地球运动
考点解读
1.在理解地球自转和公转基本规律的基础上,重点围绕地球运动的意义进行复习。
2.学会两计算一变更:地方时、区时计算及日期变更。
3.掌握两大规律: 昼夜长短和正午太阳高度的变化规律及其运用。
4.判读一类图示:太阳光照图的判读。
高频考点一 地球运动特征
真题探究
(2013 天津卷)图 4 所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视
运动轨迹。读图回答 1-2 题。
1.据图 4 判断,摄影师拍摄的地点位于
A.低纬地区 B.中纬地区 C.北极附近 D.南极附近
2.图 4 中 a 恒星视运动转过的角度约为 50° ,据此判断摄影师连续拍摄的时间为
A.1 个多小时 B.3 个多小时
C.5 个多小时 D.7 个多小时
考点整合
1 地球自转的一般特点
地球自转
运动方式 围绕地轴转动,地轴指向北极星
运动方向
自西向东。北逆南顺
顺着地球自转的方向,东经度增大,西经度减小
运动周期
恒星日=23 时 56 分 4 秒 (真正周期)
太阳日=24 时 (生活周期)
运动速度
角速度:除两极点外处处相等(15︒∕h)。
线速度:(1)纬度:从赤道向两极递减,两极点为零。
(2)海拔:海拔越高,线速度越快;海拔越低,
线速度越慢
2 地球公转的一般特点
模拟演练
高频考点二 时间计算
真题探究
(2016•浙江卷)1.当 5 月 23 日,当太阳直射墨西哥某城市(103°W)时,北京时间是
地球公转
1 运动方式
在椭圆轨道上围绕 太阳 转动。
2 运动方向 自 西 向 东 ,北逆南顺
3 运动速度
近日点(每年 1 月初)速度 快 ;
远日点(每年 7 月初)速度 慢 。
4 运动周期
真正周期:
一个恒星年= 365 日 6 时 9 分 10 秒
直射点回归周期:
一个回归年= 365 日 5 时 48 分 46 秒
A.24 日 2 时 52 分 B. 24 日 2 时 08 分
C.23 日 3 时 08 分 D. 22 日 2 时 52 分
(2018·新课标Ⅱ卷)恩克斯堡岛(图 3)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2017
年 2 月 7 日,五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起,我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。
据此完成第 2 题。
2.当 2 月 7 号,当恩克斯堡岛正午时,北京时间约为
A.2 月 7 日 9 时 B.2 月 7 日 15 时 C.2 月 7 日 17 时 D.2 月 8 日 7 时
(2017•北京卷)大数据显示,城市机动车流量变化在一定程度上可体现城市的生活节奏。机动车
流量百分比是指某时段机动车流量占当日机动车总流量的比例。图 1 为甲城市工作日机动车流量变化图。
读图,回答第 3 题。
图 1
3.甲城市所处时区是
A.西二区 B.西十区 C.东十区 D.东二区
2014·四川卷我国“嫦娥三号”月球探测器于北京时间 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分,在四川西昌
卫星发射中心成功发射。据此回答第 4 题。
4.发射时刻的国际标准时间(世界时)是 2013 年 12 月
A.1 日 17 时 30 分 B.1 日 21 时 30 分
C.2 日 1 时 30 分 D.2 日 9 时 30 分
(2015•新课标 II 卷)1996 年我国与 M 国签订海洋渔业发展合作规划,至 2010 年我国有 20 多家沿
海渔业企业(总部设在国内)在 M 国从事渔业捕捞和渔业产品加工,产品除满足 M 国需求外,还远销其
他国家,下图示意 M 国的位置。把此完成第 5 题。
5.如果都以当地时间 8:00-12:00 和 14:00-18:00 作为工作时间,在 M 国的中资企业若在双
方工作时间内向其总部汇报业务,应选在当地时间的
A、8:00—9:00 B、11:00—12:00
C、14:00—15:00 D、17:00—18:00
(2014 天津卷)假设一架客机于北京时间 6 月 22 日 12 时从北京(116°E,40°N)起飞,7 小时后
途经 a 地(165°W,67°N)上空,14 小时后抵达芝加哥(87.5°W,42°N)。
6.当客机抵达芝加哥时,属于 6 月 22 日的地区占全球的范围约
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4
考点整合
1.地方时
(1)地方时是因经度而不同的时间
太阳东升西落 东早西晚 东大西小 东加西减
→ → →
(2)15°=1 小时;1°=4 分钟
(3)特殊地方时的判断
①经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为 6 时,经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时
为 18 时。
②太阳直射点所在经线上的地方时为正午 12 时,与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为 0
时(或 24 时)。
③过晨昏线与纬线圈切点的那条经线的地方时,要么是 0 时,要么是 12 时。切点附近出现极昼现
象的是 0 时(或 24 时),切点附近出现极夜现象的是 12 时。
(4)时间计算的一般方法和流程(已知其三,而求其一)
如已知甲地(30°W)地方时为 5 时,求乙地(75°E)的地方时。根据时间计算的方法,可以得出乙地
的地方时为 12 时。
2.区时
(1)全球划分为 24 个时区,每个时区跨 15°,即一个时区一个小时,相邻时区相差一小时。
(2)每个时区以本时区中央经线地方时为准。
中央经线=15°×时区数
时区数=经度÷15°=商+余数
(3)区时计算
所求区时=已知区时±时区差(同减异加)×1 小时
注:①“+、-”号的选取同地方时的运算。
②若求出时间大于 24 小时,则减去 24 小时,日期加一天;若所求时间为负值,则加上 24 小
时,日期减一天
(4)北京时间=东八区区时=东经 120°地方时;世界时间=零时区区时=0°地方时
3.日期变更
(1)图示日期变更
(2)日期范围
①新的一天:从 0 时所在经线向东到国际日界线。
②旧的一天:从 0 时所在经线向西到国际日界线。
(3)日期比值的确定
①新旧两天之比=(n+1)日所跨经度/n 日所跨经度。
