第一节 地球的宇宙环境
(填一填)
一、人类对宇宙的认识
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或“已知宇宙”，其半径约为
140亿光年。
二、多层次的天体系统
1．天体
宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等各种物质的通称。
2．天体系统
(1)天体系统的形成：万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系，组成了多层次的天体系统。
(2)天体系统的层次
3．银河系及河外星系
(1)银河系的组成天体主要是恒星和星云两类。
(2)银河系与河外星系是同级别的天体系统，所有的星系合在一起，构成总星系。
4．太阳系和地月系(太阳系示意图)
(1)太阳系
组成：太阳、围绕太阳运行的行星、矮行星，以及小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等。
八颗行星的位置：A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F土星，G天王星，H海王星。
(2)地月系：由地球与其卫星月球组成。
三、普通而特殊的行星——地球
1．普通性
在太阳系行星中，就外观和所处的位置而言，地球是一颗普通的行星。
2．特殊性
地球是目前所知道的唯一存在高级智慧生命的天体，因此是宇宙中一颗特殊的行星。
地球上所具备的生命存在的基本条件：
(1)充足的水分。
(2)恰到好处的大气厚度和大气成分。
(3)适宜的太阳光照和温度范围。
(做一做)
1．晴朗的夜空，能够用肉眼观测到的天体大部分属于( D )
A．卫星
B．彗星
C．行星
D．恒星
解析：肉眼可见的天体绝大多数属于恒星。
2．由尘埃和气体等组成的云雾状天体是( A )
A．星云
B．流星体
C．行星
D．彗星
解析：星云是由气体和尘埃组成的天体。
3．下图中的大、中、小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们三者之间关系的是( B )
解析：最低一级的天体系统是地月系，较地月系高一级的天体系统是太阳系，比太阳系高一级的天体系统为银河系和河外星系，故太阳系(中圈)包括地月系(小圈)，但河外星系(大圈)不包括太阳系(中圈)和地月系(小圈)，B正确。
主题一 天体与天体系统
结合示意图，探究天体和天体系统的判断方法。
(1)图1中各事物是否都是天体？
提示：(1)流星：运行于星际空间中的尘粒和固体小块，是天体。
流星现象：流星受地球吸引闯入地球大气层后，与大气摩擦燃烧而出现的发光现象。已进入地球大气层，不是天体。
陨星：未燃尽的流星物质落到地表，成为地球的一部分，不是天体。
(2)图2中的北斗七星是否形成天体系统？
提示：北斗七星虽然是天体，但相互之间没有绕转关系，不能形成天体系统。
1．天体
(1)天体的分类
①自然天体：恒星、星云、行星、流星、彗星及星际空间的气体和尘埃等。其中最基本的天体是恒星和星云。
②人造天体：工作中的航天飞机、人造卫星、飞船以及太空中的垃圾等。
(2)宇宙间常见天体的特点
2.天体系统
(1)判断方法
一要相互吸引，二要相互绕转，二者缺一不可。如地球绕太阳运转，形成太阳系；月球绕地球运转，形成地月系。
(2)天体系统的层次和级别
(3)太阳系的组成
天体的判定方法
下图为判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体的例子。
1．下列属于天体的是( B )
解析：位于宇宙空间是判断物体是否是天体的重要条件。A、C、D三项中的物体都位于大气层内，不是天体。
右图为我国自行研制的“神舟十号”与“天宫一号”自动交会对接示意图。据此回答2～3题。
2．运行在太空中的“神舟十号”与“天宫一号”属于( C )
A．银河系
B．河外星系
C．地月系
D．太阳系
解析：运行在太空中的“神舟十号”与“天宫一号”围绕地球运动，成为地月系的一部分。
3．对“神舟十号”与“天宫一号”正确的认识是( A )
A．都属于天体
B．“神舟十号”是天体，“天宫一号”不是天体
C．“神舟十号”与“天宫一号”构成了天体系统
D．都是行星
解析：“神舟十号”与“天宫一号”属于人造天体，它们没有相互绕转，不能构成天体系统；它们像月球一样围绕地球运动，不是行星。
主题二 普通而特殊的行星——地球
太阳系“家庭会议”纪要
太阳——我是家长，我的质量占了太阳系总质量的99%以上，你们在我的引力下，都要围绕我旋转，都要听我的，八兄弟姊妹公转运动要同向，要和我的自转方向一致，运动要大致共面，轨道要近圆，否则我们的家庭就没有秩序。
金星——我是星光大道上的明星，我的最佳创意是“太阳从西边出来”。
火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。
地球——我是特殊的又是普通的，我的运动和结构与七仙女姐妹有许多相同之处。
木星和土星——别看我们身形如此庞大，实际上是虚胖罢了。
天王星和海王星——天高皇帝远，我们躲在寒冷阴暗的角落里。
(1)太阳的发言中透露出地球和七仙女姐妹共同的运动特征有哪些？
提示：八颗行星共同的运动特征是同向性、共面性、近圆性。
(2)为什么说地球是一颗普通的行星？
提示：地球的运动特征与其他七颗行星十分相似，结构特征与水星、金星、火星有许多共同之处。
1．地球的普通性
地球的运动和结构特征与其他行星相比，并无特殊之处。
(1)运动特征
通过分析八大行星的运动方向、轨道倾角和偏心率，其具有三大运动特征。
运动特征
涵义
共面性
八大行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上
同向性
公转方向都与地球公转方向相同(自西向东)
近圆性
八大行星的公转轨道近似圆形
(2)结构特征
根据八大行星距日远近、质量、体积、密度等，可分为类地行星、巨行星和远日行星三类。
2．地球的特殊性
地球的特殊性主要表现为它是一颗存在生命的天体。地球上之所以会出现生命，除与地球所处的安全宇宙环境有关外，还与地球自身的条件有密切的关系。
(1)宇宙环境——“安全”和“稳定”
①“安全”——安全的宇宙环境：太阳系中，大小行星各行其道，互不干扰。
②“稳定”——稳定的太阳光照：亿万年以来，太阳光照条件没有明显的变化。
(2)自身条件——三个适中
分析某行星是否有生命存在的方法
以地球上适宜生命存在和发展的条件为参考，分析行星的温度、大气和水三个方面。
(1)看行星与恒星的距离、行星的自转和公转周期是否适中。只有这样才能有适宜的温度。
(2)看行星的体积、质量是否适当。适当的体积和质量能保证该行星周围有可以供生命活动的大气层。
(3)结合行星表面温度，确定是否有液态水存在。
综上所述，某行星只要具有适宜的温度、适宜生物呼吸的大气、液态水这三个基本条件，该行星上就可能有生命存在。
1．地球是一颗既普通又特殊的行星，能够证明地球是太阳系中的一颗特殊行星的是( A )
A．地球上形成了适宜生物生存的温度条件、大气条件和液态水
B．地球恰好位于太阳系的中心位置
C．只有地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中，利于生命形成、发展
D．地球是太阳系中唯一有卫星绕转的大行星
解析：地球是目前所知道的唯一存在高级智慧，生命的天体，因此是宇宙中一颗特殊的行星。结合选项可知A项正确。
读图，完成2～3题。
2．图中的M天体可能是( B )
①月球
②水星
③金星
④土星
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
解析：M位于地球与太阳之间，且绕着太阳公转，因此M可能为水星、金星。
3．与地球相比，天体M没有生命存在的根本原因是( C )
①没有适合生物呼吸的大气和水
②没有坚硬的地表
③距日较近，表面温度较高
④体积和质量很小
A．①②
B．②③
C．①③
D．②④
解析：地球有生命存在的自身条件：日地距离适中，使得地球有适宜的温度保证了液态水的存在；地球的质量和体积适中，使得地球周围被大气层层包围着，对生命存在有重要意义；地球自转和公转周期适中，使得地球表面温度的日变化和年变化幅度都不太大。
1．下列选项中属于天体的是( A )
A．北极星
B．空中飞行的飞机
C．未发射的人造卫星
D．河外星系
解析：空中飞行的飞机和未发射的人造卫星都没有挣脱地球的引力，不是天体。河外星系是天体系统不是天体。
2．下列天体和天体系统中，具有从属关系，且从大到小依次排列的是( C )
A．太阳系—木星—海王星
B．宇宙—太阳系—银河系
C．太阳系—地月系—月球
D．太阳—地球—哈雷彗星
