第一章 地球的运动
第一节 地球的自转
基础巩固
下图是从极地上空俯视地球的效果图。读图,完成1~2题。
1.A点位于B点的( )
A.东南方
B.西南方
C.东北方
D.西北方
2.下列叙述正确的是( )
A.自转线速度A点大于B点
B.自转角速度A点小于B点
C. A、B两点地方时相差11小时
D.12月22日A点白昼长于B点
2023年1月1日,美国某航班从上海出发飞往旧金山(38°N,120°W),最后抵达目的地的时间居然是2022年12月31日。下图为该航班详细信息。读图,完成3~4题。
3.该航班飞行的时间为( )
A.18小时4分钟 B.13小时4分钟
C.7小时4分钟 D.10小时4分钟
4.网友对该航班进行了热议,你觉得最可信的是( )
A.“这趟航班上的人赚了一天。”
B.“坐这趟航班可以一下子过两个新年了。”
C.“欢迎乘坐该航班去感受时光倒流,如果过去的一天有遗憾的话,本航班可以给您一次重新来过的机会。”
D.“如果再回上海一次,还能过一个新年。”
据报道,北京时间2021年4月29日,包括我国搭载空间站天和核心舱的长征5号B等三枚运载火箭先后发射升空。三个发射场均位于海岸线附近。下表示意三枚运载火箭发射的相关信息。据此完成5~6题。
运载火 箭名称 发射场 发射时间
中国长征 5号B 海南文昌(19°19'N,109°48'E) 北京时间4月29日11时23分
欧洲织女星 库鲁(5°14'N,52°47'W) 西三区区时4月28日22时50分
美国猎 鹰9号 卡纳维拉尔角 (28°29'N,80°35'W) 西五区区时4月28日22时44分
5.可让火箭获得最大初速度的发射场是( )
A.海南文昌 B.库鲁
C.卡纳维拉尔角 D.三地均可
6.三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为( )
A.长征5号B、织女星、猎鹰9号
B.长征5号B、猎鹰9号、织女星
C.织女星、长征5号B、猎鹰9号
D.织女星、猎鹰9号、长征5号B
下图阴影部分表示7月7日,非阴影部分表示7月8日,每条经线之间的间隔相等,箭头表示地球自转方向。读图,完成7~9题。
7.此时,A点的区时是( )
A.7月8日12时 B.7月7日24时
C.7月8日6时 D.7月8日16时
8.此时,北京时间是( )
A.7月8日15时 B.7月8日14时
C.7月8日20时 D.7月8日18时
9.有关A、B、C三点地球自转角速度和线速度的叙述,正确的是( )
A.三点自转角速度和线速度都相同
B.三点自转角速度和线速度都不相同
C.三点角速度相同,线速度B点大于C点
D.三点线速度相同,角速度A点大于B点
10.图中阴影部分为黑夜,根据图中信息,完成下列问题。
(1)选择恰当符号并在图中适当位置标注出图示所在半球的极点。
(2)判断DE是晨线还是昏线,并说明它的移动方向。
(3)分别判断图示A、B、C、D线速度和角速度的大小。
(4)分别判断或计算A、E的地方时。
能力提升
如下图所示,地球表面有甲、乙、丙、丁四点。读图,完成1~2题。
1.四个地点中线速度最小的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.绘制从乙点上空俯视地球运动的投影图,正确的是( )
3.该国首都的位置可能是( )
A.21°8'N,175°12'E
B.42°10'N,170°22'W
C.21°8'S,175°12'W
D.42°10'S,170°22'E
4.当该国首都迎来新年第一缕阳光时,北京时间最接近( )
A.1:00 B.6:00
C.11:00 D.20:00
读下图,图中虚线是晨昏线,阴影与非阴影部分代表两个不同日期,据此完成5~6题。
5.此刻,甲地地方时为( )
A.6时 B.9时
C.21时 D.15时
6.若图中的日期是7日和8日,则某地(86°S,80°W)的区时是( )
A.7日21时40分
B.7日22时
C.8日3时20分
D.8日8时
7.读图,完成下列问题。
(1)在图示适当位置画出地球自转方向,并判断图中晨昏线是晨线还是昏线。
(2)如果图中甲与丙两点纬度数相同,请比较甲、乙、丙、丁四地线速度和角速度的大小。
(3)一条流经甲地的河流南岸受侵蚀较为严重,试判断其流向。
(4)分别计算甲地的地方时和丁地的区时,并判断乙地日出时间。
(5)此时,由 经线和 经线将全球划分为两个日期。
第一章 地球的运动
第一节 地球的自转
基础巩固
下图是从极地上空俯视地球的效果图。读图,完成1~2题。
1.A点位于B点的( )
A.东南方
B.西南方
C.东北方
D.西北方
2.下列叙述正确的是( )
A.自转线速度A点大于B点
B.自转角速度A点小于B点
C. A、B两点地方时相差11小时
D.12月22日A点白昼长于B点
答案:1.B 2.D
解析:第1题,由图中地球自转方向可以判断,该图是南极上空俯视图,根据图中位置可判断A点位于B点的西南方。第2题,A、B两点角速度相等;B点纬度较低,自转线速度大于A点;A、B两点相差约90°,地方时相差约6小时;12月22日A点白昼时间长于B点。
2023年1月1日,美国某航班从上海出发飞往旧金山(38°N,120°W),最后抵达目的地的时间居然是2022年12月31日。下图为该航班详细信息。读图,完成3~4题。
3.该航班飞行的时间为( )
A.18小时4分钟 B.13小时4分钟
C.7小时4分钟 D.10小时4分钟
4.网友对该航班进行了热议,你觉得最可信的是( )
A.“这趟航班上的人赚了一天。”
B.“坐这趟航班可以一下子过两个新年了。”
C.“欢迎乘坐该航班去感受时光倒流,如果过去的一天有遗憾的话,本航班可以给您一次重新来过的机会。”
D.“如果再回上海一次,还能过一个新年。”
答案:3.D 4.B
解析:第3题,飞机起飞时上海(北京时间)为1月1日0:30,此时的旧金山(120°W)时间为12月31日8:30,抵达旧金山的时间为当地时间18:34,所以飞行时间为10小时4分钟。第4题,日期的变更不能“赚”到完整的一天(24小时),A项错误;这趟航班可以使旅客经历两次1月1日的0:00,也就可以过两个新年了,B项正确;时光是不可能倒流的,只是在飞行途中由于穿越日界线而发生了日期的变更,C项错误;再回上海一次,又一次穿越日界线,日期会增加一天,不可能再过一个新年,D项错误。
据报道,北京时间2021年4月29日,包括我国搭载空间站天和核心舱的长征5号B等三枚运载火箭先后发射升空。三个发射场均位于海岸线附近。下表示意三枚运载火箭发射的相关信息。据此完成5~6题。
运载火 箭名称 发射场 发射时间
中国长征 5号B 海南文昌(19°19'N,109°48'E) 北京时间4月29日11时23分
欧洲织女星 库鲁(5°14'N,52°47'W) 西三区区时4月28日22时50分
美国猎 鹰9号 卡纳维拉尔角 (28°29'N,80°35'W) 西五区区时4月28日22时44分
5.可让火箭获得最大初速度的发射场是( )
A.海南文昌 B.库鲁
C.卡纳维拉尔角 D.三地均可
6.三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为( )
A.长征5号B、织女星、猎鹰9号
B.长征5号B、猎鹰9号、织女星
C.织女星、长征5号B、猎鹰9号
D.织女星、猎鹰9号、长征5号B
答案:5.B 6.C
解析:第5题,根据所学知识可知,纬度越低,地球自转的线速度越大,可让火箭获得最大初速度。三地中库鲁纬度最低,自转线速度最大,火箭能获得最大初速度。第6题,根据所学知识可知,北京位于东八区。读图分析,西三区和东八区相差11个时区,根据东加西减的原则可以计算出欧洲织女星发射时为北京时间4月29日9时50分,西五区与东八区相差13个时区,美国猎鹰9号发射时为北京时间4月29日11时44分。因此三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为织女星、长征5号B、猎鹰9号。
下图阴影部分表示7月7日,非阴影部分表示7月8日,每条经线之间的间隔相等,箭头表示地球自转方向。读图,完成7~9题。
7.此时,A点的区时是( )
A.7月8日12时 B.7月7日24时
C.7月8日6时 D.7月8日16时
8.此时,北京时间是( )
A.7月8日15时 B.7月8日14时
C.7月8日20时 D.7月8日18时
9.有关A、B、C三点地球自转角速度和线速度的叙述,正确的是( )
A.三点自转角速度和线速度都相同
B.三点自转角速度和线速度都不相同
C.三点角速度相同,线速度B点大于C点
D.三点线速度相同,角速度A点大于B点
答案:7.C 8.B 9.C
解析:第7题,顺地球自转方向过国际日界线,日期减一天,反之,加一天;顺地球自转方向过0时经线,日期加一天,反之,减一天。据此判断如图所示。
0时经线为90°W,A点位于0°经线上,时间为6时(东加西减;经度相差15°,时间相差1小时)。第8题,由上题得出:0时经线为90°W,北京时间(120°E地方时)为14时。第9题,考查地球自转的角速度和线速度。全球除极点外自转角速度均为15°/时,线速度由赤道向两极递减,两极角速度和线速度均为0。A、B、C三点角速度相等,纬度由低到高为A、B、C,故线速度为A>B>C。
10.图中阴影部分为黑夜,根据图中信息,完成下列问题。
(1)选择恰当符号并在图中适当位置标注出图示所在半球的极点。
(2)判断DE是晨线还是昏线,并说明它的移动方向。
(3)分别判断图示A、B、C、D线速度和角速度的大小。
(4)分别判断或计算A、E的地方时。
答案:(1)用“N”在图示顶点(90°附近)标注出来即可。
(2)昏线;自东向西。
(3)线速度:A>B>C>D;角速度:A=B=C=D。
(4)A点的地方时为20时,E点的地方时为18时。
解析:第(1)题,结合地球自转方向判断图示区域在北半球,其绕转中心为北极点,用符号“N”表示。第(2)题,晨昏线运动方向和地球自转方向相反。第(3)题,结合地球自转的速度变化规律确定答案。第(4)题,昏线与赤道交点为18时,A点在E点以东相差30°的地方,时间早2个小时,为20时。
能力提升
如下图所示,地球表面有甲、乙、丙、丁四点。读图,完成1~2题。
1.四个地点中线速度最小的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.绘制从乙点上空俯视地球运动的投影图,正确的是( )
答案:1.A 2.A
解析:第1题,地球自转线速度的规律:自赤道向南北两侧递减,故纬度越高,纬线圈越短,地球自转线速度越小。第2题,图示乙点位于北半球的中纬度地区,故形成的俯视图应以北半球中纬度为中心,可看到北极上空,其自转方向围绕北极呈逆时针,A项正确;B为地球侧视图;C为北极上空俯视图;D为南极上空俯视图。
某岛国面积700多平方千米,由170多个岛屿组成,其首都是全球最早迎接新年的城市,尽管可能遭遇飓风,但美丽的珊瑚、大片的椰林和新年第一缕阳光,仍吸引了各地游客来此迎接新年。据此完成3~4题。
3.该国首都的位置可能是( )
A.21°8'N,175°12'E
B.42°10'N,170°22'W
C.21°8'S,175°12'W
D.42°10'S,170°22'E
4.当该国首都迎来新年第一缕阳光时,北京时间最接近( )
A.1:00 B.6:00
C.11:00 D.20:00
答案:3.C 4.A
解析:第3题,由材料可知,该国首都是全球最早迎接新年的城市,所以应在国际日界线西侧,又由于该地会受到飓风袭击,且有美丽的珊瑚与大片的椰林,应当位于南太平洋的热带地区,故选C项。第4题,由上题分析可知,该地位于日界线以西热带地区,当该地迎来第一缕阳光时,为当地6时前,该地比北京时间早4个多小时,计算可得,北京时间最接近1时,故选A项。
读下图,图中虚线是晨昏线,阴影与非阴影部分代表两个不同日期,据此完成5~6题。
5.此刻,甲地地方时为( )
A.6时 B.9时
C.21时 D.15时
6.若图中的日期是7日和8日,则某地(86°S,80°W)的区时是( )
A.7日21时40分
B.7日22时
