第5講　地球的公轉(zhuǎn)及其地理意義
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考法指南
核心素養(yǎng)
地球運動的地理意義。
以區(qū)域圖、景觀圖、示意圖和實際應(yīng)用案例為切入點，考查晝夜長短及變化、正午太陽高度及變化、四季變化及應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生的讀圖分析能力和空間想象能力，如2018·全國卷Ⅰ·T10；2017·全國卷Ⅱ·T5，2017·全國卷Ⅲ·T10、11；2014·全國卷Ⅰ·T3等。
1.區(qū)域認知：通過區(qū)域定位，推論區(qū)域的晝夜長短、正午太陽高度的變化狀況。
2．綜合思維：理解地球公轉(zhuǎn)的基本特征，并熟練運用其地理意義看季節(jié)變換。
3．地理實踐力：認真觀察分析身邊自然景物的變化，服務(wù)于生產(chǎn)、生活。
知識點一| 黃赤交角及其影響

1．地球公轉(zhuǎn)特征
探究地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖，填寫下列內(nèi)容。

(1)方向：自西向東，從北極上空看呈逆時針方向，從南極上空看呈順時針方向。
(2)周期：1恒星年＝365日6時9分10秒。
(3)速度

公轉(zhuǎn)位置
時間
公轉(zhuǎn)速度
A點
近日點
1月初
最快
B點
遠日點
7月初
最慢
2.黃赤交角及影響
讀黃赤交角形成示意圖，回答下面問題。

(1)黃赤交角的概念：A地球公轉(zhuǎn)軌道平面(即黃道平面)同B赤道平面的交角。目前是23°26′。
(2)影響：引起太陽直射點在南北回歸線之間往返運動。具體如下圖所示：

(3)太陽直射點回歸運動的周期：365日5時48分46秒，叫做回歸年。
(4)與黃赤交角相關(guān)的幾個數(shù)據(jù)
①黃赤交角的度數(shù)＝回歸線的度數(shù)。
②極圈的度數(shù)＝90°－黃赤交角的度數(shù)。
③黃赤交角的度數(shù)＝晨昏線與地軸的最大夾角。
(5)黃赤交角的變化及其影響
比較內(nèi)容
黃赤交角變化產(chǎn)生的影響
變大
變小
太陽直射范圍(即回歸線緯度數(shù)、熱帶范圍)
變大
變小
出現(xiàn)極晝極夜的范圍(即極圈緯度數(shù)、寒帶范圍)
變大(極圈緯度數(shù)變小)
變小(極圈緯度數(shù)變大)
正午太陽高度的年變化
變化幅度增大
變化幅度減小
晝夜長短的年變化
變化幅度增大
變化幅度減小
季節(jié)的更替
更加明顯
趨于不明顯

考法1　結(jié)合二十四節(jié)氣考查地球公轉(zhuǎn)特征
1．(2015·重慶高考)二十四節(jié)氣是我國獨有的農(nóng)業(yè)物候歷，是我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一。寒露節(jié)氣在每年公歷10月8日左右。地球繞太陽運行一周為360°，以春分日地球在黃道上的位置為0°，則寒露日地球在黃道上的位置為 (　　)
A．15°　　　　　　 B．105°
C．195° D．285°
C　[地球繞太陽運行一周為360°，也就是我們所說的恒星年，全年為24個節(jié)氣，每個節(jié)氣地球繞行約15°。春分日地球在黃道上的位置為0°，春分日至寒露日為13個節(jié)氣，則寒露日地球在黃道上的位置為195°。]
考法2　以新情境考查太陽直射點的回歸運動
(2014·江蘇高考)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。讀圖回答2～3題。

圖1

圖2
2．6月初，太陽在黃道上的位置是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
3．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
2．D　3.D　[若以地球為參照系，則太陽在黃道上的位置及其運動方向與以太陽為參照系地球在黃道上的位置及其運動方向相反，所以圖2中太陽在黃道上的視運動方向應(yīng)為自右向左。第2題，6月初，太陽在黃道上的位置應(yīng)在夏至(6月22日)之前且靠近6月22日處，故應(yīng)為丁。第3題，圖中顯示，甲、乙兩點關(guān)于冬至點對稱，而非關(guān)于近日點對稱，所以日地距離不同；而地球公轉(zhuǎn)速度與日地距離相關(guān)，故公轉(zhuǎn)速度也不同，所以A、C錯；冬至日為晝長的極值點，而甲、乙分居冬至日兩側(cè)，所以同一個地點在這兩個日期晝長相同，晝長變化趨勢相反，日出方位相同，故B錯、D對。]
[解題技巧] 地球公轉(zhuǎn)軌道圖的判讀技巧
地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖的判讀要注意看以下五個信息：