解析：木星和海王星都属于行星，是同一级别，故A错；宇宙包括银河系，银河系包括太阳系，故B错；太阳系包括地月系，地月系包括月球，故C正确；太阳是太阳系的中心天体，太阳系包括地球，但太阳不包括地球，哈雷彗星围绕太阳运转，地球不包括哈雷彗星，故D错。
欧洲天文学家宣布，他们在太阳系外发现了50多颗行星，其中有一颗与地球形态相似，它距离地球约35光年。研究表明，它的运行轨道与它的母星橙矮星距离适宜，且像地球一样主要由岩石构成，而液态水可能存在于这颗行星的表面，它的大气中存在氧气、二氧化碳和氮的成分，极有可能存在生命。据此回答3～4题。
3．下列与材料中所说的“橙矮星”属于同一类天体的是( A )
A．太阳
B．地球
C．月球
D．哈雷彗星
解析：根据题意，在太阳系外发现的某行星的母星是橙矮星，说明橙矮星为恒星，太阳属于恒星；地球属于行星，月球为卫星，彗星属于小天体。
4．天文学家研究判断新发现的这颗行星极有可能存在生命的主要依据是( D )
A．这颗行星与地球形态相似
B．这颗行星距离地球很近，只有约35光年
C．这颗行星像地球一样主要由岩石组成
D．这颗行星可能存在液态水及含有氧气的大气
解析：结合题意，这颗行星主要由岩石构成，而液态水可能存在于这颗行星的表面，它的大气中存在氧气、二氧化碳和氮的成分，极有可能存在生命；而生命存在必须有适宜的温度、液态水和适宜的大气，选项D正确。
下图为公转轨道相邻的三颗行星相对位置示意图。读图回答5～7题。
5．世人对①星球进行生命探测时首先查找液态水存在迹象，原因是( D )
①存在液态水，说明温度适宜
②有液态水才能形成云雨现象
③液态水可以形成多样的地表形态
④生命起源于海洋，有液态水才可具备此基本条件
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
解析：云雨现象和多样的地表形态不是产生生命的必要条件。
6．与①、②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是( A )
A．适宜的大气厚度和大气成分
B．强烈的太阳辐射和充足的水汽
C．复杂的地形和岩石圈
D．强烈的地震和火山活动
解析：①是火星，②是金星，它们均比地球的质量小，其大气厚度和大气成分不利于形成生命。
7．若地球在②行星的轨道上运行，则最可能发生的现象有( B )
A．变为寒冷的“冰球”
B．变为火热的“火球”
C．大气层将会消失
D．公转方向将发生变化
解析：②为金星，因比地球距太阳近，故温度高。
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13
-第二节 太阳对地球的影响
(填一填)
一、太阳辐射与地球
1．太阳辐射
太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
2．波长
(1)范围：0.15～4微米。
(2)分为A紫外光、B可见光、C红外光三部分。
3．能量分布
太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段，约占总能量的50%。
4．对地球的影响
(1)是地球大气运动、水循环的主要能源。
(2)为人类提供了源源不断的能源。
二、太阳活动与地球
1．概念
太阳活动，是指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。
2．主要类型
(1)黑子：出现于光球层；活动周期约为11年。
(2)耀斑和日珥：出现于色球层。
(3)太阳风：出现于日冕层。
3．对地球的影响
(1)影响地球气候。地球气候变化与太阳活动有明显的相关性，在太阳活动高峰年，地球上激烈天气现象出现的几率明显增加。
(2)耀斑以射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能，引起地球大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴，影响短波通信，干扰电子设备，甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
(3)太阳风到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，在那里轰击高层大气，使大气电离，产生发光现象，高纬度地区上空产生极光现象。
(做一做)
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。回答1～2题。
1．有关太阳辐射及其对地球影响的叙述，不正确的是( C )
A．太阳辐射是地球上大气运动、水循环的主要能源
B．太阳辐射能量中只有一小部分到达地球，成为地球表面自然环境变化的主要动力
C．太阳辐射能量巨大且集中，容易被人类直接利用
D．太阳辐射能是目前人类日常生活和生产所用的主要能源
解析：太阳辐射是地球上所有物质能量的源泉，也是大气运动、水循环的主要能源；太阳辐射到达地表需经过地球大气层的削弱作用，只有一小部分到达地表；目前人类日常生活和生产所用能源，如石油、煤炭、天然气、水能、风能等都来自太阳辐射；太阳辐射在地球表面分布是不均的，由赤道向两极递减，其能量巨大但分散，不容易利用。
2．下列人类活动中，所利用的能源最终不是来自太阳辐射能的是( D )
解析：赛车利用的是汽油或电能，无论是火电、水电，其最终来源都是太阳辐射；煤球炉利用的是煤炭，是地质时期植物残体所形成的，而植物在生长过程中需要太阳辐射；太阳能电池直接利用太阳辐射；羊八井地热发电站的热量来源于地球内部，是地球内部放射性元素衰变释放出来的热量。
3．下列各项中，不属于太阳辐射对地球影响的是( D )
A．为生物提供生长发育所需的光热
B．使地球上出现风云雨雪等天气现象
C．为人类提供生产、生活能源
D．造成火山喷发等自然灾害
解析：根据所学知识可知选项A、B、C都属于太阳辐射对地球的影响，而选项D火山喷发等自然灾害则是地球内部能量释放的形式，能量并非来自太阳。
主题一 太阳辐射与地球
结合下列两幅图，探究太阳辐射对地球产生的影响。
(1)图示太阳辐射对地球产生了哪些影响？
提示：图一：太阳辐射为地球生物的生长发育提供光和热。
图二：太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的主要能量来源。
(2)上图所反映的太阳辐射能对地球的影响可以归结为哪两个方面？
提示：图一中太阳辐射能影响植被生长，从而影响地理环境的形成与发展。
图二中太阳辐射能可以为人们生活、生产提供能量。
1．太阳辐射对人类活动的影响
(1)人们可直接利用太阳能：世界各国正在探索和研究对太阳能的利用，尤其是大规模的太阳能发电。目前利用较多的形式如太阳灶、太阳能热水器、小型太阳能发电站等。
(2)可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能：即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料，它们被称为“储存起来的太阳能”。
具体如下所示：
2．影响太阳辐射分布的因素
一个地区的太阳辐射强弱取决于该地区的太阳辐射强度及日照时数，具体影响因素如下：
纬度
纬度低，太阳高度大，太阳辐射经过大气的路程短，到达地面的太阳辐射就多；反之，则少
天气状况
晴朗的天气，由于云层少且薄，到达地面的太阳辐射就多；阴雨的天气，由于云层多且厚，到达地面的太阳辐射就少
海拔高低
海拔高，空气稀薄，到达地面的太阳辐射就多；反之，则少
日照时间
日照时间长，获得太阳辐射多，日照时间短，获得太阳辐射少。夏半年，相应的高纬地区白昼时间长，弥补了太阳高度小损失的能量
3.我国太阳年辐射总量的空间分布
总体特征：从东部沿海向西部内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。具体分布如下图：
能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成1～2题。
1．如仅考虑光合有效辐射，我国农业生产潜力最大的地区是( D )
A．长江中下游平原
B．四川盆地
C．华北平原
D．青藏高原
解析：“仅考虑光合有效辐射”说明只考虑太阳辐射因素，太阳辐射越丰富，光合有效辐射越高，农业生产潜力越大。我国太阳辐射最丰富的是青藏高原。
2．乙地PAR值高于甲地的主要原因是( D )
A．纬度高
B．植被少
C．地势高
D．云雨少
解析：甲地位于四川盆地，多阴雨天气，PAR值低。乙地位于内蒙古高原，属干旱半干旱地区，降水少，多晴朗天气，PAR值高。
主题二 太阳活动与地球
结合下列材料，探究太阳活动对地球的影响。
美国纽约天文台于某年当地时间12月16日11时观测到一次太阳耀斑爆发，其抛出的高能带电粒子流以超过35万米/秒的速度向地球方向运动。