②新的一天占全球的比值=(n+1)日所跨经度/360°。
③旧的一天占全球的比值=n 日所跨经度/360°。
模拟演练
高频考点三 昼夜长短的变化
真题探究
(2019 江苏卷)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔 2118 米,素有“京东第一峰”的美称,是观
赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。
据此完成 1-2 题。
1. 四个日期中,太阳直射点最靠近赤道的是
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
2.一游客于 7 月某日去雾灵山旅游,当日的太阳视运动轨迹是
(2017 全国 2 卷)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见图 2)吸引了多家
轮胎企业在此建设轮胎测试场,最佳测试期为每年 11 月至次年 4 月。据此完成第 3 题。
图 2
3.在最佳测试期内,该地轮胎测试场
A.每天太阳从东南方升起 B.有些日子只能夜间进行测试
C.经常遭受东方寒潮侵袭 D.白昼时长最大差值小于 12 时
(2016•天津卷)2011 年 7 月 17 日,我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队
员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答 4-5 题。
4.当中山站“第一次日出”时,若在天津观测太阳,太阳位于观察者的
A.西南方向 B.东南方向 C.西北方向 D.西南方向
5.中山站极夜持续的时间是
A.30 天左右 B. 50 天左右 C. 70 天左右 D.90 天左右
考点整合
1.太阳直射点的季节移动
地球在公转过程中,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。
关注“一向三线六点”即太阳直射点移动方向,南、北回归线和赤道,二分二至日
和近、远日点。学会正确判断一年中任何一天太阳直射点的南北半球位置和移动方向,
对我们掌握昼夜长短和正午太阳高度的变化规律有很大帮助。
2.昼夜长短的分布和变化规律
(1)看昼夜弧长→定昼夜长短
晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧,所求地所在的纬线圈上,若昼弧长于夜弧,则昼长夜
短;反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。(如图 1 所示)
(2)看太阳直射点位置→定昼夜长短分布
太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射在哪个半球(南、北半球),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。(如图2、图 3 所示)
(3)看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化
太阳直射点的移动方向,决定昼夜长短的变化趋势,纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳
直射点向哪个半球(南、北半球)移动,哪个半球昼将变长,夜将变短;且纬度越高,昼夜长短的变 化
幅度越大。(如图 4 所 示)
(4)看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化
太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
太阳直射点向北移动,北极点周围极昼范围变大;太阳直射点向南移动,南极点周围极昼范围变大。
(5)看太阳直射点位置→定日出、日落方位
直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短
北半球 东北(北半球早于 6 时日出) 西北(北半球晚于 18 时日落) 北半球昼长夜短,
南半球昼短夜长
赤道 正东(6 时日出) 正西(18 时日落) 昼夜等长
南半球 东南(北半球晚于 6 时日出) 西南(北半球早于 18 时日落) 北半球昼短夜长,
南半球昼长夜短
注:当极圈内有地区出现极昼时,若是北极圈,则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0 时日出、
24 时日落);若是南极圈,则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0 时日出、24 时日落)。
3.昼夜长短的计算
(1)利用昼夜弧的弧度数计算
昼(夜)长=昼(夜)弧/15°
(2)利用日出、日落时间计算
①白天:日出、日落时间关于正午 12 时对称。
②夜间:日出、日落时间关于 0 时对称。
③上午时长=下午时长。
④前半夜时长=后半夜时长。如下图所示:
(3)计算方法
①昼长时间=日落时间-日出时间=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)=24-夜长
②日出时间=12-昼长/2=夜长的一半
③昼长+夜长=日出+日落=24 小时
(4)利用昼夜长短的分布规律计算
同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等,
即南半球某地的昼(夜)长=北半球同纬度数某地的夜(昼)长
(5)利用日期的对称性计算
①关于二至日对称的两个时间,如 A 点和 B 点,太阳直射点位于同一个位置。
②关于二分日对称的两个时间,如 B 点和 C 点,太阳直射点位于不同半球,但纬度数相同。
4.常见的光照图
(1)夏至日(6 月 22 日)
(2)二分日(3 月 21 日或 9 月 23 日)
(3)冬至日(12 月 22 日)
模拟演练
高频考点四 正午太阳高度的变化
真题探究
1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)若在北回归线上建一太阳能光热电站,其高塔正午影长与塔高的比值
为 P,则
A.春、秋分日 P=0 B.夏至日 P=1
C.全年 P1
2.(2014·新课标全国卷Ⅱ)总部位于江苏徐州(约 34°N,117°E)的某企业承接了甲国(图 2)价
值 7.446 亿美元的工程机械订单。据此完成 3~5 题。
图 2
