一、地球公轉(zhuǎn)的特征和黃赤交角1.公轉(zhuǎn)特征
(1)軌道:近似　　　　　的橢圓。?　　 近似正圓(2)方向:　　　　　　　　。?
(3)周期　　　 地球繞太陽一周所需的時間
太陽直射點的回歸周期稱為回歸年
2.黃赤交角及其影響(1)黃赤交角 黃赤交角也是不斷變化的
(2)影響:引起太陽直射點在　　 　　　　之間往返運動。 回歸線上每年只有一次太陽直射?
填圖繪圖·再實踐畫出地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的方向,標(biāo)出A、B、C、D四點的節(jié)氣名稱和時間。
旁欄邊角·再利用閱讀教材選擇性必修1 P7,結(jié)合圖1-2-2“地球的公轉(zhuǎn)”,思考:北半球每年夏半年(自春分日至秋分日)的日數(shù)為186天,冬半年(自秋分日至次年春分日)的日數(shù)為179天。分析北半球夏半年比冬半年多出7天的原因。
提示 每年1月初,地球經(jīng)過近日點,公轉(zhuǎn)速度較快,用時短;每年7月初,地球經(jīng)過遠(yuǎn)日點,公轉(zhuǎn)速度較慢,用時長。
易錯易混·再判斷(1)回歸線的度數(shù)等于黃赤交角。(　　)(2)春分日到夏至日這段時間,太陽直射點在北半球,向北移。(　　)
二、地球公轉(zhuǎn)的意義1.晝夜長短的變化
2.正午太陽高度的變化　 (1)正午太陽高度的緯度變化:從　　　　　　所在緯度向南北兩側(cè)遞減。(2)正午太陽高度的季節(jié)變化
3.四季更替和五帶(1)成因
(2)五帶 四季更替最明顯的是溫帶,熱帶地區(qū)長夏無冬,寒帶地區(qū)長冬無夏
北溫帶許多國家的四季:　　　　　　月為春季,依次類推,每三個月為一個季節(jié)。南半球與北半球的季節(jié)正好相反。?
思維拓展·再提升晝夜長短的時間對稱特點有哪些?
提示 ①關(guān)于冬至日、夏至日對稱的兩個日期(A與B、C與D):兩地晝長、夜長相等。②關(guān)于春分日、秋分日對稱的兩個日期(B與C、D與E):一個日期的晝長與另一個日期的夜長相等。
旁欄邊角·再利用結(jié)合教材選擇性必修1 P12圖1-2-10“五帶的劃分”,思考:若黃赤交角變大,地球上熱帶、溫帶、寒帶范圍會發(fā)生什么變化?
提示 熱帶、寒帶范圍變大,溫帶范圍變小。
易錯易混·再判斷(1)太陽高度是線面角,正午太陽高度只是特定時刻(正午12時)的太陽高度。(　　)(2)正午太陽高度是某地區(qū)一天中最大的太陽高度,但不一定是90 °。(　)(3)只有在南、北回歸線之間的地區(qū)才會有正午太陽高度為90 °的現(xiàn)象。(　　)
1.因地而異的智能太陽花路燈我國新疆、浙江等地先后引進(jìn)了“智能太陽花”技術(shù),安裝了能晝開夜合并智能追光的太陽能路燈。右圖為某智能太陽花路燈。(1)比較浙江與新疆的“智能太陽花”水平轉(zhuǎn)動角度大小及仰角變化幅度大小。
提示 浙江水平轉(zhuǎn)動的角度更小,新疆仰角的日變化幅度更小。
(2)春分日,當(dāng)浙江的“智能太陽花”路燈柱影子最短時,分析新疆的“智能太陽花”“花朵”朝向。
提示 春分日,浙江“智能太陽花”路燈柱影子最短時為當(dāng)?shù)氐胤綍r12時,太陽位于當(dāng)?shù)氐恼戏较?新疆位于我國的西部,此時太陽在新疆的東南,因新疆“智能太陽花”晝開夜合并智能追蹤太陽,所以應(yīng)該向東南。
2.領(lǐng)略不同地區(qū)的季節(jié)變換某日,小明在互聯(lián)網(wǎng)上看到世界各地好友當(dāng)天發(fā)來的信息。甲:在這遮天蔽日的原始森林里,到處是從未見過的長著奇異板狀根的巨樹、不可思議的老莖桿上的花果、巨葉植物、會運動的植物等各種奇花異果、自然奇觀,應(yīng)有盡有。乙:冬季臨近,金黃的落葉鋪滿了一地。丙:又一次入秋失敗了,這還是我四季分明的家鄉(xiāng)嗎?丁:黑夜持續(xù)15天了,向北望去,小城上空的極光如彩色帷幕般掛在夜空。(1)對甲、乙、丙、丁四地所在地區(qū)按緯度從低到高的順序排列。
提示 甲、丙、乙、丁。
(2)若黃赤夾角擴(kuò)大1°,四地所屬的溫度帶范圍怎樣變化?
