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简述四季和五代的形成
四季和五带的形成是由于地球自转和公转引起的。
地球绕自身轴线旋转一周所需时间为自转周期，而地球绕太阳运行一周所需时间为公转周期。
四季的形成主要与地球自转和公转的复杂运动有关。
地球自转轴的倾斜导致不同地区在不同时间受到的太阳直射光的强度不同，从而形成夏季和冬季。
在地球公转过程中，由于地球离太阳的距离会有所变化，也会影响不同季节的气温。
当地球靠近太阳时，太阳辐射的热量更强，温度更高，形成夏季；而当地球远离太阳时，太阳辐射的热量较弱，温度较低，形成冬季。
五带的形成是以南、北回归线和南、北极圈为界，把地球表面划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带五个温度带。
这是因为黄赤交角的存在使得太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
五带的划分反映了地球公转轨道的椭圆形状以及地球表面受到的太阳辐射的不同程度。
回归线的度数等于黄赤交角的度数，而极圈的度数等于90°减去黄赤交角的度数。
地球的公转〔二〕——太阳高度的变化、四季和五带北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性，以此制作了简易的二十四节气测量仪，如下图。
据此完成1～3题。
1．制作该测量仪利用的地理根本规律是( )A．昼夜长短变化规律 B．正午太阳高度变化规律C．地球公转速度变化规律 D．地球自转速度变化规律2．如果将测量仪放在哈尔滨测日影，需要改良的是( )A．增加竹竿的长度 B．改变竹竿与皮尺的角度C．增加皮尺的长度 D．改变竹竿与皮尺的方位3．如果图中乙为二分日时太阳光线，那么北京二分日正午竿长与其影长的关系为( ) A．竿长与影长相等 B．竿长小于影长C．竿长大于影长 D．无法判断解析：1.B 2.C 3.C 第1题，由图可知，二十四节气测量仪是根据竹竿影子长短变化来测量的，利用了正午太阳高度变化的规律。
第2题，由于哈尔滨纬度比北京高，正午太阳高度更小，影子更长，为了能够准确测量，应该增加皮尺的长度。
两地正午日影都朝向正北，不需要增加竹竿长度，也不需要改变竹竿与皮尺的角度和方位。
第3题，北京的纬度大约为40°N，根据正午太阳高度计算公式可知北京在春分日和秋分日正午太阳高度为50°，大于45°，故竿长大于影长。
下表为某国甲、乙两地不同日期昼长和正午太阳高度的观测数据表。
据此答复4～5题。
A．7° B．8°C．9° D．10°5．M日最接近( )A．12月22日B．2月22日C．4月22日D．6月22日解析：4.C 5.D 第4题，根据两地正午太阳高度角的差计算两地的纬度差，据图可知甲、乙两地之间的正午太阳高度之差约为9°，说明甲地与乙地的纬度差约为9°，故C项正确。
第5题，根据表格信息可知，10月22日甲、乙两地的昼长小于12 h，说明两地位于北半球；M日甲、乙两地的昼长大于12 h，说明太阳直射点位于北半球，故A、B项错误；10月22日，甲、乙昼长与秋分日昼长(12小时)的差分别为47 min、30 min，M日甲、乙昼长与12小时的昼长差分别为115 min、80 min，为10月22日昼长差的2倍多，10月22日距秋分日约1个月，故可推出M日与二分日相差2个多月，又甲、乙位于北半球，故M日范围为5月21日～7月23日，故可能为6月22日，故D项正确。
昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带昼夜长短和正午太阳高度的变化：四季更替和五带随着地球的自转和公转，人们所处的地方会经历昼夜交替和四季更迭。
昼夜长短以及正午太阳的高度都受到地球自转轴倾斜度和纬度的影响，而这些因素又与五带分布有关。
一、昼夜长短的变化地球自转使得阳光在地球表面呈现出日出和日落的现象，这就导致了昼夜的交替。
然而，昼夜的长短却因地理位置和季节的变化而有所不同。
在南北纬0度的赤道地区，由于地球自转轴倾斜度，昼夜持续时间基本上相等，每天大约为12小时。
随着纬度的增加，昼夜的长短会有所变化。
在北半球夏季，北纬30度的地方昼夜时间比例是11小时至13小时，而到了冬季则变为10小时至14小时。
同样地，在南半球的情况也类似，但是由于大部分水面被南极洲覆盖，所以在南纬30度附近的地方，昼夜的长短相对要比北半球的同纬度地区要稳定一些。
二、正午太阳的高度变化正午太阳的高度也是随着纬度和季节的变化而有所差异。
当太阳在天顶正上方时，我们称之为太阳高度角为90度，在此情况下，太阳光照射到地面的能量最为强烈。
在赤道地区，太阳每年两次（春分和秋分）会在天顶正上方，太阳高度角为90度。