2.2011 年 6 月 21 日,该订单的首批产品从徐州发货。这一日,徐州与甲国首都相比( )
A.徐州的正午太阳高度较高
B.徐州的白昼较短
C.两地正午物影方向相同
D.两地日出方位角相同
(2018·江苏卷)图 2 为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。读图回答第 3 题。
3.线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为
A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至
(2016•江苏卷)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。图
5 为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图回答第4题。
4.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是
A.① B.② C.③ D.④
(2018·天津卷)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约 415 米。读图文材料,回答 5-6 题。
5.拍摄到该照片的时间(北京时间)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.拍摄到该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
考点整合
1 正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
①同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
②同一纬线上正午太阳高度相同。
③与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
(2)正午太阳高度的年变化规律
①南、北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至 46°52′),赤道上为
23°26′,回归线上为 46°52′。
②南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为
46°52′)。
③南极圈以南和北极圈以北:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至 23°26′), 极
圈上为 46°52′,极点上为 23°26′。
2 太阳直射点的确定方法
(1)纬度的确定
方法一:“太阳直射点的纬度”和“晨昏圈与纬线相切点的纬度(出现极昼、极夜的最低纬度)” 互余。
方法二:通过节气来判断。夏至,太阳直射 23°26′N;冬至,太阳直射 23°26′S;春、秋分, 太阳
直射赤道。
方法三:根据某地正午太阳高度的计算公式 H=90°-两地纬度差计算。
方法四:“赤道处晨昏线与经线的交角(锐角)”等于“太阳直射点的纬度”。
(2)经度的确定
基本原则:地方时为 12 时的经线即为太阳直射的经线。
方法一:晨线和赤道的交点(经度)向东90°或昏线和赤道的交点(经度)向西90°,即为太阳直射点的经度。
方法二:根据晨昏线与纬线相切点所在经线的地方时判断太阳直射的经线。
3.正午太阳高度的计算方法
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北
(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。
如图所示,太阳直射 10°N,A 地(42°N)、B 地(23°26′N)、C 地(23°26′S)三地的正午太阳高度
分别为 90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。
A 地正午太阳高度=90°-a=90°-(42°-10°)=58°
B 地正午太阳高度=90°-b=90°-(23°26′-10°)=76°34′ C 地正午太阳高度=90°-c=
90°-(23°26′+10°)=56°34′
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最大值时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方时是 12 时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果已知当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬
度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南。
②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上,物体的影长缩短为 0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午
是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向
正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日日影最短;南回归线以南的地区,正午的日影全年 朝
向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日日影最短;南、北回归线之间的地区,正午日影夏 至
日朝向正南、冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于 0)。
(5)计算楼间距、楼高
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为了保证一楼全年都有阳光照射,北回归线以北地区建造楼房时,两楼之间的最短距离应大于
L=h·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度
集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余,如图,α+H=90°时效果最佳。
模拟演练
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