第一章第四节地球的运动——公转

1、考考纲纲点点击击地球公转的地理意义地球公转的地理意义(1)地球公转的方向、轨道、速度和周期。地球公转的方向、轨道、速度和周期。(2)黄赤交角的地理意义。黄赤交角的地理意义。(3)地球公转的地理意义。地球公转的地理意义。考考情情播播报报1.以重大时政事件为背景，结合光照图，综合考查以重大时政事件为背景，结合光照图，综合考查 昼夜长短、正午太阳高度及季节的判断。昼夜长短、正午太阳高度及季节的判断。2.以实际生活知识，如楼间距、太阳能热水器等为以实际生活知识，如楼间距、太阳能热水器等为 切入点，考查太阳高度的计算。切入点，考查太阳高度的计算。一、地球的公转一、地球的公转1.方向：方向： 。自西向东自

2、西向东2.周期：周期：一个恒星年，即一个恒星年，即 。365日日6时时9分分10秒秒3.轨道：轨道：近似正圆的近似正圆的 轨道。轨道。椭圆椭圆4.速度：速度：近日点近日点 ，远日点，远日点 。较快较快较慢较慢二、太阳直射点的移动二、太阳直射点的移动1.黄赤交角黄赤交角自转自转公转公转赤道平面赤道平面黄道平面黄道平面夹角夹角23262.影响：影响：在公转过程中，引起太阳直射点在在公转过程中，引起太阳直射点在 之间之间 运动。运动。南、北回南、北回 归线归线往返往返3.周期：周期：一个一个 ，即，即365日日5时时48分分46秒。秒。回归年回归年三、昼夜长短和正午太阳高度的变化三、昼夜长短和正午太

3、阳高度的变化1.昼夜长短的变化昼夜长短的变化时间时间变化特点变化特点北半球夏半年北半球夏半年(春分日至秋分春分日至秋分日日)北半球各纬度北半球各纬度 ，纬度越高，白昼时间越，纬度越高，白昼时间越长。夏至日北半球各地昼长达到一年中长。夏至日北半球各地昼长达到一年中 ，北极圈及其以内出现极昼现象北极圈及其以内出现极昼现象北半球冬半年北半球冬半年(秋分日至次年秋分日至次年春分日春分日)北半球各纬度北半球各纬度 ，纬度越高，白昼时，纬度越高，白昼时间间 。冬至日北半球各地昼长达到一年。冬至日北半球各地昼长达到一年中中 ，南极圈及其以内出现极昼现象，南极圈及其以内出现极昼现象春秋分日春秋分日全球各地全球

4、各地昼长夜短昼长夜短最大值最大值昼短夜长昼短夜长越短越短最小值最小值昼夜等长昼夜等长2.正午太阳高度的变化正午太阳高度的变化(1)纬度变化：由纬度变化：由 向南北两侧递减。向南北两侧递减。太阳直射点太阳直射点北半球北半球节气节气达最大值的地区达最大值的地区达最小值的地区达最小值的地区夏至日夏至日北回归线及其以北各纬度北回归线及其以北各纬度冬至日冬至日北半球各纬度北半球各纬度二分日二分日(2)季节变化季节变化南半球各纬度南半球各纬度南回归线及其以南各纬度南回归线及其以南各纬度赤道赤道四、四季更替和五带四、四季更替和五带1.四季更替四季更替(1)四季形成的原因：昼夜长短和四季形成的原因：昼夜长短和

5、 的季节变的季节变化导致化导致 随季节有规律的变化。随季节有规律的变化。正午太阳高度正午太阳高度太阳辐射太阳辐射(2)天文四季天文四季夏季：一年内白昼夏季：一年内白昼 、太阳高度、太阳高度 的季节的季节冬季：一年内白昼冬季：一年内白昼 ，太阳高度，太阳高度 的季节的季节春、秋季：冬、夏两季的过渡季节春、秋季：冬、夏两季的过渡季节最长最长最高最高最短最短最低最低 北温带国家的四季北温带国家的四季 (南半球与之相反南半球与之相反)(3)春季：春季：3、4、5月月夏季：夏季： 月月秋季：秋季：9、10、11月月冬季：冬季： 月月6、7、812、1、2各三个月各三个月2.五带的划分五带的划分(1)界线