1．看太陽位置：太陽位于橢圓右焦點，最右側(cè)為近日點，最左側(cè)為遠日點。
2．看地球極點：地球北極點在圖中上端，或者俯視北極，地球公轉(zhuǎn)方向為逆時針；地球南極點在圖中上端，或者俯視南極，地球公轉(zhuǎn)方向為順時針。
3．看自轉(zhuǎn)方向：地球自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向都是自西向東，若地球逆時針自轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)方向也是逆時針，相反則皆為順時針。
4．看地軸傾向：地軸北端“右傾右冬、左傾左冬”，即若地軸北端朝上且向右傾斜，則地球公轉(zhuǎn)至右側(cè)位置時為北半球冬季，公轉(zhuǎn)至左側(cè)位置時為北半球夏季。
5．看直射點緯度：直射地球的太陽光線沿黃道平面穿過地心，將太陽中心與地球中心相連，與地面的交點即為太陽直射點，可以判斷太陽直射點所在的緯線，從而區(qū)分冬季與夏季。
考法3　結(jié)合時事材料考查太陽直射點的位置及移動影響
(2019·昆明市調(diào)研)第21屆世界杯足球賽于2018年6月14日至7月15日在俄羅斯舉行，據(jù)此完成4～5題。
4．北京時間7月15日23：00決賽開始時，太陽直射點的位置最接近(　　)
A．3°S，45°W B．18°S，38°E
C．3°N，38°E D．18°N，45°W
5．本屆世界杯足球賽期間，下列判斷正確的是(　　)
A．北京晝長逐漸變長
B．地球公轉(zhuǎn)速度加快
C．巴西高原草木蔥綠
D．亞平寧半島高溫干燥
4．D　5.D　[第4題，7月15日，說明太陽直射點位于北半球，由北京時間23：00可推算出地方時為12時的經(jīng)線(太陽直射點所在經(jīng)線)為45°W。第5題，6月14日至22日，太陽直射點向北回歸線移動，6月22日以后太陽直射點由北回歸線向南移動，故北京晝長先逐漸變長，22日之后則逐漸變短；本屆“世界杯”足球賽期間地球逐漸靠近遠日點，公轉(zhuǎn)速度減小，位于南半球的巴西高原正值干季，草木枯黃；亞平寧半島為地中海氣候，比賽期間正值盛夏，受副熱帶高壓控制，高溫干燥。]
知識點二| 晝夜長短的變化與計算

1．晝夜長短的變化規(guī)律
讀二分二至日的光照圖示，完成問題。

(1)晝夜長短的時間(季節(jié))變化規(guī)律
時間
變化特點
舉例
北半球夏半年
北半球各地晝長夜短，緯度越高，晝越長，夜越短
圖1中北半球各地晝長達到一年中的最大值，北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象
北半球冬半年
北半球各地晝短夜長，緯度越高，晝越短，夜越長
圖3中北半球各地晝長達到一年中的最小值，北極圈及其以北出現(xiàn)極夜現(xiàn)象
春、秋分日
圖2代表的時間是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地晝夜平分
(2)晝夜長短的緯度分布規(guī)律
規(guī)律
表現(xiàn)
對稱規(guī)律
南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長短“對稱”分布，即北半球各地的晝長與南半球相同緯度的夜長相等，如23°26′N的晝長等于23°26′S的夜長
遞增規(guī)律
太陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長。另一半球晝短夜長，且緯度越高，夜越長
變幅規(guī)律
赤道處全年晝夜平分；緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大
極晝(極夜)規(guī)律
極晝(極夜)的起始緯度＝90°－太陽直射點的緯度。緯度越高，極晝(極夜)出現(xiàn)的天數(shù)越多
2.晝夜長短的變化影響日出、日落方位的變化
直射點位置
晝夜長短
日出方位
日落方位
北半球
北半球晝長夜短，南半球晝短夜長
東北(北半球早于6時日出)
西北(北半球晚于18時日落)
赤道
晝夜等長
正東(6時日出)
正西(18時日落)
南半球
北半球晝短夜長，南半球晝長夜短
東南(北半球晚于6時日出)
西南(北半球早于18時日落)

考法1　結(jié)合晝夜分布示意圖，考查晝夜長短的變化規(guī)律
(2017·江蘇高考)某乘客乘航班從悉尼起飛，約9小時后抵達廣州。下圖為“航班起飛時的全球晝夜狀況圖”。讀圖回答1～2題。