C.8日3时20分
D.8日8时
答案:5.C 6.B
解析:第5题,考查光照图的综合分析。由条件可推断图示晨昏线与赤道交点处地方时为6时或18时,两条日期分界线一条为180°经线,另一条为0时经线。若甲所在经线右侧的日期分界线为180°经线,那么左侧的日期分界线为0时经线,推断甲所在经线地方时为6时,但甲所在经线没有穿过赤道与晨昏线的交点,故甲所在经线右侧的日期分界线不是180°经线而是0时经线,则甲地地方时为21时。第6题,甲地左侧日期分界线为180°经线,则甲地经度为90°W,为西六区中央经线,甲地地方时为21时即西六区区时为21时,而(86°S,80°W)位于西五区,故该地区时为22时。
7.读图,完成下列问题。
(1)在图示适当位置画出地球自转方向,并判断图中晨昏线是晨线还是昏线。
(2)如果图中甲与丙两点纬度数相同,请比较甲、乙、丙、丁四地线速度和角速度的大小。
(3)一条流经甲地的河流南岸受侵蚀较为严重,试判断其流向。
(4)分别计算甲地的地方时和丁地的区时,并判断乙地日出时间。
(5)此时,由 经线和 经线将全球划分为两个日期。
答案:(1)画图略。晨线。
(2)线速度:乙>甲=丙>丁;角速度:甲=乙=丙=丁。
(3)自西向东。
(4)甲地地方时:4时;丁地区时:10时;乙地日出时间:6时。
(5)60°W 180°
解析:第(1)题,在北极点附近,围绕北极点画逆时针箭头。结合地球自转方向和昼夜变化判断晨昏线。第(2)题,结合地球自转线速度和角速度变化规律判断大小。第(3)题,甲地位于北半球,地转偏向力向右偏,故该处河流流向为自西向东。第(4)题,结合地方时和区时计算方法分别计算甲地的地方时和丁地的区时;乙地位于晨线与赤道的交点,地方时为6时,此时正值日出。第(5)题,全球被0时经线和180°经线划分为两个日期。第二节 地球的公转
第1课时 地球公转 黄赤交角及其影响 正午太阳高度的变化
基础巩固
僧一行在编制《大衍历》时发现,“日南至,其行最急,急而渐损,至春分及中而后迟。迨日北至,其行最舒,而渐益之,以至秋分又及中而后益急。”据此完成1~2题。
1.僧一行发现的实际上是( )
A.黄赤交角数值的变化
B.地球公转速度的变化
C.太阳直射点位置的变化
D.地球自转速度的变化
2.形成该变化的原因是( )
①地球的形状 ②地球公转轨道形状 ③日地距离的变化 ④冬、夏半年长度不等
A.②③ B.①④
C.①② D.③④
读太阳光照示意图,完成3~4题。
3.太阳直射点移动顺序正确的是( )
A.a→b→c→d B.b→a→c→d
C.c→a→b→d D.d→c→b→a
4.若太阳直射的最大纬度值为β,则晨昏线①②③摆动的最大范围是( )
A.β/2 B.β
C.2β D.3β
北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性,以此制作了简易的二十四节气测量仪,如图所示。据此完成5~7题。
5.制作该测量仪利用的地理基本规律是( )
A.昼夜长短变化规律
B.正午太阳高度变化规律
C.地球公转速度变化规律
D.地球自转速度变化规律
6.如果将测量仪放在哈尔滨测日影,需要改进的是( )
A.增加竹竿的长度
B.改变竹竿与皮尺的角度
C.增加皮尺的长度
D.改变竹竿与皮尺的方位
7.如果图中甲为二分日时的太阳光线,则北京二分日正午竿长与其影长的关系为( )
A.竿长与影长相等
B.竿长小于影长
C.竿长大于影长
D.无法判断
下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图。读图,完成8~9题。
8.若上图表示南京某小区的楼房分布,为了使住宅楼一楼正午始终有阳光照射,最好的观察日期是( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
9.若甲楼房位于21.5°N,欲在乙处建一新楼,要保证乙楼房全年采光充分,甲、乙楼距X最少应是( )
A.10米 B.15米
C.20米 D.25米
某太阳能热水器工厂生产的Ⅰ型热水器,其太阳能集热管与地面的最小夹角为30°,可调节角度是20°。经过改良的Ⅱ型热水器可调节角度是35°,其他产品参数不变。为了推广Ⅱ型热水器,该工厂计划在今年春节前,在全国范围内为10户已购买Ⅰ型热水器的居民免费安装Ⅱ型热水器。据此完成10~11题。
10.下列城市用户中,最适合安装Ⅱ型太阳能热水器的是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
11.该工厂计划在Ⅱ型产品的基础上,研制太阳能集热管朝向能够自动调节的Ⅲ型热水器,推测该产品市场前景并不乐观的城市是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
12.下图所示半球为东半球,AB为地轴,CD为赤道,箭头指示太阳直射点位置,α为12°。据此完成下列问题。
(1)此时北京时间为 ,太阳直射点的地理坐标为 。
(2)画出晨昏线和夜半球,说出此时全球正午太阳高度的分布规律。
(3)此时按正午太阳高度从大到小的顺序排列北京、广州、开普敦。
(4)若此后一段时间α逐渐增大,下列现象可能出现的是( )
①南非地中海气候区进入炎热干燥季节 ②澳大利亚首都堪培垃正午太阳高度不断变小 ③北半球各地正午太阳高度不断变大 ④地球公转速度不断减慢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
能力提升
祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家、天文学家,曾利用正午影长率(正午时影长与物体高度的比值)精确地推算出冬至的日期和时刻。下图为我国某地正午影长率的年内变化图。读图,完成1~2题。
1.该地纬度可能为( )
A.4°N B.22.5°N
C.30°N D.45°N
2.当该地正午影长率为a值时,当地正值一年中( )
A.夜长最短的一天
B.日出最晚的一天
C.气温最高的月份
D.寒潮活动最频繁的季节
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图,完成3~4题。
3.仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
5.某校(110°E)研究性学习小组用立竿见影的方法测算正午太阳高度,如图1所示,垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OP',通过tanα=OP/OP',算出正午太阳高度。图2为该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。读图,完成下列问题。
图1
图2
(1)该小组每天测量影长时,北京时间应为 。
(2)图2中反映9月23日竿影长度的点是 ,反映6月22日的点是 。
(3)在日期③时,该小组所在学校的正午太阳高度是 ,节气是 。
(4)该学校大约位于 (填纬度)。
(5)竿影长度自①点变化到③点的过程中可能的地理现象有( )
A.太阳直射点逐渐向北移
B.地球公转速度逐渐变慢
C.北回归线以北地区正午太阳高度逐渐变小
第二节 地球的公转
第1课时 地球公转 黄赤交角及其影响 正午太阳高度的变化
基础巩固
僧一行在编制《大衍历》时发现,“日南至,其行最急,急而渐损,至春分及中而后迟。迨日北至,其行最舒,而渐益之,以至秋分又及中而后益急。”据此完成1~2题。
1.僧一行发现的实际上是( )
A.黄赤交角数值的变化
B.地球公转速度的变化
C.太阳直射点位置的变化
D.地球自转速度的变化
2.形成该变化的原因是( )
①地球的形状 ②地球公转轨道形状 ③日地距离的变化 ④冬、夏半年长度不等
A.②③ B.①④
C.①② D.③④
答案:1.B 2.A
解析:第1题,由“南至”“春分”“北至”“秋分”以及“急”“损”“迟”“舒”“中”可知,僧一行发现的实际上是地球公转速度的变化,B项正确。第2题,地球公转轨道为近似正圆的椭圆,地球在绕日公转过程中,日地距离不断变化,导致地球公转速度不断变化,②③正确。
读太阳光照示意图,完成3~4题。
3.太阳直射点移动顺序正确的是( )
A.a→b→c→d B.b→a→c→d
C.c→a→b→d D.d→c→b→a
4.若太阳直射的最大纬度值为β,则晨昏线①②③摆动的最大范围是( )
A.β/2 B.β
C.2β D.3β
答案:3.A 4.C
解析:第3题,太阳直射点移动顺序为赤道—北回归线—赤道—南回归线—赤道。第4题,晨昏线摆动的最大范围应是太阳直射最大纬度值的2倍。
北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性,以此制作了简易的二十四节气测量仪,如图所示。据此完成5~7题。
5.制作该测量仪利用的地理基本规律是( )
A.昼夜长短变化规律
B.正午太阳高度变化规律
C.地球公转速度变化规律
D.地球自转速度变化规律
6.如果将测量仪放在哈尔滨测日影,需要改进的是( )
A.增加竹竿的长度
B.改变竹竿与皮尺的角度
C.增加皮尺的长度
D.改变竹竿与皮尺的方位
7.如果图中甲为二分日时的太阳光线,则北京二分日正午竿长与其影长的关系为( )
A.竿长与影长相等
B.竿长小于影长
C.竿长大于影长
D.无法判断
答案:5.B 6.C 7.C
解析:第5题,由图可知,二十四节气测量仪是根据竹竿正午影子长短变化来测量的,利用了正午太阳高度变化的规律。第6题,由于哈尔滨纬度比北京高,正午太阳高度更小,影子更长,为了能够准确测量,应该增加皮尺的长度,而不应该增加竹竿的长度。两地正午日影都朝向正北,不需要改变竹竿与皮尺的角度和方位。第7题,北京的纬度大约为40°N,根据正午太阳高度计算公式可知,北京在春分日和秋分日正午太阳高度为50°,大于45°,故竿长大于影长。
下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图。读图,完成8~9题。
8.若上图表示南京某小区的楼房分布,为了使住宅楼一楼正午始终有阳光照射,最好的观察日期是( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
9.若甲楼房位于21.5°N,欲在乙处建一新楼,要保证乙楼房全年采光充分,甲、乙楼距X最少应是( )
A.10米 B.15米
C.20米 D.25米
答案:8.D 9.C
解析:第8题,若要保证一年中正午都有太阳光照射,只需保证正午太阳高度最小时有太阳光照射,南京位于北半球,冬至日正午太阳高度最小。第9题,保证乙楼全年采光充分即正午太阳高度最小时(冬至日)可以采光,冬至日当地正午太阳高度=90°-(21.5°+23.5°)=45°,由图可知甲楼高20米,故甲、乙楼距X最少应是20米。
某太阳能热水器工厂生产的Ⅰ型热水器,其太阳能集热管与地面的最小夹角为30°,可调节角度是20°。经过改良的Ⅱ型热水器可调节角度是35°,其他产品参数不变。为了推广Ⅱ型热水器,该工厂计划在今年春节前,在全国范围内为10户已购买Ⅰ型热水器的居民免费安装Ⅱ型热水器。据此完成10~11题。
10.下列城市用户中,最适合安装Ⅱ型太阳能热水器的是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
11.该工厂计划在Ⅱ型产品的基础上,研制太阳能集热管朝向能够自动调节的Ⅲ型热水器,推测该产品市场前景并不乐观的城市是( )
A.海口 B.武汉
C.成都 D.哈尔滨
答案:10.D 11.C
解析:第10题,太阳能热水器的倾角与正午太阳高度互余。Ⅰ型热水器的太阳能集热管与地面的最小夹角为30°,可调节角度是20°,可知最大倾角为50°,经过改良的Ⅱ型热水器可调节角度是35°,可知最大倾角为65°,可满足纬度较高地区的热水器安装,故哈尔滨最适合安装Ⅱ型太阳能热水器。第11题,成都位于我国四川盆地,盆地地形导致水汽不易散发,空气中水汽含量高,多阴天、雾天,是我国太阳辐射低值中心,能够自动调节的Ⅲ型热水器市场前景并不乐观,故C项正确。