6、：界线： 和极圈。和极圈。(2)五带：南北寒带、南北温带、五带：南北寒带、南北温带、 。回归线回归线热带热带1.地球自转与公转的关系地球自转与公转的关系 地球在自转的同时围绕太阳公转，因此地球的运动是这地球在自转的同时围绕太阳公转，因此地球的运动是这 两种运动的叠加。地球自转和公转的关系，可以用赤道两种运动的叠加。地球自转和公转的关系，可以用赤道 平面和黄道平面的关系来表示。平面和黄道平面的关系来表示。 (1)黄赤交角的概念：黄赤交角的概念：黄道平面与赤道平面的夹角叫黄赤黄道平面与赤道平面的夹角叫黄赤 交角。交角。(2)大小：大小：如图所示，赤道平面与黄道平面之间的夹角如图所示，赤道平面与黄道

7、平面之间的夹角 为为2326。2.黄赤交角的地理意义黄赤交角的地理意义(1)引起太阳直射点的季节移动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。日期日期太阳太阳直射点直射点(2)影响太阳直射点的位置，极昼、极夜、五带的范围影响太阳直射点的位置，极昼、极夜、五带的范围 一轴：地轴。二面：黄道面和赤道面。三角：地轴与赤一轴：地轴。二面：黄道面和赤道面。三角：地轴与赤 道面夹角、地轴与黄道面夹角、黄道面和赤道面夹角。道面夹角、地轴与黄道面夹角、黄道面和赤道面夹角。 南北回归线的度数黄赤交角的度数南北回归线的度数

8、黄赤交角的度数2326；南北极；南北极 圈的度数圈的度数90黄赤交角的度数黄赤交角的度数6634。(3)影响正午太阳高度的年变化幅度影响正午太阳高度的年变化幅度 各地正午太阳高度的年变化幅度与黄赤交角呈正相关，各地正午太阳高度的年变化幅度与黄赤交角呈正相关， 随黄赤交角增大而增大，减小而减小。随黄赤交角增大而增大，减小而减小。3.黄赤交角变化黄赤交角变化 黄赤交角变化黄赤交角变化太阳直射点移动范围的变化太阳直射点移动范围的变化五带范围五带范围 变化和气压带、风带移动范围的变化变化和气压带、风带移动范围的变化气候分布范围的气候分布范围的 变化变化自然带分布范围的变化。如果黄赤交角为自然带分布范围

9、的变化。如果黄赤交角为0，太，太 阳直射点一直在赤道上，各地不再有昼夜长短和正午太阳直射点一直在赤道上，各地不再有昼夜长短和正午太 阳高度的季节变化，没有四季的更替。如果黄赤交角为阳高度的季节变化，没有四季的更替。如果黄赤交角为 90，太阳直射点在南、北两极点之间来回移动，全球都，太阳直射点在南、北两极点之间来回移动，全球都 有直射现象。有直射现象。 黄赤交角变化带来的影响分析黄赤交角变化带来的影响分析 理解黄赤交角的变化带来理解黄赤交角的变化带来的影响，关键是理解几种数据的影响，关键是理解几种数据间的关系。如图：间的关系。如图：1.黄赤交角回归线的纬度黄赤交角回归线的纬度 数数 太阳直射点移

10、动的纬太阳直射点移动的纬 度范围度范围 热带范围。热带范围。2.902北北(南南)温带范围。温带范围。3.90极圈的纬度数极圈的纬度数 晨昏线移动的纬度范晨昏线移动的纬度范 围北围北(南南)寒带的范围。寒带的范围。 由此可见，黄赤交角的变大或变小将导致上述一系列由此可见，黄赤交角的变大或变小将导致上述一系列 现象的变化。现象的变化。 由于晨昏线和太阳直射光线垂直，随着太阳直射点由于晨昏线和太阳直射光线垂直，随着太阳直射点在南北回归线之间的回归运动，晨昏线也在不断移动，从在南北回归线之间的回归运动，晨昏线也在不断移动，从而产生了昼夜长短的时空变化，具体分析如下：而产生了昼夜长短的时空变化，具体分

11、析如下：1.昼夜长短的纬度分布及变化规律昼夜长短的纬度分布及变化规律时时间间光照图示光照图示昼弧、夜弧的纬昼弧、夜弧的纬度变化度变化昼夜长短的纬昼夜长短的纬度变化度变化特殊节气特殊节气夏夏半半年年北半球各昼弧长北半球各昼弧长于夜弧，随纬度于夜弧，随纬度增高，昼弧越长，增高，昼弧越长，夜弧越短，北极夜弧越短，北极附近出现纬线全附近出现纬线全为昼弧现象；南为昼弧现象；南半球反之半球反之北半球各地昼北半球各地昼长夜短，随纬长夜短，随纬度增高，昼越度增高，昼越长夜越短，北长夜越短，北极附近出现极极附近出现极昼现象；南半昼现象；南半球反之球反之夏至日时，北夏至日时，北半球各地昼弧半球各地昼弧达一年中最长