当年出现的下列现象，是否可信？请说出你的理由。
(1)耀斑爆发时，纽约附近海轮上的罗盘指针曾一度失灵。
提示：可信。耀斑爆发时，大量高能带电粒子撞入地球磁场，导致“磁暴”。
(2)当年冬至，西伯利亚与我国南极中山站都观察到壮观的极光现象。
提示：不可信。极光只发生在极夜上空，此时南极为极昼，所以西伯利亚可以看到，中山站无法观测。
(3)次年元旦，世界各地的无线电短波通信曾出现短暂中断。
提示：不可信。无线电受干扰一般出现在太阳活动后3～5天内。
太阳活动及其对地球的影响
下图是美国宇航局拍摄的太阳活动剧烈爆发图像，大量速度达800
km/s的带电粒子喷射到太空。读图完成1～2题。
1．图示太阳活动发生在太阳大气层的( B )
A．光球层
B．色球层
C．日冕层
D．大气层之外
解析：图示太阳活动区域亮度明显高于周围区域，应为耀斑，发生在色球层。
2．图示太阳活动( D )
A．没有活动周期，但可能持续较长的一段时间
B．地球是太阳系中最先受其影响的行星
C．爆发后8分钟左右引起地球两极产生极光
D．高峰年极端天气现象出现的频率增加
解析：耀斑“寿命”仅有几分钟到几十分钟之间，随黑子的变化同步起落，周期约为11年。太阳系八颗行星距太阳最近的最先受到太阳活动的影响。日地距离大约为1.5亿千米，太阳活动喷射的带电粒子速度为800
km/s,8分钟左右到不了地球。
3．太阳黑子活动的变化会对地球的气候产生明显影响。下图显示北半球部分高纬度地区太阳黑子活动与年均降水量的关系。观测显示，所测地区年均降水量( C )
A．随太阳黑子活动的增强而增大
B．随太阳黑子活动的增强而减小
C．变化周期与太阳黑子活动周期吻合
D．变化周期与太阳黑子活动周期无关
解析：观测显示：图中上部分12个测站年均降水量与黑子活动呈正相关，下部分22个测站年均降水量与太阳黑子活动呈负相关，所测地区年均降水量变化周期与太阳黑子活动周期吻合。
近年来，我国不断加大西藏太阳能应用的投资，西藏有关部门也更加重视太阳能的开发和利用，太阳能属于“绿色能源”，它的利用不仅是西藏常规能源短缺的一个很好的补充，对西藏的环境保护也有着积极作用。据此回答1～2题。
1．下列关于青藏高原太阳能丰富的原因说法中不正确的是( C )
A．晴天多，日照时间长
B．空气稀薄，对太阳辐射能削弱作用小
C．海拔高，气候寒冷
D．纬度较低，太阳高度角较大
解析：青藏高原是我国太阳能丰富的地区，原因就在于纬度较低，太阳高度角较大；晴天多，平均日照时间长；海拔高，空气稀薄，大气的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能多，与气候寒冷无关。
2．除太阳辐射能外，青藏地区的其他能源也很丰富，其中哪一项能源与太阳能无关( C )
A．风能
B．柴达木盆地的天然气
C．藏南谷地的地热能
D．雅鲁藏布江的水能
解析：地热能来自地球内部，与太阳辐射无关；天然气、煤、石油等化石燃料是地质时期固定积累下来的太阳能；太阳辐射能促进了大气和水的运动，大气水平运动产生了风能，水的流动孕育了水能。
在交通的十字路口处，我们经常见到如下图所示的太阳能交通信号灯。据此回答3～4题。
3．有人注意到在一周的白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变化，影响因素主要是( C )
A．海拔
B．电网供电
C．天气状况
D．交通流量
解析：该信号灯是太阳能信号灯，受太阳辐射影响显著，而该地同一天内影响太阳辐射的因素只有天气状况。晴天时，云层薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强，故温度较高，信号灯亮；阴天相反，到达地面的太阳辐射较弱，故温度低，信号灯较暗，C正确。
4．下列哪个城市大量设置这种交通信号灯效果会更好( A )
A．拉萨
B．重庆
C．大庆
D．海口
解析：太阳能交通信号灯应该在太阳能丰富的地区大量使用，我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。A正确。
日全食即太阳被月亮全部遮住的天文现象。下图为某天文爱好者拍摄的日全食照片。据此回答5～6题。
5．照片中肉眼所能看到的太阳大气层及相应的太阳活动是( D )
A．光球、黑子
B．日冕、耀斑
C．色球、太阳风
D．色球、耀斑
解析：太阳大气由里向外依次是光球层—色球层—日冕层，平时用肉眼可见的是光球层；日全食时，用肉眼可见太阳外围的玫瑰色的大气，即色球层；色球层上对应的太阳活动为耀斑。
6．日全食照片中未被遮住的这一层太阳大气剧烈活动时产生的影响可能是( C )
A．影响我国南方地区的交通运输
B．影响我国北方地区的有线网络通信
C．轮船航行过程中指南针突然失灵
D．流星现象突然异常增多
解析：色球层大气剧烈活动时，即是耀斑爆发，会产生强烈的高能带电粒子，当它们闯入大气电离层时，干扰无线电短波通信；闯入磁场时，产生磁暴，指南针会突然失灵。
7．根据所给两幅图，完成下列各题。
(1)填注太阳大气层名称：A光球层，B色球层，C日冕层。
(2)太阳活动最激烈的显示是耀斑，它出现在太阳大气的色球层。太阳活动强弱的主要标志是黑子。
(3)从图中可知太阳活动的周期大约是11年，它发出的强烈电磁波会扰乱地球上空的电离层，对移动电话等通信造成不同程度的干扰和破坏，另外，还将扰乱地球的磁场。
解析：太阳黑子有的年份多，有的年份少，其变化周期大约是11年，耀斑是太阳活动最激烈的显示，它常随黑子的增多而增多，黑子是太阳活动强弱的主要标志。太阳活动对地球产生了三个方面的影响：对地球气候的影响、对地球电离层的影响、对地球磁场的影响。
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12
-第1课时 地球的自转
(填一填)
一、地球自转特点
1．自转轴
地轴，北端始终指向北极星附近。
2．自转方向
3．自转周期
4.自转速度
(1)角速度：除南北两极点外，任何地点的自转角速度均为15°/时。
(2)线速度：由赤道向两极逐渐减小；赤道最大，极点为0。
二、地球自转的地理意义
1．地球自转导致昼夜交替现象，其周期为24小时，使各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律。
2．地球自转偏向力使地球上水平运动的物体产生偏向。北半球右偏，南半球左偏，沿赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响。
3．地球上不同经度的地方，有不同的当地时间。
三、时间度量和日期变更
1．地方时
(1)地方时的概念：以一个地方太阳升到最高时的时间为正午12时，将连续两个12时之间等分为24个小时，这样形成的时间系统，称为地方时。
(2)各地的地方时与它们的地理位置相关：经度相同的地方，地方时相同；经度不同的地方，地方时不同。地理位置越靠东边的地方，地方时的值越大。
2．时区与区时
为了便于使用，国际上规定将全球划分为24个时区，每个时区占15个经度，以该时区中央经线的地方时为整个时区的统一时间，叫作区时，又称标准时。相邻时区的时间相差1个小时。在同一日期内，东早西晚。
3．日期和国际日期变更线
国际上规定，大致把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。
日界线的西侧是地球一天中最早的地点，东侧是地球一天中最晚的地点。自西向东过日界线日期减一天；自东向西过日界线日期加一天。为了避免在日界线附近的国家同时使用两个日期，日界线并不与180°经线完全吻合，有三处偏离180°经线，因此实际上日界线是一条折线。
(做一做)
1．下列四图中，正确表示地球自转方向的是( D )
A．①②
B．③④
C．②③
D．①④
解析：根据地球自转方向“北逆南顺”判断①②为北极上空观察，逆时针自转是正确的；③④为南极上空观察，顺时针方向自转是正确的。
2．下列现象能用来判断地球自转方向的是( B )
A．北极星在天空的位置看起来几乎不动
B．在北半球观测星空，各星座均围绕北极星做逆时针方向旋转
C．从赤道向北极方向前进，发现北极星的高度在不断增加
D．在晴朗的夜空，能看到北极星在不断地闪烁
解析：四个选项中，只有B选项所述内容与地球自转有关。
3．如果用a表示晨线，b表示昏线，弧形箭头表示地球自转方向，三个平行箭头表示阳光，下列图中表示正确的是( B )
解析：顺地球自转方向，由昼半球向夜半球过渡的分界线为昏线，由夜半球向昼半球过渡的分界线为晨线。A图为北极俯视图，a为昏线，b为晨线；B图为南极俯视图，a为晨线，b为昏线，C图b为晨线，D图a为昏线。
主题一 地球自转的特点
毛泽东曾写过一首著名的诗——《送瘟神》。