12.下图所示半球为东半球,AB为地轴,CD为赤道,箭头指示太阳直射点位置,α为12°。据此完成下列问题。
(1)此时北京时间为 ,太阳直射点的地理坐标为 。
(2)画出晨昏线和夜半球,说出此时全球正午太阳高度的分布规律。
(3)此时按正午太阳高度从大到小的顺序排列北京、广州、开普敦。
(4)若此后一段时间α逐渐增大,下列现象可能出现的是( )
①南非地中海气候区进入炎热干燥季节 ②澳大利亚首都堪培垃正午太阳高度不断变小 ③北半球各地正午太阳高度不断变大 ④地球公转速度不断减慢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:(1)9时20分 (12°N,160°E)
(2)画图略 正午太阳高度在12°N地区为90°,由12°N向南北两侧递减。
(3)广州、北京、开普敦。
(4)D
解析:第(1)题,根据题干信息可知,ACB、ADB分别为20°W和160°E,此时160°E为12时,结合地方时的计算方法,可以计算出北京时间(120°E地方时)为9时20分。由太阳直射光线与赤道的夹角为12°可知,直射点纬度为12°N,据此可以确定直射点的坐标为(12°N,160°E)。第(2)题,画图时应根据直射点位置确定晨昏线与经线的夹角,进而确定昼半球和夜半球范围。全球正午太阳高度由12°N向南北两侧递减。第(3)题,太阳直射点位于北半球,结合正午太阳高度的纬度分布规律判读三个城市正午太阳高度的大小顺序。第(4)题,α逐渐增大,说明太阳直射点不断向北回归线移动,北回归线及其以北地区正午太阳高度不断变大,南半球各地正午太阳高度不断变小,北半球将进入夏季,地球不断向远日点接近,据此判断②④正确。
能力提升
祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家、天文学家,曾利用正午影长率(正午时影长与物体高度的比值)精确地推算出冬至的日期和时刻。下图为我国某地正午影长率的年内变化图。读图,完成1~2题。
1.该地纬度可能为( )
A.4°N B.22.5°N
C.30°N D.45°N
2.当该地正午影长率为a值时,当地正值一年中( )
A.夜长最短的一天
B.日出最晚的一天
C.气温最高的月份
D.寒潮活动最频繁的季节
答案:1.B 2.A
解析:第1题,正午影长率为0,说明该地有太阳直射现象。据图可知,该地有两次正午影长率为0,说明该地有两次太阳直射现象,应该位于热带地区。当地正午影长率可能大于1,说明该地正午太阳高度可能小于45°,而4°N在一年中的最小正午太阳高度大于45°,因此四选项中只有22.5°N符合条件。第2题,结合上题分析可知,当该地正午影长率为a值时,此时为夏至日,该地正值一年中夜长最短的一天。
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图,完成3~4题。
3.仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:3.C 4.D
解析:第3题,图示地区位于华北,一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知,房子左侧为北,右侧为南。落叶阔叶树夏季遮阴效果好,布局在南侧;冬季,华北地区盛行偏北风,常绿针叶树防风效果好,布局在北侧,故选C项。第4题,冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°-(40°+23.5°)=26.5°,太阳能热水器集热板的倾角与当地的正午太阳高度互余,D项正确。
5.某校(110°E)研究性学习小组用立竿见影的方法测算正午太阳高度,如图1所示,垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OP',通过tanα=OP/OP',算出正午太阳高度。图2为该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。读图,完成下列问题。
图1
图2
(1)该小组每天测量影长时,北京时间应为 。
(2)图2中反映9月23日竿影长度的点是 ,反映6月22日的点是 。
(3)在日期③时,该小组所在学校的正午太阳高度是 ,节气是 。
(4)该学校大约位于 (填纬度)。
(5)竿影长度自①点变化到③点的过程中可能的地理现象有( )
A.太阳直射点逐渐向北移
B.地球公转速度逐渐变慢
C.北回归线以北地区正午太阳高度逐渐变小
答案:(1)12时40分
(2)② ①
(3)45° 冬至
(4)21.5°N
(5)C
解析:本题从以立竿见影方法测正午太阳高度入手,综合考查太阳高度变化、地方时计算等知识。学习小组测量影长时当地(110°E)地方时为12时,计算出北京时间(120°E的地方时)为12时40分。从图中影长变化的南北分布情况推断,该地位于赤道与北回归线之间,③处的竿影最长,此时应为冬至日,那么①为夏至日,②为秋分日,④为春分日。通过冬至日竿影长度和竹竿实际长度相等推断,冬至日当地正午太阳高度为45°,再通过正午太阳高度的计算公式推算当地纬度为21.5°N。第2课时 昼夜长短的变化 四季的更替
基础巩固
每天清晨都有许多人到天安门广场观看国旗与太阳同时升起,北京(116°E)天安门广场每天早晨升国旗的时间是根据日出时刻而定的。下表示意天安门广场连续三天的升旗时间(北京时间),据此完成1~2题。
升旗时间
第一天 5:49
第二天 5:50
第三天 5:51
1.关于这段时间里可能出现的现象,下列叙述正确的是( )
A.地球的公转速度在减慢
B.我国北方气温逐渐升高
C.我国南方可能有冻雨出现
D.天津的正午日影渐长
2.下列节日中,升旗仪式最早的是( )
A.劳动节 B.建党节
C.建军节 D.国庆节
某日,到开罗(东二区)旅游的小明在当地时间22:50收到同学在山东青岛拍摄后立即传来的照片(青岛著名的“石老人”日出景观)。忽略网络传输时间,结合图文资料,完成3~4题。
3.拍照时,北京时间可能是( )
A.6月8日4:50
B.12月8日4:50
C.6月9日16:50
D.12月9日16:50
4.小明在开罗游玩了一个星期,回到青岛后,也想在同一地点同一时刻拍摄同样景象的照片(不考虑天气状况),那么,拍摄日期可以选择在( )
A.6月15日 B.7月6日
C.12月15日 D.1月5日
读图(阴影为黑夜),完成5~6题。
5.若M点所在经线度数为45°E,则M地的昼长为( )
A.10小时 B.11小时
C.13小时 D.14小时
6.若α为10°,则下列叙述不正确的是( )
A.此时太阳直射点的位置为(10°S,30°W)
B. 80°N以北的地区出现极夜
C.此时北半球各纬度昼渐长、夜渐短
D.此时新旧日期的比例小于1/2
下图中相邻两条经线的经度差为45°,A、B为晨昏线上的两点,此时太阳直射点在东半球。据此完成7~8题。
7.此时刻B点( )
A.位于晨线上,B点所在纬线上昼长为18小时
B.位于昏线上,B点所在纬线上夜长为6小时
C.位于晨线上,B点所在纬线上昼长为6小时
D.位于昏线上,B点所在纬线上夜长为18小时
8.若太阳直射点正在南移,在此后几天内( )
A.武汉昼短夜长,且白昼逐渐变短,黑夜逐渐变长
B.北极圈内极昼范围和南极圈内极夜范围都变小
C.地球公转速度先逐渐加快,再逐渐变慢
D.南半球各地正午太阳高度逐渐减小,北半球相反
9.读某日昼夜半球示意图(图1)和太阳直射点移动示意图(图2),完成下列问题。
图1
图2
(1)在图1中用箭头画出太阳的直射光线。
(2)图1表示的日期是 (前后),该日正午太阳高度由 向南北两侧递减,赤道上的昼夜状况是 。
(3)图1所示日期太阳直射点位于图2中的 位置(填数码),此日后三个月内太阳直射点开始向 (方向)移动。
(4)太阳直射点从①向②位置移动过程中,北极圈内出现 (填“极昼”或“极夜”)现象,且其范围逐渐 。
(5)太阳直射点从③向④位置移动过程中,北京日出时间越来越 ,正午人影长度越来越 。
能力提升
下表所列的是2022年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间。据此完成1~2题。
地点 甲地 乙地 丙地 丁地
昼长 5小时 30分 9小时 09分 11小时 25分 13小时 56分
1.四地中属于南半球的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
2.四地按纬度从高到低顺序排列的是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.甲、乙、丁、丙
C.丙、丁、乙、甲
D.丁、丙、乙、甲
读某日四地昼弧长短状况示意图,完成3~4题。
3.图中四地纬度数值相等的是( )
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
4.②地正午太阳高度达到一年中的最大值时,③地( )
A.昼长达到一年中的最大值
B.夜长达到一年中的最大值
C.正午太阳高度达到一年中的最小值
D.正午太阳高度达到一年中的最大值
5.图1为某日某时刻半球昼夜分布示意图,阴影为黑夜。读图,完成下列问题。
图1
图2
(1)该日的日期为 。
(2)该时刻太阳直射的纬度是 ,北京时间为 。
(3)此时B点旗杆影长为一天中的 (填“最大”或“最小”)值,旗杆影子的方向为 方向。
(4)该日C地的昼长是 ,该日后,D点将向N地靠近,C地的昼长将变 (填“长”或“短”),B地的正午太阳高度将变 (填“大”或“小”)。
(5)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直,见图2)之间最合适的夹角约为 ;若此夹角可以调节,那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为 。
第2课时 昼夜长短的变化 四季的更替
基础巩固
每天清晨都有许多人到天安门广场观看国旗与太阳同时升起,北京(116°E)天安门广场每天早晨升国旗的时间是根据日出时刻而定的。下表示意天安门广场连续三天的升旗时间(北京时间),据此完成1~2题。
升旗时间
第一天 5:49
第二天 5:50
第三天 5:51
1.关于这段时间里可能出现的现象,下列叙述正确的是( )
A.地球的公转速度在减慢
B.我国北方气温逐渐升高
C.我国南方可能有冻雨出现
D.天津的正午日影渐长
2.下列节日中,升旗仪式最早的是( )
A.劳动节 B.建党节
C.建军节 D.国庆节
答案:1.D 2.B
解析:第1题,根据3天以来北京天安门的升旗时间都早于6时,判断此时北半球昼长夜短,说明太阳直射点位于北半球,但升旗时间越来越晚,判断此时北半球的昼长越来越短,说明太阳直射点逐渐南移,故天津的正午日影渐长。第2题,升旗最早即日出最早,即昼长最长,北半球昼长最长的日期为夏至日(6月22日),越接近夏至日昼长越长。
某日,到开罗(东二区)旅游的小明在当地时间22:50收到同学在山东青岛拍摄后立即传来的照片(青岛著名的“石老人”日出景观)。忽略网络传输时间,结合图文资料,完成3~4题。
3.拍照时,北京时间可能是( )
A.6月8日4:50
B.12月8日4:50
C.6月9日16:50
D.12月9日16:50
4.小明在开罗游玩了一个星期,回到青岛后,也想在同一地点同一时刻拍摄同样景象的照片(不考虑天气状况),那么,拍摄日期可以选择在( )
A.6月15日 B.7月6日
C.12月15日 D.1月5日
答案:3.A 4.B
解析:第3题,拍照时开罗(东二区)的当地时间是22:50,则北京(东八区)时间此时应为4:50。北京时间4:50青岛已经日出,说明北半球昼长夜短,只有北半球夏半年符合,所以A项正确。第4题,结合上题可知拍照时间是6月8日,想在同一地点同一时刻拍摄同样景象的照片,则太阳直射点应位于同一纬度。7月6日时太阳直射点位于北半球,且和6月8日距夏至日的时间大致相等,说明此时太阳直射点与6月8日位于同一纬度,太阳升落及昼夜长短情况相同,可以拍摄出同样景象的照片。
