巧以试题渗透考点，细化地球运动难点

张小宁

纵观近几年全国课标卷地球运动高考题，试题的难度从作为试卷区分题降为考查学生基本知识能力的适中题型。从题型与分值看，除2007年一组选择题为8分，其它年份都是以单个选择题出现为4分；可以总结为地球运动必考三个计算：地方时、区时计算；正午太阳高度计算和昼夜长短计算。四个规律：地球自转与公转规律；太阳直射点移动规律；正午太阳高度分布规律；昼夜长短分布规律。本文结合实例分析一轮、二轮复习时，除了基本知识复习到位，考题对于课本的一些基本原理进行延伸和拓展，必须按照相应知识进行总结，避免知识复习不到位，学生思维量偏少，达不到训练能力的目的。

一、北极星高度角（仰角）等于该地地理纬度

【知识点拨】

如图1所示，北极星在地轴的延长线上，来自北极星的平行光与地轴平行，图中∠A和∠B互余，∠C和∠D互余，∠C=∠A，则∠B=∠D，∠B是当地北极星的高度，∠D是当地的地理纬度。反过来通过测量北极星高度，可以测得当地的地理纬度。

【典型例题】（2013年天津文综卷8～9题）图2中所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图回答（1）～（2）题。

（1）据图判断，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

【解题原理】解答本题组突破口在于：①由图中北极星高度判断该地区纬度；②恒星的视运动是由于地球自转造成。转动角速度与地球自转的角速度相同。

【试题解析】（1）A （2）B 第（1）题，地轴的北端始终指向北极星，因此在北半球，北极星高度就等于观察者所在地的地理纬度，南半球看不到北极星。图中显示北极星高度较小，因此摄影师拍摄的地点应该位于北半球较低纬度。第（2）题，图中恒星的视运动是由于地球自转造成，地球自转角速度为15°/h，图中a恒星视运动转过的角度约为50°，因此判断摄影师连续拍摄的时间为3个多小时。

二、晨昏线和极昼圈（极夜圈）切点通过经线的地方时

【知识点拨】

晨昏线和极昼圈（极夜圈）的切点纬度与太阳直射点的纬度之和等于90°（图3中α+θ=β+ θ= 90°）。晨昏线和极昼圈的切点（图3中C点，F点）地方时为24时（0时），也就是当晨昏北点为0：00时，其北方为极昼；当晨昏北点为12：00时（图3中E点），其北方为极夜。晨昏线和极夜圈的切点（图3中D点）地方时为12时。即是当晨昏南点为0：00时，其南方为极昼；当晨昏南点为12：00时，其南方为极夜。

【典型例题】（2015年杭州一模卷）晨昏线上地方时为12时的P点，其在某时间段内的纬度位移如图4实线所示。读图回答（3）～（4）题。

（3）该时间段是：

A.3月21日～6月22日～9月23日

B.9月23日～12月22日～3月21日

C.6月22日～9月23日～12月22日

D.12月22日～3月21日～6月22日

（4）P点的这种移动将影响地球上：

A.各地地方时差异 B.各地气候的变化

C.水平运动物体偏向 D.极昼极夜范围变化

【解题原理】解答本题组突破口在于：①晨昏线和极昼圈的切点，当晨昏北点为12：00时，其北方为极夜；②晨昏线上地方时为12时的P点，从a点移动到b点再到c点的过程中，纬度从90°N到66.5°N再到90°N，说明极夜的范围从极点到极圈的范围增大再逐渐缩小。

【试题解析】（3）B （4）D 第（3）题，晨昏线上地方时为12点的地点，必然位于晨昏线与刚好出现极夜纬线的交点；图中显示该点由北极点至北极圈、再到北极点，则此时段内北极出现极夜，且极夜范围由极点向北极圈扩大，然后由北极圈向极点缩小，即为北半球秋分-冬至-春分时间段。第（4）题，结合上题分析可知，这种移动使极夜范围不断变化，则极昼范围也不断变化。

