图，回答下列问题。”
（1）图中A点的正午太阳高度为 。
（2）此时正午太阳高度随纬度变化的规律为 。
（3）此时A点昼长为 小时，B点昼长为 小时。
（4）由此图所示时间向后一个月，北半球昼夜长短如何变化 。
北极圈内极昼或极夜范围如何变化？ 。
【答案】（1）66.5°
（2）由北 回归线向南北两侧递减
（3）12；24
（4）昼长夜短，昼长会逐渐变短；北极圈内极昼范围逐渐缩小
【解析】由于太阳直射点在南北回归线之间移动，所以：
1.在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高度最大，为90°。太阳直射南北回归线时出现极小值。其中除赤道两个极小值都是最小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。 2.在回归线之上的地区，一年有一次太阳直射机会，分别是夏至和冬至。
3.在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最大，直射另一半球回归线时最小。
【解答】(1)根据图示，此时太阳直射北回归线，A点位于赤道，故此时图中A点的正午太阳高度为66.5°。
(2)此时正午太阳高度随纬度变化的规律为由北 回归线向南北两侧递减。
(3)此时A点位于赤道，全年昼夜等长，为12小时，B点位于北极圈，出现极昼，昼长为24小时。
(4)此时为6月22日左右，由此图所示时间向后一个月为7月22左右，北半球昼长夜短，昼长会逐渐变短。北极圈内极昼范围逐渐缩小。
5．如图所示是地球上昼夜分布示意图(阴影部分表示黑夜)，据图回答下列各题。
（1）A地的季节和此时的昼夜长短状况是( )
①冬季 ②夏季 ③昼短夜长 ④昼长夜短
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
（2）图示季节，下列现象在我国浙江省可能出现的是( )
A．大地一片葱绿 B．同学们穿着短袖衣衫上学
C．雷雨天气经常发生， D．正午房屋的影子在一年中最长
（3）从图中可以看出，整个北极圈以内都处于极夜，这一天的节气为 日。这一天中昼夜平分的地点为 。
（4）图中所示的晨昏线属于 (填“晨”或“昏”)线。
【答案】（1）A
（2）D
（3）冬至；赤道
（4）昏
【解析】1.从图中看出，南极圈出现极昼现象，说明太阳光线直射南回归线，为北半球的冬至日，此时的A地为冬季，昼短夜长。
2.冬至日，太阳高度最小，其正午房屋的影子在一年中最长。
【解答】(1)从图中看出，南极圈出现极昼现象,说明太阳光线直射南回归线，为北半球的冬至日，此时的A地为冬季，昼短夜长。
故选A。
(2)冬至日，太阳高度最小，其正午房屋的影子在一年中最长。故选D。
(3)从图中可以看出，整个北极圈以内都处于极夜，这一天的节气为冬至日。这一天中昼夜平分的地点为赤道。
(4)图中所示的晨昏线属于昏线。
6．按照下列程序和要求，完成探究活动。
[活动材料]1米长木杆1根、卷尺1个、绘图板及绘图工具1套。
[实践过程]
①夏季某日12时，在一处有阳光的平地上把木杆垂直竖在地上，用卷尺测量影子长度。
②把测量结果记录下来，并绘图。
③冬季某日12时，在同一地点再一次用同样方法进行测量，记录和绘图。
观测结果如下。
（1）上图是某中学一位同学的测绘结果。遗憾的是，他忘记标注观测时间，现在区分不开了。请你帮助他进行区分。图A是 (填“冬”或“夏”)季测绘的。
（2）[归纳分析]不同季节木杆影子长短不同的原因是 。
（3）[拓展延伸]若A、B两图为我国南、北方两位同学同一时间的测绘结果，请你判断：南方同学测绘的是图 。
（4）[原理应用]房地产开发中，为了保证后排房屋中午时间的采光，必须考虑前后楼南北方向上的楼间距(如下图)。
请你分析：①楼间距的设计应该参考 (填“冬”或“夏”)季的光照情况。
②北京和杭州两地的楼间距有何差异？北京应 (填“大于”或“小于”)杭州。
【答案】（1）冬
（2）由于地球公转，一年中正午太阳高度的大小不同
（3）B
（4）冬；大于
