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111 必修1 小專題6 地球的公轉及意義 圖4-4 一、地球的公轉 1．運動軸心及軌道： (1)軌道為黃道，是一個近似正圓的橢圓軌道（如圖4－4） (2)太陽位于橢圓的一個焦點上，地球有近日點（1月初）和遠日點（7月初）之分 2．方向： 自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針 3．周期： (1)恒星年，公轉360，365天6時9分10秒，是真正周期 (2)回歸年，太陽直射點移動一個周期，365天5時48分46秒，是日常所用周期 4．速度： (1)位于近日點（1月初）時速度快，位于遠日點（7月初）時速度慢 (2)平均角速度為每日約10 (3)平均線速度為30千米/秒 地球在軌道上的位置有近日點、遠日點之分。大約每年1月初過近日點，7月初過遠日點。日地距離的遠近對地球四季的變化并不重要，因為一年中日地距離最遠是1.52億千米，最近是1.47億千米，這個變化引起一年中全球得到太陽熱能的極小值與極大值之間僅相差7%。而由于太陽直射點的變化，導致太陽高度的變化。南北半球各自所得太陽的熱能，最大可相差到57%?？梢姡栔鄙潼c的位置是決定地球四季變化的重要原因。當?shù)厍蜻^近日點時，太陽直射南半球，南半球所獲得的太陽熱能超過北半球，因此，南半球正值夏季，北半球自然是處于冬季了。同樣道理，地球過遠日點時，太陽直射北半球，北半球所獲得的太陽熱量超過南半球，所以北半球為夏季，南半球處于冬季。此外，地球公轉速度也有影響作用，地球過近日點時公轉速度很快，過遠日點時公轉速度慢。 例1 課本P14讀圖思考： 北半球夏半年的日數(shù)是186天，冬半年的日數(shù)是179天，造成這種日數(shù)差異的原因是什么？ 提示：夏半年、冬半年公轉的弧長是一樣的。 圖4-5 例2讀“地球公轉及其軌道示意圖”，下列說法正確的有 （ ） A．公轉軌道是正圓 B．地球運行至A點時大致是一月初 C．地球從A點出發(fā)到A點所需的時間是365天5時48分46秒 D．地球過A點時的運動線速度略小于B點 【答案】D 二、黃赤交角及其影響。 1、地球在公轉過程中，有兩個重要的特點： ①地球是斜著身子繞日公轉的。因此，地球公轉軌道平面（即黃道平面）同赤道平面不重合，它們之間的交角就是黃赤交角。目前，黃赤交角是2326ˊ。 ②地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化。而太陽與地球的相對位置隨時在變，這就引起了太陽直射點緯度位置的周年變化。 例3 讀圖4-15（陰影部分為夜半球)，回答； ①若此刻西半球為夜半球，太陽直射點的經(jīng)度是( ) A．東經(jīng)70 B．東經(jīng)90 C．西經(jīng)70 D．西經(jīng)110 ②此日在( ) A．3月21日前后 B．6月22日前后 C．9月23日前后 D．12月22日前后 【答案】①A ②C 3、黃赤交角、太陽直射點的移動及其影響 （1）一般而言，黃赤交角相對穩(wěn)定。若黃赤交角變大，則太陽直射點范圍變大，極晝、極夜范圍變大，正午太陽高度和晝夜長短的變化幅度增大，反之則變小。黃赤交角的變化又導致氣壓帶、風帶南北移動范圍的變化，進而影響地中海氣候、熱帶草原氣候、熱帶季風氣候等范圍的變化，從而影響了地球的地理環(huán)境。 （2）太陽直射點移動 太陽直射點的移動速度問題：假設太陽直射點的移動是勻速的，那么太陽直射點以一個回歸年為周期在南北回歸線之間來回移動，故太陽直射點每個月的移動緯度大約為8，每移動1大約需要4天。 太陽直射點移動規(guī)律的應用 利用太陽直射點移動速度推測極圈內任一緯線的極晝、極夜天數(shù)。