而到了北纬30度和南纬30度的地方，由于地球自转轴倾斜度的影响，太阳高度角最大值为60度。
这也意味着太阳光照射到地面的能量会有所减弱，导致温度相对较低。
在北极圈和南极圈的地区，当地某些时期太阳甚至无法升起，导致极夜的现象发生。
当太阳一度升起时，太阳高度角只能达到较低的数度，导致光照相对较弱。
三、四季更迭的影响除了地球自转轴倾斜度对昼夜长短和太阳高度的影响外，四季更替也是一个重要的因素。
由于地球公转轨道不是完全圆形，而是椭圆形，使得地球离太阳的距离会有所变化。
在南北半球的夏季，当某一个半球接近太阳时，正午太阳高度较高，昼夜时间较长。
而在另一个半球的冬季，距离太阳较远，正午太阳高度较低，昼夜时间较短。
四、昼夜长短及太阳高度对五带分布的影响昼夜长短和太阳高度的变化对五带分布产生了重要影响。
第六讲地球的公转及其地理意义(二)正午太阳高度的变化、四季和五带[等级考内容标准]结合实例，说明地球运动的地理意义。
一、正午太阳高度及其变化规律1．太阳高度和正午太阳高度太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。
(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
3．正午太阳高度的季节变化规律1．四季更替(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
(2)四季的划分：①天文四季⎩⎪⎨⎪⎧ 夏季：一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节冬季：一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节春季和秋季：冬夏两季的过渡季节②北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带的划分(1)五带成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。
(2)五带划分：[名师注解]【注1】 (1)太阳高度角是线面角，正午太阳高度角只是特定时刻(正午12时)的太阳高度角。
(2)正午太阳高度是某地区一天中最大的太阳高度，但不一定是90°。
【联1】 正午时日影朝向(1)北极点：朝正南。
(2)北回归线～北极点(不包括极点)：朝正北。
(3)南极点：朝正北。
(4)南回归线～南极点(不包括极点)：朝正南。
(5)南、北回归线之间：因太阳直射点不同而出现朝北、或无影子、或朝南。
影子朝向取决于该地与太阳直射点的相对位置。
【点】 (1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期，距直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。
(3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
地球公转的四个意义地球公转的地理意义主要有四个，分别是正午太阳⾼度的变化；昼夜长短的变化；四季的形成（即春、夏、秋、冬）；五带的形成（即热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带）。
1地球公转的地理意义详解（1）引起正午太阳⾼度的变化①太阳光线对于地平⾯的交⾓，叫做太阳⾼度⾓，简称太阳⾼度（⽤H表⽰）。
同⼀时刻正午太阳⾼度由直射点向南北两侧递减。
因此，太阳直射点的位置决定着⼀个地⽅的正午太阳⾼度的⼤⼩。
在太阳直射点上，太阳⾼度为90°，在晨昏线上，太阳⾼度是0°。
②正午太阳⾼度变化的原因：由于黄⾚交⾓的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳⾼度的变化。
③正午太阳⾼度的纬度变化规律：正午太阳⾼度就是⼀⽇内最⼤的太阳⾼度，它的⼤⼩随纬度不同和季节变化⽽有规律地变化。
例：极昼的南北极为何冰雪不融呢?（太阳⾼度⾓⼩，冰雪反射率⼤，冰层厚海拔⾼）。
（2）昼夜长短随纬度和季节变化地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。
晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
由于黄⾚交⾓的存在，除⼆分⽇时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每⼀纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（⾚道除外）。
地球⾃转⼀周，如果所经历的昼弧长，则⽩天长；夜弧长，则⽩昼短。
昼夜长短随纬度和季节变化。