【解析】太阳光线的直射点有规律的在南北回归线之间来回移动，各地正午太阳高度也随；之发生有规律的变化。太阳高度是指太阳光线与水平面的夹角，太阳光线垂直照射的地方，太阳高度最大，太阳辐射最强。
【解答】(1)A图太阳高度小，是冬季测绘的，B图太阳高度大，是夏季测绘的。
(2)一年之中木杆影子的长短是由于地球公转，一年中正午太阳高度的大小不同
(3)我国北方太阳高度小，若A、B两图为我国南、北方两位同学同一时间的测绘结果，南方同学测绘的是图B。
(4)①楼间距的设计应当参考冬季的光照情况，该季节太阳高度最小。
②北京的太阳高度小于广州的太阳高度，所以北京的楼间距大于广州的楼间距。
7．读图，回答下列问题。
（1）在图相应位置标出地球自转方向。
（2）图中太阳光直射在 (填“南回归线”或“北回归线”)，此时南半球为 (季节)。
（3）图中下列直线表示赤道的是 。
A．AB线 B．CD线 C．EF线 D．NS线
（4）一年中，杭州市正午太阳夏至日升的高度最高，地面物体的影长最短；冬至日升的高度最低，地面物体的影长最长。如图为杭州某校科学兴趣小组在3月21日、6月22日、9月23日和12月22日绘制的“教学楼正午影长示意图”。①、②、③、④四图中，可表示夏至日该教学楼正午影长的是 。
【答案】（1）
（2）北回归线；冬季
（3）B
（4）②
【解析】（1）地球在自转的同时，还围绕太阳不停地公转。地球公转的方向与自转方向一致，都是自西向东运动，公转一周的时间是一年。
（2）地球的自转产生的地理意义有：昼夜交替、地方时、地转偏向力等，地球公转产生的地理意义有：昼夜长短、正午太阳高度和四季和五带的产生。
（3）地球在自转轨道的不同位置，受太阳照射的情况也就不完全相同，形成了春、夏、秋、冬四季，当太阳光直射在南回归线上，这一天称为冬至日，约在12月22日前后，此时地球公转至图示乙处；当太阳光直射在北回归线上，这一天为夏至日约为6月22日前后；当太阳光第一次直射在赤道上时，这一天称为春分日，约为3月21日前后；第二次直射在赤道上时为秋分日，约为9月23日前后。
（4）物体的影长和正午太阳高度角的大小成反相关，一般来说，正午太阳高度越大，物体影长越短，【解答】(1)地球自转方向：自西向东。
（2）图中太阳光直射在北回归线，北半球为夏季，此时南半球为冬季。
（3）图中直线表示赤道的是CD线。故选B。
（4）对于杭州市来说，位于北回归线以北，一年中9月23日正午太阳高度角最大，影子最短，12月22日正午太阳高度角最小，影子最长，据 ①、②、③、④四图可以看出②的影子最短，说明正午太阳高度角最大，表示夏至日该教学楼正午影长；④的影子最长，说明正午太阳高度角最小，表示冬至日该教学楼正午影长。
故可表示夏至日该教学楼正午影长的是②。
思维导图
典例分析
举一反三
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课后巩固
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第3节 地球的绕日运动
考点一、地球的公转
（一）地球公转的定义:地球在不断地绕着太阳运行，这种运动叫公转运动。
（二）地球公转的轨道(黄道):地球在公转过程中，所经过的路线上的每一点，都在同一个平面上，而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线，叫地球轨道。地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
（三）地球的公转方向:与自转方向一致，即自西向东。
（四）地球的公转周期:约为365.2422天，即通常所说的一年。
（五）黄赤交角:地球自转产生的赤道面与地球公转产生的黄道面之间的夹角为黄赤交角。由于地球公转时斜着身子，地轴与黄道面的夹角( 66.5°)基本不变，地轴的空间指向(北端始终指向北极星附近)基本不变，故黄赤交角(目前23.5°)也基本不变。。
【能力拓展】因地球倾斜着身子绕日公转，使地球在公转轨道的位置不断发生变化，所以同一地点，在一年中不同时期内所得到的太阳光热是不同的，这样就形成了四季，导致不同地方存在温差。
