第2課太陽直射點的移動與地球公轉的地理意義知識整合知識點1太陽直射點的移動

知識點2地球公轉的地理意義地球公轉的地理意義深化拓展1.圖解黃赤交角的變化帶來的影響根據上圖：通過α＋γ＝90°、γ＋β＝90°，可知

α＝β，進而可推出如下關系：2.圖示晝長的緯度變化3．圖示正午太陽高度的緯度變化考點探究探究一：太陽直射點的緯度值＝太陽直射點所在半球的極點的正午太陽高度值如右圖，太陽直射點的緯度值為δ，北極點的正午太陽高度值為H，L1、L2為平行的太陽光線，L3為過北極點的圓的切線，L5垂直于L3(過切點的圓的半徑或直徑垂直于圓的切線)，L4(赤道)垂直于L5(地軸)。求證δ＝H。答案：證明：∵∠1＝∠2(同位角相等)，δ為∠1的余角，H為∠2的余角，∴δ＝H。即太陽直射點的緯度值＝太陽直射點所在半球的極點的正午太陽高度值。探究二：確定地理坐標某中學開展研究性學習，堅持觀測太陽高度的日變化，并作詳細記錄。以下是6月22日(夏至日)觀測記錄。據此分析下列問題。

(1)請分析該學校的地理坐標。

(40°N,110°E)

(2)12月22日，該校所在地的晝長約為多長？

9小時

(3)當該校于北京時間6時整日出時，太陽直射北半球，對嗎？正確

解析：第(1)題，此題解題關鍵是根據日出、日落時間算出晝長，然后得出當地時間12時時的北京時間，根據計算經度差從而得出經度，再根據正午太陽高度算緯度。解題過程為：根據日出、日落時間可計算出該學校晝長為15小時，又知該學校正午太陽高度最大時時間為北京時間12∶40，應位于北京西側，與北京時間相差40分，那么，其經度＝

120°E－＝120°－10°＝110°E，據H＝90°－|φ

－δ|，即73°26′＝90°－|φ－23°26′|則其緯度應為

40°N。第(2)題，此日(6月22日)該點晝長為20∶10－5∶10

＝15小時，則夜長為24－15＝9小時，則12月22日其晝長為9

小時。第(3)題，當北京時間是6時時，該地地方時為5時20分，則該地晝長夜短，太陽直射北半球。探究三：地球運動及其產生的地理現象分析深圳一研究性學習小組，對地球運動及其產生的地理現象進行探究時遇到了一些問題，請結合所學地理知識予以解答。(1)他們認為：在當地一個窗戶朝正南的房間里，全年正午陽光都能照射到房內。你認為是否正確？為什么？答案：不正確；深圳位于北回歸線以南，夏至日前后，正午陽光不能照射到房內。(2)右圖是他們繪制的冬至日旗桿影子在日出、正午、日落時的示意圖。該圖是否正確？為什么？答案：不正確；正午旗桿影長應短于日出與日落時旗桿影長。(3)他們在進行圖像轉換時遇到了困難，請將左下圖所示內容按要求轉繪在右下圖中。(要求：在右上圖中繪出晨昏線，用陰影表示夜半球部分，標出直射點所在經線的經度)答案：核心解讀重難點1晝夜長短時空變化規律

(1)緯度變化規律：①赤道處始終晝夜平分；春分日、秋分日全球各地晝夜平分。②同一緯線上各點晝夜長短相同；南、北半球緯度數相同的地方，晝夜狀況相反，時間長短相同。③太陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長；另一半球相反。

(2)季節變化規律圖示：(以北半球為例)北半球晝夜長短隨季節變化圖(3)晝夜長短與日出日落時刻一個地區一天的日出和日落時間反映了該日的晝夜長短狀況，一天中上午和下午的時間是等長的，因此已知某地一天的晝長可求出該日的日出、日落時間，其方法為：日出時間＝12