读图(阴影为黑夜),完成5~6题。
5.若M点所在经线度数为45°E,则M地的昼长为( )
A.10小时 B.11小时
C.13小时 D.14小时
6.若α为10°,则下列叙述不正确的是( )
A.此时太阳直射点的位置为(10°S,30°W)
B. 80°N以北的地区出现极夜
C.此时北半球各纬度昼渐长、夜渐短
D.此时新旧日期的比例小于1/2
答案:5.A 6.C
解析:第5题,图中MN为昏线,昏线与赤道交点所在经线(60°E)地方时为18时,则45°E经线地方时为17时,即M所在纬线的日落时刻为17时,昼长=(日落时间-12)×2=10小时。A项正确。第6题,α为10°,则此时太阳直射10°S,根据60°E经线地方时为18时,可求出地方时12时所在经线为30°W;极昼、极夜起始纬度数与直射点的纬度互余;因为不知道太阳直射点往南还是往北移动,所以无法判断昼夜的变化情况;根据60°E经线地方时为18时,可求出地方时为0时的经线为150°E,则从150°E至180°为新的一天,其余部分为旧的一天,新旧日期的比例小于1/2。
下图中相邻两条经线的经度差为45°,A、B为晨昏线上的两点,此时太阳直射点在东半球。据此完成7~8题。
7.此时刻B点( )
A.位于晨线上,B点所在纬线上昼长为18小时
B.位于昏线上,B点所在纬线上夜长为6小时
C.位于晨线上,B点所在纬线上昼长为6小时
D.位于昏线上,B点所在纬线上夜长为18小时
8.若太阳直射点正在南移,在此后几天内( )
A.武汉昼短夜长,且白昼逐渐变短,黑夜逐渐变长
B.北极圈内极昼范围和南极圈内极夜范围都变小
C.地球公转速度先逐渐加快,再逐渐变慢
D.南半球各地正午太阳高度逐渐减小,北半球相反
答案:7.C 8.B
解析:第7题,A点是晨昏线与赤道的交点,直射点所在经线与A点所在经线相差90°,依据太阳直射点在东半球可以判断,太阳直射在150°E经线上,故AB线为晨线,60°E的地方时是6时,则B点所在经线地方时为9时,B点所在纬线上昼长为6小时。第8题,此时太阳直射点位于北半球且向南移动,北极圈内极昼范围和南极圈内极夜范围都变小。
9.读某日昼夜半球示意图(图1)和太阳直射点移动示意图(图2),完成下列问题。
图1
图2
(1)在图1中用箭头画出太阳的直射光线。
(2)图1表示的日期是 (前后),该日正午太阳高度由 向南北两侧递减,赤道上的昼夜状况是 。
(3)图1所示日期太阳直射点位于图2中的 位置(填数码),此日后三个月内太阳直射点开始向 (方向)移动。
(4)太阳直射点从①向②位置移动过程中,北极圈内出现 (填“极昼”或“极夜”)现象,且其范围逐渐 。
(5)太阳直射点从③向④位置移动过程中,北京日出时间越来越 ,正午人影长度越来越 。
答案:(1)
(2)12月22日 南回归线 昼夜等长
(3)④ 北
(4)极昼 扩大
(5)晚 长
解析:第(1)题,阳光始终垂直于晨昏线。第(2)题,图示晨昏线与极圈相切,北极圈内出现极夜,故判断为北半球的冬至日,此日太阳直射点位于南回归线上,故正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。赤道上终年昼夜等长。第(3)题,结合上题分析,此时为北半球冬至日,太阳直射点位于南回归线上,即④位置。此日后三个月内,太阳直射点不断向北运动。第(4)题,从①向②位置移动过程中,太阳直射点位于北半球,故北极圈内出现极昼,由于直射点向北移,故北极圈内极昼范围扩大。第(5)题,从③向④位置移动过程中,太阳直射点向南移动,故北京的昼长逐渐变短,日出时间越来越晚,正午太阳高度逐渐变小,故正午人影不断变长。
能力提升
下表所列的是2022年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间。据此完成1~2题。
地点 甲地 乙地 丙地 丁地
昼长 5小时 30分 9小时 09分 11小时 25分 13小时 56分
1.四地中属于南半球的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
2.四地按纬度从高到低顺序排列的是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.甲、乙、丁、丙
C.丙、丁、乙、甲
D.丁、丙、乙、甲
答案:1.D 2.B
解析:第1题,12月22日太阳直射南回归线,南半球各地昼长夜短,即昼长超过12小时,北半球各地昼长均小于12小时。第2题,纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,赤道上终年昼夜等长(即各为12小时)。丙、丁两地相对来说离赤道较近,昼夜长短变化比甲、乙两地小,而且丙地更接近赤道,纬度更低,甲地昼夜长短变化幅度最大,纬度最高。
读某日四地昼弧长短状况示意图,完成3~4题。
3.图中四地纬度数值相等的是( )
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
4.②地正午太阳高度达到一年中的最大值时,③地( )
A.昼长达到一年中的最大值
B.夜长达到一年中的最大值
C.正午太阳高度达到一年中的最小值
D.正午太阳高度达到一年中的最大值
答案:3.A 4.A
解析:第3题,同一纬度数值的南、北半球的两地,昼长相加等于24小时,则两地昼弧长度相加为360°,结合图中信息可判断①③两地纬度数值相等。第4题,图中显示②地该日昼长达18小时,③地该日昼长大于12小时,说明②③两地位于同一半球,且②地纬度大于23.5°,所以②地正午太阳高度达到一年中的最大值时是所在半球的夏至日,同一半球的两地昼长最大值都是当地夏至日,故A项正确。
5.图1为某日某时刻半球昼夜分布示意图,阴影为黑夜。读图,完成下列问题。
图1
图2
(1)该日的日期为 。
(2)该时刻太阳直射的纬度是 ,北京时间为 。
(3)此时B点旗杆影长为一天中的 (填“最大”或“最小”)值,旗杆影子的方向为 方向。
(4)该日C地的昼长是 ,该日后,D点将向N地靠近,C地的昼长将变 (填“长”或“短”),B地的正午太阳高度将变 (填“大”或“小”)。
(5)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直,见图2)之间最合适的夹角约为 ;若此夹角可以调节,那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为 。
答案:(1)12月22日
(2)23.5°S 15时40分
(3)最小 正北
(4)14小时 短 大
(5)36.5° 47°
解析:第(1)题,读图1,该日北极圈出现极夜现象,日期是12月22日。第(2)题,该时刻太阳直射23.5°S,图中65°E此时为12时,计算出北京时间是15时40分。第(3)题,此时太阳直射B点所在经线,旗杆影长为一天中的最小值,旗杆影子的方向与太阳所在方向相反,为正北方向。第(4)题,根据图1中纬度可知,该日C地的昼长与A地的夜长相等。C地所在经线是25°W,此时的地方时是6时,则A点日出时刻是7时。A地夜长是14小时,则C地昼长是14小时。该日后,D点将向N地靠近,C地的昼长将变短,B地的正午太阳高度将变大。第(5)题,最合适的夹角等于正午太阳高度,即36.5°;若此夹角可以调节,那么其一年中的变化幅度等于南北回归线之间的纬度差,为47°。(共40张PPT)
第一章
第二节
第2课时 昼夜长短的变化 四季的更替
地 理
内容索引
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
随堂训练
课标定位
1.昼夜长短的变化
(1)昼夜长短的变化规律
(2)昼长、夜长、日出时间、日落时间等相关计算
2.四季的更替
(1)季节的形成原因
(2)四季的划分
素养阐释
1.通过阅读地球光照图,理解昼夜长短的纬度变化和季节变化特征,培养地理综合思维
2.结合二十四节气图,了解二十四节气,理解四季的形成与划分,增强地理实践力
3.通过绘制昼夜半球图、光照图等,理解地理原理,提高地理综合思维和动手能力
4.联系生活实例,尝试解决昼夜长短的计算等实际问题,培养地理实践力
自主预习 新知导学
一、昼夜长短的变化
1.昼弧、夜弧与昼夜长短
(1)昼弧、夜弧。
(2)昼夜长短。
①昼弧长于夜弧,则昼长夜短(如图中的30°S)。
②夜弧长于昼弧,则昼短夜长(如图中的30°N)。
③昼弧等于夜弧,则昼夜等长(如图中的0°)。
2.变化规律
(1)赤道上:全年昼夜等长。
(2)季节变化规律(以北半球为例)。
(3)南半球:与北半球相反。
视野拓展 昼夜长短的变化与太阳直射点的移动有关。太阳直射点向北移动,北半球昼变长,南半球昼变短;太阳直射点向南移动,北半球昼变短,南半球昼变长。
【思考感悟】 太阳直射某地时,该地是否一定昼最长、夜最短
提示:太阳直射某地,该地不一定昼最长、夜最短。只有当太阳直射该地所在半球的回归线时,该地才昼最长、夜最短。
二、四季的更替
1.四季的形成:地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化。
2.表现:一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。
3.划分:夏季是一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节;冬季是一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节;春秋两季是冬夏两季的过渡季节。
(1)北温带气候四季:3、4、5月确定为春季,6、7、8月确定为夏季,9、10、11月确定为秋季,12月和次年1、2月确定为冬季。
(2)我国传统四季:以二十四节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点,划分春、夏、秋、冬四季。
(3)欧美四季:以春分、夏至、秋分、冬至为起点,划分春、夏、秋、冬四季。欧美四季的划分,比我国传统四季要推迟一个半月左右。
(4)南半球:与北半球季节相反。
视野拓展 四季的更替,形成的根本原因是黄赤交角的存在。由于黄赤交角的存在,太阳直射点产生周年变化,造成太阳高度的周年变化和昼夜长短的周年变化,影响了各地获得热能的周年变化,进而形成四季。
【思考感悟】 中纬度地区出现明显的四季变化的原因是什么
提示:中纬度地区一年内昼夜长短和正午太阳高度的变化很大,因此四季更替明显。
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
探究一 昼夜长短的变化
作为一名高中生,你肯定有这样的体会:学校早晨上课的时间,每天基本是固定的。但是你离开家去学校时,有时太阳已经高高升起,有时太阳才从地平面上露出。
结合材料探究:
(1)材料说明了哪种自然地理现象
(2)日出、日落时间每天不同是由什么引起的
(3)你们学校所在地,一年中什么时间白昼最长
提示:(1)昼夜长短的变化。
(2)日出、日落时间与昼长直接相关。由于地球的公转,全球各地的昼长随季节作有规律的变化。
(3)对北半球地区来说,夏至日昼长达到一年中的最大值。
[归纳提升]
1.昼夜长短的变化规律
(1)纬度变化规律。
①对称规律:南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球某地的昼长与南半球相同纬度数的夜长相等,例如30°N的昼长等于30°S的夜长。
②递增规律:太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长;另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长。
③变幅规律:赤道上全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
④极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度数=90°-太阳直射点的纬度。纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多。