典例1：如图所示，地球在自转的同时，还在公转轨道上沿①→②→③-→④绕着太阳公转。下列说法中正确的是( )
A．地轴的北端总指向北极星附近 B．四季更替现象与地球自转有关
C．12月26日这天，地球位于②→③之间 D．地球处于②④位置时，全球昼夜平分
变式1：（2021七下·杭州期末）2021年7月1日（农历五月二十二）是中国共产党建党100周年纪念日，当天地球大约处于图中的位置是（ ）
A． 甲～乙之间 B．乙～丙之间
C．丙～丁之间 D．丁～甲之间
变式2：我们生活中的很多现象，往往蕴涵了科学知识。下列现象中，与地球公转无关的是( )
A．正午时，学校操场上旗杆的影子总是指向北方，且在不同季节长短不同
B．学校在冬季和夏季采用不同的作息时间，夏季起床时间要比冬季早
C．小明凌晨打开电视观看欧洲杯足球赛现场直播
D．杭州四季分明，春暖、夏热、秋凉、冬冷
变式3：（2021七下·临海期末）我们身边的很多现象与地球运动有关。台州市某学校兴趣小组对树影的变化进行了观察，并绘制了简单的示意图。据图回答问题：
（1）某日正午树影在一-年中最长，该日可能是 (选填“夏至日”或“冬至日”。
（2）以下是兴趣小组对一天中树影变化与太阳照射的描述，与事实相符的是 。
A．树影由长变短再变长
B．形成b点树影时刚好为正午时分
C．一天中树影的变化与地球公转有关
（3）当地球按图中由丁→甲→乙的方向公转时，我们将观察到正午树影一天比一天 (选填“长”或“短”)。
考点二、正午太阳高度变化
（一）太阳高度
对于地球上的某个地点，太阳高度指太阳光和地面之间的交角。
（二）太阳高度的特点
同一地点一天内太阳高度是不断变化的。日出日落时角度都为0°，当太阳位于正南或正北方向时，太阳高度最大。
（三）正午太阳高度
在一日内，当太阳位于正南或正北方向时，太阳光和地面交角最大，称为正午太阳高度。
(1)在同一时间，正午太阳高度随纬度不同而不同。
(2)在同一地点，正午太阳高度的大小，随季节变化而发生有规律的变化。
（四）太阳直射点
(1)概念:有的地方正午会受到太阳光垂直照射， 简称直射。地表接受太阳垂直照射的点叫做太阳直射点。
(2)太阳直射点的变化规律。
太阳直射点的移动:一年中，太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。即太阳直射点最北只能到达北回归线，最南只能到达南回归线。
（五）正午太阳高度的纬度分布规律
太阳高度与太阳直射点的位置有关，太阳直射点上是太阳高度最大的地方。正午 太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的。
(1)在夏至日，正午太阳高度由北纬23.5°向南北两侧递减。
(2)在冬至日，正午太阳高度由南纬23.5°向南北两侧递减。
(3)在春分日、秋分日，正午太阳高度由赤道向南。
6.正午太阳高度的季节变化规律
地球上中、高纬度地区的正午太阳高度，夏季较大，冬季较小。北半球中、高纬度地区的正午太阳高度，夏至日最高，冬至日最低。如北纬40°地区的正午太阳高度，夏至日约为73.5°，冬至日约为26.5°。南纬40°地区的正午太阳高度，夏至日约为26.5°，冬至日约为73.5°。
7.杆影的变化
杆影的长度和太阳高度有关，太阳高度越大，影子越短;太阳高度越小，影子越长。
(1)一天中杆影的长度和方向的变化。
同一地点的杆影的长度在一天中的变化:一天中的正午，杆影朝着正北或正南方向时，杆影最短，此时太阳位于该地的正南或正北方向，太阳光和地面的交角最大(即太阳高度最大)。
(2)一年中正午杆影的长度和方向的变化。
同一地点的杆影长度年变化:北半球中、高纬度，夏季正午的杆影要比冬季的杆影短
同一时间不同纬度杆影变化:同一天，不同纬度正午杆影的长度不一样。正午太阳高度随着太阳直射点向南、北两侧递减，杆影也随之越来越长
典例1：（2021七下·仙居期末）图1是某天杆影长度变化示意图，图2是一年中夏至日与冬至日中午杆影长度变化示意图。下列说法正确的是( )