1．乘客抵達廣州時的北京時間大約是(　　)
A．12點　　　　　　　 B．15點
C．18點 D．21點
2．該日悉尼和廣州(　　)
A．日出同為東南方向
B．正午樹影朝向相同
C．正午太陽高度相同
D．晝夜長短狀況相同
[解題流程]

[解析]　第1題，圖示為航班起飛時的全球晝夜狀況，根據(jù)晨線與赤道交點(75°E，0°)的地方時為6點，位于東五區(qū)，可判斷起飛時廣州為北京時間9點，約9小時后飛機抵達廣州，因此抵達廣州時的北京時間大約是18點。第2題，A對：讀圖可知，南極地區(qū)有極晝現(xiàn)象，太陽直射點位于南半球，悉尼和廣州的日出方向相同，都為東南方向。B錯：晨昏線與南極圈相交，說明太陽直射點位于赤道和南回歸線之間，悉尼位于南回歸線以南，該日正午樹影朝向為南方；廣州位于北半球，該日正午樹影朝向為北方。C錯：太陽直射點接近南回歸線，離悉尼更近，故悉尼正午太陽高度較高。D錯：太陽直射點位于南半球，悉尼晝長夜短，廣州晝短夜長。
[嘗試答案]　1.C　2.A
考法2　結(jié)合統(tǒng)計圖表分析，考查晝夜長短的緯度分布規(guī)律
任意時刻，同一緯線上晝或夜所跨的經(jīng)度數(shù)，稱為晝弧或夜弧長度。如圖為102°E經(jīng)線上某日四地晝弧長度示意圖，據(jù)此完成下題。

3．四地中，可能緯度大致相同的是(　　)
A．②④ B．③④
C．①③ D．①②
A　[同一經(jīng)線上，緯度數(shù)相同的不同地點的晝弧長度之和為360°；由圖中四地的晝弧長度看，②、④兩地的和約為360°。]
考法3　結(jié)合文字材料，考查晝夜長短的分布規(guī)律
(2017·全國卷Ⅲ)某日，小明在互聯(lián)網(wǎng)上看到世界各地好友當天發(fā)來的信息：
甲：溫暖的海風夾著即將到來的夏天的味道撲面而來。
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？
?。河质呛谝孤L的季節(jié)，向北望去，小城上空的極光如彩色帷幕般掛在夜空。

據(jù)此完成4～5題。
4．以上四人所在地從北到南的排列順序是(　　)
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
5．當天可能是(　　)
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
4．B　5.D　[第4題，根據(jù)材料可知，丁向北望去，看到極光，說明北極地區(qū)出現(xiàn)了極夜，此時太陽直射南半球。丁看到極光，說明位置在四人中最靠北；乙冬季臨近，位置在丁以南；丙快入秋，說明丙位于丁和乙以南，乙丙丁均位于北半球；甲即將進入夏天，說明甲地位于南半球，位置在四人中最靠南。四人所在地從北向南依次為丁乙丙甲。第5題，由上題的分析可知，此時太陽直射南半球，時間應(yīng)為9月23日前后到次年3月21日前后。]
考法4　結(jié)合生產(chǎn)和生活實踐，考查日出、日落方位的判斷
(2018·全國卷Ⅰ)小明同學(xué)7月從重慶出發(fā)到貴州畢節(jié)旅游，收集到的相關(guān)高速公路信息如下圖所示。據(jù)此完成下題。


6．小明若從重慶出發(fā)乘長途客車經(jīng)遵義至畢節(jié)，為免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景，以下出發(fā)時間和座位較好的是(　　)
A．6：00出發(fā)，左側(cè)靠窗
B．8：00出發(fā)，右側(cè)靠窗
C．10：00出發(fā)，左側(cè)靠窗
D．12：00出發(fā)，右側(cè)靠窗
B　[7月，太陽直射北半球，北半球除極晝極夜區(qū)外均為東北方向日出、西北方向日落。從重慶乘長途客車到遵義全長240 km，需用時3個多小時；從遵義乘長途客車到畢節(jié)全長205 km，需用時2個多小時。中午之前出發(fā)，左側(cè)靠窗的位置會被陽光長時間照射，而右側(cè)靠窗的位置可以免受陽光照射且能欣賞窗外風景，排除A、C選項；若12：00出發(fā)，下午有較長的時間太陽位于西北方向，右側(cè)靠窗的位置會受到長時間的陽光照射，排除D選項；8：00出發(fā)，從重慶經(jīng)遵義到畢節(jié)的過程中，右側(cè)靠窗的位置可以免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景。故選B。]
(2017·全國卷Ⅱ)汽車輪胎性能測試需在不同路面上進行。芬蘭伊瓦洛(位置見下圖)吸引了多家輪胎企業(yè)在此建設(shè)輪胎測試場，最佳測試期為每年11月至次年4月。據(jù)此完成下題。