－晝長/2，日落時間＝12＋晝長/2。

(4)極圈內的晝與夜①極圈內有極晝和極夜現象，所以晝夜更替的周期并不都是

24小時，緯度越高，晝夜更替的周期越長，極點附近為一年。②由于地球公轉的速度不同，在遠日點附近較慢、近日點附近較快，所以北極圈內的極晝日數比南極圈內的極晝日數多；南極圈內的極夜日數比北極圈內的極夜日數多。

重難點2正午太陽高度的變化規律

季節變化規律緯度變化規律易誤點太陽高度的變化

(1)太陽高度的分布規律：太陽直射點的太陽高度為90°，由此向四周呈同心圓狀遞減。太陽直射點所在經線上的太陽高度值為各點對應緯度上的最大太陽高度，即正午太陽高度，其變化特點是由太陽直射點向南北兩側遞減。其值大小如下公式計算：H＝90°－(φ±δ)(H為某地正午太陽高度，φ為該地緯度，δ為太陽直射點緯度，若φ與δ同在南半球或同在北半球，則取“－”，相異則取“＋”)。(2)南北極點太陽高度的變化：極晝時期，太陽高度全天都不變(如下圖甲)，始終等于直射點緯度，其值的年變化幅度介于0°到23°26′之間。(3)極圈及其以內地區太陽高度的變化：從日變化看，極晝期間，全天太陽高度始終都大于或等于零度，其中極圈上在0時太陽高度為0°(如圖乙)，極圈到極點之間的地區，其太陽高度全天始終都大于0°(如圖丙)；從年變化看，北極圈內太陽高度是隨太陽直射點北移而增大，南極圈反之，其最大值由公式H＝90°－(φ±δ)決定。(4)其他地區的太陽高度變化：都是日出日落時為0°，12時最大，12時前遞增，12時后遞減。特殊之處是：赤道上的太陽高度是6時和18時為0°(如圖丁)，其最大太陽高度的年變化范圍是(66°34′，90°)。經典借鑒試題：(2009·廣東地理卷)讀下圖，回答(1)～(3)題。(雙選)

某日甲、乙、丙、丁四地的晝長或夜長示意圖

(1)若圖中有兩地位于南半球，這兩地是(

)

A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地(2)關于甲地的敘述，正確的是(

)A．日落時刻為地方時18時

B．水平運動的物體向右偏轉

C．一年中正午太陽高度角只有一次最大值

D．甲地的地球自轉線速度大于丙地

(3)若甲地位于東八區的中央經線上，乙地位于東西半球分界線上，當甲地日出時，可能乙地的地方時是(

)A．4時40分B．8時40分

C．16時40分D．20時40分

糾錯分析：本題組重點考查考生對地球運動相關原理的理解與應用。據圖可知甲地晝夜等長，應位于赤道；乙發生極晝；丙、丁此刻都是晝短夜長，應位于同一半球。甲地日出時地方時為6點，日落時地方時為18點；無地轉偏向力，一年中正午太陽高度有兩次達90度，自轉線速度大于其他非赤道地區。當位于東八區中央經線上的甲地日出時即120°E為6點時，

20°W、160°E(東西半球分界線)的地方時分別是20時40分、

8時40分。

答案：(1)CD

(2)AD

(3)BD

答題啟示：如何根據晝夜長短判定半球位置，如何根據正午太陽高度判定半球位置需要整理。命題視角考查目標：日照圖的綜合考查【例1】(2010·啟東模擬)讀右圖，完成(1)～(3)題。