A．杆影的形成是光的反射现象
B．图1中杆影长度的变化与地球公转有关
C．图2中杆影长度的变化与地球自转有关
D．图2中夏至日时，太阳直射在北回归线上
变式1：（2022七下·杭州期末）如图所示，地球在公转轨道上沿①→②→③→④绕着太阳公转。下列说法正确的是（ ）
A．地球公转的方向为自东向西
B．地球公转产生了昼夜交替现象
C．6月21日这天地球位置最接近图中的④
D．地球从①处运行到②处，太阳直射点在地球表面向北移动
变式2：（2022七下·滨江期末）读图，回答下列问题：
（1）图甲中，根据地球的自转方向，可知此图是以地球 (填“南极”或“北极”上空观察所得，图中A，B，C，D，E处于黑夜的点是 。
（2）图甲中这天为夏至日，太阳直射在图乙的 点， 这天的昼长 (选填“全年最长”“全年最短”或“昼夜平分”)。
变式3：读图(阴影表示黑夜，非阴影表示白天)，回答下列问题。
（1）在图上画出太阳照射光线。
（2）图中EBF线为 (填“晨”或“昏”)线。
（3）该图表示北半球的节气为 ，其判断依据是 。
（4）此时，A、B、C、D四点中太阳高度等于0°的是 。该日正午太阳高度最大的是 ，白昼最长的是 。
考点三、昼夜长短变化
（一）昼夜长短的变化
年中白天和夜晚的时间长度有规律变化的现象。
（二）昼夜长短变化的原因
地球公转导致太阳直射点的移动，使得南北半球冬夏两季昼夜长短不一
（三）昼夜长短变化的规律
(1)空间变化-----在同一时间，昼夜长短随纬度的变化(同时不同地)。地球自转的中心与公转的中心不重合，故太阳直射点的不同导致在同一时间内，全球各地昼夜长短随纬度的不同而不同。当太阳直射点位于北半球时，北半球各地昼长于夜，且越接近北极，昼与夜的时间长度差值越大。南半球与之恰好相反。春分日与秋分日太阳直射点位于赤道上，此时全球各地昼夜等长。
(2)时间变化一在同地点，昼夜长短随季节的变化(同地不同时)。
（四）极昼和极夜
(1)有些地方有时太阳会整日不落，这种现象称为极昼现象;有时太阳会整日不出，这种现象称为极夜现象。
(2)只有在南北极圈及其以内才会出现极昼和极夜现象。
典例1：“二十四节气”是上古农耕文明的产物，在国际气象界被誉为“中国第五大发明”。还流传了好些谚语指导着我们的农业生产。如“清明前后，种瓜种豆”“白露早，寒露迟，秋分种麦正适宜”，关于这些谚语，下列说法错误的是( )
A．“清明前后，种瓜种豆”是因为种子的萌发需要适宜的温度
B．清明(4月5日前后)，地球运行到如图所示的ab之间
C．秋分这一天，湖州地区昼夜等长
D．二十四节气是依据地球绕太阳公转轨道划分的
变式1：（2021七下·上虞期末）如图是太阳直射点运动示意图，其中a、b、c分别表示三条纬线。据图分析可知（ ）
A．纬线a是南回归线
B．当直射点在①时，上虞区的节气是夏至
C．当直射点在纬线a、b之间移动时，上虞区昼夜平分
D．造成直射点在纬线a、c之间移动的主要原因是地球的自转
变式2：（2021七下·越城期末）北京时间2021年6月17日15时54分，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，这是天和核心舱发射入轨以后，首次与载人飞船进行的交会对接。成功对接后一起运动，若以天和核心舱为参照物，神舟十二号载人飞船是 （运动或静止）的。观察地球公转示意图，在6月17日这一天，地球接近图中A、B、C、D所示四个位置中的 (填字母)．此时太阳直射点位于 （北半球或南半球）， 绍兴昼夜长短变化是： 。
变式3：“九九消寒歌”，俗称“九九歌”，生动形象地记录了冬至到来年春分之间的气候、物候变化情况。根据图1“地球公转示意图”、图2“太阳直射点移动路径图”和表“九九消寒歌”，完成下列问题。
12月22日前后冬至 九九消寒歌从冬至起，我国进人数九寒天
一九二九不出手 三九四九冰上走 五九六九看杨柳 七九河开八九雁来 九九加一九耕牛遍地走
（1）地球公转一周的时间约 ，地球公转到乙位置的日期在 前后。