7．在最佳測試期內(nèi)，該地輪胎測試場(　　)
A．每天太陽從東南方升起
B．有些日子只能夜間進行測試
C．經(jīng)常遭受東方寒潮侵襲
D．白晝時長最大差值小于12時
B　[B對：11月至次年4月，太陽大多數(shù)時間直射南半球，結(jié)合緯度可知，該地會出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，因此進行輪胎測試有些日子只能在夜間進行。A錯：當該地出現(xiàn)極夜現(xiàn)象時，無日出、日落現(xiàn)象。C錯：寒潮主要是由高緯度向低緯度蔓延，因此該地經(jīng)常受北方寒潮侵襲。D錯：3月21日前后到4月，該地晝長夜短，因此白晝時長大于12小時，極夜期間白晝時長為0，因此最大差值應(yīng)大于12小時。]
考法5　結(jié)合景觀圖分析，考查晝夜長短的分布與計算
(2019·青島模擬)如圖是一位驢友在別德馬(40°30′S，64°W)拍攝的日出景觀圖片，據(jù)此完成8～9題。

8．圖片拍攝日期最有可能是(　　)
A．1月1日 B．4月1日
C．7月1日 D．10月1日
9．這一天，北京的晝長大約是(　　)
A．10小時 B．11小時
C．13小時 D．14小時
8．C　9.D　[第8題，根據(jù)材料可知，別德馬位于南半球，經(jīng)度為64°W，此時正值日出，又由景觀圖可知此時北京時間為19：16，可以計算出64°W的地方時約為7：00，日出晚于6點，可判斷北半球為夏季，7月1日較符合。第9題，根據(jù)對稱規(guī)律，南北半球同緯度地區(qū)的晝夜長短相反。該地緯度為40°30′S，晝長為(12－7)×2＝10小時，北京緯度約為40°N，晝長約為14小時。]
[解題技巧] 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)。

知識點三| 正午太陽高度的變化及應(yīng)用

1．正午太陽高度
(1)概念
正午太陽高度就是一天中最大的太陽高度，也就是太陽直射地所在經(jīng)線的太陽高度。如下圖所示，H表示當?shù)氐恼缣柛叨?，此時當?shù)氐胤綍r為12時。

(2)計算
公式：H＝90°－|兩點緯度差|?！皟牲c”指所求地點與太陽直射點。
2．正午太陽高度的變化
(1)緯度變化規(guī)律
正午太陽高度從太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減。

①夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減，如圖中c折線所示。
②冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減，如圖中a折線所示。
③春、秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減，如圖中b折線所示。
④同線相等規(guī)律：同一緯線上，正午太陽高度相等。
⑤對稱規(guī)律：以直射點所在緯線為對稱軸呈南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。
(2)季節(jié)變化規(guī)律
北半球節(jié)氣
達最大值的地區(qū)
達最小值的地區(qū)
夏至
北回歸線及其以北各緯度
南半球各緯度
冬至
南回歸線及其以南各緯度
北半球各緯度
二分
赤道

[知識補遺]
1．四季更替
(1)成因：晝夜長短和正午太陽高度的時空變化，導(dǎo)致了太陽輻射的時空變化。
(2)四季的劃分
①天文四季
夏季：一年內(nèi)白晝最長、太陽最高的季節(jié)。
冬季：一年內(nèi)白晝最短、太陽最低的季節(jié)。
②北溫帶許多國家的四季：3、4、5月為春季，依次類推，每三個月為一個季節(jié)。
2．五帶劃分：以南、北回歸線和南、北極圈為界線，將全球劃分為熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶和南寒帶五個熱量帶。

正午太陽高度規(guī)律在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用
1．確定地方時
當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。
2．確定房屋的朝向
房屋的朝向與正午太陽所在位置有關(guān)。為了獲得更充足的太陽光照，在北回歸線以北地區(qū)由于正午太陽位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回歸線以南地區(qū)由于正午太陽位于北方，因此房屋坐南朝北。
3．確定當?shù)氐牡乩砭暥?br /> 當太陽直射點位置一定時，可根據(jù)兩地緯度差，判斷正午太陽高度差。根據(jù)某地某日(二分二至日)正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。
4．判斷日影長短及方向
(1)太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。
(2)日影永遠朝向背離太陽的方向。a.北回歸線以北的地區(qū)：正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日最短。b.南回歸線以南的地區(qū)：正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日最短。c.南北回歸線之間的地區(qū)：正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射時日影最短(等于0)。