绿水青山枉自多，华佗无奈小虫何！
千村薜荔人遗矢，万户萧疏鬼唱歌。
坐地日行八万里，巡天遥看一千河。
牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波。
你理解“坐地日行八万里”这句诗的含义吗？是否有科学依据？
提示：赤道的周长约四万千米。地球在不停地自转，即使地球上的人不动，一天也会跟着地球转八万里。
地球自转运动的特征
地球表面自转速度的总结与判断
(1)极点的角速度和线速度均为0。
(2)线速度从赤道向两极递减，角速度除极点外相等。
(3)纬度相同的两点，自转的线速度相同(海拔相同的情况下)。
(4)60°纬线上的线速度是赤道上线速度的一半。
(5)纬度相同，线速度相同；纬度越低，线速度越大；纬度越高，线速度越小。
(6)同一纬度，海拔越高，线速度越大；海拔越低，线速度越小。
读图，回答1～2题。
1．上面的四幅图中能正确表示地球自转方向的是( A )
A．A图
B．B图
C．C图
D．D图
解析：A图为地球侧视图，根据图中“N”的标注位置，自转方向为逆时针方向。A图对，B图不对。C、D为俯视图，以北极点为中心的应为逆时针，以南极点为中心的应为顺时针。
2．①、②、③、④点中，线速度最大的是( A )
A．①点
B．②点
C．③点
D．④点
解析：①点位于赤道附近，纬度低，线速度大。
3．地球同步卫星与地球表面相对应的点相比( A )
A．角速度相同，线速度大
B．角速度和线速度相同
C．角速度和线速度都不同
D．线速度相同，角速度大
解析：除两极点外，全球各处自转角速度都相同，与经纬度、海拔无关；自转线速度则受纬度和海拔影响。因此同步卫星与地球表面对应点相比，角速度相同，但线速度更大。
主题二 昼夜交替与晨昏线
阅读材料，探究以下问题。
材料：昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)，如下图所示。
(1)晨昏线(圈)是过地球球心的大圆，它由晨线和昏线组成，图中晨昏线是晨线还是昏线？
提示：晨线。
(2)晨昏线在地球表面的移动方向如何？晨昏线所组成的平面与太阳光线有何关系？
提示：地球自西向东自转，使地表的晨昏线不断移动，方向与地球自转方向相反，为自东向西。晨昏线所在平面与太阳光线垂直。
(3)地球上的昼夜现象是怎样产生的？地球上的昼夜交替又是怎样产生的？
提示：因为地球是球体，又不透明，太阳光只能照亮它的一半，向着太阳的一面为昼，背对太阳的一面为夜，产生昼夜现象。在昼夜现象产生的基础上，由于地球不停地自转，使得地球上的点有时处于昼半球，有时处于夜半球，出现昼夜交替现象。
1．昼夜交替
被太阳照射的半球为昼半球，太阳照不到的半球为夜半球。昼、夜半球的分界线，叫晨昏线(圈)。其中顺着地球自转方向，由夜半球变为昼半球的为晨线；由昼半球变为夜半球的为昏线。图中的晨昏线为晨线。
2．晨昏线
(1)概念
昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。
(2)构成
(3)特点
①晨昏圈平分地球，其所在平面经过地心，因而是一个大圆。
②晨昏圈始终与太阳光线垂直。
③晨昏圈永远平分赤道，但不一定平分其他纬线。
④晨昏圈不断向西移动，西移的速度与地球的自转速度一致。
⑤晨昏圈只有春、秋分日与某一经线圈重合，与所有纬线圈垂直。
⑥晨昏圈上太阳高度为0°，但地方时不一定相同。
⑦晨昏圈上晨线、昏线各占一半，纬度最高点为其分界点。
(4)晨昏线与时间的判读
①晨线与赤道的交点所在经线为6时，昏线与赤道的交点所在经线为18时。
②昼半球中央经线为12时，夜半球中央经线为0时(24时)。
③太阳直射点所在的经线为12时。
晨线、昏线的判定方法
方法一——自转法
顺着地球自转方向，由昼半球过渡到夜半球的线是昏线，由夜半球过渡到昼半球的线是晨线。如图一，这是以北极为中心的图，地球的自转方向为逆时针方向，BC线是由昼半球过渡到夜半球的线，为昏线；AB线是由夜半球过渡到昼半球的线，为晨线。
方法二——时间法
图一中A、C是晨昏线与赤道的交点，它们的时间是一定的，晨线与赤道的交点如A点为6时，昏线与赤道的交点如C点为18时，据此也可以判断是晨线还是昏线。
方法三——昼夜半球法
昼半球东侧为昏线，西侧为晨线；夜半球东侧为晨线，西侧为昏线。因此在常见的侧视图中，我们可以根据地球自转方向和昼夜半球的位置判断晨线或昏线。由夜半球转向昼半球的分界线为晨线，晨线左边一定为夜半球，右边一定为昼半球，如图二左图，昏线正好相反。所以口诀是“左夜为晨，右夜为昏”。
1．地球上有昼夜现象的原因主要是( D )
A．地球公转
B．地球是个不规则的椭球体
C．地球自转
D．地球是个不透明不发光的球体
解析：地球昼夜现象产生的原因主要是因为地球是个不透明不发光的球体。地球运动是产生昼夜交替的原因。
读下面四幅图，完成2～3题。
2．图中四点处于黄昏的是( B )
A．①
B．②
C．③
D．④
解析：处在昏线上的点，将从白天进入黑夜。根据地球自转方向，判定只有②点在昏线上，处于黄昏。
3．图中四点所在晨昏线平面与太阳光线垂直的是( D )
A．①③
B．②④
C．①③④
D．①②③④
解析：晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直，故四幅图中全部符合条件。
主题三 物体水平运动方向的偏转
我国的老汽车司机一般会发现一个问题：汽车右边的轮胎往往比左边的轮胎磨损严重。
你知道为什么会这样吗？
提示：我国位于北半球，汽车在前进时始终受到向右的地转偏向力，右车轮受力大，轮胎与地面的摩擦力大，磨损严重。
地表水平运动物体的偏转
物体水平运动方向偏转的判断方法
(1)依据规律判断
偏转规律为北右南左赤道无，由于左、右是相对的，因此在判断时，首先要顺着物体原来运动方向来确定左和右，然后再根据所在半球确定具体的偏转方向。如下图所示：
(2)“左右手”判断
具体方法为北半球用右手，南半球用左手，掌心朝上，如图所示，大拇指的指向即为物体水平运动的偏转方向。
下图表示我国北方的一条河流，图中阴影部分代表泥沙淤积而成的沙岛。读图完成1～2题。
1．该沙岛最后将与河的哪岸连接在一起( B )
A．M岸
B．N岸
C．沙岛将保持原来的位置不变
D．不能确定
解析：在我国，河流流向受地转偏向力的影响向右偏，所以泥沙将沉积在N岸，该沙岛最后将与河的N岸连接在一起。
2．地球上由低纬度向高纬度作水平运动的物体偏移的方向均为( A )
A．向东
B．向西
C．向南
D．向北
解析：地球上由低纬度向高纬度运动的物体，北半球向右偏，南半球向左偏，但都是向东偏移。
3．下图是某条河流的剖面图，根据此图判断该河流位于( C )
A．赤道上
B．南半球
C．北半球
D．回归线上
解析：本题主要考查沿地表水平运动物体的偏移。由图可知，该河流右岸侵蚀的较为严重，故该河流应向右偏移，因而可以判断该河流位于北半球。
主题四 时间计算和日期变更
结合下图探究下面问题。
(1)时区的经度范围是如何划分的？108°E位于哪个时区？
提示：每个时区的中央经线的度数为时区数×15°，其范围为从中央经线向左右跨7.5°。108°E位于东七区。
(2)东八区与东三区相差几个小时？与西五区呢？
提示：两地同位于东时区或西时区时，时差为两地时区数值相减；分别位于东西时区时，时差为两地时区数值相加。所以东八区与东三区相差5个小时，与西五区相差13个小时。
(3)日界线和哪条经线最接近？
提示：180°经线。
1．地方时及其计算
(1)含义：因经度不同而不同的时刻。沿地球自转的方向，以太阳为参照物，东早西晚。
(2)地方时的计算
①公式：某地地方时＝已知地方时±4分钟/度×两地经度差(“东加西减”)。
②经度差的计算：“同减异加”。已知点和所求点在0°经线的同侧，将两地经度度数相减(大数减小数)；两地在0°经线两侧，则将两地的经度度数相加。
2．区时计算
(1)确定时区：某地时区数＝某地经度÷15°。如果所得余数小于7.5°，则商数即为时区数；如果所得余数大于7.5°，则商数＋1为时区数。
(2)求时区差：若两地同为东时区或西时区，则时区数相减；若两地分别属于东、西时区，则时区数相加。
(3)求区时：所求区时＝已知区时±两地时区差(“东加西减”)。
3．日期的变更
(1)国际日期变更线
国际规定，原则上以180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。日界线两侧区时相同，日期相差一天。
(2)日期的变更
日期的变换有两种情况：
①自然界线：指某地区时间为24时(或0时)时，其日期已进入新一天，其西侧仍为前一天。
②人为界线：指人为规定的国际日期变更线(大致为180°经线)，简称日界线，两侧日期不同，西侧为全球最早的地方，新的一天；东侧为全球最晚的地方，旧的一天。
