第一章 　行星地球
第四节　 地球的运动——公转
第一部分　自 然 地 理
自 主 梳 理
知识点一
公转的基本特征
1．定义：绕________的运动。
3．周期：一个恒星年。
4．轨道与速度。
太阳
逆时针
顺时针
知识点二
黄赤交角及其影响
1．地球公转轨道平面(即黄道平面)：同赤道平面的交角就是________。目前，黄赤交角是________。
2．黄赤交角的影响。
太阳直射点在___________之间往返移动，形成四季和五带。
黄赤交角
23°26′
南北回归线
以练促记
读甲、乙两幅图，从春分日到夏至日，下列说法正确的是(　　)
①此时期地球运行在甲图公转轨道上的Z段上　②此时期太阳直射点在乙图的a段上　③此时期北极附近极昼范围逐渐变大　④此时期地球公转速度逐渐变快
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
B
知识点三
地球公转的地理意义
1．昼夜长短的变化。
(1)在图中②④位置作晨昏线，用阴影表示黑夜。图中④处的晨昏线为________线。
(2)比较北回归线的昼弧与夜弧长度：②位置___________，④位置_____________；由此可见，昼夜长短状况为：北半球夏季_____________，且夏至日_______________。
昏
昼弧长于夜弧
夜弧长于昼弧
昼长于夜
昼最长，夜最短
(3)元旦，北半球昼夜状况为________长于________，且之后昼长逐渐________。②位置北极圈内出现________，④位置北极圈内出现________。
(4)极圈的度数与黄赤交角的度数________，它是发生________和________现象的最低纬度。
(5)比较不同位置赤道上昼弧和夜弧长度，可知赤道昼夜状况为____________。
(6)由②到④位置变化可推知，过渡状态的③①位置上全球昼夜状况为________。
夜
昼
变长
极昼
极夜
互余
极昼
极夜
终年昼夜平分
昼夜平分
以练促记
(2012·山东卷基测)某同学对我国某地(地处120°E)每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘成下图。完成(1)～(3)题。
(1)该同学的观测与记录持续了(　　)
A．3个月　　　　　　　　B．6个月
C．9个月 D．12个月
(2)图中a点对应的节日可能是(　　)
A．端午节 B．劳动节
C．国庆节 D．元宵节
(3)在图中b点对应的日期，世界各地可能会发生的现象是(　　)
A．日本春光明媚
B．北极出现极夜
C．南非华人欢度春节
D．澳大利亚冬雪纷飞
解析：(1)曲线和6：00横线交点就是春分和秋分，图中是秋分到来年秋分，刚好一年即12个月，故选D。(2)a日出大于6：00即昼短夜长，从图中位置可判断为过秋分后不久，故选C。(3)b在春分后不久的春季，故选A.
答案：(1)D　(2)C　(3)A
2．正午太阳高度的变化。
(1)纬度变化：由___________所在纬度向南北两侧递减。
(2)季节变化
太阳直射点
北回归线
南半球
南回归线
北半球
③春、秋分日：________上达一年中最大值，其他地区介于最大值与最小值之间。
赤道
以练促记
(2012·深圳六校联考)黄岩岛(曾用名：民主礁)，是中国中沙群岛中唯一露出水面的岛礁，位于北纬15°07′，东经117°51′，自古以来，我国渔船就经常赴该海域进行渔业生产活动。下图表示四
个地区正午太阳高
度变化简图(图中节
气为北半球节气)，
据此回答(1)～(2)题。
(1)图中四曲线和黄岩岛正午太阳高度变化最接近的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
(2)图中四地中与我国昼夜长短季节变化刚好相反的有(　　)
A．①② B．③④
C．②④ D．①④
解析：(1)黄岩岛位于北半球赤道到北回归线之间的地区，一年有两次太阳直射现象，但两次直射现象在春秋分日之间，与③曲线最接近。(2)①地正午太阳高度在春分和秋分两天达到90°，可判断其位于赤道；④地正午太阳高度冬至日达到90°，可判断其位于南回归线；②地正午太阳高度在冬至后春分前达到90°，可判读其在北半球赤道到南回归线之间；南半球地区与我国昼夜长短季节变化刚好相反。
答案：(1)C　(2) C
3．四季更替和五带。
(1)四季形成原因：________和____________的时空变化导致太阳辐射的时空变化。
昼夜长短
正午太阳高度
白昼最长
太阳最高
3、4、5
热带
回归线
要 点 突 破
要点一
黄赤交角及其影响
►原生态图
►信息升华
图解黄赤交角及其影响
理解黄赤交角的变化带来的影响，关键是理解几种数据间的关系。如下图：
(2)β＝90°－2α＝北(南)温带范围。
(3)μ＝α＝90°－极圈的纬度数＝ 晨昏线移动的纬度范围＝北(南)寒带的范围。
(1)α＝黄赤交角＝回归线的纬度数＝ 太阳直射点移动的纬度范围＝极昼(夜)的最大纬度跨度范围＝ 热带范围。