5．確定樓間距、樓高
為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應(yīng)保持適當距離。以我國為例，假設(shè)下圖中南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，最小樓間距L，則L＝h·cot H。

6．計算太陽能熱水器的安裝角度
為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與集熱板成直角。
集熱板與地面之間的夾角(α)和當天的正午太陽高度(H)互余，即α＋H＝90°時效果最佳。如下圖：


考法1　結(jié)合統(tǒng)計圖表分析，考查正午太陽高度的變化規(guī)律及應(yīng)用
1．(2016·上海高考)北京(40°N)某中學(xué)高中生開展地理課外活動，在連續(xù)三個月內(nèi)三次測量正午太陽高度角，獲得測量的數(shù)據(jù)(見下表)。三次測量中，其中一次測量的當天，正值(　　)
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
A.春分日　　　　　　 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
C　[對于北京(40°N)某中學(xué)而言，正午太陽高度角不斷減小，說明太陽直射點向南移動。根據(jù)第二次正午太陽高度角和正午太陽高度的計算公式，可以得出第二次測量時太陽直射赤道，說明第二次測量時正值秋分日。]
2．(2019·大連聯(lián)考)如圖為6月22日與12月22日地球表面四地正午太陽高度。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
D　[圖中丙地夏至日的正午太陽高度為90°，說明丙地在23°26′N上；乙地冬至日的正午太陽高度大于夏至日，且冬至日正午太陽高度接近90°，推斷出乙地在0°～23°26′S之間且接近23°26′S；甲地夏至日正午太陽高度大于冬至日，且冬至日正午太陽高度很小(低于10°)，得出甲地在23°26′N～66°34′N之間；同理推出丁地在23°26′S～66°34′S之間。所以四地自北向南依次為甲、丙、乙、丁。]
考法2　結(jié)合區(qū)域圖分析，考查正午太陽高度的變化規(guī)律及應(yīng)用
(2019·海口調(diào)研)讀圖，完成下題。

3．當圖中X、Y兩地正午太陽高度同時增大時(　　)
A．白晝都在變短
B．正午物體日影都在變長
C．正值春分日前后
D．太陽直射點向赤道移動
D　[由圖中經(jīng)緯網(wǎng)可知X位于南半球，Y位于北半球，當兩地正午太陽高度同時增大時，只能是太陽直射點由南回歸線向北或由北回歸線向南移動時，不能在兩者之間，此時兩地中白晝一個變長，一個變短。由于兩地正午太陽高度同時增大，正午時影子都變短，應(yīng)為冬至日或夏至日附近，A、B、C錯，D對。]
考法3　結(jié)合景觀圖分析，考查正午太陽高度的變化規(guī)律及應(yīng)用
4．(2014·全國卷Ⅰ)太陽能光熱電站(下圖)通過數(shù)以十萬計的反光板聚焦太陽能，給高塔頂端的鍋爐加熱，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。若在北回歸線上建一太陽能光熱電站，其高塔正午影長與塔高的比值為P，則(　　)

A．春、秋分日　P＝0 B．夏至日　P＝1
C．全年　P1
D　[設(shè)高塔正午影長為X，塔高為Y，則P＝X÷Y。春、秋分日，太陽直射赤道，X大于0，因此P不可能為0；夏至日，正午北回歸線上的X等于0，因此P等于0；冬至日，北回歸線上正午太陽高度為43°08′，X大于Y，因此P大于1。故選D。]
考法4　結(jié)合示意圖判讀，考查太陽方位及日影的變化規(guī)律及應(yīng)用
(2018·天津高考)天津廣播電視塔(簡稱“天塔”)高度約415米。讀圖文材料，回答5～6題。