1．不同日期范围的表达方法
今日的范围：0时向东——180°(180°向西——0时)
昨天的范围：180°向东——0时(0时向西——180°)
2．日期范围的确定方法
(1)确定0时经线的经度。
(2)绘图确定范围(如下图)：
1．一般来说，在北京人们8点上班，在乌鲁木齐人们10点上班，这是因为( C )
A．北京对工作时间的要求比乌鲁木齐长
B．北京比乌鲁木齐天亮得晚
C．北京时间比乌鲁木齐地方时早2个小时
D．北京在乌鲁木齐的西边
解析：我国统一采用北京时间，即北京所在东八区的区时，乌鲁木齐位置偏西，地方时比北京晚，故乌鲁木齐上班时间一般在北京时间10点，其地方时大约8点左右。
2．下列关于地方时和区时的叙述，正确的是( D )
A．同一条纬线地方时相同
B．由于地球自西向东自转，西边的时刻总是比东边时刻早
C．东八区的区时为8时，东九区的时间应比北京早1小时为7时
D．北京时间就是北京所在的东八区中央经线120°E的地方时
解析：同一条经线上的地方时相同；由于地球自西向东自转，东边的时刻总比西边时刻早；东八区的区时为8时，东九区为9时。
3.右图中心点为北极，若阴影部分为7月6日，非阴影部分为7月7日，甲地地方时为( C )
A．15时
B．9时
C．3时
D．12时
解析：日期的分界线有两条，一条是180°经线，另一条是0时所在的经线。由阴影部分和非阴影部分日期的区别、地球自转的方向可知OA为180°经线，OB为0时所在的线线且为0°经线，所以甲地地方时为3时。
1．关于地球自转的叙述正确的是( B )
A．地球绕地轴自东向西的旋转运动叫自转
B．与诗句“坐地日行八万里”最吻合的地点是赤道
C．从北极上空看地球自转方向是顺时针
D．45°N纬线上的线速度约为赤道的一半
解析：地球自转的方向是自西向东；从北极上空看地球自转方向是逆时针，从南极上空看是顺时针；60°N纬线上的线速度是赤道的一半；赤道周长4万千米，“坐地日行八万里”最吻合的地点是赤道。
2.如果右图是从极地上空所视地球的自转图，下列说法正确的是( D )
A．自转线速度甲地大于乙地
B．自转角速度甲地小于乙地
C．此图是以北极点为中心的俯视图
D．此图是以南极点为中心的俯视图
解析：由图示可知，自转方向是顺时针，即从南极上空看地球。中心点表示南极点，最外大圆是赤道，自转的线速度由赤道向两极递减，乙应大于甲；自转的角速度除极点外，各地相等。
如图是地球表面自转线速度等值线分布图。读图，回答3～4题。
3．图示区域大部分位于( A )
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
解析：从图中的指向标看，该区域自南向北地球自转的线速度不断减小，这说明南为较低纬度，北为较高纬度，符合北半球的情况。根据数值大小可确定在中纬度。
4．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．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
解析：自转线速度随海拔增加而增加，随地理纬度增加而减小。
5．一条河流，其上游北岸冲刷厉害，南岸有沙洲形成；其下游则南岸冲刷厉害，北岸入海处形成河口三角洲。关于这条河流的位置和流向，下图所示正确的是( A )
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
解析：该河流上游北岸冲刷厉害，其下游则南岸冲刷厉害，说明该河地跨南北半球，因此排除③④两条河流；再根据地球自转产生的地转偏向力进行进一步判断。
读右图，回答6～7题。
6．①②两地的时差为( B )
A．10小时
B．22小时
C．24小时
D．18小时
解析：①地位于165°E，东十一区，②地位于165°W，西十一区，两地相差22小时。
7．②地为6月21日9时，则①地为( A )
A．6月22日7时
B．6月20日11时
C．6月20日9时
D．6月21日9时
解析：①地比②地早22小时，②地为6月21日9时，则①地为6月22日7时。
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-第2课时 地球的公转
(填一填)
一、地球公转特点
1．轨道：地球绕太阳运行的路径叫公转轨道。地球公转轨道面叫黄道面。地球公转的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
2．方向：沿公转轨道自西向东。
3．速度：每天向东移动约59′。
4．周期：地球公转的周期为
1年，约为
365日6时9分。
5．黄赤交角：地球的赤道面与黄道面之间的夹角，叫黄赤交角，约为23.5°。也可以说地轴与黄道面之间约呈66.5°的夹角。
二、地球公转的地理意义
1．太阳直射点的移动
(1)原因：黄赤交角的存在引起太阳直射点的南北移动。
(2)影响
①南、北回归线：太阳光线直射点可能达到的最南和最北的纬度位置。
②南、北极圈：一年中因地球公转导致昼夜交替现象消失的最大范围的界线。
③五带划分：南、北回归线之间为热带；南、北极圈之内为寒带；热带与寒带之间为温带。
2．正午太阳高度的变化
(1)太阳高度：太阳相对于地平面的高度角，最大值为90°。
(2)正午太阳高度：各地太阳高度在地方时12时时最大。
(3)分布规律：正午太阳高度在太阳光直射的纬线最大，向南北两侧逐渐降低。
3．昼夜长短的变化(以北半球夏季为例)
(1)北半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，夜越短，北极圈内有极昼现象。
(2)南半球：昼短夜长，纬度越高昼越短，夜越长，南极圈内出现极夜现象。
(3)赤道上：昼夜等长。
4．四季更替
(1)夏季是一年内白昼较长、正午太阳高度较大的季节。
(2)冬季是一年内白昼较短、正午太阳高度较小的季节。
(3)春秋两季是冬夏两季的过渡季节。
(做一做)
1．地表接受太阳垂直照射的地点变化的原因主要是( C )
A．地球公转线速度不同
B．地球公转角速度不同
C．黄赤交角的存在以及地轴的空间指向在一定时期内不变
D．黄道平面始终与地轴垂直
解析：太阳直射点在南北回归线之间往返运动，主要是因为黄赤交角的存在以及地轴的空间指向在一定时期内不变，C项正确。
下图是黄赤交角和太阳光照射地球示意图。读图，完成2～3题。
2．关于黄赤交角的叙述，正确的是( B )
①图中角α是黄赤交角
②图中角β是黄赤交角
③目前黄赤交角度数约为23.5°
④目前黄赤交角度数约为66.5°
A．①④
B．②③
C．①③
D．②④
解析：黄赤交角指的是地球黄道面与赤道面之间的夹角，目前约为23.5°。
3．纬度与图中α的度数相等的纬线是( C )
A．南北回归线
B．赤道
C．南北极圈
D．日界线
解析：α的度数为66.5°，与南北极圈的纬度相等。
主题一 地球公转的基本特点
读地球公转轨道示意图，探究公转的基本特点。
(1)地球的公转方向是怎样的？
提示：自西向东(呈逆时针方向)
(2)地球从A点绕太阳公转一周，回到A点的时间间隔是多少？
提示：365日6时9分(1个恒星年)。
(3)地球处在公转轨道A点时与处在B点时，公转速度有什么不同？
提示：A点时公转速度快，B点时公转速度慢。
1．黄赤交角的形成与特点
黄赤交角是地球的自转轨道平面和地球的公转轨道平面的夹角，其本质是一个面面角，其在静止和绕日的运动中具有不同的特点，具体如下：
(1)静态特征：一轴、两面、三角度
(2)动态特征：两个变、三个基本不变
2.太阳直射点的回归运动
黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回归线之间的回归运动，其运动周期为365日5时48分46秒，叫做1回归年。如下所示：
地球公转图上二分二至日的判断方法
在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化，基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天；上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。
第一步：先确定出地球公转方向，如图1。(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向)
第二步：在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。
第三步：作条直线连接左右两个球心，如图3。
第四步：如果直线指向北半球(北回归线)，为北半球夏至日，即图3中的A；如果直线指向南半球(南回归线)，为北半球冬至日，即图3中的C。