(2)季节变化规律。
图1
图2
图3
①北半球冬至日(图1)太阳直射南回归线,此时北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短、夜越长,北极圈以北地区出现极夜;南半球相反;赤道昼夜等长。
②春、秋分日(图2)太阳直射赤道,此时全球昼夜等长。
③北半球夏至日(图3)太阳直射北回归线,此时北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长、夜越短,北极圈以北地区出现极昼;南半球相反;赤道昼夜等长。
④图1→图2→图3,全球昼夜长短的变化规律:北半球白昼逐渐变长,由最短变为最长,黑夜逐渐变短,由最长变为最短;南半球相反。
以北半球为例,昼夜长短的季节变化结合太阳直射点的移动方向进行分析,总结如下图所示。
2.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧或夜弧计算。
昼(夜)长=昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间计算。
正午12时把白昼平分成相等的两份,如图所示。
①昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2=日落时间-日出时间
②夜长=日出时间×2=(24-日落时间)×2
(3)根据对称性规律计算。
①利用纬度的对称性计算。北半球某纬线上各地的昼长等于南半球同度数纬线上各地的夜长。
②利用时间的对称性计算。相对于夏至日或冬至日对称的两个时间,某地的昼长、夜长都是相等的;相对于春分日或秋分日对称的两个时间,某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图中某地在a与b两个时间的昼长、夜长是相等的,在c与d两个时间的昼长、夜长也是相等的;在b时间的昼长(夜长)等于c时间的夜长(昼长)。
3.太阳直射点位置与日出日落方向及时间、昼夜长短的对应关系(以北半球为例)
直射点 位置 日出方 向、时间 日落方 向、时间 昼夜
长短
北半球 东北、早于6时 西北、晚于18时 北半球昼长夜短
赤道 正东、6时 正西、18时 昼夜等长
南半球 东南、晚于6时 西南、早于18时 北半球昼短夜长
[典型例题]
某校地理兴趣小组的同学,将某天三地的昼弧长短状况绘成示意图。读图,完成下列问题。
(1)①②两地所在的半球是( )
A.①地在北半球,②地在南半球
B.①地在南半球,②地在北半球
C.①②同在北半球
D.①②同在南半球
(2)三地纬度高低关系排列正确的是( )
A.北京>①>② B. ②>①>北京
C. ①>②=北京 D. ①<②=北京
答案:(1)D (2)D
解析:第(1)题,由图可知北京昼弧大于180°,此时为北半球的夏半年,北半球昼长夜短,南半球昼短夜长,南半球昼弧小于180°,从而可判断①②同在南半球。第(2)题,根据南北半球的对称性可知,与北京纬度相同的南半球的地点昼弧为140°,结合南半球昼夜长短随纬度的变化规律可知,②纬度高于①,那么三者比较可得出三地纬度高低关系为①<②=北京。
[问题引领]
探究二 四季的更替与划分
古代诗词有很多关于自然美景的描写与表达。例如,下面几句诗分别描写了不同季节的景物。
A.胜日寻芳泗水滨,无边光景一时新。
——朱熹《春日》
B.接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。
——杨万里《晓出净慈寺送林子方》
C.待到秋来九月八,我花开后百花杀。
——黄巢《不第后赋菊》
D.晨起开门雪满山,雪晴云淡日光寒。
——郑燮《山中雪后》
结合材料探究:
(1)请你展开想象,联系生活实际,说出上述诗句分别描写了什么季节的景象。
(2)不同的纬度地区是不是都有明显的季节差异
提示:(1)A——春季,B——夏季,C——秋季,D——冬季。
(2)不是。低纬度地区全年皆夏,季节更替现象不明显;高纬度地区全年皆冬,四季更替不明显;只有中纬度地区,四季更替非常明显。
[归纳提升]
1.四季更替的原因
2.地球运动规律的季节变化
时间 北半球冬季(1月) 北半球夏季(7月)
地球公 转规律 位于近日点附近,公转速度快 位于远日点附近,公转速度慢
直射点 位置 太阳直射南半球,向赤道方向移动 太阳直射北半球,向赤道方向移动
昼夜长 短变化 冬至日,北半球昼最短,夜最长 夏至日,北半球昼最长,夜最短
正午太 阳高度 冬至日,由南回归线向南北两侧递减;南回归线及其以南地区达一年中最大值,物影最短 夏至日,由北回归线向南北两侧递减;北回归线及其以北地区达一年中最大值,物影最短
时间 北半球冬季(1月) 北半球夏季(7月)
大阳升 落方位 东南升、西南落(极昼、极夜区域除外) 东北升、西北落(极昼、极夜区域除外)
日出、日 落时间 (地方时) 北半球各地日出时间晚于6时,日落时间早于18时 北半球各地日出时间早于6时,日落时间晚于18时
[典型例题]
某日,小明在互联网上看到世界各地的朋友当天发来的信息如下。
甲:温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙:冬季临近,金黄的落叶铺了一地。
丙:又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗
丁:又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此完成下列问题。
(1)以上四人所在地按从北到南的顺序排列正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、乙、丙、甲
C.丁、丙、甲、乙
D.甲、丙、乙、丁
(2)当天可能是( )
A.4月28日 B.6月28日
C.9月2日 D.11月2日
答案:(1)B (2)D
解析:第(1)题,根据丁的描述(向北望去有极光)判断,丁位于北半球高纬度地区,此时为北半球冬半年。甲逐渐由春到夏,说明该地位于南半球;乙地将由秋进入冬,说明乙位于北半球,且与丁相比纬度较低;丙地入秋失败,说明处于由夏至秋的阶段,应位于北半球,且与乙相比纬度较低,所以综合判断从北向南依次为丁、乙、丙、甲,故选B项。第(2)题,由上题判断,丁地出现极夜现象,且位于北半球,说明太阳直射点位于南半球,故选D项。
【动动脑,想一想】
《二十四节气歌》:春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。上半年是六廿一,下半年是八廿三。每月两节日期定,最多只差一两天。
问题:你知道天文四季的划分依据是什么吗
答案:昼夜长短和正午太阳高度。
地理实践
课堂小结
随堂训练
读下图,完成1~2题。
1.图中A点的昼长为( )
A.24小时 B.12小时
C.10小时 D.20小时
2.图中所示日期,下列各地白昼最长的是( )
A.太原 B.长春
C.南昌 D.昆明
答案:1.D 2.B
解析:第1题,从图中的信息可知,图中A点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1,昼夜之和是24小时,所以其昼长是20小时。第2题,图中所示日期,太阳直射北半球,北半球纬度越高的城市,白昼时间越长。
下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度日变化示意图,其中甲地位于北半球。据此完成3~4题。
3.据图推测,乙地位于( )
A.东半球赤道上
B.东半球北回归线上
C.西半球赤道上
D.西半球北回归线上
4.据图推测,该日应该是北半球的( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
答案:3.C 4.B
解析:第3题,甲地位于北半球,此日甲地昼长为12小时16分,所以北半球处于夏半年,太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为12小时,乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间24时,可计算乙地经度为60°W,乙地位于西半球。故C项正确。第4题,此日赤道上正午太阳高度为66.5°,且直射点位于北半球,可计算出太阳直射点位于北回归线。正午太阳高度H=90°-当地与太阳直射点的纬度差=90°-(0°+x)=66.5°,即x=23.5°N,故B项正确。
5.二十四节气是我国独有的农业物候历,是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。地球绕太阳运行一周为360°,以春分日地球在黄道上的位置为0°,则寒露日地球在黄道上的位置为( )
A.15° B.105°
C.195° D.285°
答案:C
解析:本题考查地球公转及二十四节气的顺序。相邻节气之间地球绕太阳公转的角度为15°,从春分到寒露,地球绕太阳公转了195°,因此C项正确。
6.下图为地球昼夜分布的圆柱投影图,阴影部分为黑夜。读图,完成下列问题。
(1)此刻太阳直射点的坐标为 。
P点的纬度是 。
(2)A、B、C三点中,白昼时间最长的是 。
(3)这一天地球上极夜范围是 。
(4)如果A点的时间为19时20分,B点所属时区是 。
答案:(1)(20°N,45°W) 70°N
(2)C
(3)70°S~90°S
(4)西十区
解析:第(1)题,图示越往北昼越长,判断太阳直射点位于北半球,且晨昏线与经线成20°夹角,故判断太阳直射点的纬度为20°N,图中135°E经线为0时,所以太阳直射点的经度为45°W,P点位于晨昏线与纬线的切点处,其纬度应与太阳直射点的纬度互余,故判断为70°N。第(2)题,太阳直射点位于北半球,故越往北,昼越长。第(3)题,图示晨昏线与70°纬线相切,故70°N以北出现极昼,而70°S以南出现极夜。第(4)题,图示135°E经线位于夜半球的平分线,故地方时应为0时,若A点的地方时为19时20分,则计算A点与135°E的时差为4小时40分,即经度差为70°,B点与135°E的经度差也应为70°,故计算B点的经度为155°W,故位于西十区。(共52张PPT)
第一章
第二节
第1课时 地球公转 黄赤交角及其影响
正午太阳高度的变化
地 理
内容索引
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
随堂训练
课标定位
1.地球公转的基本特征
2.黄赤交角及其影响
3.正午太阳高度的变化
(1)正午太阳高度的分布规律
(2)正午太阳高度的计算
(3)正午太阳高度的应用
素养阐释
1.通过阅读地球公转示意图和黄赤交角图,理解地球公转特征,培养地理综合思维
2.结合正午太阳高度的变化,理解其变化规律,增强地理实践力
3.通过填绘公转示意图、黄赤交角图、正午太阳高度分布图,提高地理综合思维和动手能力
4.联系生活实例,尝试利用地球公转、正午太阳高度相关知识解决实际问题,培养地理实践力
自主预习 新知导学
一、地球公转
1.绕转中心:太阳。
2.方向:自西向东。
3.周期:365日6时9分10秒,即一个恒星年。
4.公转轨道及速度:是近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
【思考感悟】 夏至日地球在公转轨道的位置与远日点重合,冬至日地球在公转轨道的位置与近日点重合,这种说法对吗
提示:不对。从时间上看,近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。从地球在公转轨道的位置看,近日点比冬至日靠东,远日点比夏至日靠东。
二、黄赤交角及其影响
1.含义
地球公转轨道面叫作黄道面,过地心并与地轴垂直的平面称为赤道面。黄道面与赤道面之间的夹角叫作黄赤交角。目前,其大小是23.5°,地轴与黄道面之间的夹角是66.5°。
2.影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
