第三节：地球的运动(3)

（四）昼夜长短的变化
1.昼夜长短的分布规律
（1）夏至日（6月22日） 赤道上昼夜等长 北半球昼长夜短，且昼最长夜最短
北极圈内出现极昼
南半球昼短夜长，且昼最短夜最长
南极圈内出现极夜
长短规律：从南向北，昼渐长，夜渐短
（2）冬至日（12月22日）
赤道上昼夜等长
北半球昼短夜长，且昼最短夜最长
北极圈内出现极夜
某疗养院（北纬36°34′） ，计划在一幢20米高的楼 房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每 一层一年四季都能晒到太阳。 （1）新楼至少要距原楼多少米？ （2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离将应 如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
解析：当太阳直射南回归线时， 正午太阳高 正午太阳高度角达一年中最小值， 度角 若此时该楼的一层能被太阳照射 的话，则各楼层都能被阳光照射。 求出此时的正午太阳高度角是 30°，两楼间最小距离应为 楼房影子 x=20×cot 30°=34.7 m。黄赤交 角变大为23°34′，则当地正午 答案:（1）34.7 m 太阳高度变小(29°52′)，楼影 （2）楼距应增大 变长，两楼间距应增大。
温带范围变小
黄赤交角 太阳直射点的南北移动
正午太阳 高度变化 昼夜长短 变化
300 23026′
23026′ 300
温带范围变小
热带范围成 五带的划分
★黄赤交角越大，热带和寒带范围越 大，温带范围越小。
（二）太阳直射点的南北移动
1.太阳直射点的 “移动方向” 规律
距太阳直射点 最远的一天
冬 至 日 （ 月 日 ）
赤道及其以北地区正午太 阳高度达到一年中最小值
12 22
既不是最大，又不是最小
南回归线及其以南地区正午 太阳高度达到一年中最大值
距太阳直射点 最近的一天
（3）同一地区、不同节气的正午太阳高度变化规律
判断依据：观察该地区在不同节气与太 阳直射点的距离，距离越近，正午太阳 高度越大，反之越小。 如洞口九中所在地：夏至日，太阳直射 点距离洞口九中最近，故洞口九中正午 太阳高度达到一年中最大值，反之冬至 日达到最小值。
从天南极俯视
公转方向
N
逆时针
太阳
N
太阳
S
顺时针
S
公转方向
公转方向
公转方向规律
自西向东（与自转方向一样） 从天北极俯视：逆时针 从天南极俯视：顺时针
3.地球公转的周期
地球绕太阳公转一 周360度，所需的时间为 365天6小时9分10秒，为 一个恒星年，是地球公 转的真正周期。
N
公转方向
太阳
回归年：太阳直射点在南北 回归线之间来回移动的周期 365日5小时48分46秒。
公转方向
注意恒星年与回归年定义上的区别！！！
4.地球公转的速度：
（1）地球的公转轨道是近似正圆的椭圆轨道，太阳 位于其中一个焦点上，故形成一个近日点和一 个远日点。
4.地球公转的速度：
公转方向
远日点 引力小 7月初 速度最慢
太阳
N
N
近日点 引力大 1月初 速度最快
公转方向
（2）地球的公转速度（包括角速度和线速度），在 近日点最快，在远日点最慢。
夏至
速度 渐慢
春分
近日点
秋分 夏至
远日点
春分
冬至 秋分
春分
速度 渐快
冬至
太阳直射点向北移动时段：冬至→春分→夏至 太阳直射点向南移动时段：夏至→秋分→冬至 公转速度加快时段：7月初→秋分→冬至→1月初 公转速度减慢时段：1月初→春分→夏至→7月初
★下面节日，太阳直射点的位置？此时太阳直射 点的移动方向？公转速度快慢？ ①今天 ②元旦 ③儿童节
洞口九中
1 2 3 4
谭东
地球自转的基本特征 地球自转的地理意义 地球公转的基本特征
地球公转的地理意义
三、地球公转的基本特征
1.地球公转的中心
地球公转中心 为太阳，由于太阳 在整个太阳系质量 最大，约占太阳系 质量的99.86%，所 以其他行星都绕太 阳公转。
太阳
2.地球公转的方向
从天北极俯视
公转方向
自南向北，昼渐长，夜渐短
昼短夜长，且昼最短， 昼长夜短，且昼最长， 夜最长；北极圈内是 夜最短；南极圈内是极 冬至 极夜。 昼。
自南向北，昼渐短，夜渐长 春分 秋分 全球各地昼夜等长，没有极昼极夜现象
（五）四季和五带的划分 1.地球四季划分
夏季：白昼最长、太阳高度最高的季节 冬季：白昼最短、太阳高度最低的季节 春季和秋季：夏季与冬季之间的过渡季节
4.地球公转的速度：
A、B、C阴影面积满足A=B=C
在下图中： 1.画出地球公转的方向 2.找出“近日点、远日点”位置，说出判断依据。
远日点
近日点
四、地球公转的地理意义
• • • • • 太阳直射点的南北移动 正午太阳高度的变化 昼夜长短的变化 四季的更替 五带的划分