第五步：再根据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。
第31届夏季奥林匹克运动会于2016年8月5日～21日在巴西里约热内卢举行，据此回答1～3题。
1．奥运会开幕时，地球的公转位置最接近图中的( B )
A．a
B．b
C．c
D．d
解析：根据图中信息可知，左侧光照图为夏至日，右侧光照图为冬至日，上下两个位置分别是春分日和秋分日。奥运会在8月份举行，地球最可能接近图中的b点。
2．地球公转到图中四点时，速度最快的是( C )
A．a
B．b
C．c
D．d
解析：当地球公转到近日点(1月初)时，公转速度最快，根据上述分析，应该在c处。
3．奥运会期间，太阳直射点位置及其移动方向是( B )
A．北半球一直北移
B．北半球一直南移
C．南半球先向北移后向南移
D．南半球先向南移后向北移
解析：由太阳直射点的位置和移动规律可知，8月5日～21日期间，太阳直射北半球，且太阳直射点一直南移。
主题二 正午太阳高度的变化
联系生活实际，思考下列问题。
(1)你注意过冬季和夏季正午时太阳的位置以及日影长度有什么不同吗？
提示：冬季正午时太阳的高度低，日影长；夏季正午时太阳的高度高，日影短。
(2)我国太阳能热水器的使用已经普及。为保证太阳能的有效利用，影响太阳能安装角度的主要因素是什么？
提示：正午太阳高度。
1．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。如下图所示。
①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
③春秋二分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度的季节变化
由上图可总结出正午太阳高度的季节变化规律：
2.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，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，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，且日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度
纬度差多少度，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距离。以我国为例，见下图，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＝hcot
H。
(6)太阳能热水器的倾角调整
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角的关系为α＋h＝90°。太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(当地纬度和太阳正午直射点纬度的差值)。如下图。
正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：当太阳直射B点(10°N)时：
A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23.5°S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
注：在南(北)极圈有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度无日变化，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。
杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)设计：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，正午太阳高度角与集热板和地面的夹角保持互余。据此回答1～3题。
1．12月22日杭州的节气及正午太阳高度角为( C )
A．正值夏至正午太阳高度角为83.5°
B．正值春分正午太阳高度角为60°
C．正值冬至正午太阳高度角为36.5°
D．正值夏至正午太阳高度角为90°
解析：春分日、秋分日时太阳直射赤道，夏至日太阳直射北回归线，冬至日太阳直射南回归线。12月22日为冬至日，杭州的正午太阳高度是90°－(30°＋23.5°)＝36.5°。
2．为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合二分二至日正午太阳高度角，则集热板与地面夹角的调整幅度为( C )
A．23.5°
B．30°
C．47°
D．60°
解析：杭州正午太阳高度的变化幅度为47°，所以太阳能集热板与地面夹角的调整幅度为47°。
3．一年中，活动支架最矮的日期是( B )
A．春分日
B．夏至日
C．秋分日
D．冬至日
解析：一年中，活动支架最矮的日期为正午太阳高度最大的日期，为北半球的夏至日。
主题三 昼夜长短的变化
天安门广场国旗的升降时间，是根据北京的日出日落时间确定的，具体时间是由北京天文台的天文学家专门计算的。早晨，当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线相平时，为升旗时间，日期不同，国旗的升降时间也有所差异。遇到阴天、雨天和雪天，升旗和降旗的时间与前一天相同。
北京的日出日落时间每天不同是由什么原因造成的？
提示：日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转运动，北京的昼长是随季节而变化的，所以北京的日出日落也随季节而变化。
昼夜长短的变化
黄赤交角的存在，使得地球在运动过程中，除赤道以外的其他地方，昼夜长短都在变化。具体情况如下所示(以北半球为例)：
(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)：
晨昏线把所有经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。如果昼弧等于夜弧，则昼夜平分；如果昼弧大于夜弧，则昼长夜短；如果昼弧小于夜弧，则昼短夜长。
昼长时数＝ 夜长时数＝
(2)根据日出日落时间求昼长、夜长：
昼长＝日落时间－日出时间＝(正午12时－日出时间)×2＝(日落时间－正午12时)×2
夜长＝24时－昼长
(3)根据相关性计算：
①相同纬度地区昼长相同。
②分别位于南北半球但纬度数相同的两地，一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40°N的地区昼长是15小时，则40°S的地区夜长为15小时。
读下图，完成1～2题。
1．图中A点的昼长为( C )
A．24小时
B．12小时
C．16小时
D．8小时
解析：图示为北半球冬至日，太阳直射南回归线，A点昼长夜短，根据昼弧长度，可判断A点昼长为16小时。
2．图中所示日期，下列各地白昼最长的是( D )
A．北京
B．哈尔滨
C．南京
D．广州
解析：冬至日，北半球各地昼短夜长，纬度越高，白昼越短。
下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。根据表中的数据回答3～4题。
3.四地中属于南半球的是( D )
A．甲地
B．乙地
C．丙地
D．丁地
解析：12月22日(冬至日)，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。
4．四地所处纬度从高到低顺序排列正确的是( B )
A．甲乙丙丁
B．甲乙丁丙
C．丙丁乙甲
D．丁丙乙甲
解析：纬度越高昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为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。甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。
主题四 四季更替和五带的划分
“天地有大美而不言，四时有明法而不仪，万物有成理而不说。”天地的大美、四时的序列、万物的荣枯，都是自然的伟力所致，非人为所能改变。西方人只有春夏秋冬，中国人却通过观天发明了二十四节气，从惊蛰到芒种，从霜降到大雪，24个如诗如画的名字串起了我们与众不同的四季。
——《中华遗产》2010年第12期
四季的成因是什么？我国与众不同的四季是如何划分的？
提示：四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变化有关。我国的四季与欧美四季的划分有明显不同，是以二十四节气为基础划分的。