(1)若EF為赤道，P點出現極晝現象，則太陽直射的范圍是(

)A．0°～20°NB．0°～20°SC．20°N～23°26′ND．20°S～23°26′S(2)若EF為地球公轉軌道平面，PQ為地軸，下列變化可信的是(

)A．福州冬季均溫升高B．北溫帶范圍變小

C．全球極夜范圍擴大D．悉尼(約34°S)夏季晝變長(3)若O為北極點，H、P為晨昏線與某緯線的兩個交點，則E點的時間可能為(

)A．5月23日8時B．6月22日18時

C．11月23日6時D．12月22日18時

解析：(1)若EF為赤道，PQ線與地軸夾角為20°，P點的緯度為北緯70°；P點出現極晝現象說明北緯70°以北肯定是極晝，但不能確定北極圈與北緯70°之間極晝范圍的大小，只能判定出現極晝的最低緯度在66°34′N～70°N之間，因此，我們利用太陽直射點緯度與出現極晝、極夜的最低緯度互余的規律，可確定直射點的緯度范圍為20°N～23°26′N。(2)當EF為地球公轉軌道平面，PQ為地軸時，黃赤交角減小到了20°，太陽只能直射在南、北緯20°之間，福州冬至日時的太陽高度比現在大，冬季地面獲得的太陽輻射能相應增加，均溫將升高。

(3)當H、P為晨昏線與某緯線的兩個交點時，劣弧HP可能是夜弧，也可以是晝弧。若劣弧HP是夜弧，則晝長遠大于夜長，北極點O周圍為極晝，劣弧HP中點的時間為0時，E點的時間為6時，但日期11月23日與北極點O周圍為極晝不符合；若劣弧

HP是晝弧，則晝長遠小于夜長，北極點O周圍為極夜，劣弧HP

中點的時間為12時，E點的時間為18時，但日期6月22日與北極點O周圍為極夜不符合。

答案：(1)C

(2)A

(3)D規律·方法·技巧光照圖的判讀一、判定南、北半球或南、北極1．側視圖，通常是上北下南(特例除外)。本例題第(1)題就要據此判定EF以上為北半球，以下為南半球。2．從自轉方向上看，從北極上空看為逆時針自轉，從南極上空看為順時針自轉。第(3)題要據此確定極地俯視圖上的東西方向。3．從經度數排列上看，自轉方向與東經度數由小到大的排列方向相同。二、判定太陽直射點的地理坐標1．太陽直射經線的確定(①地方時為12時的經線；②平分晝半球的經線；③根據已知某經線的時間來計算；④直立物體影長為零的地點所在的經線)。2．太陽直射緯線的確定(①利用某地的正午太陽高度計算；②直立物體影長為零的地區所在的緯線；③利用晨昏線相切的緯度計算：直射點的緯度＝90°－切點的緯度)。第(1)題要利用(直射點的緯度＝90°－切點的緯度)來判定太陽直射的范圍。三、判定時間1.晨昏線與赤道的交點時間：晨線與赤道交點所在經線的地方時是6時，昏線與赤道交點所在經線的地方時是18時。2.晨昏線與緯線圈的切點時間：切點所在經線平分晝弧，則該經線時間為12時，切點所在經線平分夜弧，則該經線時間為24時(0時)。第(3)題需要用此規律確定劣弧HP中點的時間為0時或12時，這是計算E點時間的突破口。四、判定季節或日期1.利用北半球的晝夜長短情況來判定：北半球晝長夜短或北極地區是極晝，則此時是北半球的夏半年；反之則為北半球的冬半年。2.利用太陽直射點的位置確定。五、判定太陽高度1．晨昏線上的太陽高度是0°。2．太陽直射點的太陽高度是90°。3．正午太陽高度從太陽直射點向南北兩側遞減。六、判定晝夜長短1.太陽直射北半球，則北半球各地晝長夜短，北極地區出現極晝[極晝范圍是(90°－直射緯度)N及以北地區]；南半球各地晝短夜長，南極地區出現極夜[極夜范圍是(90°－直射緯度)S及以南地區]。太陽直射南半球時情況相反。2.太陽直射點向北移動，北半球各地晝漸長，夜漸短，如果此時北半球晝長夜短，則北極地區極晝范圍擴大，如果此時北半球晝短夜長，則北極地區極夜范圍縮小；南半球相反。太陽直射點向南移動情況相反。1.讀圖，回答下列問題。