5．拍攝到該照片的時間(北京時間)最可能介于(　　)
A．5：00～7：00 B．8：00～10：00
C．12：00～14：00 D．15：00～17：00
6．拍攝到該照片的日期最可能介于(　　)
A．1月15日到2月15日 B．3月1日到3月30日
C．5月15日到6月15日 D．10月1日到10月30日
5．B　6.C　[第5題，對比圖1和圖2可以判定，“天塔”影子此時朝向西北方向，說明太陽位于該地的東南方位；結(jié)合太陽一天中的位置變化可知，此時應(yīng)是當?shù)厣衔?，天津的地方時接近北京時間，故B項正確。圖中“天塔”影長較短，說明太陽高度較大，故不應(yīng)是在日出前后，A項錯誤；12點以后太陽位于偏西方位，影子應(yīng)朝向東北，C、D項錯誤。第6題，結(jié)合上題分析，“天塔”的影長可以通過比例尺計算得出大約為200米，而“天塔”高415米，說明該日天津太陽高度較大，此時并非正午，正午日影應(yīng)更短，即太陽高度應(yīng)更大，天津位于40°N附近，太陽高度較大的時間應(yīng)是太陽直射點位置靠近北回歸線的時段，即靠近夏至日，C項正確；A、B、D項太陽直射點位于赤道附近及其以南，即天津的正午太陽高度小于60°，影長應(yīng)長于415米/1.732≈240米，故均不正確。]
考法5　結(jié)合生產(chǎn)、生活實際，考查正午太陽高度的變化規(guī)律及應(yīng)用
福建某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，設(shè)計了可調(diào)節(jié)窗戶遮陽板，實現(xiàn)教室良好的遮陽與采光。下圖示意遮陽板設(shè)計原理，據(jù)此回答7～8題。

7．遮陽板收起，室內(nèi)正午太陽光照面積達一年最大值時(　　)
A．全球晝夜平分 B．北半球為夏季
C．太陽直射20°S D．南極圈以南地區(qū)極晝
8．濟南某中學(xué)生借鑒這一設(shè)計，若兩地窗戶大小形狀相同，則應(yīng)做的調(diào)整是(　　)
①安裝高度不變，加長遮陽板?、诎惭b高度不變，縮短遮陽板?、壅陉柊彘L度不變，降低安裝高度?、苷陉柊彘L度不變，升高安裝高度
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
7．D　8.A　[正確理解圖示信息是解答本題組的關(guān)鍵。第7題，遮陽板收起，室內(nèi)正午太陽光照面積達一年最大值時，也就是正午太陽高度最小時。福建位于北半球且位于北回歸線以北，冬至日正午太陽高度最??；北半球冬至日，北半球晝短夜長，南半球相反；此時太陽直射南緯23°26′，北半球為冬季，南極圈及其以南出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。第8題，濟南的緯度高于福建，冬季和夏季正午太陽高度始終小于福建，冬季遮陽板收起，無論高低長短都不影響采光，夏季為了增加遮陽效果，只能延長遮陽板或者降低遮陽板的高度，如右圖所示。]

夏季遮陽板放下遮陽
學(xué)科素養(yǎng)提能——地理圖表專攻(三)| 光照圖的綜合判讀
光照圖是綜合反映地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)運動地理意義的重要載體，通過對其圖中的點、線、面、角等的解讀分析，可以判斷時間和季節(jié)分布、晝夜長短變化、正午太陽高度分布等內(nèi)容，巧妙解讀光照圖是正確解答地球運動類題目的有效途徑。


全圖
1/2圖
1/4圖
局部圖
極點俯視圖




側(cè)視圖




矩形投影圖






1．確定光照圖中地球的自轉(zhuǎn)方向
(1)看經(jīng)度的分布變化特點：東經(jīng)度增大或西經(jīng)度減小的方向為地球自轉(zhuǎn)方向；反之，順地球自轉(zhuǎn)方向，經(jīng)度數(shù)變大為東經(jīng)度，經(jīng)度數(shù)變小為西經(jīng)度。
(2)看南、北極點的標識：通常“N”代表北極點，“S”代表南極點，按“北逆南順”定自轉(zhuǎn)方向。
(3)看海陸分布狀況：通過海陸分布，可確定南北極點的位置，進而定自轉(zhuǎn)方向。
2．準確判斷光照圖中的“兩線”——晨線和昏線

圖1
(1)晨線：自西向東，由夜半球進入晝半球的界線，如圖1中。
(2)昏線：自西向東，由晝半球進入夜半球的界線，如圖1中。
3．抓住光照圖中的“五點”

