课时10 昼夜长短的变化
1．昼夜长短与昼弧、夜弧 (1)昼夜长短反映日照时间的长短。 (2)昼弧和夜弧：晨昏线把所经过的纬线分割成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧，如下图：
(3)意义 昼弧和夜弧的长度，反映了该纬度地区昼夜的长短。昼弧长于夜弧则昼长夜短；昼弧等于夜弧则昼夜等长；昼弧短于夜弧则昼短夜长。 2．昼夜长短的变化规律 (1)赤道上：终年昼夜等长，均为12时。 (2)春分日和秋分日：全球昼夜等长。 (3)北半球状况(南半球相反)
1．昼夜长短的变化规律 (1)昼夜长短分布——抓“直射点位置” 太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。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：
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向” 太阳直射点的南北移动方向决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动、哪个半球(南、北半球)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：
(3)极昼极夜范围——抓“直射点位置” 太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。 2．太阳直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系
3.昼长、夜长的计算方法 (1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算 昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。 (2)根据日出、日落的地方时计算，地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份 ①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。 ②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2。 ③昼长时数＝日落时间－日出时间。 注：公式①②中日出、日落时间均为地方时，公式③中日出、日落时间统一标准即可。 (3)根据纬度的分布特点进行计算 ①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。 ②根据昼夜长短的纬度对称分布特点，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等，可以求对称纬度的昼长(夜长)。 (4)根据昼夜长短的时间对称特点进行计算
①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(A与B、C与D)：昼长、夜长相等。 ②关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与E)：一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。 4．昼夜长短的应用 (1)根据昼夜长短，判断太阳直射点位置 ①全球各地昼夜等长，太阳直射赤道。 ②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。 ③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。 (2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低 昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。 (3)根据昼夜长短，判断日出、日落时间 ①日出时间＝12－1/2 昼长。 ②日落时间＝12＋1/2昼长。
(2022·6月浙江选考)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为“该曲线示意图”。完成1～2题。
1．符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是( ) A．甲至乙 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊 2．丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是( )
A．① B．② C．③ D．④ [关键信息点拨]