三、正午太阳高度年变化规律

【知识点拨】

1.回归线之间（图5）

正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。

2.回归线上（图6）

正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳最大值。

3.回归线至极点之间（图7）

正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值。

【典型例题】

（2015年潍坊市月考卷）读某地一年内某时段正午太阳高度变化图，如图8（其中A对应的日期为6月22日），回答（5）～（6）题。

（5）该地的纬度可能是：

A.0° B.10°N C.10°S D.23.5°N

（6）在AB区间内：

A.该地一直昼长夜短

B.地球公转速度一直在变快

C.太阳直射点在南半球

D.太阳直射点正在向北移动

【解题原理】解答本题组突破口在于：①正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，该纬度处于南北回归线之间区域；②A对应日期为6月22日，则该纬度处于0°～23.5°N。（3）AB区间为夏至到秋分之间的一段区域上，太阳直射点向南移动。

【试题解析】（5）B （6）A 第5题，该地有两次太阳直射现象，且两次正午太阳高度变化曲线波谷不对称，纬度位置应位于0°～23.5°。较小波谷值出现时为太阳直射23.5°N的6月22日，故位于0°～23.5°N。第6题，在AB区间内太阳直射点从23.5°N南移至该地，北半球一直是昼长夜短；太阳直射点开始南移时，时间靠近7月初，地球公转速度变慢。

四、正午太阳高度计算及变化幅度分布

【知识点拨】

1.正午太阳高度计算公式

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。

2.正午太阳高度变化幅度分布特点

在南北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH=23°26′+Φ（Φ为当地纬度）；在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′；从极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。

【典型例题】（2015年枣庄模考卷）2014年国庆节期间某日张女士在（34°N，114°E）附近拍摄日落图（图9），回答（7）题。

（7）图9中能表示该日当地太阳高度日变化情况的曲线是：

A.① B.② C.③ D.④

【解题原理】解答本题组突破口在于：①国庆节期间刚过秋分日，昼长略小于12小时；②横坐标表示北京时间为120°E的地方时，张女士在114°E，与北京时间经度接近；③利用正午太阳高度角计算公式进行计算。

【试题解析】 C 由于刚过秋分，该地昼长应略小于12小时，又由于拍摄点的经度（114°E）与120°E相差较小，所以最大太阳高度出现时间接近北京时间12时；经计算，秋分时该地正午太阳高度为56°，则该日正午太阳高度应接近56°，故③曲线正确。

五、昼夜长短分布规律

【知识点拨】

1.对称规律

①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与南半球相同纬度的夜长相等，如40°N的昼长等于40°S的夜长；②同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同（除二至日外），且这两个日期近似关于二至日对称。

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。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。

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（图10）。

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。纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数愈多。

5.昼夜长短状况规律

太阳直射在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关（图11）。

6.昼夜长短变化规律

太阳直射点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。如图12所示。

【典型例题】（2015年潍坊联考卷）读部分月份全球各纬度昼夜长短分布规律图（图13），回答（8）～（9）题。

（8）曲线e可能出现的月份是：

A.5月 B.8月 C.11月 D.12月

（9）图中三条昼夜长短分布曲线能够明确表达出的规律是：

A.冬至日，南极圈及其以南全为极昼

B.赤道昼夜等分只出现在春秋分日

C.纬度越高昼夜长短变化幅度越大

D.纬度数相同的南北半球两地，一地的昼长等于另一地的夜长

【解题原理】解答本题组突破口在于：①极昼（极夜）的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度；②一年中昼夜长短变化幅度以赤道南北对称分布；③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与南半球相同纬度的夜长相等。

【试题解析】（8）C （9）D 第（8）题，由图中经纬度和昼夜分布状况可知，曲线e表示南半球昼长夜短，且南极地区出现极昼的最低纬度约为78°S（位于南极点和南极圈中间），因此可判断太阳直射点约位于12°S附近，时间大约为2月或11月。第（9）题，据图可知，该图没有表达出冬至日南极圈及其以南全为极昼的规律；赤道地区全年昼夜等分；f曲线没有表达出纬度越高昼夜长短变化幅度越大的规律；三条曲线均表达了南北半球纬度相同的两地，其中一地的昼长等于另一地的夜长。