1．引起太阳直射点的季节移动。
在公转过程中，引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动，运动规律见下图。
2．黄赤交角变化对太阳直射点移动范围和速度及五带范围的影响。
3．黄赤交角对气候的影响。
若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海气候、热带季风气候。
4．黄赤交角变化对四季五带的影响。
若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替现象，也不会出现五带。
学以致用
(2012·上海卷)阅读太阳直射点在地球表面移动轨迹示意图，回答下列题。
下图中长虚线表示北回归线，点线表示太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹。太阳直射点从某一经线位置出发，再次通过同一经线的时间间隔表示一个太阳日。
(1)6月22日当太阳直射点位于A点时，北京(116°E)的地方时是________，北京的日期是________，与北京日期相同的时区范围是从________区到东12区。
(2)太阳直射点从A点沿移动轨迹向________方向移动，到达B点时，用时________小时。期间，地球公转的日地距离逐渐________，角速度逐渐________，地球上出现极夜的区域范围逐日________，B点的正午太阳高度逐日________。
解析：(1) 6月22日当太阳直射点位于A点(160°W)北回归线上时，即为12时，北京(116°E)的地方时是6月23日6：24，20°E的地方时为0时，即为新的一天，与北京日期相同，所以与北京日期相同的时区范围是从东2区到东12区。
(2)此题难度较大。图中太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹为顺时针，即从北回归线逐渐向南移动的过程，再结合地球自转方向可以看出太阳直射点从A点沿移动轨迹向西略偏南方向移动；到达B点时，太阳直射点已经绕地球运动两周，即可知用时为48小时；在两天期间，逐渐靠近远日点(7月初)，则可知地球公转的日地距离逐渐增大，角速度逐渐减小，地球上出现极夜的区域范围逐日缩小，B点的正午太阳高度逐日增大。
答案：(1)6：24　6月23日　东2
(2)西略偏南　48　增大　减小　缩小　增大
要点二
昼夜长短的变化及计算
►原生态图
►信息升华
晨昏线把与之相交的纬线分成两段，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之，则昼短夜长。
1．昼夜长短的规律。
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。如下图所示：
2．昼夜长短的变化规律。
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，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：
3．昼夜长短的计算方法。
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算。
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如下图所示)。
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2
(3)根据分布特点进行计算。
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。
♨特别提醒
(1)太阳直射某地，该地不一定昼最长夜最短。北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。
(2)昼变长、夜变短不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但其可能直射南半球，此时北半球昼短夜长；也可能直射北半球，此时北半球昼长夜短。昼变短、夜变长与昼短夜长亦是同样道理。
(3)太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼极夜的范围越大。
学以致用
(2012·广州模拟)图甲中弧线ABC为晨昏线的一段，阴影部分为黑夜。图乙为地球极地俯视图。读图回答下列问题。
(1)请把图甲中的晨昏线转绘到图乙中，并用表示夜半球。
(2)此日，全球正午太阳高度的分布规律是______________________________________________________
(3)此时，地球公转速度较________(快、慢)，该季节南京的气候特征是__________________________。