(1)移动规律。
(2)移动周期:太阳直射点回归运动的周期是365日5时48分46秒,叫作一个回归年。
【思考感悟】 黄赤交角增大或减小,对太阳直射点的纬度范围有明显影响。你知道会带来哪些影响吗
提示:黄赤交角增大或减小,太阳直射点的纬度范围也会随之增大或减小。如:黄赤交角增大(减小)1°,太阳直射点的纬度范围增加(减少)2°。
三、正午太阳高度的变化
1.概念
(1)太阳高度:太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。
2.变化原因:黄赤交角的存在,太阳直射点南北移动。
3.变化规律
(1)纬度变化:同一时刻,由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(2)季节变化。
③春、秋分日:赤道上达一年中最大值。
【思考感悟】 试分析本地正午太阳高度何时达到一年中的最大值。
提示:根据当地所处的纬度位置判断。如果位于北回归线及其以北地区,则夏至日达最大值;如果位于北回归线以南地区,则直射时达到最大值。
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
探究一 黄赤交角及其影响
黄赤交角是赤道面和地球公转轨道面的夹角,其本质是一个面面角。
黄赤交角示意
结合材料探究:
(1)回归线、极圈的度数与黄赤交角有什么关系
(2)黄赤交角除对地球运动产生影响外,还影响哪些自然地理现象
提示:(1)回归线的度数等于黄赤交角的度数;极圈的度数与黄赤交角的度数互余。
(2)如:黄赤交角变化→太阳直射点移动范围变化→五带范围变化和气压带、风带移动范围变化→气候带分布范围变化→自然带分布范围变化等。
[归纳提升]
1.黄赤交角的形成原因
地球在公转时,地轴与黄道面(地球公转轨道面)不垂直,而是有一个小于90°的夹角,使黄道面与赤道面之间产生了一个约23.5°的夹角,即黄赤交角。
2.黄赤交角的特点
(1)与黄赤交角有关的线线关系、
线面关系和面面关系。
①地轴与赤道面是垂直的。
②太阳光线始终与晨昏线垂直。
③地轴与黄道面成66.5°夹角。
④赤道面与黄道面成23.5°夹角。
(2)“一轴两面三角度”。
“一轴”是指地轴;“两面”是指赤道面和黄道面;“三角度”指黄道面和赤道面的夹角为23.5°,地轴与黄道面的夹角为66.5°,地轴与赤道面的夹角为90°。
(3)“三个基本不变”。
地球在运动过程中,地轴的空间指向基本不变,北极始终指向天空的北极星附近;黄赤交角的大小基本不变,约保持23.5°;地球运动的方向不变,总是自西向东。
3.黄赤交角的影响
(1)决定了太阳直射点的移动范围。
(2)决定了五带的范围。
①回归线度数=黄赤交角的度数。
②极圈的度数=90°-黄赤交角的度数。
(3)决定了太阳直射范围和极昼极夜范围。
①南北回归线之间有直射现象。
②南北极圈以内有极昼极夜现象。
4.黄赤交角变化带来的影响
黄赤交角 变大(变小)
太阳直射范围 变大(变小)
极昼、极夜范围 变大(变小)
五带的范围 热带和寒带的范围变大(变小)
温带的范围变小(变大)
正午太阳高度的年变化 年变化幅度变大(变小)
[典型例题]
下图是黄赤交角和太阳光照射地球示意图。读图,完成下列问题。
(1)下列关于黄赤交角的叙述,正确的是( )
①图中α是黄赤交角 ②图中β是黄赤交角
③目前黄赤交角约23.5° ④目前黄赤交角约66.5°
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
(2)假设图中α为90°,不可能出现的现象是( )
A.太阳终年直射赤道
B.温带范围变大
C.高纬度仍有极昼极夜现象
D.正午太阳高度的年变化幅度变小
答案:(1)B (2)C
解析:第(1)题,图示α是地轴与黄道面的夹角,度数为66.5°,①错误;图示β是黄道面与赤道面的夹角,即黄赤交角,目前度数约23.5°,故②③正确,④错误。第(2)题,结合图示,若α为90°,即黄赤交角为0°,则太阳终年直射赤道;黄赤交角变小,温带范围变大;正午太阳高度的年变化幅度变小;由于太阳直射点始终直射赤道,高纬度地区将没有极昼极夜现象。故选C项。
特别提醒 若黄赤交角变为0°,目前地球公转产生的地理意义将不复存在,会出现太阳始终直射赤道,正午太阳高度不会变化,全球各地始终昼夜平分,全球全年无四季变化。
[问题引领]
探究二 正午太阳高度的变化
福建某中学研究性学习小组设计了可调节的窗户遮阳板,实现了教室内良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。
结合材料探究:
(1)若遮阳板收起,指出室内正午太阳光照面积达一年中最大值时的日期,并分析原因。
(2)济南某中学生借鉴这一设计,若两地窗户大小形状相同,夏季为了达到更好的遮阳效果,应作怎样的调整
提示:(1)冬至日。该地位于北半球,北半球的冬至日太阳直射南回归线,正午太阳高度最小,因而室内正午太阳光照面积达一年中的最大值。
(2)济南比福建纬度高,正午太阳高度小。因此,夏季为了达到更好的遮阳效果,安装高度不变,加长遮阳板(或遮阳板长度不变,降低安装高度)。
[归纳提升]
1.太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所示)。
甲 太阳高度示意图
乙 正午太阳高度示意图
2.正午太阳高度的变化规律
(1)纬度变化规律。
同一时刻,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
二分二至日正午太阳高度分布示意图
①北半球夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减,如图中c折线所示。
②北半球冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减,如图中a折线所示。
③春、秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减,如图中b折线所示。
(2)季节变化规律。
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度
冬至 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度
春、秋分 赤道 南北两极点
3.正午太阳高度的计算方法
(1)正午太阳高度=90°-当地纬度与直射点纬度的差值。
(2)任意一天,与太阳直射点纬度的差值相等的各地点,正午太阳高度相等;正午太阳高度相等的两条纬线关于直射点所在纬线对称。
(3)极昼区极点的太阳高度的日变化特征:太阳高度无日变化,其数值等于当日太阳直射点纬度。
4.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时。
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向。
为了获得更充足的太阳光照,房屋的朝向通常与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于正南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于正北方,房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向。
正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小,日影越长。日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度。
两地所在纬度差多少度,其正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。
(5)确定楼距、楼高。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当的距离。以我国为例,下图中南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。
(6)调整太阳能热水器的倾角。
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为∠α+∠h=90°。(如下图)
[典型例题]
我国某校地理兴趣小组的同学,把世界上四地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向绘成简图。读图,完成下列问题。
(1)可能反映学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向的是
( )
A.③ B.④
C.① D.②
(2)当②地正午太阳高度达到最大值时( )
A.该学校所在地天气炎热
B.太阳在地球上的直射点将北移
C.地球公转速度较慢
D.其他三地正午太阳所在方向不同
答案:(1)A (2)B
解析:第(1)题,①地年内正午太阳高度变化对称分布,有直射现象,所以该地位于赤道;②地有太阳直射现象,且全年正午太阳都位于正北方向,该地位于南回归线;③地有太阳直射现象,且全年正午太阳都位于正南方向,该地位于北回归线;④地无太阳直射现象,且有极夜现象,全年正午太阳都位于正南方向,该地位于北寒带。根据我国国土跨越的纬度状况,赤道没有穿过我国,我国没有寒带,故A项正确。第(2)题,根据上题分析结果,②地位于南回归线,当南回归线正午太阳高度达到最大值时是12月22日左右,我国天气寒冷;地球公转速度较快(接近近日点);其他三地都位于太阳直射点以北,正午太阳所在方向相同,都位于正南方向。
规律总结 正午太阳高度基本变化规律:同一纬线上正午太阳高度相等;同一日期,与太阳直射点所在纬度的差值相等的两条纬线上正午太阳高度相等;距离太阳直射点所在纬线越近的地点,正午太阳高度越大,反之越小。
地理实践
【动动脑,想一想】
2021年6月,小明的父母在某小区购买了一套位于一层的住房,看房那天,房屋内阳光充足。2023年1月,全家入住后,发现阳光全被前楼挡住了。他感到很困惑,购房的时候,屋内采光是没有问题的,怎么现在屋内阳光就被挡住了呢 上图是小区正午阳光变化示意图。请你帮助小明分析原因。
答案:由于黄赤交角的存在,地球公转引起太阳直射点南北移动,进而导致正午太阳高度发生有规律的变化。因此,在不同的季节,该地正午太阳高度不同,房屋里面阳光照射情况发生变化。冬季正午太阳高度较小,阳光被前楼遮挡。
【动动手,做实验】
“立竿测影法”测算正午太阳高度
1.实验器材
一根2米长的竹竿,一段5米长的细绳。
2.实验步骤
第一步:通过网络查找当地学校所处的经纬度,换算出当地地方时为12:00时的北京时间。
第二步:垂直竖立一根2米长的竹竿(OP),当地地方时12:00时,量出竿影长度(OP')。
第三步:根据tanα=OP/OP',算出正午太阳高度α。
3.实验记录
随着太阳直射点的南北移动,当地正午太阳高度有明显的季节变化。
4.提炼地理原理
某地正午太阳高度的大小,取决于当地纬度与太阳直射点之间的纬度差。
课堂小结
随堂训练
1.下列地球绕日公转示意图中,正确的是( )
答案:A
解析:由图可知,A、B两项是
北极俯视图,根据地轴的倾斜
方向规律“左斜左冬,右斜右冬”,
可知A项中右侧地球所在位置
为冬至日,在近日点附近,符合
地球运转规律,故A项正确。
B项太阳应位于图中偏右的位
置;C、D两项中地球自转方向
与公转方向不一致。
读黄赤交角示意图,完成2~3题。
2.下列说法正确的是( )
A.图中β的度数是极圈的纬度数
B.图中α是黄赤交角
C.α的大小与直射点纬度范围相同
D.β的大小与回归线的纬度数相等
3.专家发现,北回归线大约以每年14.4米
的速度由北向南移动。北回归线南移的结果是( )
A.黄赤交角增大 B.回归年周期变长
C.温带面积扩大 D.全球气温升高
答案:2.D 3.C