（3）四季更替①从天⽂四季：夏季就是⼀年中⽩昼最长、正午太阳⾼度最⾼的季节。
以24节⽓中的⽴春、⽴夏、⽴秋、⽴冬为起点。
地球在公转轨道上的运⾏会产⽣天⽓和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进⾏农业⽣产，有如：“⾕⾬前后种⽠点⾖”的谚语。
黄⾚交⾓是影响天⽂四季的直接原因。
这是因为：正午太阳⾼度随纬度分布是：低纬⼤⽽⾼纬⼩，春秋⼆分，从⾚道向两极递减；夏⾄⽇，从北回归线向南北两侧递减；冬⾄⽇，从南回归线向南北两侧递减。
随季节变化是：北回归线以北，夏⾄⽇前后正午太阳⾼度达最⼤值，冬⾄⽇前后达最⼩值。
南回归线以南则相反。
南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。
第四讲地球的公转(二)——正午太阳高度的变化、四季与五带基础题组读某日我国四城市正午太阳高度示意图,完成下面两题。
1.若四城市为广州、武汉、北京、海口,则图中①②③④分别代表的城市为( )A.海口、武汉、北京、广州B.武汉、北京、广州、海口C.海口、北京、武汉、广州D.广州、武汉、北京、海口2.据图判断,此时我国最有可能处于二十四节气中的( )A.春分B.夏至C秋分 D.冬至下图为“甲、乙两地10—12月正午太阳高度折线图”,读图完成下面两题。
3.有关甲、乙两地位置的描述,正确的是( )A.甲地位于北半球温带B.乙地位于南半球温带C.甲地位于南半球热带D.乙地位于北半球热带4.图示时期( )A.甲地正午太阳高度不断减小B.两地正午太阳高度之差先减后增C.两地昼长差值先增后减D.乙地昼长先缩短后延长日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,通常由铜制的指针、与指针垂直的晷盘组成。
其工作的原理是,将指针朝向北极星固定,通过观察指针投影在晷盘上的刻度来判断时间。
下图为我国某地某日日晷照片。
据此完成下面两题。
5.(2018山东、湖北第一次联考改编)图示时刻,太阳的方位为( )A.东北方向B.西北方向C.东南方向D.西南方向6.(2018山东、湖北第一次联考改编)若图示日晷晷盘与地面的夹角为59°,则该日晷最可能放置的地点是( )A.广州B.上海C.哈尔滨D.漠河下图是某摄影爱好者于北京时间16时40分拍摄的某农田景观。
据此完成下题。
7.(2017山西太原二模)拍摄者拍摄时烈日当空,太阳光几乎垂直于地面。
该地可能位于( )A.北美洲西部B.中亚里海沿岸C.阿拉伯半岛D.澳大利亚大陆提升题组8.(2017广东梅州一模)太阳天顶角是表示太阳位置的一种方式,其与正午太阳高度的关系如下图所示。
一年中,当某地的天顶角越来越小时( )A.昼渐长,夜渐短B.昼渐短,夜渐长C.昼夜长短没有变化D.以上三种情况都可能出现古人造字,蕴含着某些地理知识,如“间”——“门里有日午间到”,午间即正午。
读我国某地景观图回答下面两题。
9.(2017湖南岳阳一模)秋分日北京时间14:10时,若某地正好“门里有日午间到”,且屋内地面光照面积与门的面积相同,则该地可能位于( )A.松嫩平原B.准噶尔盆地C.河西走廊D.华北平原10.(2017湖南岳阳一模)若某地冬至日正午太阳高度为45°,则有关该地的叙述正确的是( )A.夏至日当地昼长约14小时B.夏至日当地正午日影朝南C.当地全年正午太阳高度变化幅度为47°D.冬季农业生产低温冻害多太阳能与建筑一体化是未来太阳能利用的方向之一。
下图是太阳能集热器装置结构示意图。
读图回答下题。
11.关于使用壁挂太阳能集热器的叙述,可信的是( )①该装置的“可调节型支架”的长度随楼层不同不发生变化②所安装的墙壁在南、北半球的朝向相同③将该装置从天津移至上海地区使用,集热器冬季集热时间会缩短④将该装置从天津移至上海地区使用,“可调节型支架”的长度应该拉长A.①③B.①④C.③④D.②③12.下图为某日观测到的90°W经线上不同纬度的日落地方时刻(图中虚线为极圈)。
读图,完成下列要求。
(16分)(1)写出此日太阳直射点的纬度。
(2分)(2)写出该经线与60°N纬线交点日落时,与我国日期相同的经度范围。
(2分)(3)据图计算或判断该日图中②地的正午太阳高度、③地的昼长和①地的日出时间。
(6分)(4)试简述图示纬度范围内正午太阳高度的季节变化规律。
(6分)13.(2017广东上学期阶段测评一)下图示意某日地球光照状况,图中阴影部分表示夜半球,非阴影部分表示昼半球。
读图完成下列要求。
(12分)(1)说出该日北半球的节气及太阳直射点的地理坐标。
(4分)(2)分析比较图中甲、乙、丙三地的昼长。
(4分)(3)为了最大限度地利用太阳能,计算该日丙地太阳能热水器集热板与地面之间的夹角α应当调节的大小。
(4分)答案精解精析基础题组1.A 四城市中,广州和海口可能被太阳直射。