1．四季更替和五带的成因
2．五带的划分
3．不同的四季划分方法
1．若黄赤交角由现状变为22°时( B )
A．热带范围缩小，寒带范围扩大
B．热带范围缩小，寒带范围缩小
C．热带范围扩大，寒带范围扩大
D．热带范围扩大，寒带范围缩小
解析：黄赤交角的大小与南、北回归线的度数相等。结合地球上五带划分的标准，当黄赤交角变小时，回归线的度数亦变小，则热带范围缩小；极圈的度数与回归线的度数互余即极圈的度数变大，则寒带范围缩小。
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图，读图回答2～3题。
2．图示季节分配自上而下依次为( D )
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
解析：时间长短不同；广州纬度最低，夏季开始最早，夏季时间最长，哈尔滨纬度最高，夏季开始最晚，夏季时间最短；北京纬度高于武汉，夏季时间短于武汉，结合图示，季节分配从上到下的城市为广州、北京、哈尔滨、武汉，D项符合。
3．关于季节更替的叙述，错误的是( C )
A．低纬度地区季节更替不明显
B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显
D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
解析：高纬度冬季较长，夏季短促，季节更替不明显。
下图是地球公转的轨道示意图，图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均匀分成四等份。读图回答1～2题。
1．地球在公转轨道上运动所用时间最少的一段是( A )
A．甲→乙
B．乙→丙
C．丙→丁
D．丁→甲
解析：从图中看出P点是地球在近日点附近。甲、乙、丙、丁四点将地球公转的轨道均匀分成四等份，根据图中太阳的位置可以判定甲→乙段地球经过近日点，运动速度最快，用时最少。
2．每年的11月11日被称为“光棍节”，这一天也是网购最集中的日子。此时地球在公转轨道的位置距甲、乙、丙、丁四点最近的是( A )
A．甲点 B．乙点
C．丙点 D．丁点
解析：11月11日地球在秋分后大约一个半月，故应靠近甲点。
下图是地球赤道与公转轨道的示意图。读图回答3～5题。
3．图中能表示黄赤交角的是( A )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：黄赤交角是地球自转轨道面(赤道面)和公转轨道面的夹角，从图中看出①表示的是该夹角。
4．当太阳直射点位于图中P点时，北半球的节气应是( B )
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
解析：从图中看出，此时太阳直射北回归线，应为北半球夏至日。
5．确定南北回归线的度数是依据( B )
A．日地距离
B．黄赤交角
C．地球自转周期
D．地球公转速度
解析：黄赤交角的度数和回归线的纬度数是相等的，与极圈的纬度数互余。
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答6～7题。
6．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值是( D )
A．全球昼夜平分
B．北半球为夏季
C．太阳直射20°S
D．南极圈以南地区极昼
解析：室内正午太阳光照面积达一年最大值，可知此时为冬至日，北半球为冬季，太阳直射23.5°S，故选D。
7．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是( A )
①安装高度不变，加长遮阳板
②安装高度不变，缩短遮阳板
③遮阳板长度不变，降低安装高度
④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析：济南较福建纬度高，太阳高度角小，夏季室内光照面积大，则应加长遮阳板，降低安装高度，能有效起到遮阳作用。
8．下图中，表示春分日或秋分日青岛某地昼夜长短状况的是(阴影部分表示夜，空白部分表示昼)( A )
解析：春分日和秋分日全球各地昼夜平分，昼长和夜长各为12小时。
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-第四节 地球的结构
(填一填)
一、地球的内部圈层
1．地球内部圈层的划分依据：地震波的传播速度。
2．地震波
3.地球的内部圈层
(1)地壳(A)
①范围：地球表面以下、a莫霍面以上的固体外壳。
②厚度：平均厚度约17千米，大陆部分平均厚度约33千米，海洋部分平均厚度约6千米。
(2)地幔(B)
①范围：介于地壳和地核之间，即莫霍面与b古登堡面之间。
②岩石圈：地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称，平均厚度100～110千米。
(3)地核(C)
①范围：地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体。
②物质组成：可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。
二、地球的外部圈层
3．生物圈
(1)组成：广泛分布于地壳、大气圈和水圈中的生物世界。
(2)意义：与地壳(或岩石圈)、大气圈和水圈共同组成了地球的生态系统。生物是这个系统中的主体和最活跃的因素。
(做一做)
1．地球内部圈层划分的依据是( A )
A．地震波传播速度的变化
B．物质组成和化学元素的不同
C．地球内部温度的变化
D．地球内部厚度的变化
解析：地震波在不同的介质中传播速度不同；地震波经过不同的介质的界面时，还会发生反射和折射现象。科学家正是利用地震波的上述性质来划分地球的内部圈层的。
下图为地球圈层结构示意图。读图，回答2～3题。
2．图中数字所代表的地球圈层正确的是( C )
A．①为地壳
B．②为岩石圈
C．③为软流层
D．④为下地幔
解析：图示①表示地面以上12～55
km范围，判断为大气层中的平流层；②表示地面以下陆地33
km以内，为地壳；③表示地下80～400
km范围，判断为软流层；④表示地下2
900～5
000
km范围，判断为外核。
3．下列有关地球圈层特点的叙述，正确的是( B )
A．①圈层气温随高度增加而递减
B．②圈层陆地厚度较海洋大
C．③圈层横波不能穿过
D．④圈层的物质状态为固体
解析：结合上题分析，①为平流层，随高度升高，气温升高，A错误；②表示地壳，厚度分布不均，陆地平均厚度为33
km，海洋平均厚度为6
km，B正确；③软流层位于上地幔上部，其组成物质是固态，横波能通过，C错误；④为外核，可能为熔融状态或液态，D错误。
主题一 地球的内部圈层
2016年4月14日晚至15日凌晨，日本九州熊本县发生多次最大震级达里氏6.5级强烈地震，截至当地时间15日凌晨1时，监测到54次余震。据日本NHK最新消息，目前地震已造成9人死亡，950余人受伤。
地震发生时，位于震中的人们有怎样的震感？
提示：先上下颠簸，后左右摇晃。
地球内部圈层的划分及特征
依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。
具体分析如下图表所示：
在不同介质中地震波的传播速度是不同的。科学家利用这一原理，根据地震波在地球内部传播速度的变化探知地球内部结构。读地球内部圈层结构示意图，完成1～2题。
1．下列有关图示内容的判断，正确的是( D )
A．A表示岩石圈，由固体组成
B．B表示软流层，位于上地幔顶部
C．M表示古登堡面
D．F、G表示地核，F由非固体物质组成
解析：根据圈层示意图，结合所学知识可知，M、N分别为莫霍面和古登堡面；A为地壳；B、C之间为软流层，位于上地幔顶部；F、G表示地核，分别为外核和内核。
2．下列有关地震波传播速度的叙述，正确的是( C )
A．地震波向下传播的过程中，波速一直在增加
B．地震波中的横波不能通过软流层
C．M界面下纵波和横波的传播速度都明显增加
D．在N界面下横波的传播速度突然下降，纵波则完全消失
解析：莫霍界面下纵波和横波的传播速度都明显增加，古登堡面下纵波传播速度突然下降，横波则完全消失，地震波可以通过软流层。
3．组成该山体岩石的矿物直接来自( D )
A．地表
B．地壳上部
C．地壳下部
D．地幔
解析：组成该山体岩石的矿物是岩浆岩，是火山喷发出来的岩浆冷却形成的，岩浆直接来自地幔。
主题二 地球的外部圈层
蛟龙号载人潜水器是我国第一艘深海载人潜水器，当前最大下潜深度为7
062米，最大工作设计深度为7
000米，工作范围可覆盖全球99.8%的海洋区域。