提示 甲處在熱帶,其范圍擴(kuò)大2°;丁地處北寒帶或南寒帶,其范圍擴(kuò)大1°;丙、丁處在北溫帶或南溫帶,范圍分別縮小2°。
考點 地球公轉(zhuǎn)的地理意義
角度一　地球公轉(zhuǎn)特征與二十四節(jié)氣
在地球公轉(zhuǎn)過程中,若以地球為參照系,可看到太陽在黃道上運行。圖1是天赤道與黃道的示意圖,圖2是太陽在黃道上的視運行軌跡圖。讀圖,完成下列各題。
(1)6月初,太陽在黃道上的位置是(　　)A.甲B.乙C.丙D.丁(2)太陽處于甲、乙位置時(　　)A.地球公轉(zhuǎn)速度相同B.同一地點晝長變化趨勢相同C.日地距離相同D.同一地點日出方位相同
解析 第(1)題,春分為每年的3月21日前后,夏至為每年的6月22日前后。6月初應(yīng)該位于春分以后、夏至以前,而且比較接近夏至點,故選D。第(2)題,從時間上看,乙位置在冬至前,甲位置在冬至后,甲位置更接近1月初,地球公轉(zhuǎn)速度在1月初最快,因此太陽處于甲位置時地球公轉(zhuǎn)速度比乙位置快,A錯。從太陽直射點的移動看,當(dāng)太陽處于甲、乙兩位置時,太陽直射點的移動方向相反,因此晝夜長短的變化趨勢相反,B錯。由前面分析可知,甲位置更接近近日點,故甲、乙兩位置日地距離不相同,C錯。甲、乙兩位置關(guān)于冬至點對稱,說明太陽直射南半球同一緯線,同一地點日出方位相同,D對。
1.公轉(zhuǎn)軌道示意圖上判斷節(jié)氣的三大方法
(1)根據(jù)太陽直射點的位置判定“北夏南冬”:首先畫出太陽與地球中心的連線,標(biāo)出該線與地球表面的交點(上圖中的a點),該點就表示太陽直射點。該點若在北半球,則為夏至;該點若在南半球,則為冬至,如上圖中的b點。(2)根據(jù)地軸的傾斜方向判定“北傾為夏,南傾為冬”:即南半球地軸傾向太陽時為冬至,如上圖中地球公轉(zhuǎn)至丙位置時的地軸;北半球地軸傾向太陽時為夏至,如上圖中地球公轉(zhuǎn)至甲位置時的地軸。
(3)根據(jù)極圈內(nèi)的極晝和極夜?fàn)顩r判斷“北晝?yōu)橄?南晝?yōu)槎?北極圈內(nèi)為白晝,該處節(jié)氣為夏至,如上圖中甲位置;南極圈內(nèi)為白晝,該處節(jié)氣為冬至,如上圖中丙位置。二至日的位置確定之后,再根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)方向,判定春分、秋分的位置。如上圖中的乙是秋分,丁是春分。
2.地球公轉(zhuǎn)與二十四節(jié)氣(1)太陽直射點回歸運動與二十四節(jié)氣
注:上圖時間為大致日期
(2)二十四節(jié)氣對應(yīng)的地球運動位置
(3)二十四節(jié)氣與人類活動
(2023河北保定期末)在國際氣象學(xué)界,二十四節(jié)氣被稱為“中國的第五大發(fā)明”,現(xiàn)已被正式列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。下表為2021年二十四節(jié)氣日期。據(jù)此完成1~3題。
1.以下節(jié)氣時段內(nèi),地球公轉(zhuǎn)速度最快的是(　　)A.清明到谷雨B.小暑到大暑C.寒露到霜降D.小寒到大寒2.雨水節(jié)氣,太陽直射點位于(　　)A.南半球,向南移動B.南半球,向北移動C.北半球,向南移動D.北半球,向北移動3.在地球公轉(zhuǎn)由冬至處向春分處運動的過程中,我國出現(xiàn)的文化現(xiàn)象是(　)A.吃月餅,共慶團(tuán)圓B.賽龍舟,粽子飄香C.放鞭炮,守歲迎春D.望雙星,鵲橋相會