答案 1.D 2.C 解析 第1题，北极星光线与地面的夹角为当地的地理纬度，对北回归线以北地区来说，正午太阳光线来自南方，正午太阳高度在夏至日达到最大值，则北极星光线与正午太阳光线的夹角α在夏至日达到最小值，冬至日达到最大值。据图示信息判断，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日。符合北半球“昼变短，夜比昼长”的是“太阳直射点在南半球，正在向南移动”，即秋分日到冬至日，是图中的丁至戊，选D。第2题，图中有三个角度，北极星与地面的夹角是当地的地理纬度，正午太阳光线与地面的夹角代表正午太阳高度，因丙为夏至日，太阳直射点位于北回归线，可以逐个选项计算即可得出正确答案。20°N夏至日的正午太阳高度为86.5°，①错误；②图中北极星光线与地面的夹角为58°，我国最北端纬度位置约为53°N，②错误；③图位于36°N，正午太阳高度是77.5°，③正确；30°N的正午太阳高度是 83.5°，④错误。故选C。
考向1 通过“昼夜长短的变化规律”考查“区域认知” (2023·山东济南期末)10月30日，小贾乘坐由伦敦飞往香港的国际航班，起飞2小时后，提前得知消息的同学小明在柏林(13°E)拍到了该飞机经过时的照片，并发了朋友圈(下图)。该航班在北京时间10月31日1：18抵达香港，共飞行11小时18分。据此完成1～2题。
1．小明拍照时大致朝向( ) A．东 B．西 C．南 D．北 2．拍照时，全球昼夜分布状况是( )
答案 1.D 2.C 解析 第1题，由北京时间10月31日1：18到达，且飞行总时长为11小时18分，得到起飞时的北京时间为10月30日14：00。北京位于东八区，伦敦位于零时区，间隔8个时区，根据“东加西减”得到起飞时的伦敦时间为10月30日6：00。起飞后两小时到达柏林，即伦敦时间10月30日8：00，此时柏林为上午9：00，太阳位于东南方向，地物影子朝向西北，据图中的影子朝向可知图片为向北拍摄。第2题，拍照时为10月份，北半球极圈内部分地区存在极夜现象，排除B和D；拍照时伦敦时间为10月30日8：00，昏线与赤道交点所在的经线为150°E，故选C。 考向2 通过“昼长的计算”考查“综合思维” 我国位于30°N的某半山观景台某日于北京时间06：27观赏到太阳从东方地平线上升起，13：12太阳高度达到一天中最大。据此完成3～4题。 3．此日该地的昼长最接近( ) A．9小时33分钟 B．11小时6分钟 C．11小时30分钟 D．13小时30分钟 4．此日，可能与该地同时欣赏日出的地点是( ) A．大连金石滩(122°E,39°N) B．上海(121°E,31°N) C．青海湖(100°E,37°N) D．洱海(100°E,26°N) 答案 3.D 4.C 解析 第3题，由材料可知，该日该地于北京时间06：27观赏到太阳从东方地平线上升起，说明此时为日出。13：12太阳高度达到一天中最大，说明此时为该地正午。从日出到正午历时6小时45分钟，为昼长的一半，昼长应为13小时30分钟，D正确。第4题，该日北京时间13：12太阳高度达到最大，此时为正午，说明该地地方时和北京时间相差1小时12分钟，即经度比120°E偏西18°，位于(30°N,102°E)。该日昼长大于12小时，为夏半年，纬度越高，昼越长。大连金石滩纬度比该地高，经度在东，日出较早，A错误。上海纬度和该地相差不大，但地方时早一个多小时，日出时间明显早于该地，B错误。青海湖纬度比该地高，地方时比该地略晚，可能同时日出，C正确。洱海纬度比该地低，地方时比该地略晚，日出时间比该地晚，D错误。 课时精练下表是“我国四城市连续两日的日出、日落时刻(北京时间)表”。据此回答1～2题。
1.表中日期最接近的节气是( ) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 2．关于表中四城市位置的说法，正确的是( ) A．自西向东依次是④③②① B．自东向西依次是①③④② C．自南向北依次是③④②① D．自北向南依次是②①③④ 答案 1.A 2.C 解析 第1题，表中四地昼长均略小于12小时，说明太阳直射点位于南半球且接近赤道；同时第二天昼长大于第一天，说明太阳直射点向北移动；据此可判断表中日期最接近春分。第2题，由日出时间、日落时间可计算出正午时间，从而可判断自东向西依次是①③②④；太阳直射点位于南半球，越往北昼越短，则依据昼长，可判断自南向北依次是③④②①。 (2023·江苏南通模拟)成都(31°N,104°E)的王老师某月连续三日环湖跑步期间，北京时间18：30经过同一地点时，均看到太阳位于正前方。图1为“王老师所见的太阳位置示意图”，图2为“王老师跑步线路图”。据此完成3～5题。