若太阳直射海口,则另外三个城市正午时太阳均位于正南方。
由图可知①城市正午时太阳位于正北方,只能是海口;④城市被太阳直射,是广州;武汉正午太阳高度大于北京。
据此可得出结论。
2.B 据上题分析,此时太阳直射广州——北回归线,故此时为北半球的夏至日。
3.A 根据图示可以获取信息,甲地正午太阳高度在12月的某一天达到一年中的最小值,可知甲地位于北半球,因为无太阳直射现象,所以位于温带地区。
乙地在10月某日正午太阳高度达到90°,此时太阳直射点在南半球,可知乙地位于南半球,并且位于赤道与南回归线之间,位于热带。
4.C 据图可知甲地正午太阳高度先减小后增大。
两地正午太阳高度之差先增大后不变。
乙地昼长随着太阳直射点的南移由短变长,甲地昼长由长变短;冬至日乙地昼长最长,甲地昼长最短,甲、乙两地昼长差值最大,随后差值减小。
5.D 当日晷指针阴影与图中虚线重合时,当地地方时为12点,则虚线在地面上投影的延伸方向为正北方向,则图中指针阴影指向东北方向,故太阳的方位为西南方向。
6.B 若图示日晷晷盘与地面的夹角为59°,则该地纬度应为31°N,与上海所在纬度大致相当。
7.C 拍摄时烈日当空且发生太阳直射现象,说明该地在南北回归线之间,再结合北京时间16时40分计算可知该地经度大约为50°E,选项中只有阿拉伯半岛符合题意,故选C项。
提升题组8.D 由图可知,太阳天顶角和正午太阳高度是互余关系。
一年中,当某地天顶角越来越小时,则该地正午太阳高度越来越大。
根据太阳直射点的移动规律,若该地位于南、北回归线之外的区域,此时昼渐长,夜渐短,A说法成立。
若该地位于南北回归线之间的区域(不包括赤道),则可能昼渐短,夜渐长,B说法成立。
若该地位于赤道,则昼夜长短没有变化,C说法成立。
所以A、B、C三种情况都可能出现,故D正确。
9.B 结合题干信息,当地正午12时时北京时间为14:10,则当地的经度为87.5°E;“屋内地面光照面积与门的面积相同”说明物体高度与物影长度相同,则此日正午太阳高度为45°,因为此日为秋分日,太阳直射点位于赤道上,所以该地位于45°N。
则该地地理坐标为(87.5°E,45°N)。
结合四个选项的地理位置即可确定结论。
10.B 若某地冬至日正午太阳高度为45°,根据正午太阳高度计算公式,可计算出该地的地理纬度为21.5°N。
夏至日时,太阳直射北回归线,该地昼长约13小时,不到14小时;夏至日时,正午太阳位于该地北方,日影朝南;该地一年中有两次直射,最大正午太阳高度是90°,最小正午太阳高度就是冬至日的45°,所以全年正午太阳高度的变幅是45°;该地地处热带,低温冻害较少。
11.B 可调节型支架主要用于调节集热器与地面之间的夹角,该夹角与正午太阳高度互余,而一个地区的正午太阳高度与楼层无关,故①正确;集热器应朝向正午时太阳所在的方位,因此在南、北半球朝向不同,故②错误;冬季,上海昼长大于天津,则集热器集热时间上海长于天津,故③错误;同一日期,上海的正午太阳高度大于天津,则在上海使用时集热器与地面之间的夹角要小于天津,可调节型支架长度应拉长,故④正确。
12.答案(1)23°26'N。
(2)60°W向东至180°。
(3)②地正午太阳高度:73°26'。
③地昼长:20小时。
①地日出时间:6时。
(4)23°26'N及其以北地区,夏至日正午太阳高度达全年最大值,冬至日达全年最小值;23°26'N至赤道地区,被太阳直射时正午太阳高度达最大值,冬至日达最小值。
解析第(1)题,结合图示信息可知,该日北极圈及其以北为极昼,说明太阳直射点位于北回归线。
第(2)题,结合图文信息可知,此时90°W的地方时为22时,则0时经线为60°W,据此可得出与我国日期相同的经度范围。
第(3)题,②地位于40°N,据此可计算出②地该日正午太阳高度;③地日落时间为22时,下午长达10个小时,据此可计算其昼长;①地位于赤道,据此可知其日出时间。
第(4)题,读图知,图示纬度范围为由赤道至北极点之间,据此分时段、分区间进行描述即可。
13.答案(1)夏至。
(2分) (23°26'N,180°)(2分)(2)该日南北极圈之间越往北昼越长,三地由南向北排序为乙、甲、丙,昼长由短到长。
(4分)(3)因为该日丙地正午太阳高度H=90°-23°26',且太阳能热水器集热板与地面之间的夹角α与当地正午太阳高度互余,所以α=90°-H=23°26'。
(4分)解析第(1)题,结合图示知,南极圈及其以南为极夜,说明该日为北半球的夏至日。
太阳直射点位于北回归线,180°平分昼半球,为太阳直射经线,据此写出直射点坐标。
第(2)题,此时太阳直射北半球,根据昼夜长短的分布规律即可判断出三地昼长顺序。
第(3)题,丙地位于赤道,该日太阳直射23°26'N,据此可计算出其正午太阳高度;然后根据太阳能热水器集热板与地面之间的夹角与正午太阳高度互余,计算出热水器集热板与地面之间的夹角。