解析 第1題,根據(jù)所學(xué)知識可知,地球公轉(zhuǎn)時,1月初到達(dá)近日點,公轉(zhuǎn)速度最快,7月初到達(dá)遠(yuǎn)日點,公轉(zhuǎn)速度最慢,所以從7月初到次年1月初的這段時間內(nèi),公轉(zhuǎn)速度在加快,至1月初為最快,故四個選項內(nèi),公轉(zhuǎn)速度最快的為小寒到大寒這段時間,D正確,A、B、C錯誤。故選D。第2題,結(jié)合材料可知,雨水季節(jié)為2月18日,結(jié)合所學(xué)知識可知,此時太陽直射點位于南半球且正在向北移動,B正確,A、C、D錯誤。故選B。第3題,地球公轉(zhuǎn)由冬至處向春分處運動,時間為12月21日至次年3月20日,我國出現(xiàn)的文化現(xiàn)象是“放鞭炮,守歲迎春”,即過春節(jié),與題干時間相符,C正確;吃月餅為中秋節(jié)的文化現(xiàn)象,出現(xiàn)在每年農(nóng)歷八月十五,A錯誤;賽龍舟,粽子飄香是五月初五端午節(jié)的文化現(xiàn)象,B錯誤;望雙星,鵲橋相會為農(nóng)歷七月初七七夕節(jié)的文化現(xiàn)象,D錯誤。故選C。
二十四節(jié)氣是反映天氣氣候和物候變化、掌握農(nóng)事季節(jié)的工具,是根據(jù)太陽在黃道上的位置來劃分的。圖1是天赤道與黃道示意圖,圖2是二十四節(jié)氣在黃道上的位置圖。讀圖,完成4~5題。
4.“露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明”,該節(jié)氣太陽最接近圖1中的(　　)A.甲B.乙C.丙D.丁5.關(guān)于節(jié)氣與農(nóng)事、氣象的連線,正確的是(　　)A.春分——江淮地區(qū)播種小麥B.谷雨——東北地區(qū)采摘茶葉C.大暑——長江流域伏旱天氣D.霜降——天山南北油菜花開
解析 第4題,“露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明”,該節(jié)氣是白露,位于秋分前約15天。結(jié)合圖1中地軸的傾斜方向,太陽公轉(zhuǎn)到最右側(cè)時,太陽直射北回歸線,北半球節(jié)氣是夏至。太陽公轉(zhuǎn)方向是順時針方向,乙、丙之間是秋分,乙在秋分之前,太陽最接近圖1中的乙,B正確。第5題,春分,我國東北地區(qū)種植小麥,江淮地區(qū)在秋分前后播種冬小麥,A錯誤;谷雨,江南地區(qū)采摘茶葉,東北不產(chǎn)茶葉,B錯誤;大暑,長江流域受副熱帶高壓影響,是伏旱天氣,C正確;霜降,天山南北大雪封山,D錯誤。
角度二　晝夜長短的變化與計算
(2022浙江6月選考)我國某中學(xué)生在學(xué)校附近通過天文觀測,繪制出北極星光線與正午太陽光線之間夾角α的年變化曲線,下圖為該曲線示意圖。據(jù)此完成下列各題。
(1)符合“晝變短,夜比晝長”條件的時段是(　　)A.甲至乙B.乙至丙C.丙至丁D.丁至戊(2)丙日,對應(yīng)的北極星光線和正午太陽光線位置關(guān)系正確的是(　　)
A.①B.②C.③D.④
1.晝夜長短分布和變化的三大規(guī)律(1)晝夜長短分布——抓“直射點位置”太陽直射點所在的半球位置決定晝夜長短狀況。太陽直射點在哪個半球,哪個半球就晝長夜短,且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點周圍出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如圖所示:
(2)晝夜長短變化——抓“移動方向”此處的“移動方向”主要是指太陽直射點的移動方向,它決定晝長、夜長的變化趨勢,緯度高低決定晝夜長短的變化幅度。太陽直射點向哪個方向(南、北)移動,哪個半球(南、北半球)就晝變長夜變短;且緯度越高,晝夜長短變化幅度越大。如下圖所示:
(3)極晝極夜范圍——抓“直射點位置”太陽直射點的緯度與出現(xiàn)極晝極夜的最低緯度互余。2.直射點位置、日出日落方位與晝夜長短的關(guān)系
3.晝長、夜長的計算方法(1)根據(jù)某緯線的晝弧或夜弧弧度計算:晝(夜)長時數(shù)=晝(夜)弧度數(shù)/15°。(2)根據(jù)日出、日落的地方時計算,地方時正午12時把一天的白晝平分成相等的兩份。①晝長時數(shù)=(12-日出時間)×2=(日落時間-12)×2。②夜長時數(shù)=(日出時間-0)×2=(24-日落時間)×2。(3)根據(jù)緯度的分布特點進(jìn)行計算①同緯度各地的晝長相等,夜長相等。②根據(jù)晝夜長短的緯度對稱分布特點,北半球各地的晝長(夜長)與南半球同緯度地區(qū)的夜長(晝長)相等,可以求對稱緯度的晝長(夜長)。
(2023湖南邵陽模擬)每年6—7月份凌晨3時,黑龍江省撫遠(yuǎn)市(48°26'N,134°18'E)便迎來了日出,撫遠(yuǎn)市是我國的“日出之城”,而它作為我國最早日出地的天數(shù)更是占據(jù)了一年中的七成(約260天)。下圖示意我國最早日出行政區(qū)一年中日出時間(北京時間)變化情況。據(jù)此完成1~2題。
1.圖中城市冬至日日出最早的是(　　)A.撫遠(yuǎn)(48°26'N,134°18'E)B.虎林(45°48'N,132°59'E)C.溫嶺(28°22'N,120°21'E)D.臺東(22°40'N,121°09'E)2.撫遠(yuǎn)作為我國最早日出地的天數(shù)占據(jù)了一年中的七成,主要是由于(　　)A.位于我國陸地的最東端且緯度較高B.一年中晝長夜短現(xiàn)象在撫遠(yuǎn)占比多C.位于我國領(lǐng)土的較北端且海拔較高D.一年中晨線在撫遠(yuǎn)的擺動幅度最大
解析 第1題,冬至日,太陽直射南回歸線,北半球緯度越高,白晝越短,日出越晚。讀圖可知,圖中四城市冬至日,緯度最低的臺東日出時間最早,D正確;撫遠(yuǎn)、虎林、溫嶺緯度較高,日出時間較晚,A、B、C錯誤。故選D。第2題,與其他地點相比,撫遠(yuǎn)的緯度最高,經(jīng)度最靠東。夏半年,太陽直射點位于北半球,北半球緯度越高,白晝越長,日出越早,且撫遠(yuǎn)位于我國陸地的最東端,因此最早日出地的天數(shù)占比高,A正確;從春分到秋分,北半球除極晝地區(qū)外,所有地區(qū)都晝長夜短,一年中晝長夜短現(xiàn)象在四城市占比一樣多,B錯誤;撫遠(yuǎn)地處平原,地勢低平,C錯誤;一年中晨線在撫遠(yuǎn)的擺動幅度與我國最早日出地的天數(shù)占據(jù)了一年中的七成沒有直接關(guān)系,D錯誤。故選A。
(2024河北張家口高三六校聯(lián)考)北京時間2023年8月5日18:42,家住S市(30°N,112°E)的張先生下班途中在車上拍下如圖1的照片,發(fā)現(xiàn)太陽光線從車輛的右后方照射過來。S市一年中晝長最大差值為3小時52分鐘。圖2為S市全年M值變化曲線圖(設(shè)晝長為X小時,夜長為Y小時,X-Y=M)。據(jù)此完成3~4題。