極圈上極晝極夜天數(shù)為1天，極點出現(xiàn)極晝極夜天數(shù)約為半年，極圈內其他緯線出現(xiàn)極晝、極夜的天數(shù)則依據(jù)太陽直射點大約每個月移動緯度為8加以計算。 例4 圖1中a為緯線，P、Q兩地經(jīng)度相同，相距800千米。完成1～2題。難度☆☆☆☆ 圖1 1.若Q地5時30分日出，a的緯度為15，這時的月份可能是 A.12月 B.2月 C.6月 D. 10月 2.若P地19時太陽已落，Q地仍夕陽西下，這一季節(jié) A.長江流域油菜花盛開 B.美國大平原麥翻金浪 C.潘帕斯草原綠野千里 D.尼羅河進入豐水期 答案：A、C 解題關鍵點在于P、Q兩地經(jīng)度相同，相距800Km，那么P、Q之間相差7個緯度左右。假設a為15N，可求出Q地緯度為12N左右。如果a為15S，可求出Q地緯度為18S，根據(jù)Q地5時30分日出，可求出Q地晝長為13時，結合教材知識，夏至這天北緯20白晝長13小時13分，排除北半球 即可判斷a為15S成立。12.22日南緯20日出時間是5時23分30秒。 例5 如果地球的黃道面與赤道面夾角變?yōu)?，則下列說法正確的是 ( ) A．北京與紐約的晝夜長短一樣 B．廣東地區(qū)的四季更加分明 C．北半球中緯度7月份氣溫將變高 D．大氣環(huán)境將改變，兩極變暖 【解析】如果黃赤交角為0，四季變化將消失，B錯誤；晝夜長短除兩極點外都變成一樣，北半球中緯度7月份氣溫會由于太陽直射點停留在赤道而變低; 兩極將變冷，D錯誤。故A正確。 【答案】A 三、地球公轉的地理意義 （1）晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化 地球晝半球和夜半球的分界線叫晨昏線（圈）。晨昏線把所經(jīng)過的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在，除二分日時晨昏線通過兩極并平分所有緯線圈外，其它時間，每一緯線圈都被分割成不等長的晝弧和夜弧兩部分（赤道除外）。地球自轉一周，如果所經(jīng)歷的晝弧長，則白天長；夜弧長，則白晝短。晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化的規(guī)律見下表： 夜弧的長表示夜長 晝弧的長表示晝長 補充說明： 晝夜長短的計算方法有以下幾種： ①利用一個地區(qū)晝弧所跨的經(jīng)度范圍來計算。方法是：晝長=白晝弧度數(shù)/15(單位：小時)，即在日照圖上某條緯線與晨昏線有兩個交點，兩點之間在晝半球的弧度數(shù)/15就是白晝的小時數(shù)。 ②利用已知的日出和日落的地方時來求算。方法是：晝長＝2(12－日出時間)或晝長＝2(日落時間－12)。因為地方時正午12時總是會把一天的白晝平分成相等的兩等份(如下圖所示)。也可以利用日出和日落時間計算，即晝長=日落時間-日出時間。 ③相同緯度地區(qū)晝長相同，而分別位于南北半球但緯度數(shù)相同的兩地，一地的晝長等于另一地的夜長。如北緯40的地區(qū)晝長是15時，那么南緯40的地區(qū)夜長為15時。 ④注意極晝區(qū)、極夜區(qū)的晝長分別是24時和0時。 ⑤赤道地區(qū)的晝長永遠是12時。 ⑥某地晝長是以夏至日或冬至日為對稱的。比如知道某地5月22日的晝長，就可以推算出該地7月22日前后的晝長。同理，某地的日出時間（地方時）也是以夏至日或冬至日為對稱的。 一天中晝夜長短分布示意圖 光照圖 ①側視圖 晝長 夜短 夜長 晝短 ②晝長 極地圖 夜短 夜長 ③展開圖 晝短 ④立體圖 夜短 晝長 從圖上可以看出越往北晝越長，若該圖在北半球則晝長夜短。 從圖上可以看出越往北晝越長，若該圖在南半球則晝短夜長。 ⑤局部圖 例6 下表中所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白晝時間，據(jù)此回答題1～3題。 甲地 乙地 丙地 丁地 白晝時間 5小時30分 9小時09分 11小時25分 13小時56分 1．四地中屬于南半球的是 A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 2．四地所處緯度從高到低順序排列的是 A．甲乙丙丁 B．甲乙丁丙 C．丙丁乙甲 D．丁丙乙甲 3．造成四地白晝時間差異的主要因素是 ①地球的公轉 ②地球的自轉 ③黃赤交角的存在 ④地方時的不同 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 答案：D B B （2）引起正午太陽高度的變化 1、太陽高度：即太陽高度角，是指太陽光線相對于地平面的交角（如圖-1）。一般用H表示，其大小范圍 0≤H≤90 東 H 南 北 西 圖-1- 圖-2- 地方時12點 2、正午太陽高度：則是指一日內最大的太陽高度，即當?shù)氐胤綍r 12 時的太陽高度。注意最大的太陽高度并不一定等于90除直射點上的太陽高度等于90其他的任何地方都小于90其計算公式為：H=90－緯度差（直射點與所求點的緯度差，同側相減，異側相加） H太陽高度角 3、正午太陽高度的變化規(guī)律 　　　全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減；離直射點距離越近(緯度差越小)，正午太陽高度越大。 　?、傧闹寥眨赫缣柛叨扔杀被貧w線向南北兩側遞減。如圖1-2中D折線所示。 　　②冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。如圖1-2中C折線所示。 ③春秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減。如下圖中E折線所示。 　正午太陽高度的年變化規(guī)律： 　?、倩貧w線之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值為90，全年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。如下圖A。 　　②回歸線上：正午太陽高度的最大值為90，全年有一次太陽直射現(xiàn)象， 即一年中有一個正午太陽高度最大值。如下圖B。 　　 ③回歸線至極點之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值小于90，全年沒有太陽直射現(xiàn)象。一年中有一個正午太陽高度最大值。如上圖C。 　?、鼙被貧w線及其以北的緯度帶：每年夏至日(6月22)H達最大值，冬至日(12月22)H達最小值。如P6圖A所示。 　　⑤南回歸線及其以南的緯度帶：每年冬至日H達最大值，夏至日H達最小值。如P6圖B所示。 節(jié)氣 夏至 春、秋分 冬至 太陽直射點位置 北回歸線 赤道 北回歸線 達全年最大值的地區(qū) 北回歸線及其以北地區(qū) 赤道 南回歸線及其以南地區(qū) 達全年最小值的地區(qū) 南半球 極點 北半球 例7：讀某地正午太陽高度年變化情況圖，回答（1）～（2）題。 （1）該地位于（ ） A．南半球溫帶地區(qū) B．北回歸線以北地區(qū) C．0～2326′N之間 D．0～2326′S之間 答案：D點撥：該地全年正午太陽高度較大，夏至最小，說明位于南半球，一年有兩次太陽直射，位于南北回歸線之間，故D對。 （2）圖中P點表示的這一天（ ） A．太陽直射南回歸線 B．北半球緯度越高晝越長 C．太陽直射赤道 D．地球公轉速度最慢 答案：A點撥：P點為冬至日。 