（2）当地球公转到丁位置时，太阳直射点位于图2中序号表示的 位置，这一天是北半球二分二至日中的 ，此时北极圈有 现象。
（3）“九九”期间，太阳直射点运行在图2中字母表示的 时间段，此时我们杭州市的白昼时间将逐渐变 ，获得的太阳光热也将逐渐变 。
1．每年冬去春来，天气逐渐变暖。对这种现象有下列四种解释，其中正确的是( )
①是地球自转产生的 ②是地球公转产生的
③此时太阳直射点正在向北回归线移动 ④此时太阳直射点正在向南回归线移动
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
2．（2021七下·临海期末）“二十四节气”被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》，地球在公转轨道上的位置与二十四节气的对应关系如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．春分这天昼夜平分
B．夏至之后的节气是芒种
C．秋分这天的月相一定是上弦月
D．从冬至到夏至的时间间隔为一年
3．读地球公转示意图，回答问题。
（1）①位置的节气时的日期是 ，此时的日期是 前后。
（2）②位置阳光直射的纬线是 。
④位置北半球昼 夜 (填“长”或“短")。
（3）10月1日时地球运行到 之间(填序号)。
4．读太阳照射地球示意图，回答下列问题。”
（1）图中A点的正午太阳高度为 。
（2）此时正午太阳高度随纬度变化的规律为 。
（3）此时A点昼长为 小时，B点昼长为 小时。
（4）由此图所示时间向后一个月，北半球昼夜长短如何变化 。
北极圈内极昼或极夜范围如何变化？ 。
5．如图所示是地球上昼夜分布示意图(阴影部分表示黑夜)，据图回答下列各题。
（1）A地的季节和此时的昼夜长短状况是( )
①冬季 ②夏季 ③昼短夜长 ④昼长夜短
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
（2）图示季节，下列现象在我国浙江省可能出现的是( )
A．大地一片葱绿 B．同学们穿着短袖衣衫上学
C．雷雨天气经常发生， D．正午房屋的影子在一年中最长
（3）从图中可以看出，整个北极圈以内都处于极夜，这一天的节气为 日。这一天中昼夜平分的地点为 。
（4）图中所示的晨昏线属于 (填“晨”或“昏”)线。
6．按照下列程序和要求，完成探究活动。
[活动材料]1米长木杆1根、卷尺1个、绘图板及绘图工具1套。
[实践过程]
①夏季某日12时，在一处有阳光的平地上把木杆垂直竖在地上，用卷尺测量影子长度。
②把测量结果记录下来，并绘图。
③冬季某日12时，在同一地点再一次用同样方法进行测量，记录和绘图。
观测结果如下。
（1）上图是某中学一位同学的测绘结果。遗憾的是，他忘记标注观测时间，现在区分不开了。请你帮助他进行区分。图A是 (填“冬”或“夏”)季测绘的。
（2）[归纳分析]不同季节木杆影子长短不同的原因是 。
（3）[拓展延伸]若A、B两图为我国南、北方两位同学同一时间的测绘结果，请你判断：南方同学测绘的是图 。
（4）[原理应用]房地产开发中，为了保证后排房屋中午时间的采光，必须考虑前后楼南北方向上的楼间距(如下图)。
请你分析：①楼间距的设计应该参考 (填“冬”或“夏”)季的光照情况。
②北京和杭州两地的楼间距有何差异？北京应 (填“大于”或“小于”)杭州。
7．读图，回答下列问题。
（1）在图相应位置标出地球自转方向。
（2）图中太阳光直射在 (填“南回归线”或“北回归线”)，此时南半球为 (季节)。
（3）图中下列直线表示赤道的是 。
A．AB线 B．CD线 C．EF线 D．NS线
（4）一年中，杭州市正午太阳夏至日升的高度最高，地面物体的影长最短；冬至日升的高度最低，地面物体的影长最长。如图为杭州某校科学兴趣小组在3月21日、6月22日、9月23日和12月22日绘制的“教学楼正午影长示意图”。①、②、③、④四图中，可表示夏至日该教学楼正午影长的是 。
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