3.S市的最短晝長為(　　)A.7小時20分鐘B.8小時16分鐘C.9小時42分鐘D.10小時4分鐘4.據(jù)圖2判斷,③至④期間,S市晝夜長短情況是(　　)A.晝長夜短,晝漸長B.晝長夜短,晝漸短C.晝短夜長,晝漸短D.晝短夜長,晝漸長
解析 第3題,設(shè)晝長最大為X,則最小晝長為24-X;根據(jù)S市一年中晝長最大差值為3小時52分鐘,可以算出X為13小時56分鐘,則最短晝長為10小時4分鐘,D正確,A、B、C錯誤,故選D。第4題,據(jù)M值變化曲線圖可知,①—②—③,M值是正值,且②日M值最大,由材料可知,M值是位于北半球的S市晝長與夜長的差值,說明該時段該地晝長夜短,是夏半年,①是春分日,②為夏至日,③為秋分日,由此可進(jìn)一步得知④為冬至日,⑤是次年春分日。③至④期間為秋分日至冬至日,太陽直射點在南半球并向南移動,所以S市晝短夜長,晝漸短,C正確,A、B、D錯誤。故選C。
角度三　正午太陽高度的變化和計算
(2023海南卷)對日影和太陽高度變化的觀測可以判斷地理位置、地方時等要素。圖1為甲地某日日出至日落期間標(biāo)桿的日影變化示意圖,當(dāng)日影朝正北方向時,標(biāo)桿長度與其日影長度相等。圖2為乙地同一日正午時刻的太陽高度示意圖。圖中時間均為北京時間。據(jù)此完成下題。
甲地位于乙地(　　)A.東南B.西南C.東北D.西北
1.看直射點的位置,比較正午太陽高度大小記憶口訣“遠(yuǎn)小近大”:距離太陽直射點所在的緯線越遠(yuǎn),正午太陽高度越小;距離越近,則越大。
2.看直射點的移動,確定正午太陽高度的變化記憶口訣“來增去減”:直射點向本地所在緯線移來,則正午太陽高度增大,移去則減小。如圖所示:
正午太陽高度的周年變化規(guī)律
3.看區(qū)域位置,歸納不同區(qū)域的正午太陽高度年變化規(guī)律
4.看緯度位置,總結(jié)正午太陽高度的年變化幅度
5.正午太陽高度的計算方法(1)公式:H=90°-兩點緯度差。(2)說明:“兩點”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則,即兩點同在北(南)半球,則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”;兩點分屬南北不同半球,則兩點緯度相加。
(3)舉例:如下圖所示。
6.正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中最大值時,就是一天的正午時刻,此時當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)判斷所在地區(qū)的緯度當(dāng)太陽直射點位置一定時,如果知道當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?就可以根據(jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度,正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律,求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?br/>(3)確定房屋的朝向為了獲得最充足的太陽光照,各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。①北回歸線以北的地區(qū),正午太陽位于南方,房屋多朝南。②南回歸線以南的地區(qū),正午太陽位于北方,房屋多朝北。(4)判斷日影長短及方向太陽直射點上,正午物體的影長縮短為0;正午太陽高度越大,日影越短;反之,日影越長。