例8：下表為我國某地二分二至日日出、日落時間(北京時間)和正午太陽高度，據(jù)表分析 回答（1）～（2）題。 日出時間 日落時間 正午太陽高度 二分日 6：40 18：40 50 夏至日 5：10 20：10 7326ˊ 冬至日 X Y 2634ˊ （1）該地的地理坐標是為 A．1000E、500N B．1100E、400N C．1250E、400N D．1300E、500N 答案：B點撥：根據(jù)二分日正午太陽高度50，計算出當?shù)鼐暥葹?00N，根據(jù)二分日時，各地地方時6點日出，而此時北京時間為6：40，計算出，當?shù)亟?jīng)度為1100E。 （2）圖中X、Y的時間可能為 A．8．00、17：00 B．7:50、17：10 C．8：20、17:00 D．8:10、17:10 答案： D點撥：夏至日時，日落時間減日出時間為晝長，24小時減晝長等于夜長，夏至時的夜長等于冬至日晝長，為9小時，當?shù)貢r間7：30分日出，換算出此時北京時間為8:10，當?shù)貢r間16：30分日落，換算為北京時間為17:10。 有關極晝極夜問題 （1）出現(xiàn)極晝和極夜時間以及極晝和極夜天數(shù)計算問題 南北極圈每年一天極晝，一天極夜，南北極點每年約半年極晝半年極夜，極圈和極點之間的緯度，可以根據(jù)直射點每天移動0.26來推算。方法是：先計算出該地距離極點緯度差，合算出天數(shù)，北半球出現(xiàn)極晝時間為3月21日+該天數(shù)，出現(xiàn)極夜時間為9月23日+該天數(shù)，南半球出現(xiàn)極晝時間為9月23日+該天數(shù)，出現(xiàn)極夜時間為3月21日+該天數(shù)。北半球出現(xiàn)極晝時間為（6月22日-出現(xiàn)極晝時間）*2，南半球出現(xiàn)極晝時間為（12月22日-出現(xiàn)極晝時間）*2。 例9：70N出現(xiàn)極晝的時間和極晝天數(shù)是多少？ 計算：70N距離北極點差20，需要77天，出現(xiàn)極晝時間為3月21日+77天，向下推算出現(xiàn)時間為6月6日，出現(xiàn)極晝天數(shù)為（6月22日-6月6日）*2=32天。 （2）正好出現(xiàn)極晝或極夜緯度的計算： 方法：直射點緯度+正好出現(xiàn)極晝或極夜緯度=90。 例如：當70N出現(xiàn)極晝時，直射點緯度是多少？答案為20N。又如：當直射點位于南緯10時，地球上出現(xiàn)極夜緯度范圍是什么？答案：80N—90N。 （3）正好出現(xiàn)極晝緯度地點的日出時間、日落時間以及太陽高度日變化規(guī)律： 0點日出，24點（0點）日落，即日出日落都在同一時間。太陽高度0點為0，12點為正午太陽高度，可以計算出來，24點再降到0。 （4）已經(jīng)處于極晝期地點，沒有日出日落，太陽高度全天大于0，太陽高度日變化為0點大于0，正午最大。24點也大于0，與日出時相同。 （5）正好處于極夜緯度地點的日出日落時間：12點正好日出，之后立即日落，實際上全天沒有出現(xiàn)太陽。 例10、左下圖中四條曲線分別代表四地全年正午太陽高度的變化，讀圖回答。 （1）四地按緯度值由小到大排列的是 。按一年中晝夜長短變化的幅度由大到小排列的是 。 按7月上旬正午太陽高度由大到小排列的是 。 （2）國慶放假期間，白晝逐漸變長的地點是 ，晝短夜長的地點是 （3）按照五帶的劃分A屬于 ，D屬于 。 答案:1）BADC CDAB BDAC 2）A和C B和D 3）熱帶 北溫帶 （3）四季更替 天文四季：夏季就是一年中白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)。以24節(jié)氣中的立春、立夏、立秋、立冬為起點。