(4)此日，a点昼长为________小时，b点日出为________时，a点在b点的________方向。
解析：(1)转绘中注意：①南极圈内有极昼现象，则北极圈内有极夜现象；②45°E的地方时为24时或0时。(2)此时太阳直射南回归线。(3)根据图甲极昼范围知为冬至日，接近近日点，速度较快。(4)a点在北极圈上有极夜现象，昼长0小时，b在赤道上日出6时，a点在b的东北方向上。
答案：(1)如图所示
(2)由南回归线向南北两侧递减，南回归线及其以南地区达一年中最大值，北半球地区达一年中最小值。
(3)快　低温少雨
(4)0　6　东北
要点三
正午太阳高度变化
►原生态图
►信息升华
太阳高度是指太阳光线与地平面的夹角。一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午时达最大值，之后，太阳高度逐渐减小，其中正午时的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
1．图示正午太阳高度。
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地所在经线时的太阳高度(如下图所示)。H表示当地的正午太阳高度。
2．正午太阳高度的变化规律。
(1)纬度变化。
同一时刻，正午太阳高度自太阳直射点所在纬度向南北两侧递减，具体如下图所示：
(2)季节变化。
什么时间离直射点近，什么时间正午太阳高度就大；什么时间直射点向该地接近，什么时间该地太阳高度就增大。
①A地：位于北回归线以北，正午太阳高度从冬至→春分→夏至逐渐增大，夏至日达一年中最大。
②B地：位于南回归线以南，正午太阳高度从夏至→秋分→冬至逐渐增大，冬至日达一年中最大。
3．正午太阳高度的计算。
正午太阳高度角＝90°－“两点”纬度差。
“两点”指观测点和太阳直射点。若“两点”同在北(南)半球，“两点”纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南北不同半球，“两点”纬度差为两点的纬度之和。
4．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，日影最短，当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向。
合理设置房屋的朝向获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋门窗朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋门窗朝北。
(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；日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度。
根据某地某日(如二分二至日)正午太阳高度，结合正午太阳高度的计算公式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＝ 。
(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，使太阳光与受热板呈直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(α为倾角，h为正午太阳高度)。
♨特别提醒
太阳高度变化和正午太阳高度变化不同，如下图所示，A为太阳直射点，太阳高度从直射点向四周呈同心圆减小，到晨昏线减小为0°。
学以致用
(2012·惠州模拟)阅读下列图表材料，回答下列问题。
材料　为了冬季采光，居住区规划设计标准中对不同纬度带的住宅间的合理间距有明确的规定。当前城市里，不少楼盘为了“有效”利用土地，竟然缩短了楼间距离，降低了居室的日照标准，关于居民呼吁“阳光权”的新闻屡见不鲜。
我国部分城市住宅的日照间距
注：H为住宅楼的高度(适用于平地，且楼体呈东西走向)。
(1)表中四个城市所处纬度从高到低依次是________；冬至日，四个城市中白昼最长的是________。
(2)我国多数城市的居住建筑日照标准中，以冬至日为标准日，其理由是________，根据表中信息判断，在满足采光要求的条件下，夏至日四个城市居住建筑日照时间最长的是________。
(3)根据表中信息，在北京修建两栋20 m高的住宅楼，其理论日照间距约为________m(取整数)。
(4)图甲、乙两幅照片为在③城市某住户客厅拍摄的，时间为夏至日和冬至日的正午，其中在冬至日正午拍摄的是________。
解析：冬至日时，北半球纬度越低的地点正午太阳高度角越大，白昼越长。此时，北京正午太阳高度角为：H＝90°－(40°＋23°26′)＝26°34′；此时，北京的理论日照间距应与④地一致，可求出理论日照间距为：1.86×20＝37.2(m)，取整数为37 m.