(5)計算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽光照到,北回歸線以北地區(qū)建樓房時,兩樓之間的最短距離L=h·ctH(H:冬至日正午太陽高度)。
(6)計算太陽能熱水器的安裝角度
如圖所示,集熱板與地面之間的夾角和當(dāng)天正午太陽高度互余,當(dāng)α+H=90°時,太陽能熱水器使用效果最佳。
(2023湖南岳陽期末)北京故宮中的乾清宮“點亮金匾”的奇特現(xiàn)象出現(xiàn)在每年冬至日正午12時前后的一段時間,陽光照射到金磚地面后,反射到“正大光明”匾上(下圖),將“正大光明”匾和下面的五條金龍依次點亮,散發(fā)出耀眼的金色光芒。據(jù)此完成1~2題。
1.冬至日乾清宮正午入射角約為(　　)A.23.5°B.26.5°C.40.0°D.46.5°2.乾清宮“點亮金匾”的奇特現(xiàn)象發(fā)生時,陽光在“正大光明”匾上的移動方向為(　　)A.由西向東B.由東向西 C.由高到低D.由低到高
解析 第1題,結(jié)合乾清宮夏至日正午入射角,計算出乾清宮的緯度約為40°N,再結(jié)合正午太陽高度角公式計算出冬至日正午太陽高度角約為26.5°,即冬至日正午入射角約為26.5°,B正確,A、C、D錯誤。故選B。第2題,該地冬至日正午前后一段時間內(nèi),太陽自東南向西南移動,反射的陽光由西向東將“正大光明”匾和下面的五條金龍依次點亮,A正確,B、C、D錯誤。故選A。
天井在我國傳統(tǒng)民居中比較常見,某些地區(qū)天井布局呈長方形,東西長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南北寬度。下圖為我國某地民居的天井景觀及冬至日正午太陽光線入射角度示意圖。讀圖,完成3~4題。
3.圖中民居所在地的緯度最可能是(　　)A.21°34'NB.30°NC.45°ND.46°34'N4.圖中地區(qū)天井東西方向長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南北方向的目的是(　　)A.利于民居內(nèi)的通風(fēng)透氣B.避免陽光直射東西過道C.增加?xùn)|西廂房的采光D.利于陽光照射南北廳堂
解析 第3題,由冬至日正午太陽光線入射角度示意圖的左側(cè)房角與太陽光線交點向下作垂線,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),房角高度為8米,影長為8米,可知冬至日正午太陽高度為45°,此時太陽直射23°26'S,根據(jù)正午太陽高度的計算公式,可得出當(dāng)?shù)氐木暥葹?1°34'N。第4題,當(dāng)東西長度和南北寬度都大時,利于民居內(nèi)的通風(fēng)透氣。根據(jù)上題可知,該地緯度為21°34'N,一年四季正午太陽高度都較大,最小時為45°,天井東西方向長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南北方向,有利于陽光照射東西過道,可增加?xùn)|西廂房的采光。
圖形判讀3太陽視運動圖的判讀
1.太陽視運動軌跡圖太陽視運動是指一天中肉眼所見太陽在天空中東升西落的運行狀況。其中日出東方,日落西方,正午12時(地方時)時位于觀察者的正南方、正北方或正上方。
上圖是北緯40°附近某地在二分二至日的太陽視運動軌跡,該圖可反映日出日落時間與晝夜長短、日出日落方位、正午太陽高度等。