12、，达一年中最长，夜弧最短，极夜弧最短，极昼范围达最大昼范围达最大时时间间光照图示光照图示昼弧、夜弧的纬昼弧、夜弧的纬度变化度变化昼夜长短的昼夜长短的纬度变化纬度变化特殊节气特殊节气春春分分秋秋分分各纬度地区昼弧各纬度地区昼弧等于夜弧等于夜弧全球各纬度全球各纬度昼夜等长昼夜等长冬冬半半年年北半球各地昼弧北半球各地昼弧短于夜弧，随纬短于夜弧，随纬度增高，昼弧越度增高，昼弧越短，夜弧越长，短，夜弧越长，北极附近出现纬北极附近出现纬线全为夜弧现象；线全为夜弧现象；南半球反之南半球反之北半球各地北半球各地昼短夜长，昼短夜长，随纬度增高，随纬度增高，昼越短夜越昼越短夜越长，北极附长，北极附近出现极夜近出现

13、极夜现象；南半现象；南半球反之球反之冬至日，北冬至日，北半球各地昼半球各地昼弧达一年中弧达一年中最短，夜弧最短，夜弧最长，极夜最长，极夜范围达最大范围达最大 2.昼夜长短的季节变化昼夜长短的季节变化(北半球北半球)3.太阳直射点与昼夜长短的关系太阳直射点与昼夜长短的关系(1)太阳直射点所在的半球太阳直射点所在的半球(该半球为夏半年该半球为夏半年)，昼长夜短，昼长夜短， 纬度越高，白昼越长；另一半球纬度越高，白昼越长；另一半球(冬半年冬半年)昼短夜长，纬昼短夜长，纬 度越高，白昼则越短。度越高，白昼则越短。(2)直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越

14、大，出现 极昼极夜的范围越大。太阳直射北回归线时，北半球极昼极夜的范围越大。太阳直射北回归线时，北半球 各地昼最长，夜最短，北极圈及以内出现极昼现象，各地昼最长，夜最短，北极圈及以内出现极昼现象， 而南半球则昼最短，夜最长，南极圈及以内出现极夜而南半球则昼最短，夜最长，南极圈及以内出现极夜 现象。太阳直射南回归线时则相反。现象。太阳直射南回归线时则相反。(3)赤道上全年昼夜等长，春秋分日全球昼夜等长。赤道上全年昼夜等长，春秋分日全球昼夜等长。(4)太阳直射的纬线或地区白昼不一定最长。太阳直射的纬线或地区白昼不一定最长。 昼夜之分、昼夜更替和昼夜长短变化昼夜之分、昼夜更替和昼夜长短变化 三者都是

15、地球上所固有的自然现象，虽然都涉及到昼三者都是地球上所固有的自然现象，虽然都涉及到昼夜状况，但成因各不相同。夜状况，但成因各不相同。 昼夜之分是一个静止的概念，它不涉及地球的运动，昼夜之分是一个静止的概念，它不涉及地球的运动，而是由而是由“地球是一个不透明不发光的球体、太阳光只能照地球是一个不透明不发光的球体、太阳光只能照亮地球表面的一半亮地球表面的一半”这一特性所决定的。这一特性所决定的。 昼夜更替是一个动态的概念，主要是由地球自转昼夜更替是一个动态的概念，主要是由地球自转这一运动而产生的，因光源来自太阳，所以昼夜更替这一运动而产生的，因光源来自太阳，所以昼夜更替的周期就是一个太阳日，即的周

16、期就是一个太阳日，即24小时。如果地球不自转，小时。如果地球不自转，只要公转也会产生昼夜更替，只不过昼夜更替时间较只要公转也会产生昼夜更替，只不过昼夜更替时间较长，为一年。长，为一年。 昼夜长短变化是除赤道以外，其他纬度地区随地昼夜长短变化是除赤道以外，其他纬度地区随地球公转而产生的周期性变化，形成原因是地球公转过球公转而产生的周期性变化，形成原因是地球公转过程中黄赤交角的存在。程中黄赤交角的存在。 昼夜长短计算的方法昼夜长短计算的方法(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算根据昼弧或夜弧的长度进行计算 昼昼(夜夜)长时数昼长时数昼(夜夜)弧度数弧度数/15(2)根据日出或日落时间进行计算根据日出或