答案：(1)①④③②　 ②
(2)冬至日，我国多数城市正午太阳高度达到一年中最小值，此时地物影子最长　 ①
(3)37
(4)图甲
高 分 跨 栏
热门考点
正午太阳高度与昼夜长短的时空分,布规律及应用
命题规律
高考时该考点常以选择题的形式出现，并且常常结合社会或自然现象进行命题，有时也以示意图的形式命题，无论是哪种形式，题目的信息量都较大，因此准确、有效地提取信息(特别是时间、日期等信息)是解答该类题目的关键。
【例】　(2012·四川卷)下图是以极点为中心的东半球图。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0°，MN与EP相交于N点，该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图回答(1)～(2)题。
(1)由图文信息可知(　　)
A．M位于N的西北方向
B．悉尼正值少雨的季节
C．此季节是南极考察的最佳时期
D．这一天甲地日出时刻早于乙地
(2)图示时刻(　　)
A．东经10°各地处于夜
B．澳大利亚与巴西不在同一日
C．全球属于夜的范围大于昼
D．地球位于公转轨道远日点附近
解析：(1)根据极点附近为陆地，可知中心点为南极点，MN上各点太阳高度为0°，表明MN为晨昏线，北美大陆等温线向南凸出，表明为北半球的冬季，南半球的夏季，此季节南极附近出现极昼，为南极考察的最佳时期。
(2)20°W以东，160°E以西部分为东半球，据此可知甲乙所在经线就是东经10°经线，该经线大部分在夜半球，但是在南极附近为极昼，A错；从图中看出此时经过PE经线(40°E)为0点，可知澳大利亚和巴西分别在两条日界线两侧，故属不同的日期，B正确；无论何时全球昼夜都是平分，C错；南半球的夏季，地球处于近日点附近，D错。
答案：(1)C　 (2)B
解题秘笈
光照图的分析思路
【例】　(2012·福建卷)下图中N为北极点，A、M、B位于地球表面，NP为经线，NM的球面最短距离为2 553 km。读图完成(1)～(2)题。
(1)若AM为昏线，则此时节(　　)
A．巴黎香榭丽舍大道落叶遍地
B．日本富士山樱花烂漫
C．阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄
D．北京颐和园雪飞冰封
(2)若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分，则M地大致位于(　　)
A．66°N,110°E　　　　B．67°N,110°E
C．66°N,130°E D．67°N,130°E
解析：(1)若AM为昏线，北极点地区出现极夜，根据NM的球面最短距离为2 553 km(23×111 km)，可知M点为纬度为67°N，太阳直射在南半球23°S，则此时节为北半球冬季，北京颐和园雪飞冰封，巴黎香榭丽舍大道落叶遍地在秋季，日本富士山樱花烂漫在春季，阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄在南半球的冬季。(2)若观测到M地日影最短的时刻为北京时间(120°E)12时40分，则M地的地方时为12时，则M地的经度为110°E，由上题可知M点为纬度为67°N，则选B。
答案：(1)D　 (2)B
识图技能
光照图的综合判读
1．常见光照图的类型。
(1)极地侧视图。
一般北极在上，南极在下，赤道为一直线居中，晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南、北两极点；二至日时，晨昏线起止于南、北极圈相切的两切点。
以上三图在纵切面上昼夜半球平分，下面三图在纵切面上昼夜半球不等分。
(2)极地俯视图。
中心为极点，外圆为赤道，虚线为南、北归线和南、北极圈。
(3)斜侧(俯)视图。
观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况即为斜侧(俯)视图
(4)矩形投影图。
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。
(5)局部图。
解题时把图像补充完整，可降低解题难度。
(6)地球公转轨道图。
在地球公转轨道图中，完整展现二分二至日的光照图，一般结合地轴方向，近日点、远日点进行判读。
(7)公转轨道局部图。
结合公转方向和昼夜分布判读。图中阴影为夜半球，太阳直射在赤道上，之后太阳直射点向南移动，可确定为9月23日前后的光照图。
2．光照图判读的关键信息——晨昏线。
