高中地理公转自转难吗（高考地理地球公转）

地球公转

【知识梳理】

知识点1：地球公转概况

1．方向：地球围绕太阳自西向东公转。

2．轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上。

3．速度：()()远日点附近7月初，较慢。(近日点附近1月初，较快。)

4．周期：1恒星年＝365日6时9分10秒。

拓展：

1．在公转轨道图上判断二分二至日的方法

高中阶段的公转轨道图，基本上左右两个固定为夏至和冬至日；上下两个固定为春分和秋分。因此可根据此特点判读。

第一步：先确定出地球公转方向，如图1。(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向。)

第二步：在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。

第三步：作条直线连接左右两个球心，如图3。

第四步：如果直线指向北半球(北回归线)，为北半球夏至日，即图3中的A；如果直线指向南半球(南回归线)，为北半球冬至日，即图3中的C。

第五步：再根据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。

2．在太阳直射点回归运动图上判断二分日的方法

太阳直射点在赤道上，若由南半球进入北半球，此时为春分日；若由北半球进入南半球，此时为秋分日。

知识点2：黄赤交角及其影响

1．概念

(1)赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。

(2)黄道平面：地球公转轨道平面。

(3)黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，叫黄赤交角，目前是23°26′。

（4）特点： 概括为“一轴两面三角度”和“三个基本不变两个变”。

		含义
一轴 两面 三角度	一轴	地轴(自转轴，与赤道面垂直)
	黄道平面	地球公转的轨道平面
	赤道平面	地球自转的平面，与地轴垂直
	黄赤交角	黄道平面与赤道平面的夹角，为23°26′
	地轴与黄道 平面夹角	与黄赤交角互余，为66°34′
	地轴与赤道 平面夹角	90°
三个基 本不变 两个变	三个基 本不变	地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近
		黄赤交角的大小基本不变，目前为23°26′
		地球运动的方向不变，总是自西向东
	两个变	地球在公转轨道的不同位置，黄道平面与赤道平面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的

2.影响：太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动。

(1)移动规律(北半球)

	日期	太阳直射点位置及移动方向
春分日	3月21日前后	直射赤道，开始向北移动
夏至日	6月22日前后	直射北回归线，开始向南移动
秋分日	9月23日前后	直射赤道，开始向南移动
冬至日	12月22日前后	直射南回归线，开始向北移动

（2）周期：1回归年，即365日5时48分46秒。

3、黄赤交角变化带来的影响

影响的方面	黄赤交角变大(小)
太阳直射范围	扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围	扩大(缩小)
五带的范围	热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)

知识点3：正午太阳高度角的变化

1．含义：正午12时的太阳高度。一天中太阳高度最大值出现在正午。

2．变化原因：黄赤交角的存在、太阳直射点的南北移动。

3．变化规律：

(1)纬度变化规律

从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减。

①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。

②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。

③春(秋)分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。

(2)季节变化规律

北回归线及其以北纬度带	夏至日达最大值
	冬至日达最小值
南回归线及其以南纬度带	夏至日达最小值
	冬至日达最大值
南北回归线之间各地	每年太阳直射两次

4.计算

计算公式：H＝90°－两点纬度差

特别说明：①H：观测点的正午太阳高度。

②两点：太阳直射点、观测点。

③纬度差“同减异加”：若两点在同一半球，用高纬度减去低纬度；若两点分属于南、北半球，用两点的纬度求和。

如下图所示：

当太阳直射B点(10°N)时，A点(30°N)正午太阳高度是HA＝90°－(30°－10°)＝70°。

当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是HC＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。

思考：“太阳高度”“正午太阳高度”“太阳直射”有何区别？

提示：太阳高度指入射光线与观测者所在地平面的夹角。一日内最大的太阳高度才称为正午太阳高度。太阳光线与地平面夹角为90°时，称为太阳直射。

拓展：巧用对称特点确定正午太阳高度

(1)纬度对称性：与直射点所在纬度相差相同纬度的地点，正午太阳高度相同。

(2)季节对称性：在太阳直射点的回归运动过程中，两次经过同一纬度时的两天，正午太阳高度相同。

5、应用

(1)确定地方时

当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

(2)确定房屋的朝向

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

(3)判断日影长短及方向

太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律：日出最长逐渐变短(―――→)正午最短逐渐变长(―――→)日落最长，且日影方向与太阳方位相反。

(4)计算楼间距

一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例，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＝h·cotH。

(5)计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°。

知识点4：昼夜长短的变化

1．昼夜长短的划分

(1)昼弧、夜弧：晨昏线(圈)将纬线圈分成两段，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。

(2)昼夜长短判断昼弧等于夜弧：昼夜等长(昼弧短于夜弧：昼短夜长)

(3)昼夜长短反映日照时间的长短。

2．昼夜长短的变化

(1)赤道上：终年昼夜等长。

(2)春分日和秋分日：全球昼夜等长。

(3)北半球情况：（南半球相反。）

时间	昼夜长短	分布规律	特殊节气
夏半年(春分日至秋分日)	昼长夜短	纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象	夏至日，北半球各地昼最长，夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼
冬半年(秋分日至次年春分日)	昼短夜长	纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象	冬至日，北半球各地昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区皆为极夜

3．昼夜长短分布判读技巧——抓“直射点位置”

太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：

4．昼夜长短变化判读技巧——抓“移动方向”

太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：

5．昼夜长短的计算方法

(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)：

昼长时数＝15°(昼弧度数)　； 夜长时数＝15°(夜弧度数)

(2)根据日出日落时间求昼长、夜长：

昼长＝日落时间－日出时间

＝(正午12时－日出时间)×2

＝(日落时间－正午12时)×2

夜长＝24时－昼长

(3)根据分布特点的相关性计算：

①相同纬度地区昼长相等、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，即同一日期，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度数的夜长(昼长)相等。例如：同一日期50°N的昼长等于50°S的夜长。

6.昼夜长短变化的规律

(1)对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。

(2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球相反。

(3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高昼夜长短的变化幅度越大。

(4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。

7.全球日出、日落方位

太阳直射点位置	非极昼、极夜地区	极昼地区(极点除外)
北半球	东北日出、西北日落	正北日出、正北日落
赤道	正东日出、正西日落
南半球	东南日出、西南日落	正南日出、正南日落

知识点5：五带与四季的形成

1．五带的形成

(1)成因或划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。

(2)五带的划分

2．四季的形成

(1)划分(以北半球为例)

类型	范围
	春季	夏季	秋季	冬季
天文四季	过渡季节	一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节	过渡季节	一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
气候四季	3、4、5月	6、7、8月	9、10、11月	12、1、2月

(2)四季变化的纬度差异

①温带地区：四季更替明显。

②热带地区：全年气温较高，四季更替不明显。

③寒带地区：全年气温较低，四季更替也不明显。

3．四季更替和五带的成因

高考地理——地球自转

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