(1)本題圖示的大致日期是________。這時太陽直射點的坐標是______、______

。

(2)A點這時正值日出還是日落？____。該地當日夜長約__小時。

(3)北京(39°54′N)當日正午太陽高度是_______。這天全球正午太陽高度最大值的范圍是______________

。

(4)C點的時刻是____，A點在C點的_____方向。

12月22日70°E23°26′S日落1626°40′南回歸線及其以南10時東北即學活用解析：這是一道以光照示意圖形式出現的綜合性較強的讀圖分析題，涉及知識面廣，能力要求高，關鍵是根據基礎知識，確定經度、時刻，否則稍有疏漏，便容易導致一連串的失誤。根據晨昏線與北極圈相切和晝夜半球，看出日期為冬至日。但進一步回答太陽直射點的坐標，如果沒有熟練的經度知識，則很難找出太陽直射的經線的度數。第(2)題中晨線、昏線的辨認，晝長、夜長的計算，以及第(3)題中正午太陽高度的計算及空間分布規律，都能反映出學生基礎知識、基本技能的水平。解答此類命題，首先要通過空間想像，弄懂光照的空間、時間狀況，然后以找準太陽直射點的地理坐標為突破口，直射點的經度可幫助我們確定時刻，直射點的緯度可幫助我們確定節氣、季節。考查目標：正午太陽高度的變化及應用【例2】

近年來，我國房地產業發展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環境顯著改善。讀圖，運用以下公式及相關知識回答(1)～(2)題：

①某地正午太陽高度的大小：H＝90°－|φ－δ|式中H為正午太陽高度，φ為當地緯度，取正值，δ為太陽直射點的緯度，當地夏半年取正值，冬半年取負值。②tan35°≈0.7，tan45°＝1，tan60°≈1.732

(1)房地產開發商在某城市(北緯30°)建造了兩幢商品住宅樓

(如圖)，某戶居民買到了北樓一層的一套房子，于春節前住進后發現正午前后太陽光線被南樓擋住。請問，該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約是(

C

)A．1個月B．3個月C．6個月D．9個月(2)為避免糾紛，房地產開發商在建樓時，應該使北樓所有朝南房屋在正午時終年都能被太陽照射。那么在兩幢樓間距不變的情況下，南樓的高度最高約為(

B

)

A．20米B．30米C．40米D．50米

解析：第(1)題，解答該題的關鍵是要充分利用圖文信息，特別是要先根據圖中的樓高和樓間距，直接算出要保證北樓陽光不被遮擋的最低太陽高度為69/40＝1.725，由tan60°≈1.732，可知約為60°，加上題干中的信息——該地為北緯30°，通過太陽高度的計算可知當該地正午太陽高度為60°時，太陽直射在赤道上，即可知從秋分到冬至到次年春分的半年間(太陽直射點在南半球)，該地的正午太陽高度

小于60°，即北樓正午太陽光線將被南樓擋住。第(2)題，仍然是考正午太陽高度、樓高與樓間距的關系。根據全年正午太陽高度最低時(即12月22日)，假設兩樓間距不變，求南樓不擋住北樓太陽時的最大高度。該城位于北緯30°，冬至時正午太陽高度為36.5°，也就是南樓高與兩樓的樓距之比(即正切函數)必須大于0.7(tan35°≈0.7)。只有當南樓達30米時，南樓高與樓間距(40米)比大于0.7(即0.75)。

規律·方法·技巧太陽高度的應用

(1)推算緯度：根據正午太陽高度公式H＝90°－(φ±δ)，可求地理緯度。

(2)推算地方時：一天中太陽高度達最大值時地方時為12時；春秋分時，太陽高度為0°處的地方時為6時或18時，任何一天赤道上太陽高度為0°處的地方時為6時或18時。

(3)推算樓間距：一般來說，為了獲取充分的日照，緯度較低的地區，樓距較小，緯度較高的地區，樓距較大。

(4)確定房屋的朝向：為了獲得更充足的太陽光線，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。在北回歸線以北地區，正午太陽位于南方，房屋多朝南；在南回歸線以南地區，正午太陽位于北方，房屋多朝北。