蛟龙号下潜工作时处于地球的哪个圈层？
提示：处于外部圈层中的水圈。
外部圈层的主要特征
读秀丽的黄果树瀑布景观图，回答1～3题。
1．该景观图体现出的地球圈层的个数是( C )
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
解析：景观图中涉及的圈层有水圈、生物圈、岩石圈、大气圈。
2．构成该景观的主体要素属于的圈层是( B )
A．生物圈
B．水圈
C．岩石圈
D．地壳
解析：该景观的主体要素是瀑布，应归属于水圈。
3．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层的要素是( C )
A．瀑布
B．岩石
C．树木花草
D．大气
解析：生物圈是最活跃的圈层。
读火山景观图和地球的内部圈层结构图，完成1～2题。
1．从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于( B )
A．①圈层
B．②圈层
C．③圈层
D．④圈层
解析：结合右图判断①～④圈层分别是地壳、地幔、外核与内核，岩浆来自上地幔顶部的软流层。
2．下列关于地球内部圈层特点的叙述，正确的是( C )
A．①圈层的厚度海洋较陆地大
B．②圈层横波不能通过
C．③圈层最可能为液态
D．④圈层的温度、压力和密度都较小
解析：地壳厚度海洋比陆地薄；横波自地壳向地幔传播时速度加快；外核可能是液态；内核中温度、压力和密度都很大。
3．下图为地球圈层结构示意图。关于图中各圈层的叙述正确的是( A )
A．B为生物圈
B．地球外部圈层由A、B、C、D四部分组成
C．E、F合为岩石圈
D．一般认为，G层可能是岩浆的主要发源地
解析：图中A是大气圈，B是生物圈(占据了大气圈的底部，水圈的全部，岩石圈的上部)，C是水圈，D是地壳，E在上地幔顶部，软流层以上，D、E合为岩石圈，F在软流层以下，古登堡面以上，E、F合为地幔，G为地核。地球外部圈层由A、B、C构成；一般认为软流层可能是岩浆的主要发源地。
下图是地球圈层间的物质交换示意图，图中序号①②③④代表四大圈层，回答4～5题。
4．图中序号依次是( C )
A．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
解析：明确图中各序号所起作用，①是供水、蒸发和渗透水分，应为水圈；④产生降水，应为大气圈；③供给氧气，应为生物圈；②为生物圈供给养分，应为岩石圈。
5．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，反映的圈层关系是( B )
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
解析：“落红”来自生物圈，“化作春泥”是指花经过分解成为无机物，释放到岩石圈中；“护花”是指存在岩石圈中的无机养分重新被植物吸收。所以反映了生物圈和岩石圈之间的关系。
6．读岩石圈部分构造图，回答下列问题。
(1)图中所示的地球外部圈层有大气圈、生物圈、水圈，形成人类赖以生存和发展的自然环境。
(2)①＋②两层构成地壳，陆地部分地壳比较厚，海洋部分地壳比较薄。
(3)④是莫霍面，大约在地下平均
33千米处(指大陆部分)。
(4)③是地幔(圈层名称)，其物质状态是固态；①、②、③密度由小到大排列为①<②<③。
解析：第(1)题，图中所示的地球外部圈层有大气圈、生物圈和水圈。第(2)题，陆地部分地壳较厚，海洋部分地壳较薄。第(3)题，根据深度，地面以下33千米处为莫霍面。第(4)题，③位于莫霍面以下，应为地幔物质状态为固态，地震波从①到③传播速度越来越快，可判读①、②、③密度大小排列为①<②<③。
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-章末知识整合
光照图的类型与综合判读
1．常见光照图类型及其特点
(1)类型
(2)特点
2.光照图的综合判读
(1)判断南北半球
对于侧视图，通常是上北下南，而对于俯视图或有关变式图，根据地球自转的方向来判断南北半球是常用的有效方法。
①根据“北逆南顺”来判断。如图，甲为北半球，乙为南半球。
②从经度排列上看，东经度由西向东数值增大，西经度由西向东数值减小。下图中甲为北半球，乙为南半球。
(2)判断日期和节气
(3)判断某地地方时
关键抓住光照图中的“两点”“两线”。
①两点：过晨线与赤道交点的经线地方时是6：00，过昏线与赤道交点的经线地方时是18：00，如图中BN地方时是6：00，AN地方时是18：00。
②两线：昼半球的中间经线地方时是12：00，夜半球的中间经线地方时是0：00或24：00。如图中CN地方时是12：00，DN地方时是0：00或24：00。
(4)判断太阳直射点的位置
①太阳直射点的纬度
a．根据节气判断：二分日、冬至日、夏至日时，太阳直射点的纬度分别为0°、23.5°S、23.5°N。
b．根据与晨昏线相切的纬线度数判断：若与晨昏线相切的纬线度数为α，则直射点的度数为90°－α。
c．晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度。
②太阳直射点的经度
地方时为12点的经线的经度数就是太阳直射点的经度。在俯视图中，昼半球的中央经线的度数就是太阳直射点的度数。
(5)确定极昼极夜出现的最低纬度
晨昏线与哪条纬线(圈)相切，该条纬线(圈)也就是发生极昼或极夜的最低纬度，其度数与太阳直射点的纬度互余。
(6)判断昼夜长短
①在昼半球内算出昼弧所跨的经度，除以15°即为该地的昼长，该地的夜长等于24－昼长。
②昼长＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。
③昼长＝日落时间－日出时间。
(7)判断日出、日落时刻
①某地的日出时刻就是该地所在纬线与晨线交点的时刻，即该交点所在经线的地方时。
②某地的日落时刻就是该地所在纬线与昏线交点的时刻，即该交点所在经线的地方时。
③在二分日，全球各地均为6时日出，18时日落。
④赤道上全年都是6时日出，18时日落。
⑤日出时刻＝12－昼长÷2；日落时刻＝12＋昼长÷2。
(8)确定日期分界线
①人为日界线：即180°经线(原则上)，其以东为昨天，以西为今天，即自西向东过日界线(180°经线)，日期要减去一天。
②自然日界线：即地方时为0时的经线，其以东为今天，以西为昨天，即自西向东过0时所在经线，日期要加上一天。
下图中O点为北极点，EF是昏线，OG是某一日期界线，∠HOG＝45°，据此回答1～2题。
1．图中另一条日期界线是( D )
A．135°W
B．135°E
C．45°W
D．45°E
解析：根据题意可知，OF所在经线为0时经线，则OG所在经线为180°经线，由经度的变化可推知OF的经度为45°E。
2．此时完全处于夜半球的大洲是( A )
A．非洲
B．大洋洲
C．南美洲
D．欧洲
解析：由图知，夜半球经度范围大致从45°W→0°→135°E，且位于中低纬度的地区为夜半球，联系各大洲的经纬度位置可确定答案为A。
图1为地球某日昼夜分布情况示意图，N为北极点，S为南极点，P为120°E和晨线的交点。图2表示四地旗杆的日影(图中短粗线)朝向。读图完成3～4题。
3．若从该日开始P点向北极点移动，则下列叙述正确的是( B )
A．北半球昼变长
B．合肥日出时间越来越晚
C．太阳直射点向北移动
D．合肥某中学正午旗杆的影长将逐渐变短
解析：P点向北极点移动说明北半球昼长变短，太阳直射点向南运动，合肥日出时间越来越晚。
4．当P点地方时为6月22日9时时，图2中影子朝向正确的是( D )
A．图甲
B．图乙
C．图丙
D．图丁
解析：120°E为6月22日9时时，165°E为12时，60°S的地方影子朝向正南，图丁正确。
5．读图，AB表示昏线，回答下列问题。
(1)这天是12月22日前后，此时太阳直射点的位置是(23.5°S,0°)。
(2)此刻B点的太阳高度是
0°。
(3)此时，伦敦是12时，北京是20时，E点是18时，F点是6时。
(4)再经过18小时后，E点太阳高度最大。
(5)下列城市中，白昼最长的是( A )
A．悉尼
B．广州
C．南京
D．沈阳
解析：由AB为昏线可知，AC为晨线，则C、A、B所含部分为白昼，0°经线为中午12时。由晨昏线与北极圈交于一点A，可知为冬至日，即12月22日前后。B点位于晨昏线上，所以太阳高度是0°。由0°经线为12时可知伦敦为12时，北京为20时，E点位于赤道与昏线交点上，所以为18时，F为6时。考查白昼长短，则须考虑太阳所直射的半球。此时，太阳直射南回归线，所以南半球的白昼长于北半球各地。
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