内容正文:
第5讲 正午太阳高度的变化 四季与五带
课标要求
核心素养
思维导图
地球公转的地理意义。
区域认知:正午太阳高度的时空变化规律,四季与五带的划分。
综合思维:能够利用正午太阳高度的知识解释生活中的一些现象并进行相关计算。
地理实践力:利用所学知识指导生产、生活。
授课提示:对应学生用书第44页
一、正午太阳高度的变化
1.太阳高度角与正午太阳高度
(1)太阳高度角:太阳光线与地平面之间的夹角。
(2)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午。
2.变化规律
(1)纬度分布
同一时刻,各地正午太阳高度从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减。
(2)季节变化
节气
最大值地区
最小值地区
夏至日
北回归线及其以北地区
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南地区
北半球各纬度
二分日
赤道
极点
二、四季更替与五带
1.四季的更替
(1)四季变化明显的地区——中纬度地区
季节
获得太阳辐射能量的多少
气温状况
夏季
正午太阳高度最大,白昼最长,获得太阳辐射能量多
气温较高
冬季
正午太阳高度最小,白昼最短,获得太阳辐射能量少
气温较低
(2)四季划分
①目的:使季节划分与气候变化吻合。
②北温带国家的四季
季节
春
夏
秋
冬
月份
3~5月
6~8月
9~11月
12月~次年2月
③南半球与北半球的季节恰好相反。
2.五带的划分
授课提示:对应学生用书第45页
正午太阳高度及应用
(2022·广东卷)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日,航天员安全返回地球。据此完成下题。
驻留期间,酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.持续不断变大 D.始终保持不变
[思路导引]
解析:驻留期间,太阳直射点始终位于酒泉和广州以南地区,没有越过广州,因此,两地的正午太阳高度的差值即为两地的纬度差,始终不变,D正确。
答案:D
1.正午太阳高度的时空规律
(1)正午太阳高度的纬度分布
①同一天正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
②地球上,同一纬线上正午太阳高度相等,直射点所在纬线上的正午太阳高度最大,为90°。
(2)正午太阳高度的季节变化
同一地点,正午太阳高度随着季节有规律地变化。其数值具有“来增去减”的特点,即直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。如图所示:
2.正午太阳高度的计算
(1)公式:正午太阳高度=90°-当地纬度与直射点纬度的差值。
(2)方法:若所求地点与直射点在同一半球(南或北),“纬度差”为大数减去小数;若所求地点与直射点不在同一半球(南或北),“纬度差”为两点的纬度之和。
(3)示例:
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度H=90°-A、B纬度差=90°-(40°-10°)=60°。C点(23.5°S)正午太阳高度H=90°-B、C纬度差=90°-(10°+23.5°) =56.5°。
3.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,日影最短,当地地方时为12时。
(2)确定当地纬度:正午太阳高度H=90°-当地纬度与直射点纬度的差值。
(3)判断日影长短及方向:正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向与太阳光线方向相反。
(4)计算楼间距:以北半球中纬度地区为例(如图),若南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L=h/tan H。
(5)计算太阳能热水器的角度:为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的夹角(α),使太阳光与受热板成直角。夹角α与正午太阳高度H的关系:α+H=90°。
某纬度φ的正午太阳高度H=90°-|φ-δ|,其中δ为太阳直射点纬度,夏半年取正值,冬半年取负值。如图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成1~2题。
1.该地经度为( )
A.30°E B.30°W C.60°E D.60°W
2.该地纬度可能为( )
A.10°N B.10°S C.50°N D.50°S
解析:第1题,读图可知,北京时间18时,该地太阳位于正南方向,说明该地地方时为12时。根据时差可以计算出该地经度为30°E,A项正确。第2题,题干并没有提到图示为具体哪一日的正午太阳高度,因此根据正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬至日的正午太阳高度即可。夏半年太阳直射点纬度取正值,冬半年取负值。经计算,该地的纬度为21.5°~6