圖2
(1)晨線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為6：00。如圖2中C點。
(2)昏線與赤道的交點所在經(jīng)線的地方時為18：00。如圖2中A點。
(3)晨線與昏線在北半球的交點，也是晨(昏)線上最北的點，如圖2中的D點。當該點為0：00時，其北方為極晝；當該點為12：00時，其北方為極夜；晨線與昏線在南半球的交點，也是晨(昏)線上最南的點。當該點為0：00時，其南方為極晝；當該點為12：00時，其南方為極夜。
(4)太陽直射點：日心和地心的連線與地球表面的交點(如圖2中B點)。太陽直射點上的太陽高度為90°，地方時為12：00。
4．弄懂光照圖中的“點線關(guān)系”
(1)晨昏線與緯線相切于晨昏線的緯度最高點。晨昏線與赤道相互平分。
(2)只在春分日和秋分日時，晨昏線為南北走向，即晨昏線與經(jīng)線圈重合(如圖3)；太陽直射北半球時，晨線為西北—東南走向(如圖4中AB)，昏線為東北—西南走向；太陽直射南半球時，晨線為東北—西南走向，昏線為西北—東南走向。

(3)晨昏北點到北極點的緯度差＝晨昏南點到南極點的緯度差＝直射點到赤道的緯度差＝直射點的緯度度數(shù)。
(4)太陽直射點的緯度與切點的緯度之和始終等于90°(互余)。
5．牢記光照圖中的“面面關(guān)系”“角度關(guān)系”
(1)二至日時晨昏圈平面與赤道面的夾角為66°34′。
(2)二分日時晨昏圈平面與赤道面的夾角為90°。晨昏圈平面與某一經(jīng)線圈所在平面重合。
(3)地球公轉(zhuǎn)軌道面始終與赤道面呈23°26′的夾角。
(4)二至日，晨昏圈與地軸夾角為23°26′。
(5)二分日，晨昏圈與地軸夾角為0°。
(6)地球公轉(zhuǎn)軌道面與地軸夾角為66°34′。

[母題示例]　(2014·上海高考)如圖為極地投影示意圖，圖中小虛線圓為極圈，大虛線圓為回歸線；弧線ACB為晨昏線，且AC段為昏線；C點為晨昏線與極圈的切點，也是晨昏線與120°E經(jīng)線的交點。據(jù)此回答(1)～(2)題。

(1)圖示的日期可能是(　　)
A．3月21日　　　 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
(2)該日正午太陽直射點的位置是(　　)
A．120°E、23°26′S B．120°E、23°26′N
C．60°W、23°26′S D．60°W、23°26′N
[解題流程]
1．從文字材料中獲取信息
由“弧線ACB為晨昏線”，可知兩側(cè)分別為晝、夜半球。由“AC段為昏線”“C點為晨昏線與極圈的切點”可知“BC段為晨線”，且極圈內(nèi)發(fā)生極晝或極夜現(xiàn)象。
2．從圖表中獲取信息

[嘗試解答]　(1)D　(2)C

(2019·河南許昌五校聯(lián)考)讀下面光照圖，回答1～3題。

1．若此時北京時間為9時，則A地經(jīng)度為(　　)
A．30°E B．30°W
C．60°E D．60°W
2．此時，赤道上東半球范圍內(nèi)處于夜晚的那一段經(jīng)度差(　　)
A．小于90° B．大于90°
C．等于90° D．等于180°
3．一位山東濰坊的游客于3月21日清晨到天安門廣場參觀升旗儀式，天氣晴好，當日升旗時間為地方時6時，請問升旗手準備升旗的那一瞬間，游客手表顯示的時間是(　　)
A．6：00 B．6：06
C．5：44 D．6：16
1．A　2.B　3.D　[第1題，根據(jù)圖示可知，地球自轉(zhuǎn)方向為順時針，所以圖示區(qū)域為南半球；由晨線與赤道交點為6時，計算可知A地時刻為3時。此時北京時間為9時，則A地時間比北京時間晚6小時，所以A地經(jīng)度為30°E。第2題，赤道上終年晝夜平分，因赤道上處于夜晚的經(jīng)度范圍是地方時18時到次日的6時，根據(jù)圖示，經(jīng)度應(yīng)該是105°W向東到75°E，而東半球指從20°W向東到160°E，取二者交集，可得經(jīng)度差為95°。第3題，春分日，地方時6時日出，即116°E為6時時，手表時間是北京時間也即120°E的地方時，二者相差4°，故手表顯示時間為6：16。]
隨堂小測| 檢驗復(fù)習(xí)效果
(教師用書獨具)
(2019·濟南模擬)下圖為北半球四地在夏至日當天所看到的太陽視運動軌跡。據(jù)圖完成1～3題。