地球在公轉軌道上的運行會產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化，傳統(tǒng)農業(yè)中農民依此進行農業(yè)生產(chǎn)，有如：“谷雨前后種瓜點豆”的諺語。 黃赤交角是影響四季的直接原因。 氣候四季包含的月份。春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）用的最多的是氣候四季 西方四季：春分、夏至、秋分、冬至為起點。比我國天文四季晚一個半月。 （4）五帶劃分：以地表獲得太陽熱量的多少來劃分熱帶、溫帶、寒帶。 熱帶：南北回歸線之間有太陽直射機會，接受太陽輻射最多。 溫帶：回歸線與極圈之間，受熱適中，四季明顯。 寒帶：極圈與極點之間，太陽高度角低，有極晝、極夜現(xiàn)象 地球運動知識的解題技巧總結 一、地球自轉的方向： 地球自西向東自轉。順著東經(jīng)度增大的方向和順著西經(jīng)度減小的方向為地球自轉方向。在北極俯視圖中地球呈逆時針方向自轉，在南極俯視圖中地球呈順時針方向自轉。 二、南北半球的判斷： 在地球運動北極俯視圖中，地球呈逆時針方向自轉，則中心點為北極點；呈順時針方向自轉，則中心點為南極點。歸納為："北逆南順" 三、運動速度大小的比較： 南北極點既無角速度，也無線速度。地球自轉的線速度因各緯度的不同而有差異。從赤道向兩極遞減，赤道地區(qū)線速度最大，南北緯60線速度約為赤道的一半。角速度（除南北極點）任何地點都相等，大約為15/時。 四、遠、近日點的判斷： 在地球公轉軌道圖中，若地球的地軸偏向太陽，判斷地球公轉至遠日點（7月初）附近，公轉速度較慢。若地球的地軸偏離太陽，判斷地球公轉至近日點（1月初）。公轉速度較快，并且從近日點至遠日點，公轉速度越來越慢。 五、晨線和昏線的判讀： 晨昏線的特點一是與太陽光線垂直，二是始終平分赤道。 方法（１）：晝夜半球的界線--晨昏線，順著地球自轉由夜半球進入晝半球的線為晨線，由晝半球進入夜半球的線為昏線。 方法（２）：利用地方時判斷晨線和昏線。因為赤道全年晝夜等長，從地方時角度看，都是６時日出，１８時日落，若晨昏線與赤道交點的地方時為６時，則為晨線；若為１８時，則為昏線。 六、地方時的推算： 由于地球自西向東自轉，在同一緯度地區(qū)，位置偏東的地方要比位置偏西的地方先看到日出，地方時就早（即東早西遲），因此，經(jīng)度不同的地方，地方時不同，依據(jù)地球自轉角速度，經(jīng)度每隔15，地方時相差1小時。在日照圖上計算的關鍵是要找到一條經(jīng)線的地方時，再以此經(jīng)線的地方時推算其他經(jīng)線。 方法（1）：在俯視圖中：晝半球的中央經(jīng)線為正午時刻（12時），夜半球的中央經(jīng)線為0/24時。 方法（2）：利用晨線和昏線與赤道的交點的地方時推算出一條經(jīng)線的地方時，晨線與赤道的交點的地方時為6時，昏線與赤道的交點地方時為18時。 通過兩種方法確定了某一條經(jīng)線的地方時后，看將地球分為多少等份，相鄰兩條經(jīng)線的經(jīng)度差為多少度，再按"東加西減"的原理計算其他地方的地方時。 七、判斷經(jīng)緯度： 以0經(jīng)度（本初子午線）為起始線，0經(jīng)度以東為東經(jīng)度，以西為西經(jīng)度，且向東增大為東經(jīng)度，向西增大為西經(jīng)度；若以180經(jīng)線為起始線，180經(jīng)線以東為西經(jīng)度，以西為東經(jīng)度，且向東減小為西經(jīng)度，向西減小為東經(jīng)度。 假設無0或者180起始線，則順著地球自轉方向向東，經(jīng)度度數(shù)增大為東經(jīng)度，減小為西經(jīng)度。 