(5)判斷日影長短及方向：太陽高度越大，日影越短；太陽高度越小，日影越長。日影方向背向太陽。

(6)計算熱水器安裝角度：為最大限度地利用太陽能資源，太陽能熱水器集熱面應盡量與太陽光線垂直，以提高太陽能熱水器的效率。

即學活用2.(2010·濟寧質檢)下圖中，當a、c值相差20°時，該地的緯度值是(

B

)某地一年內正午太陽高度的變化曲線示意圖

A．23°NB．63°NC．43.5°ND．27°N

解析：由曲線圖可知，該地夏至日正午太陽高度最大，冬至日正午太陽高度最小，說明該地位于北回歸線及其以北地區。利用正午太陽高度的分布規律可知，該地夏至日正午太陽高度與冬至日正午太陽高度之差為47°，即可知c＝23.5°，求得a＝3.5°。由a為該地冬至日正午太陽高度可計算出該地緯度為63°N。一、選擇題

(2010·曲阜統考)讀某日a、b、c、d四地的太陽高度日變化圖，完成1～2題。1.下列關于圖中a、c兩地的說法正確的是(

)A．不在同一經線上，且a的緯度比c高

B．不在同一經線上，且a的緯度比c低C．在同一經線上，且a的緯度比c高

D．在同一經線上，且a的緯度比c低2.下列關于圖中b、d兩地的說法正確的是(

)

A．正午太陽高度相同，晝夜長短不同

B．在同一經線上，正午太陽高度相同

C．在同一緯線上，且b在d的正東

D．在同一緯線上，且b在d的正西解析：由圖分析，a、c兩地正午時刻相同，說明二者位于同一經線上，a晝長為12小時，位于赤道上；C地晝長為24

小時，有極晝現象。故a緯度比c低。b、d兩地晝長相同，說明二者位于同一緯線上，b地12時時，北京時間為9時，可計算出b地經度為165°E，同理可計算出d地經度為15°E，故b地位于d地的正東。

答案：1.D

2.C

讀甲、乙兩圖，回答3～5題。甲乙3.晨昏圈與北半球緯線圈相切于某一點，甲圖是該點緯度的年變化示意圖。當該點的緯度變化時，下列各時段只能出現的現象是(

)A．該點位于①和③時，全球晝夜平分

B．該點由①到②時，北京晝長逐日變長

C．該點由③到④時，悉尼晝長逐日變長

D．該點由④到⑤時，太陽直射點向北移動解析：該點位于①和③時，晨昏圈經過南北極點，全球晝夜平分。沒有審清題意易錯選。題中要求“只能出現的現象”，②④兩點不能確定日期。

答案：A4.乙圖為太陽直射點在地表的年運動軌跡圖，abcd各點的位置與甲圖中各點對應正確的是(

)

A.a和①B.b和②C.c和③D.d和⑤

解析：c點表示太陽直射赤道，為春秋分日，和③點相對應。不會從圖中獲取有效信息易錯選。甲圖中①、③、⑤三點表示太陽直射赤道時晨昏線與北半球緯線圈切點的分布情況，乙圖中a、b、d分別表示太陽直射南回歸線，赤道和北回歸線的情況。

答案：C5.當太陽直射點在d位置時，下列說法正確的是(

)A.a地正值夏季

B.b地正午太陽高度為一年中最小值

C.c地晝長夜短

D.d地出現極晝現象

解析：當太陽直射點在d位置即北回歸線時，b地即赤道上，正午太陽高度為一年中的最小值66°34′。不會正確運用光照圖判斷季節。當太陽直射d位置時，a地南回歸線上正值冬季，赤道上的c地晝夜等長，北回歸線上的d地更不可能出現極晝現象。

答案：B(2010·濟寧一模)如表是四地一年中晝長最大差值(R)和正午太陽高度最大差值(H)資料。據此回答6～7題。6.四地按緯度由高到低的排列，正確的是(

)A．②④①③B．③②①④

C．④③①②D．①③④②

解析：由表中數據可知，②地有極晝極夜現象，③地位于赤道，晝長差值由赤道向兩極愈來愈長。

答案：A7．④地的最短晝長為(

)A．8小時21分