3．该月可能为( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 4．王老师观日时的位置为( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．这几日成都昼长约为( ) A．10小时 B．11小时 C．12小时 D．13小时 答案 3.D 4.A 5.B 解析 第3题，北京时间为120°E的地方时，成都位于104°E，北京时间18：30时，成都的地方时为17：26，此时接近日落，说明成都昼短夜长，太阳直射点应位于南半球，为北半球冬半年。根据图示信息可知，此时日落时间逐渐提前，太阳直射点应向南移动，所以此时应位于北半球秋分日至冬至日之间，10月符合，故选D。第4题，根据上题分析可知，此时为北半球冬半年，成都日落方位为西南，根据图示信息可知，在甲地跑步时朝向西南，故选A。第5题，根据以上分析可知，这几日成都日落的地方时为17：26左右，则成都昼长为(17：26－12：00)×2＝10小时52分，接近11小时，B正确。 2019年1月6日，我国北方大部分地区看到了“带食日出”。“带食日出”是日偏食的一种景象，初升的红日从地平线升起的时候就缺了一块儿。下图示意某天文爱好者在北京某地拍摄的“带食日出”景象。据此完成6～7题。
6．与形成“带食日出”景象密切相关的是( ) ①地球的自转 ②地球的公转 ③月球的自转 ④月球的公转 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 7．仅考虑天文因素，与北京某地(40°N,116°E)相比，天文爱好者在潍坊某地(36°N,119°E)看到“带食日出”景象时的( ) A．时刻较早，方位偏北 B．时刻较晚，方位偏南 C．时刻较早，方位偏南 D．时刻较晚，方位偏北 答案 6.B 7.A 解析 第6题，地球自西向东自转，产生太阳东升西落，所以“带食日出”与地球的自转有关，①对、②错；“带食日出”是日偏食的一种景象，而日食是月球绕地球公转到太阳和地球中间发生的，③错、④对，故选B。第7题，1月6日，太阳直射点位于南半球，越往南昼长越长，潍坊较北京昼长较长，且相对位置偏东，故日出时刻较早，B、D错；潍坊纬度较北京低，该日潍坊较北京正午太阳高度大，昼长较长，故潍坊较北京日出位置偏北，A对、C错。 下面图1为“南半球某地全年日出时间变化曲线图”，图2为“T日北京时间8：10成都某街道悬日景观图”。读图，完成8～9题。
8．图1所示地区位于( ) A．亚洲南部 B．大洋洲西北部 C．南美洲西部 D．非洲中部 9．图2中，成都街道的走向是( ) A．正东—正西 B．正南—正北 C．东北—西南 D．东南—西北 答案 8.D 9.D 解析 第8题，据图1可知，该地一年中日出最早为北京时间12：10，日出最晚为北京时间12：30，可知二分日时日出时间为北京时间12：20。二分日时全球昼夜平分，各地均在当地地方时6时日出，据此可以计算出，该地的经度为25°E。结合各大洲的经度位置可知，该地可能位于非洲中部，故选D。第9题，图1为南半球某地全年日出时间变化曲线图，T日为该地一年中日出最早的一天，当地昼长夜短，为南半球夏半年，而成都位于北半球，该日昼短夜长，日出东南方向，日落西南方向。图2为T日北京时间8：10成都某街道悬日景观，可知应是日出时刻的悬日景观，故此时太阳位于东南，进而可知街道走向为东南—西北。故选D。 暑假期间小明同学去我国东南沿海某海湾游览，下图为“该海湾示意图”。小明拍摄了一张“落日碧海、渔船点点”的照片，拍照的时间是19：01，当地经纬度约为(23°53′N,116°E)。完成10～11题。
10．小明拍摄照片时的位置应在图中( ) A．① B．② C．③ D．④ 11．拍摄照片的当天，当地昼长约为( ) A．14小时2分钟 B．14小时34分钟 C．13小时30分钟 D．12小时 答案 10.D 11.C 解析 第10题，据材料可知为暑假期间，太阳直射北半球，小明拍的是日落，日落位于西北方向，根据“碧海”“渔船”这些信息可知西北方向有海的只能是④，故选择D。第11题，当地经度与120°E相差4°，时间相差16分钟，由此可以算出当地日落时间为18：45，根据昼长时间计算公式：12＋昼长/2＝日落时间，可以算出昼长时间为13小时30分钟，故选C。 (2023·浙江杭州高级中学模拟)下图为某科考人员随科考船于某地前后10天P、Q二日拍摄的日出(图中所示为北京时间)合成照片。完成12～13题。
12．P日该地的昼长为( ) A．7小时20分 B．11小时20分 C．12小时 D．16小时40分 13．该地位于( ) A．南印度洋 B．北印度洋 C．南太平洋 D．北太平洋 答案 12.B 13.A 解析 第12题，由于Q日8：00日出且方位为正东，可以确定为春分日或秋分日且日出时当地地方时为6：00，晚于北京时间2小时，所以P日时，该地日出地方时为6：20，故昼长为11小时20分，故选B。第13题，春分日或秋分日，正东日出，根据观测日出常识可知，P日日出时为东偏北方向，同时该地昼长小于12小时，故可确定在南半球，B、D错误。地方时晚于北京2小时的经度为90°E，故为南印度洋，A正确；南太平洋在180°附近，C错误。故选A。 |
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