17、日落时间进行计算 昼长时数昼长时数(12日出时间日出时间)2(日落时间日落时间12)2 夜长时数夜长时数(日出时间日出时间0)2(24日落时间日落时间)2(3)根据分布特点进行计算根据分布特点进行计算 同纬度各地的昼长相等，夜长相等。同纬度各地的昼长相等，夜长相等。 南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北 半球各地的昼长半球各地的昼长(夜长夜长)与南半球同纬度数的夜长与南半球同纬度数的夜长(昼长昼长) 相等。相等。1.纬度变化纬度变化 同一时刻，正午太阳高度自太阳直射点所在纬线向南北两同一时刻，正午太阳高度自太阳直射点所在纬线向南北两 侧递

18、减，具体如下图所示：侧递减，具体如下图所示：2.季节变化季节变化北回归北回归线及其线及其以北以北北回归线至赤北回归线至赤道间道间赤道赤道赤道至南赤道至南回归线间回归线间南回归线南回归线及其以南及其以南3月月21日日随纬度增高而降低随纬度增高而降低90随纬度增高而降低随纬度增高而降低3月月21日日至至6月月22日日逐渐增大逐渐增大逐渐增大到逐渐增大到90后逐渐减后逐渐减小小逐渐减小逐渐减小6月月22日日达最大值，达最大值，其中北回其中北回归线为归线为90随纬度增高而随纬度增高而增大增大最小值，最小值，6634随纬度增高而降低，随纬度增高而降低，达最小值达最小值北回归线北回归线及其以北及其以北北回

19、归线北回归线至赤道间至赤道间赤道赤道赤道至南赤道至南回归线间回归线间南回归线南回归线及其以南及其以南 6月月22日日 至至9月月23日日逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大到到90后后逐渐减小逐渐减小 逐渐增大逐渐增大9月月23日日随纬度增高而降低随纬度增高而降低90随纬度增高而降低随纬度增高而降低 9月月23日日 至至12月月22日日 逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大到到90后后逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大12月月22日日随纬度增随纬度增高而降低，高而降低，达最小值达最小值 最小值，最小值，6634随纬度增随纬度增高而增大高而增大达最大值，达最大值，其中南回其中南回归线达归线达9012月月2

20、2日至日至次年次年3月月21日日 逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大到到90后后逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小 正午太阳高度的计算及应用正午太阳高度的计算及应用1.计算计算(1)一般情况下，所求点的正午太阳高度一般情况下，所求点的正午太阳高度90直射点纬度直射点纬度 和所求地点纬度间的纬度差。和所求地点纬度间的纬度差。(2)极昼时寒带地区子夜太阳高度极昼时寒带地区子夜太阳高度(所求地点纬度太阳直所求地点纬度太阳直 射点纬度射点纬度)902.应用应用(1)利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天 中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该

21、地的地方时中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时 为为12时。时。(2)利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位 置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可 以根据以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度 就相差多少度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。的规律，求出当地的地理纬度。(3)利用正午太阳高度确定房屋的朝向：为了获得最充足的太利用正午太阳高度确定房屋的朝向：为了获得最充足的太 阳光照，各地房屋的朝向

22、与正午太阳所在的位置有关。北阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北 回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方； 南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。(4)利用正午太阳高度确定日期、日影长短及方向：太阳直射利用正午太阳高度确定日期、日影长短及方向：太阳直射 点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越 短；正午太阳高度越小，日影越长。正午是一天中日影最短；正午太阳高度越小，日影越长。正午是一天中日

23、影最 短的时刻。日影朝向永远背离太阳的方向，如北回归线以短的时刻。日影朝向永远背离太阳的方向，如北回归线以 北地区，日影永远朝向北方；南回归线以南地区，日影永北地区，日影永远朝向北方；南回归线以南地区，日影永 远朝向南方；南、北回归线之间的地区，日影则有南、北远朝向南方；南、北回归线之间的地区，日影则有南、北 朝向的变化。朝向的变化。(5)利用正午太阳高度确定楼距、利用正午太阳高度确定楼距、 楼高：为了更好地保持各层楼楼高：为了更好地保持各层楼 都有良好的采光，楼与楼之间都有良好的采光，楼与楼之间 应当保持适当距离。以我国为应当保持适当距离。以我国为 例，见图甲，南楼高度为例，见图甲，南楼高度

24、为h，该，该 地冬至日正午太阳高度为地冬至日正午太阳高度为H，则，则 最小楼间距最小楼间距L为：为：LhcotH。(6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应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 光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关 系为系为h90(如图乙如图乙)。(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情况下，判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情况下， 由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阳坡