四、地球公转的地理意义
（一）地球公转与自转的关系 地轴倾角
夏至
北回归线
秋分
春分
赤道
冬至
南回归线
南半球昼越来越长， 夜越来越短。冬至日昼最 长夜最短，夏至日昼最短 夜最长；北半球相反。
总结规律： 太阳直射点向哪个方向 移动，处于该方向的半 球昼越来越长，夜越来 越短，另一半球相反。
表格归纳
节气 北半球昼夜长短 南半球昼夜长短
昼长夜短，且昼最长， 昼短夜长，且昼最短， 夜最短；北极圈内是 夜最长；南极圈内是极 夏至 极昼。 夜。
正午太阳高度角公式：
H＝900－| a ± b |
（其中H为正午太阳高度， a为当地纬度， b为太阳 直射点纬度，当a和b同纬取“－”，异纬取“－”； 即同减异加）
正午太阳高度角
热水器仰角
地面（或楼顶）
某中学(360N，1130E)一学生对太 阳能热水器进行改造如图所示，将 热水器装在一个大玻璃箱中，并将 支架改造成活动方式。
南回归线上的正午太阳高度最大， 冬至日 南回归线 由南回归线向南北两侧递减。
（2） 同一节气、不同地区的正午太阳高度变化规律
夏 至 日 （ 月 6 22 日 ）
距太阳直射点 最近的一天 北回归线及其以北地区正午 太阳高度达到一年中最大值
既不是最大，又不是最小
距太阳直射点 最远的一天 赤道及其以南地区正午太阳 高度达到一年中最小值
当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效 果，调节活动支架，使热水器吸热面与地面的 夹角为 A．23026′ B．59026′ C．66034′ D．360
解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回 归线上，可以求出该日正午太阳高度： (H=90°-︱36°+23°26′︱= 30°34′) 进一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59°26′。
3.正午太阳高度大小的分布规律 ☆太阳直射点所在的 纬线正午太阳高度最 大；从此纬线向南北 两侧递减。
0° 60° 90° 60° 30°
☆在地球表面，太阳直射 点距离某地越近，该地正 午太阳高度越大，反之越 小。
0°
（1）不同节气下正午太阳高度大小分布规律
太阳直射点 节气 正午太阳高度大小的分布规律 位置 春分日 赤道上的正午太阳高度最大，由 赤道 赤道向南北两侧递减。 秋分日 北回归线上的正午太阳高度最大， 夏至日 北回归线 由北回归线向南北两侧递减。
3月21日
3月21日
12月22日
2.太阳直射点的“移动周期”
太阳直射点回归周期 是太阳两次返回春分点的 时间间隔，也等于是太阳 两次返回回归线的间隔。 春分 称为1个回归年，即365日 5时48分46秒。
夏至
北回归线
秋分
春分
赤道
冬至
1个回归年
南回归线
★注意回归年与恒星年的区别！！
3.太阳直射点移动的范围和特点
儿童节
夏至 6月22日
今天
秋分 9月23日
春分 3月21日 春分 3月21日
元旦
冬至 12月22日
（三）正午太阳高度的变化
1.太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角，简 称太阳高度。
＝0°晨昏线
太阳高度角 ＞0°昼半球 ＜0°夜半球 2.正午太阳高度角： 太阳高度角在一天中发生变化，但在当地正午 （中午）时达到最大值，我们把正午12：00时 的太阳高度称为正午太阳高度。
黄赤交角
地轴与公转轨道的夹角：66034′ 南北回归线纬度值=黄赤交角值= 23°26′（23.5°） 二者之和是900 赤道与公转轨道的夹角：23026′ ′（66.5 °） 南北极圈纬度值=地轴倾角值=66°34
★黄赤交角的本质： 地球（地轴）倾斜
66 34′ 600
假如黄赤交角变为300 寒带范围变大 0
（4）太阳高度与物体影子长短的关系
太阳高度 角是900
太阳高度 角较小
太阳高度 角更小
地面
直射点 无影子 影子较长 影子更长
距离太阳直射点越近 太阳高度角越大 物体的影子越短
距离太阳直射点越远 太阳高度角越小 物体的影子越长
★全球各地的正午影子长短和朝向规律
（5）关于正午太阳高度的计算 （太阳能热水器仰角、楼距计算）
直射赤道
直射北回归线
直射南回归线
直射赤道
（二）太阳直射点的南北移动
1.太阳直射点的 “移动方向” 规律
★3月21日太阳直 射赤道，直射点往北 移，6月22日直射北回 归线，往南移，9月23 日又直射赤道，继续 南移，12月22日直射 南回归线，然后又北 移，次年3月21日直射 赤道。
6月22日
9月23日
南半球昼长夜短，且昼最长夜最短
南极圈内出现极昼 长短规律：从北向南，昼渐长，夜渐短