1．圖中地平面上表示正西方向的是(　　)
A．①　　　　　　　　 B．②
C．③ D．④
2．四地的緯度按照由高到低的順序進行排列，合理的是(　　)
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、丙、甲
C．丙、丁、甲、乙 D．丁、乙、甲、丙
3．夏至日當天，對于分別站立在O1、O2、O3、O4四點的四個人來講，其身影在地面的旋轉(zhuǎn)角度最小的是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
1．B　2.D　3.C　[第1題，由材料可知，圖中四地均位于北半球，太陽高度最大時均位于③位置，說明③為南方，相反方向的①為正北方向，②為正西。第2題，讀圖可知，四地均位于北半球，乙和丁出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，且丁全天太陽高度不變，應(yīng)位于北極點上，緯度最高；乙出現(xiàn)極晝，位于北極圈與北極點之間。丙正午太陽高度為90°，應(yīng)位于北回歸線，甲正午太陽高度小于90°，且太陽位于南方，應(yīng)位于北回歸線與北極圈之間，故四地的緯度按照由高到低依次為丁、乙、甲、丙。第3題，身影旋轉(zhuǎn)角度越小，說明晝長越短。讀圖，結(jié)合上題分析，丙緯度最低，晝長最短，所以身影在地面旋轉(zhuǎn)的角度最小。]
(2019·陜西省西安中學(xué)高三上學(xué)期期中)下圖為同一時刻不同日期晝夜分布圖，圖中最外圈緯線為60°S，陰影區(qū)域為T1日期黑夜范圍，斜線區(qū)域為T1日期過后的T2日期黑夜范圍。據(jù)此完成4～5題。

4．T1日期該時刻，世界時為(　　)
A．5月6日6：00 B．5月6日20：00
C．11月7日6：00 D．11月7日20：00
5．北京再次出現(xiàn)與T1日期晝長相同的日期為(　　)
A．12月7日前后 B．2月6日前后
C．5月7日前后 D．8月7日前后
4．C　5.B　[第4題，由題干信息“圖中最外圈緯線為60°S”可知，該半球為南半球，T2日期所示時刻，南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，故其應(yīng)為12月22日前后；斜線區(qū)域為T1日期過后的T2日期黑夜范圍，因此T1日期在9月23日和12月22日之間。由圖可知，90°E為晝半球的中央經(jīng)線，地方時為12時；世界時為0°經(jīng)線的地方時，90°E與0°經(jīng)線相差90°，根據(jù)地方時的計算公式：所求地點的地方時＝已知某地地方時±4分/1°×兩地經(jīng)度差，計算出0°經(jīng)線的地方時為6：00，因此T1日期該時刻世界時為11月7日6：00。第5題，根據(jù)晝夜長短的分布規(guī)律：同一緯線的晝夜長短在一年中有兩個日期相同(除二至日)，且這兩個日期近似關(guān)于二至日對稱。北京再次出現(xiàn)與T1日期晝長相同的日期，應(yīng)該是關(guān)于冬至日對稱的兩個日期，即與冬至日間隔的日期相同，T1時期在冬至日之前，另一日期應(yīng)在冬至日之后、春分日之前。由上題分析可知，T1日期為11月7日，與其關(guān)于冬至日對稱的日期為2月6日前后。]
(2019·湖南湘東五校聯(lián)考)日晷是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，一般由晷針和晷盤組成。晷盤南高北低，平行于天赤道；晷針垂直晷盤，上端指向北極星。在晷盤面上刻畫出12個大格，每個大格代表兩個小時，當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷盤面，以此來顯示時刻。據(jù)此并讀圖完成6～7題。

6．湖北襄陽的日晷，晷針的影子在冬至日晴天時移動的方向應(yīng)是(　　)
A．由西南逆時針轉(zhuǎn)向東南
B．由西北順時針轉(zhuǎn)向東北
C．由西北逆時針轉(zhuǎn)向東北
D．由西南順時針轉(zhuǎn)向東南
7．清華大學(xué)校園內(nèi)的“行勝于言”日晷與湖北襄陽日晷相比，晷盤與地面的夾角應(yīng)該 (　　)
A．減小 B．增大
C．一樣 D．按日期作調(diào)整
6．B　7.A　[第6題，冬至日日出東南，日落西南，太陽在天空中順時針轉(zhuǎn)動，影子的朝向與太陽方位方向相反。第7題，依據(jù)材料，晷針上端指向北極星，北極星的仰角等于當?shù)氐木暥?。北京的緯度高于湖北襄陽，因此晷針與地面的夾角大，晷針與晷盤垂直，所以晷盤與地面的夾角應(yīng)變小。]

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