25、得由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阳坡得 到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴 坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。通常依据以下方式解读光照图：通常依据以下方式解读光照图：1.南北半球的确定南北半球的确定 对于侧视图，通常是上北下南，而对于俯视图或有关变对于侧视图，通常是上北下南，而对于俯视图或有关变 式图，根据地球自转的方向来判断南北半球是常用的有式图，根据地球自转的方向来判断南北半球是常用的有 效方法。效方法。(1)根据根据“北逆南顺北逆南顺”来判断。如

26、图，甲为北半球，乙为南来判断。如图，甲为北半球，乙为南 半球。半球。(2)从经度排列上看，东经度由西向东数值增大，西经度从经度排列上看，东经度由西向东数值增大，西经度 由西向东数值减小。下图中甲为北半球，乙为南半球。由西向东数值减小。下图中甲为北半球，乙为南半球。2.确定方向确定方向 光照图常常与经纬网图一并出现。根据晨昏线先确定光照图常常与经纬网图一并出现。根据晨昏线先确定 地球自转的方向和东西经度，然后根据经线确定南北地球自转的方向和东西经度，然后根据经线确定南北 方向，根据纬线确定东西方向。最后根据要求确定两方向，根据纬线确定东西方向。最后根据要求确定两 点的相对方向。点的相对方向。3.

27、依据地球自转方向确定晨线和昏线或依据晨线或昏线依据地球自转方向确定晨线和昏线或依据晨线或昏线 确定地球自转方向。确定地球自转方向。 晨昏线上的点随地球自转进入昼半球则该线为晨线，晨昏线上的点随地球自转进入昼半球则该线为晨线， 反之为昏线；晨线上将进入昼半球的方向为地球自转反之为昏线；晨线上将进入昼半球的方向为地球自转 方向，昏线上将进入夜半球的方向为地球自转方向。方向，昏线上将进入夜半球的方向为地球自转方向。4.确定太阳直射点的位置确定太阳直射点的位置 太阳高度由直射点向四周逐渐降低，直射点的太阳高度太阳高度由直射点向四周逐渐降低，直射点的太阳高度 为为90，晨昏线上为，晨昏线上为0。直射点位

28、于昼半球的中心。由此。直射点位于昼半球的中心。由此 推断其所在的经度和纬度，即俯视图上直射点是平分昼推断其所在的经度和纬度，即俯视图上直射点是平分昼 半球的那条经线的经度半球的那条经线的经度(注意东西经注意东西经)；纬度按极昼、极；纬度按极昼、极 夜之间的平分线来确定夜之间的平分线来确定(注意南北纬注意南北纬)。纬度也可根据与。纬度也可根据与 晨昏线相切的纬线求出，即太阳直射点纬度晨昏线相切的纬线求出，即太阳直射点纬度90相相 切点所在的纬度。切点所在的纬度。(直射点与发生极昼的地区在同一半球直射点与发生极昼的地区在同一半球)5.确定地方时确定地方时 要把握住光照图中隐含的时间信息：要把握住光

29、照图中隐含的时间信息：赤道与晨线的交赤道与晨线的交 点所在经线的地方时为点所在经线的地方时为6时，与昏线交点所在经线的地时，与昏线交点所在经线的地 方时为方时为18时；时；太阳直射点所在的经线太阳直射点所在的经线(或昼半球的中央或昼半球的中央 经线经线)地方时为地方时为12时，夜半球的中央经线地方时为时，夜半球的中央经线地方时为0时。时。6.确定日期确定日期(1)晨昏线通过南北极可断定这一天是晨昏线通过南北极可断定这一天是3月月21日或日或9月月23日前日前 后，进而再根据其他条件进一步判断。后，进而再根据其他条件进一步判断。(2)晨昏线与南北极圈相切，北极圈内皆为昼弧，可断定这晨昏线与南北极

30、圈相切，北极圈内皆为昼弧，可断定这 一天是一天是6月月22日，北半球夏至日，北半球为夏季，南半日，北半球夏至日，北半球为夏季，南半 球为冬季。球为冬季。(3)晨昏线与南北极圈相切，北极圈内皆为夜弧，可断定这晨昏线与南北极圈相切，北极圈内皆为夜弧，可断定这 一天是一天是12月月22日，北半球冬至日，北半球为冬季，南半日，北半球冬至日，北半球为冬季，南半 球为夏季。球为夏季。7.昼夜长短及日出日落时间的判定昼夜长短及日出日落时间的判定(1)昼夜长短的纬度变化：太阳直射点位于北半球，则北昼夜长短的纬度变化：太阳直射点位于北半球，则北 半球各地昼长夜短，越往北昼越长，北极地区出现极半球各地昼长夜短，越往北昼越长，北极地区