2.全球日出、日落及正午時刻太陽方位的變化規(guī)律(1)未出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象的地區(qū),太陽直射北半球時,日出日落都偏北(太陽從東北升起,西北落下);太陽直射南半球時,日出日落都偏南(太陽從東南升起,西南落下);太陽直射赤道時,日出正東、日落正西。
(2)出現(xiàn)極晝的地區(qū)(除極點)一天內(nèi)太陽不落,正午太陽高度最大,0時(24時)太陽高度最小,若位于北半球,太陽升落方位均為正北;若位于南半球,太陽升落方位均位于正南。
(3)極晝期間的極點一天內(nèi)太陽高度不變。
3.晝長與日出日落時間在北半球,晝越長,日出越早,日落越晚,日出日落的位置越偏北,太陽視運動的弧度越大;反之,在北半球晝越短,日出越晚,日落越早,日出日落位置越偏南,太陽視運動的弧度越小。4.影子變化的判讀
(2023黑龍江大慶模擬)日晷是利用陽光下晷針影子的不同位置來指示時間的。赤道式日晷的晷盤與赤道平面平行,晷針垂直穿過晷盤中心,兩頭指向正北正南方向。晷盤朝上的一面叫正面,朝下的叫背面,兩面都有均勻刻度,以保證冬夏半年都能讀取到晷針影子的位置來完成計時。下圖為北京故宮的赤道式日晷在某日的照片。據(jù)此完成1~2題。
1.照片中晷針影子指向(　　)A.東北B.西南C.東南D.西北
2.4月20日該晷針影子移動方位示意圖正確的是(　　)
解析 第1題,根據(jù)材料可知,赤道式日晷的晷盤與赤道平面平行,晷針垂直穿過晷盤中心,兩頭指向正北正南方向。圖中晷針在晷盤上的垂直投影為正北方向,據(jù)此可判斷出圖中晷針影子指向為東北,如下圖,故選A。
第2題,4月20日太陽直射北半球,晷針影子應(yīng)出現(xiàn)在正面,該日北京晝長夜短,日出東北,日落西北,晷針影子方向變化過程為西南—正北—東南,呈順時針旋轉(zhuǎn),故選A。
登錄香港天文臺網(wǎng)站,在太陽路徑平臺上輸入日期和地點(經(jīng)緯度)即可獲得太陽視運動路徑圖。小明在平臺上輸入日期(2021年1月1日)、時間(19:30)和某地經(jīng)緯度后,得到圖1所示的太陽視運動路徑圖,圖中所示時間為北京時間,太陽指示位置表示此時太陽方位接近正南。據(jù)此完成3~4題。
3.小明輸入的經(jīng)緯度最可能是(　　)A.(29°N,8°E)B.(29°N,128°W)C.(40°N,8°E)D.(40°S,128°W)4.小明若想得到圖2所示的太陽視運動路徑,他輸入的日期和緯度最可能是(　　)A.6月10日,29°NB.6月10日,29°SC.12月14日,40°ND.12月14日,40°S
解析 第3題,結(jié)合材料可知,測量時間為北京時間19:30,當(dāng)?shù)靥柗轿唤咏?則當(dāng)?shù)貢r間為正午12:00,說明該地比東經(jīng)120°晚約7.5個小時,根據(jù)“東加西減”,求得“某地”經(jīng)度約為東經(jīng)8°。由圖1可知,1月1日當(dāng)?shù)貢冮L小于12小時,說明此地位于北半球;正午太陽高度為40°,1月1日為冬至過后約10天,太陽直射點在地球表面的移動速度約8°/月,推算此時太陽直射點自南回歸線向北移動約2.5°,即此時太陽直射南緯21°左右。根據(jù)正午太陽高度H=90°-|當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點緯度的差值|,求出該地位于北緯29°。選A。第4題,圖2示意晝長小于12小時,且太陽始終在北方,說明此地位于南半球,此時為南半球冬半年。B正確。