八、水平運動物體運動方向偏移的判斷： 由于地球自轉，使水平運動物體運動方向發(fā)生偏移。順著物體運動的方向，北半球向右偏移，南半球向左偏移，赤道上不偏轉。 九、判斷太陽直射點和節(jié)氣： 某一時刻太陽直射點，位于這天太陽直射的那條緯線與正午時刻的那條經(jīng)線（平分晝半球的經(jīng)線為太陽直射經(jīng)線，地方時為12點）的交點上。 節(jié)氣主要依據(jù)晨昏線的位置和極晝極夜的范圍來判斷：若晨昏線經(jīng)過南北兩極與經(jīng)線重合；南北兩極周圍無極晝和極夜現(xiàn)象，則為二分日日照圖；若晨昏線與極圈相切，且北極圈以內為極晝（極夜）現(xiàn)象，南極圈以內為極夜（極晝），則為北半球的夏至日（冬至日）。 十、晝夜長短的判斷和晝長、夜長的計算： 太陽直射哪個半球（北半球或南半球），哪個半球就晝長夜短，且緯度越高晝越長夜越短，另一半球則相反。太陽直射點向北移動，則北半球晝漸長，夜?jié)u短。北極周圍的極晝（極夜）范圍擴大（縮?。?，南半球則相反；太陽直射點向南移動，則北半球晝漸短，夜?jié)u長，北極周圍極晝（極夜）范圍縮?。〝U大）；南半球則相反。 同一緯線上晝夜長短相等，二分日任何地方晝夜等長，均為12小時。赤道上全年晝夜等長，其他時間不同緯度的晝夜長短不同。晝長為日出至日落的一段時間。若所計算晝（夜）長的點不在晨昏線上，可過該點做一條緯線，再計算該緯線與晨昏線的交點的晝（夜）長即可。因為同一緯線晝夜長短相同，緯度相同的緯線南北半球上晝長等于另一半球夜長。 十一、日出和日落時刻的推算： 根據(jù)該地所在緯線與晨昏線的交點的地方時或根據(jù)晝長時間推算日出時刻： 方法1：日出時刻+日落時刻=24時方法2：日出時刻=12-晝長的一半；日落時刻=12+晝長的一半十二、判斷兩點的相對位置： 經(jīng)線指示南北方向，離開南（北）極的所有點都在北（南）方；北半球緯度大(小)相對方向為北（南），南半球則相反。緯線指示東西方向，順（逆）著地球自轉方向，都是向東（西）方。同一緯線比較東西必須兩點經(jīng)度差小于或等于180。 十三、正午太陽高度的計算： 同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點向南北兩側遞減。太陽高度減小的度數(shù)等于兩地的緯度差。緯度相關多少度，正午太陽高度從太陽直射點向南北兩側減小多少度。 十四、日期更替和日期范圍的判讀： 　日期更替線有兩條：一條為自然日界線（24/0時日界線）時間為0/24時，即順著地球自轉方向，從"今天"到"明天";一條為國際日界線（180經(jīng)線），兩側區(qū)時時刻相同，日期相差一天，東十二區(qū)比西十二區(qū)要早一天。日界線以西為今天，以東為昨天。但日界線與180經(jīng)線不完全重合，或順著地球自轉向東跨過日界線日期減一天，逆著地球自轉方向日期加一天，即"東減西加"。 日期更替線有兩條，日期范圍為：順著地球自轉方向從180經(jīng)線到零時經(jīng)線為昨天（晚一天），逆著地球自轉方向從180經(jīng)線到零時經(jīng)線為今天。即零時經(jīng)線以東比西要早一天。若日界線180經(jīng)線上地方時為24時，全球范圍為一個日期，若地方時為12時，全球一平分為兩個日期。 十五、黃赤交角的影響： 由于地球運動產(chǎn)生了黃赤交角，大小為2326〃。在一定時期內可以看作是不變的。假設黃赤交角增大，則太陽直射點范圍，熱帶、寒帶、極晝（極夜）、氣壓帶和風帶移動幅度都增大。唯有溫帶范圍減小。假設黃赤交角減小，則太陽直射點范圍，熱帶、寒帶、極晝（極夜）、氣壓帶和風帶移動幅度都減小。唯有溫帶范圍增大。 版權所有：高考學習網(wǎng)(www.gkxx.com) 版權所有：高考學習網(wǎng)(www.gkxx.com) 111