解析:第2题,β表示黄赤交角,它与回归线的纬度数相等。第3题,回归线的纬度数等于黄赤交角的度数,根据题意可知,黄赤交角度数不断变小,则热带范围变小,寒带范围变小,温带范围变大。
下图示意6月22日与12月22日地球表面四
地正午太阳高度。读图,完成4~6题。
4.四地自北向南排列,依次是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、丙、丁、乙
C.丁、乙、丙、甲 D.甲、丙、乙、丁
5.四地的地球自转线速度由大到小排列,依次是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丙、丁、甲
C.丁、乙、丙、甲 D.甲、丙、乙、丁
6.若乙地6月22日的正午太阳高度是49°,则乙地该日太阳能热水器的最佳安装倾角是( )
A.60° B.23° C.41° D.30°
答案:4.D 5.B 6.C
解析:第4、5题,据图推断,甲、丙位于北半球,乙、丁位于南半球,且丙位于北回归线上。乙的正午太阳高度在6月22日达到一年中的最小值,其数值大于43°,所以乙位于赤道与南回归线之间。甲、丁的正午太阳高度在二至日时都小于66.5°,说明甲位于北回归线以北,丁位于南回归线以南,根据正午太阳高度的计算公式估算甲、丁的纬度数值,丁比甲的纬度低。所以四地自北向南依次为甲、丙、乙、丁。地球自转线速度随着纬度的增加而减小,纬度越低,自转线速度越大,所以四地按地球自转线速度由大到小排列依次是乙、丙、丁、甲。第6题,根据正午太阳高度的应用,太阳能热水器的安装倾角与正午太阳高度之和是90°,即安装倾角应是41°。
7.北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动,在连续三个月内三次测量正午太阳高度,获得测量数据(见下表)。三次测量中,其中一次测量的当天,正值( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
答案:C
解析:第一次测量时,太阳直射北半球,第二次测量时太阳直射赤道,第三次测量时太阳直射点在南半球,太阳直射点由北向南移动,说明第二次测量时是当地的秋分日。故C项正确。
第一次 第二次 第三次
60° 50° 40°
8.阅读图文材料,完成下列问题。
青云花园是我国某城市(36.5°N)一所集欧美建筑精华于一体的住宅小区,小区设施齐全,环境优美。完工后当地居民争相购买,然而一年后,底层住户以采光条件差将开发商告上法庭。图1为青云花园小区平面分布图,图2为该小区学校的研究性学习小组绘制的某一日内旗杆杆影轨迹示意图(O为立杆处,虚线为杆影,曲线为杆影端点轨迹)。(tan30°≈0.577)
图1
图2
(1)图2中F、G、H、I四个杆影中,最接近日出时段的是 ,该日前后小区住户客厅内的正午阳光照射面积较 (填“大”或“小”),该城市所在的大地形单元是 。
(2)该小区底层住户因采光条件差将开发商告上法庭。请你运用所学知识为住户们拿出有力的证据。
(3)为保证住宅获得充足的太阳光照,在楼高相同的情况下,你认为该城市住宅群的楼房间距与杭州相比有何差异 对你的结论作出合理解释。
答案:(1)F 小 华北平原
(2)12月22日太阳直射南回归线,小区的正午太阳高度最小。小区位于36.5°N,冬至日的正午太阳高度H=90°-(23.5°+36.5°)=30°;由此可算得正午时楼的影长达34.66米,远大于楼间距20米。
(3)楼房间距应比杭州宽。该城市纬度比杭州高,冬至日正午太阳高度比杭州小。
解析:第(1)题,影子与太阳光线方向相反,日出方向偏东,可知影子应在西方,日出时太阳高度低,影子长,F最接近日出时段。由日出东北、日落西北可知,此时正值夏半年,正午太阳高度较大,住户客厅内的正午光照面积较小。旗杆杆影最短(地方时为12时)时,北京时间为11时48分,计算可得,此地经度为117°E,该地纬度为36.5°N,故位于华北平原。第(2)题,根据正午太阳高度计算公式可得,该小区12月22日的正午太阳高度为30°,求得此时楼影长为34.66米,远大于楼间距20米。第(3)题,杭州比此地纬度低,冬至日楼影长较短,故楼间距较短,而此地楼间距应比杭州宽。(共65张PPT)
第一章
第一节 地球的自转
地 理
内容索引
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
随堂训练
课标定位
1.地球自转的基本特征
2.地球自转的地理意义
(1)导致昼夜交替现象
(2)物体水平运动方向发生偏转
(3)产生时差
素养阐释
1.通过阅读昼、夜半球图及时区图,理解昼夜交替及地方时产生的原因,能够对地方时进行简单计算,培养地理综合思维
2.结合水平运动物体偏转的实例,能够判定水平运动物体的偏转方向,增强地理实践力
3.通过绘制简单的自转示意图、晨昏线图、时区图,提高地理综合思维和动手能力
4.联系生活实例,学以致用,培养地理实践力
自主预习 新知导学
一、地球自转
1.绕转中心:地轴。
2.方向:自西向东。
(1)从北极上空看,呈逆时针方向旋转。
(2)从南极上空看,呈顺时针方向旋转。
【画一画】 在下面不同的地球自转示意图中,画出地球自转方向。
提示:
3.周期
4.速度
(1)角速度:地球表面除南北两极点外,任何地点的自转角速度都相同,约为15°/时。
(2)线速度:由于纬度的不同而有差异,随纬度增加而降低,赤道线速度最大,极点为零。
视野拓展 航天发射基地多选择在纬度较低、地势较高的地区。低纬度地区地球自转线速度大,可获得较大的初速度,有利于发射,节省能源;地势较高的地区,地球自转的线速度也大。
【思考感悟】 与同纬度海平面相比,珠穆朗玛峰的自转速度有何差异
提示:自转角速度相同,但线速度较大。
二、地球自转的地理意义
(一)导致昼夜交替现象
1.昼夜现象
(1)昼、夜半球:向着太阳的半球,是白昼;背着太阳的半球,是黑夜。昼半球与夜半球的分界线,称晨昏线(圈)。
(2)产生原因:地球是一个不发光、不透明的球体,在同一时间里,太阳只能照亮地球的一半。
2.昼夜交替现象
(1)形成原因:地球不停地自转,昼夜不断交替。
(2)产生结果:温度发生昼夜变化,生物形成昼夜节律(又称“生物钟”)。
视野拓展 昼夜现象不等同于昼夜交替现象。地球的昼夜现象,与地球是否运动无关;而昼夜交替现象则是地球运动产生的,是昼夜现象有规律的变化。
【思考感悟】 地球不自转会不会产生昼夜交替现象
提示:会。如果地球不自转只公转,地球上同样存在昼夜交替现象,不过昼夜交替的周期是一年。
(二)物体水平运动方向发生偏转
1.原因:受地球自转的影响。
2.地转偏向力:促使物体水平运动方向发生偏转的力。
3.偏转规律
(1)北半球:向右偏转。
(2)南半球:向左偏转。
(3)赤道:不偏转。
【思考感悟】 在北半球生活的小王同学,发现小汽车的右车胎比左车胎磨损得快。你知道其中的原因吗
提示:受地转偏向力的影响,北半球水平运动的物体向右偏。行驶中的小汽车由于受地转偏向力的影响,右侧受力大而使右车胎磨损较重。
(三)产生时差
1.原因:由于地球自西向东自转,同纬度的甲、乙两地相比,乙地相对位置偏东,时刻较早。
2.地方时
(1)含义:因经度不同而出现的不同时刻,称为地方时。
(2)时差:经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4分钟。
3.时区与区时
(1)时区的划分:全球划分为24个时区,每个时区跨15个经度。
(2)区时:各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间,这叫作区时,又称标准时。
4.区时的换算:在同一日期内,东早西迟。
(1)位于同一时区的各地,采用相同的区时。
(2)位于不同时区的各地,采用各自的区时。
(3)相邻时区的区时相差1小时。
5.日期和国际日界线
(1)国际日界线:大体沿180°经线穿行的折线。
(2)作用:消除因地球是球形而导致的日期换算的不同结果。
视野拓展 北京时间不等于北京的地方时。北京时间是指北京所在的东八区的区时,即120°E的地方时,而北京的地方时是指北京所在的经线116°E的地方时。北京时间比北京的时间(北京地方时)早16分钟。
【思考感悟】 东、西十二个时区是怎样划分的 东十二区和西十二区是两个时区吗
提示:中时区以东为东时区,分为东一区至东十二区;中时区以西为西时区,分为西一区至西十二区。东十二区和西十二区各占7.5个经度,即各为半个时区,故将两者合为一个完整的时区,称为东西十二区,全球共分为24个时区。
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
探究一 地球自转的特征
2022年2月27日11时6分,我国新一代运载火箭长征八号遥二运载火箭,在中国文昌航天发射场点火升空,以“1箭22星”的方式,成功将22颗卫星送入预定轨道。
结合材料探究:
(1)为什么我国的火箭通常向东发射
(2)我国目前有四大航天发射基地,分别是山西太原、甘肃酒泉、四川西昌、海南文昌,与其他三个基地相比,文昌发射基地最突出的优势条件是什么
(3)从地球自转的角速度看,我国四大航天发射基地的角速度有何特点
提示:(1)因为地球自转的方向是自西向东,向东飞行,可以利用地球自转的初速度,节省燃料。
(2)航天发射需要借助地球自转的线速度,而纬度越低,自转线速度越大,越有利于发射。四大基地中,文昌发射基地的纬度最低,是其突出优势。
(3)四大航天发射基地的自转角速度相等,均约为15°/时。
[归纳提升]
1.地球自转方向的判断
(1)自转法:地球自转方向是自西向东(如图A)。
A
(2)极点法:在以极点为中心的地图上,若该极点为北极点,则地球呈逆时针方向旋转(如图B);若该极点为南极点,地球呈顺时针方向旋转(如图C)。反之,也可以通过地球自转方向判定地图所示半球。
B
C
(3)经度法:顺着东经度数越来越大的方向或顺着西经度数越来越小的方向为地球自转的方向(如图D)。
D
2.地球自转速度的变化
(1)地球自转速度的变化规律。
速度 角速度 线速度
大小 除南、北两极点外,地球表面其他地点都是约15°/时,每4分钟约转动1° 赤道为1 670千米/时;南、北纬30°是1 447千米/时;南、北纬60°为837千米/时,约是赤道的一半
特点 地球表面除南、北两极点外,其他地点的自转角速度都相等 因纬度不同而有差异,自赤道向两极递减;赤道最大,极点为0
(2)影响自转线速度的因素。
影响地球自转线速度的因素主要有纬度和海拔,具体影响(单一变量下)及关系如下表所示。
因素 影响 关系
纬度 纬度相同,线速度相同; 纬度越低,线速度越大 负相关
海拔 海拔越高,线速度越大 正相关
[典型例题]
下图是地球表面自转线速度等值线
分布图。
读图,完成下列问题。
(1)图示区域大部分位于( )
A.北半球中纬度
B.北半球低纬度
C.南半球中纬度
D.南半球低纬度
(2)图中a、b两点纬度相同,但地球自转的线速度明显不同,原因是( )
A.a点地势高,自转线速度大
B.b点地势低,自转线速度大
C.a点地势低,自转线速度大
D.b点地势高,自转线速度大
(3)关于图中a、b、c、d四点地球自转角速度的大小判定,正确的是( )
A.a>b>c>d
B.aC.a=b=c=d
D.a>c=d>b
答案:(1)A (2)A (3)C
解析:第(1)题,依据地球自转线速度由赤道向两极递减的分布规律,可以判定该区域位于北半球;赤道线速度约为1 670千米/时,南、北纬30°线速度约为1 447千米/时,南、北纬60°线速度约为837千米/时,南、北极点线速度为零,图示区域大部分为837~1 447千米/时,可判断该区域应为北半球中纬度。第(2)题,图中线速度等值线在a点向北凸,b点向南凸,说明a点较同纬度的b点自转线速度大、地势高。第(3)题,地球自转的角速度除两极点外都相等,与线速度大小没有关系。
方法技巧 线速度等值线的判读
(1)根据等值线数值及其变化规律判断所在半球和纬度高低。自转线速度由北向南递增则为北半球,由北向南递减则为南半球(如下图为北半球)。自转线速度为1 447~1 670千米/时的地方位于低纬度地区,837~1 447千米/时的地方位于中纬度地区,0~837千米/时的地方位于高纬度地区(如下图为中纬度地区)。