高考風(fēng)向標(biāo)二考規(guī)律到考生產(chǎn)生活的蛻變之地球運動的地理意義
地球公轉(zhuǎn)的地理意義,尤其是正午太陽高度的變化是高考常考的重點內(nèi)容,但新舊高考對該內(nèi)容的考查經(jīng)歷了從考規(guī)律到考生產(chǎn)生活的變化。舊高考側(cè)重單純呈現(xiàn)需要考查的晝夜長短、正午太陽高度、四季與五帶等知識的圖表信息,重在考查地理基本規(guī)律的理解與運用。新高考則側(cè)重依托生產(chǎn)生活中創(chuàng)設(shè)的真實命題情境,考查地球公轉(zhuǎn)的意義在解決實際問題中的應(yīng)用,這是新高考的一個重要的命題趨勢。
1.(2014新課標(biāo)Ⅱ卷)總部位于江蘇徐州(約34°N,117°E)的某企業(yè)承接了甲國(如圖)價值7.446億美元的工程機械訂單。據(jù)此完成下題。
2011年6月21日,該訂單的首批產(chǎn)品從徐州發(fā)貨。這一日,徐州與甲國首都相比(　　)A.徐州的正午太陽高度較高B.徐州的白晝較短C.兩地正午物影方向相同D.兩地日出方位角相同
解析 徐州與甲國首都均位于北半球,但徐州緯度高,6月21日太陽直射北回歸線附近,徐州離北回歸線較近,所以徐州的正午太陽高度較高,白晝長,日出方位角大。由于太陽直射點位于兩者之間,所以正午物影方向的朝向,徐州為正北,甲國首都為正南。
2.(2022福建卷)非對稱結(jié)構(gòu)保溫大棚的保溫被通常白天收卷至頂部,以便棚內(nèi)作物進(jìn)行光合作用,收卷的保溫被在棚內(nèi)地面形成遮陰帶(下圖)。陜西省某地理研學(xué)小組觀測當(dāng)?shù)卮笈镎绲孛嬲陉帋У哪陜?nèi)變化(忽略收卷的保溫被厚度影響),發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)地面遮陰帶在2月26日出現(xiàn),3月29日面積最大,一段時間后變小。據(jù)此完成下列各題。
(1)棚內(nèi)正午地面遮陰帶面積開始變小的日期出現(xiàn)在(　　)A.6月29日前后B.9月15日前后C.10月16日前后D.12月14日前后(2)僅支撐柱高度增加1米,則棚內(nèi)正午地面最大遮陰帶(　　)A.出現(xiàn)日期提前,面積減小B.出現(xiàn)日期提前,面積不變C.出現(xiàn)日期推遲,面積增大D.出現(xiàn)日期推遲,面積不變
解析 第(1)題,根據(jù)所學(xué)知識可知,同一地區(qū),太陽直射點緯度相同的日期,正午太陽高度角相同,根據(jù)材料2月26日棚內(nèi)出現(xiàn)遮陰帶,此后遮陰帶面積逐漸增大,3月29日面積最大,此日后遮陰帶面積不變,6月22日(夏至日)以后,太陽直射點南移,由于3月29日為春分日后8天左右,與該日正午太陽高度角相同的日期為秋分日前8天左右,因此9月15日前后遮陰帶面積最大,之后,隨著太陽高度角繼續(xù)降低,遮陰帶移至棚外,棚內(nèi)遮陰帶開始變小,故B正確,A、C、D錯誤。該題選B。第(2)題,根據(jù)材料可知,棚內(nèi)最大遮陰帶的面積和南北屋面保溫被的寬度有關(guān),南北保溫被,寬度范圍越大,最大遮陰帶面積最大,和支撐柱的高度無關(guān),支撐柱變高時,最大遮陰帶面積不變,但遮陰帶全部移動到保溫棚底部(此時面積最大)時的正午太陽高度角變大,出現(xiàn)的日期應(yīng)比之前推遲,D正確,A、B、C錯誤。故選D。

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