光照图多以晨昏线为主要信息载体来考查相关知识，因此同学们要掌握晨昏线的一些规律，概括地说要掌握三大关系和三个点。
(1)三大关系。
①晨昏线与经线的关系：二分日时晨昏线与经线圈重合，其他时间存在一定的夹角(0°～23°26′)，该夹角随季节发生变化且与太阳直射点偏离赤道的纬度值相等，在二至日时最大。
②晨昏线与纬线的关系：二分日时晨昏线与所有纬线垂直相交，其他时间都会与地球上纬度度数相同的两条纬线相切，相切的纬线圈上正好出现极昼、极夜现象。
③晨昏线所在平面与太阳光线的关系：晨昏线所在平面永远与太阳光线垂直。
(2)三个点。
①晨昏线与赤道的交点：由于赤道上始终昼夜等长，晨线和赤道交点的地方时为6时，昏线和赤道交点的地方时为18时，可以利用该点求得直射点的经度和其他经线的地方时。
②晨昏线与某纬线的切点：即晨昏线和极昼(夜)区的切点，切点所在纬度是出现极昼(夜)现象的最低纬度，直射点与切点的纬度之和为90°，根据晨昏线和极昼(夜)区的切点可以判断直射点的纬度；当切点位于昼半球中央经线上时，直射点和切点的经度相同，切点地方时为12时；当切点位于夜半球中央经线上时，直射点与切点经度相差180°，切点地方时为0时。切点是晨线与昏线的转折点。
③晨昏线与纬线的交点：晨昏线把所在纬线分为昼弧和夜弧，利用该点可以求出该纬线各地的昼长或夜长(只要求出昼弧或夜弧的长度，根据经度相差15°时间相差1小时就可以计算出昼长或夜长)，还可以计算出该纬线各地的日出和日落时间。
【例】　 (2012·全国大纲卷)6月上旬某地约5时(地方时)日出，据此完成(1)～(2)题。
(1)该地可能位于(　　)
A．亚马孙河河口附近 B．地中海沿岸
C．北冰洋沿岸 D．澳大利亚
(2)6月份该地看到的日出和日落方向分别为(　　)
A．正东 ，正西 B．东南，西南
C．东北 ，西北 D．东南，西北
解析：(1)6月上旬地方时5时日出，说明该地该日昼长约为14小时，证明该地一定在北半球，排除D。亚马孙河河口附近靠近赤道，接近昼夜平分，也排除。C项北冰洋沿岸也不可能，因为这时北冰洋沿岸离极昼区都不远，昼长超过14个小时。而地中海沿岸则刚好合适，故选B。(2)6月份太阳直射在北半球，全球除极昼区和极夜区之外，太阳都应该是东北起、西北落，该地看到的日出和日落方向分别为东北、西北。
答案：(1)B　(2)C
巩 固 落 实
1．第26届世界大学生夏季运动会于2011年8月12日至23日在中国深圳(东经114°，北纬22°39′)举行。开幕式的火炬点火仪式于8月12日晚9时36分进行。下图为一年内地球公转速度及其运行方向示意图。据此完成（1）～（2）题。
(1)在第26届大运会期间，地球公转速度的变化特点是图中的(　　)
A．①　　　　　　　　　　　B．②　　　
C．③　　　 D．④
(2)下列四幅图中能大致表示第26届世界大运会期间深圳昼夜状况的是(　　)
解析：(1)根据题干信息、坐标特点和速度变化趋势可知，a为2月，c为4月，d为6月，e为8月，f为10月，g为12月，结合地球公转速度变化特点可判断，8月份地球由远日点向近日点方向运行，公转速度由慢变快。(2)根据太阳直射点平均每天移动约15′的纬度可推算，大运会开幕时太阳直射点的纬度约为10.5°。
答案：(1)C　(2)A
2．(2012·南通调研)下表为我国某地连续两天日出、日落时刻(北京时间)表。据表完成(1)～(2)题。
(1)此期间太阳直射点位于(　　)
A．南半球并向北移动
B．南半球并向南移动
C．北半球并向南移动
D．北半球并向北移动
(2)该地的经度大约是(　　)
A．112.5°E　　　　　　　　B．90.5°E
C．118°E D．122°E
解析：(1)解题关键为表格中日出日落时间的计算。由表中日出、日落时间计算可得，该地两日昼长分别为10小时4分钟和10小时2分钟，北半球昼短夜长且昼渐短，说明太阳直射点在南半球并继续向南移动。(2)解题关键是把握表格内的日出日落时间均为北京时间。由日出、日落时间计算可知，该地今日正午时，北京时间为6时49分＋昼长/2＝11时51分，当地正午时间比北京早9分钟，经度相差2.25°。
答案：(1)B　(2)D
3．下图反映的是2011年8月的某一天示意图，其中M点为晨昏线与80°纬线的切点。读图回答问题。
(1)此时，太阳直射点的地理坐标为________，用在图中画出夜半球。
(2)该日，地球的极夜范围为________。晨昏圈与纬线圈切点的纬度在一年中最低为________。
(3)试描述南京今后3个月内的昼夜状况及变化趋