(2)根据等值线弯曲情况确定地势的高低。自转线速度等值线凸向数值小处(如图中B),说明该地相比同纬度其他地区线速度较大,地势较高。自转线速度等值线凸向数值大处(如图中A),说明该地相比同纬度其他地区线速度较小,地势较低。
[问题引领]
探究二 晨昏线的特点与判断
材料一 《乐府诗集·杂曲歌谣一·击壤歌》:“日出而作,日入而息。凿井而饮,耕田而食。帝力於我何有哉!”人们日出而作,日入而息,按节令耕种收获,过着平平静静的生活。每一天清晨太阳都会从东方升起,西方落下。
材料二 某日晨昏线分布图。
结合材料探究:
(1)材料一显示出地球自转产生的哪种现象
(2)材料二中,弧线AC是晨线还是昏线 弧线CB呢
(3)晨昏线的移动方向和速度与地球自转的方向和速度有何异同
提示:(1)昼夜交替现象。
(2)弧线ACB为晨昏线,据东经度数增加方向为地球自转方向可知,地球呈逆时针方向旋转,由此判断弧线AC为昏线,弧线CB为晨线。
(3)晨昏线的移动方向和地球自转的方向相反,角速度都是15°/时。
[归纳提升]
1.晨昏线的特点
晨昏线示意图
α:晨昏线与经线圈的夹角,β:太阳光线与纬线圈所在平面的夹角=太阳直射点的纬度数。
(1)晨昏线是平分地球的一个大圆。
(2)晨昏线所在的平面与太阳光线始终垂直,地球球面上的晨昏线与太阳光线垂直且相切。晨昏线上太阳高度为0°。
(3)晨昏线平分赤道。晨线与赤道的交点地方时为6:00,昏线与赤道的交点地方时为18:00。
(4)晨昏线与经线圈的关系。
晨昏线与经线圈的夹角(α)与太阳直射点的纬度数(β)相等,如晨昏线示意图所示(α=β)。其变化范围为0°~23.5°,春分日、秋分日时晨昏线与经线圈重合,夏至日、冬至日时晨昏线与经线圈的夹角为23.5°。
(5)晨昏线与纬线圈的切点。
若切点位于极昼区,则地方时为0:00(24:00),若切点位于极夜区,则地方时为12:00。
(6)晨昏线的移动。
晨昏线的移动速度与地球自转角速度相同,都是约15°/时;晨昏线的移动方向与地球自转方向相反,为自东向西。
2.晨昏线的判断方法
自转法 顺着地球的自转方向,由夜进入昼的为晨线,由昼进入夜的为昏线
时间法 赤道上地方时为6时的是晨线,地方时为18时的是昏线
方位法 夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球东侧为昏线,西侧为晨线
[典型例题]
读太阳光照图(图中阴影部分表示黑夜),完成下列问题。
(1)形成昼夜现象的原因是( )
A.地球的自转
B.地球的公转
C.黄赤交角的存在
D.地球是个不发光也不透明的球体
(2)图中( )
A.AB是晨线 B.AB是昏线
C.AN是晨线 D.BN是晨线
答案:(1)D (2)C
解析:第(1)题,由于地球不发光、不透明,太阳只能照亮地球的一半,因此地球上出现昼夜现象。第(2)题,顺着地球自转的方向,AN由夜半球进入昼半球,为晨线;BN由昼半球进入夜半球,为昏线。
特别提醒 (1)判断晨昏线时,要注意晨昏线与太阳光线的关系;由于地球自西向东自转,使地表的晨昏线不断向西移动。
(2)在判读俯视图时可根据已知条件确定地球自转方向后,再根据自转法来判断晨昏线。
[问题引领]
探究三 时间计算与国际日界线
1519年,麦哲伦率领他的船队,自西班牙启程向西航行。三年后,当幸存者的船只回到始发港时,发现航行日志上记载的日期,比岸上的日期“少”掉1日,这在当时曾引起一场轩然大波。
结合材料探究:
(1)为什么航行日志上记载的日期,比岸上的日期“少”1日呢
(2)国际日界线两侧的日期有何异同
(3)地球上新的一天从哪里开始 把全球分成两个日期范围的是哪两条线
提示:(1)船队在自东向西经过国际日界线时应该加一天而没加上。
(2)国际日界线两侧的日期不是同一天,西侧日期比东侧早一天,但两侧区时相同。
(3)新一天开始于零时经线,随着零时经线西移,“今天”的范围不断扩大,“昨天”的范围不断缩小。零时经线和国际日界线(180°经线)把全球分成两个日期。
[归纳提升]
1.地方时的计算
所求点时间=起算时间±时差。
(1)一定时:确定已知点的地方时。光照图中,特殊经线的地方时的确定,以上图为例。
①昼半球中央经线的地方时为12时,如ND。
②夜半球中央经线的地方时为24时(或0时),如NB。
③晨线与赤道交点所在的经线地方时为6时,如NC。
④昏线与赤道交点所在的经线地方时为18时,如NA。
(2)二定向:确定所求点与已知时间点的相对方向,以确定“加”或“减”。如图中若已知D点地方时,由D点向东可推算E点的地方时,向西可推算C点的地方时。
(3)三定差:确定所求点与已知时间点的经度差,进而确定时差。如图中E点所在经线与D点所在经线经度相差45°,时差为3小时。
(4)四定值:根据前面所确定的条件计算出所求点时间。如E点地方时为:
2.时区与区时
(1)时区划分。
①在地球上经度每隔15°划分为一个时区,全球共分为24个时区。
②以本初子午线为中心线,从7.5°W到7.5°E划分为一个时区,称为中时区或零时区。
③中时区以东,每隔15°划分为一个时区,依次为东一区至东十二区;中时区以西,每隔15°划分为一个时区,依次为西一区至西十二区。
④东西十二区各跨7.5°,合为一个时区,为东西十二区。
(2)区时计算。
①时区确定。
某地所在时区数=该地经度÷15°(余数若小于7.5,则商即为时区数;余数若大于7.5,则商+1为时区数)
②计算方法:相邻两个时区的区时相差1小时,每向东跨1个时区,时间加1小时;每向西跨1个时区,时间减1小时。
A.求差的技巧——“同减异加”。
经度差:两地同在东(西)经度,取两数之差;一地在东经度,另一地在西经度,取两数之和。
时区差:两地同在东(西)时区,取两数之差;一地在东时区,另一地在西时区,取两数之和。
B.求时间的技巧——“东加西减”。
先画出表示全球所有经线(或时区)的数轴,标出已知经线(或时区)及其地方时(或区时),再标出所求经线(或时区),计算出两地经度差(或时区差)后,再将其转化为地方时差(或区时差)。如下图所示。
③计算步骤。
A.定时区:若题中只有经度,可根据经度确定出所在的时区,方法为:该地的经度数除以15°,所得商“四舍五入”保留的整数位即为该地所在时区数,东西时区根据东西经确定。
B.定区时、定向、定差、定值的方法同地方时的计算。
(3)国际日界线。
①国际日界线的特征。
②两条日期分界线的区别与联系
日期分界线 两侧日期差异 特性
国际日界 线(大致沿 180°经线) 东侧(西十二区)晚一天, 西侧(东十二区)早一天 人为规定的日期变更线
0时所在 的经线 东侧早一天,西侧晚一天 随时变化的自然日期界线
日期分界线 两侧日期差异 特性
图示 联系 ①全球新的一天的范围是从0时所在的经线向东到国际日界线 ②全球处于同一天的条件是两条日期分界线重合,即180°经线与0时经线重合 [典型例题]
北京时间2021年9月8日9时47分,墨西哥发生7.1级地震,震源深度30千米,震中位于北纬17.12°,西经99.60°。据此完成下列问题。
(1)地震发生时,震中所在地的区时为( )
A.9月8日16时47分 B.9月8日18时47分
C.9月7日16时47分 D.9月7日18时47分
(2)地震发生时,日期为9月8日的地区占全球的比例约( )
A.小于1/3 B.大于3/4
C.为7/12 D.小于1/5
答案:(1)D (2)C
解析:第(1)题,震中的经度为西经99.60°,位于西七区,比北京时间晚15个小时,因此地震发生时当地区时=9月8日9时47分-15小时=9月7日18时47分。第(2)题,地震发生时180°经线的地方时为9月8日13时47分,则9月8日占全球的比例约为14/24,即7/12。
方法技巧 1.国际日界线和0时所在经线的判断方法
顺着地球自转方向(自西向东),日期增加一天的界线为0时所在经线,日期减少一天的界线为国际日界线,如下图所示。
2.日期范围的确定方法
“今天”的范围是0时经线向东到180°经线之间的范围,“昨天”的范围是0时经线向西到180°经线之间的范围。
规律总结 180°经线上的地方时(x),就是新的一天的时间范围。例如180°经线的地方时是12时,则新的一天的时间范围就是12个时区。新的一天占全球的比例为x/24,旧的一天占全球的比例为1-x/24。
【动动脑,想一想】
内河航运船舶航道的区位选择要根据
水流的速度、泥沙沉积的实际情况而定,
应尽可能实现节省能源、降低运费成本、
运转安全等效益最大化。上图为长江上
海—武汉航道示意图。从上海港起航逆
流运往武汉港的货轮选择在泥沙淤积较
少的河道左侧行驶。该侧泥沙淤积较少的自然原因主要是什么
答案:受地转偏向力影响,北半球水平运动的物体向右偏转,左侧航道受流水侵蚀,航道较深。
地理实践
课堂小结
随堂训练
读图,完成1~2题。
1.关于图示信息的分析,正确的是( )
A.从N点上空看,地球自转方向呈顺时针
B.②地所在经线两侧分属东西半球
C.①地位于④地的东北方向
D.④地位于③地的西南方向
2.与②地相比,④地自转的速度( )
A.角速度和线速度都大
B.角速度和线速度都小
C.角速度相等,线速度小
D.角速度小,线速度相等
答案:1.D 2.C
解析:第1题,从北极上空看,地球呈逆时针方向自转;结合图示信息可知,②地所在经线为135°E,不是东西半球分界线;结合经纬网可知,①地位于④地的西北方向,④地位于③地的西南方向。第2题,④地纬度比②地高,所以线速度小于②地,角速度与②地相同。
读下图(a、b、d在晨昏线上),完成3~4题。
3.下列叙述正确的是( )
A.d点将进入白昼
B.c在子夜
C.d、e将日落西山
D.ab是昏线
4.下列关于晨昏线的叙述,错误的是( )
A.晨昏线是昼、夜半球的分界线
B.晨昏线上的各地太阳高度均为0°
C.晨昏线在任何时候都等分赤道
D.晨昏线在任何时候都与经线圈重合
答案:3.A 4.D
解析:第3题,从图中可直观地看出ab是晨线,d位于晨线上,地方时为6时;c地方时为2时;e位于晨线上,地方时为10时。第4题,晨昏线只有春、秋分时与经线圈重合。
5.下面两幅图分别是两条大河的河口示意图,图中小岛因泥沙不断堆积而扩展,最终将与河的哪边相连 ( )
①甲岸 ②乙岸
③丙岸 ④丁岸
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
答案:C
解析:河流水流受地转偏向力影响,在北半球向右偏,南半球向左偏,结合图示纬度可判断两河河水分别向乙岸和丙岸方向偏,则甲和丁两岸附近水流速度较慢,泥沙不断堆积,图中小岛可能将会与甲、丁两岸相连。
北京时间8月19日15时40分,某客机平稳地降落在北京首都机场。这架客机于纽约时间8月18日14时19分从美国纽约(西五区)机场起飞,抵达北京。据此完成6~7题。
6.该客机起飞时,北京时间为( )
A.8月18日2时19分 B.8月19日14时19分
C.8月18日23时19分 D.8月19日3时19分
7.这架飞机飞行时间为( )
A.15小时21分 B.14小时21分
C.13小时21分 D.12小时21分
答案:6.D 7.D
解析:第6题,纽约时间为西五区的区时,客机起飞时为西五区18日14时19分,北京时间为东八区的区时,二者相差13个时区,根据东加西减的原则,得出客机起飞时,北京时间为8月19日3时19分。第7题,根据上题,客机起飞时的北京时间为8月19日3时19分,到达时为北京时间8月19日15时40分,则飞机的飞行时间为12小时21分。
8.读图,完成下列问题。
(1)请在粗线上用箭头标出地球自转的方向。
(2)图中阴影部分是黑夜,那么晨昏线ABC上
昏线是 ,晨线是 。
(3)D点的地方时是 时。
答案:(1)略 (2)AB BC (3)6
解析:本题为晨昏线图的综合运用。一般可从图中获得基本信息,比如晨昏线的分布特征、自转方向、时间信息等。第(1)题,从北极上空看,地球自转方向呈逆时针。第(2)题,顺着自转方向,AB由昼转为夜,表示昏线;BC由夜转为昼,表示晨线。第(3)题,晨线与赤道的交点(C点)为6时,D点与C点在同一条经线上,故时间也为6时。
