第15课时 太阳高度-【金版教程】2025年高考地理一轮复习创新方案课件PPT（新教材，创新版）

目录 第三讲　地球的运动 第15课时　太阳高度 目录 以图串知 考点探究 素能突破 课时作业 以图串知 目录 正午太阳高度 春秋分日 夏至日 冬至日 * 目录 太阳直射点 南回归线 南回归线 赤道 北回归线 极昼 0° 两 * (1)由图可知，同一时刻，正午太阳高度由eq \x(\s\up1(04))_______________向南、北两侧递减。 (2)冬至日，太阳直射eq \x(\s\up1(05))___________，eq \x(\s\up1(06))___________及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值，北半球各纬度地区正午太阳高度达一年中最小值。 (3)春秋分日，太阳直射eq \x(\s\up1(07))_________，赤道上正午太阳高度为90°，两极点正午太阳高度为0°。 (4)夏至日，太阳直射eq \x(\s\up1(08))____________，北极圈及其以北地区出现eq \x(\s\up1(09))______现象，北极点的太阳高度为23°26′，此时南极圈的正午太阳高度为eq \x(\s\up1(10))______。 (5)南北回归线之间，每年有eq \x(\s\up1(11))_____次太阳直射。 考点探究 目录 考点15　太阳高度的变化 例 (2024·福建大联考)右图为2023年5月22日上午10时， 胶东半岛某市实验中学(38°26′N，120°01′E)老师拍摄的 该校学生做课间操的照片。据此完成(1)～(3)题。 (1)此时学生们的影子朝向(　　) A．东北方向 B．西北方向 C．西南方向 D．东南方向 (2)此后一个月内同一时刻，学生们做课间操时的影子(　　) A．先变短，后变长 B．先变长，后变短 C．持续变长 D．持续变短　 答案 目录 (2024·福建大联考)右图为2023年5月22日上午10时，胶东半岛某市实验中学(38°26′N，120°01′E)老师拍摄的该校学生做课间操的照片。据此完成(1)～(3)题。 (3)若该校某学生身高165 cm，则一年中该学生在学校的最短影子接近(tan55°≈1.43，tan60°≈1.73，tan75°≈3.73)(　　) A．32 cm B．45 cm C．72 cm D．95 cm 答案 目录 38°26′N 北 太阳方位 短 夏至 答案 获取和解读信息 调动和运用知识 (1)该日为5月22日，太阳直射点位于北半球；该地纬度是eq \x(\s\up1(01))___________，此时学生们的影子朝向西北方向。 (2)此后一个月内，即从5月22日到6月22日，太阳直射点不断eq \x(\s\up1(02))_____移，越来越靠近该市，该地正午太阳高度不断变大。 (3)据正午太阳高度计算公式可知，H＝90°－(38°26′－23°26′)＝75°，学生的影长＝165÷tan75°≈165÷3.73≈45(cm) (1)该日10时，太阳位于东南方天空，影子的方向与eq \x(\s\up1(03))___________相反。 (2)同一时刻的太阳高度逐渐变大，影子不断变eq \x(\s\up1(04))______。 (3)一年中，eq \x(\s\up1(05))______日正午太阳高度最大，影子最短 目录 1．正午太阳高度的计算 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，则两点纬度差“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示。 当太阳直射B点(10°N)时： A点(40°N)正午太阳高度： H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23°26′S)正午太阳高度： H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。 目录 2．正午太阳高度变化规律的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向 确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，两地(位于太阳直射点同一侧)纬度差等于两地正午太阳高度差。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度。 目录 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，正午物体的影长为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北。 目录 (5)确定楼间距、楼高 为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，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为：L＝hcotH。如上图。 目录 (6)计算太阳能热水器的安装角度 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倾角，使太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图： 目录 (2024·浙江A9协作体联考)我国某中学生发现，在房间的固定观测点上通过窗户可观察到每年二至日的日出，下图甲、乙为该地二至日日出位置示意图。完成1～2题。 1．该窗朝向(　　) A．正南 B．正东 C．正北 D．正西 解析　夏至日时太阳直射北回归线，太阳从东北方向日出；冬至日时太阳直射南回归线，太阳从东南方向日出。在房间的固定观测点上通过窗户可观察到每年二至日的日出，因此该窗朝向正东，B项正确。 答案 解析 目录 (2024·浙江A9协作体联考)我国某中学生发现，在房间的固定观测点上通过窗户可观察到每年二至日的日出，下图甲、乙为该地二至日日出位置示意图。完成1～2题。 2．比较该地甲、乙两日日落地方时、正午太阳高度，正确的是(　　) A．日落地方时：甲早于乙　正午太阳高度：甲大于乙 B．日落地方时：甲晚于乙　正午太阳高度：甲小于乙 C．日落地方时：甲早于乙　正午太阳高度：甲小于乙 D．日落地方时：甲晚于乙　正午太阳高度：甲大于乙 答案 目录 解析　结合上题分析可知，该窗朝向正东，根据“面北背南，左西右东”的方法可知甲为夏至日日出方向——东北方，乙为冬至日日出方向——东南方。结合所学知识可知，太阳直射点所在半球昼长夜短；白昼越长，即日出时间越早，日落时间越晚。甲日(夏至日)该地(我国某中学)的白昼较乙日(冬至日)长，甲日的日落地方时晚于乙日，A、C两项错误。结合所学知识可知，冬至日即乙日时，太阳直射南回归线，北半球正午太阳高度为一年中最小。因此甲日(夏至日)该地(我国某中学)的正午太阳高度较乙日(冬至日)大，B项错误，D项正确。 解析 素能突破 目录 核心素养6 日晷 [素养定位：地理实践力] 日晷本义是指日影，是利用太阳的位置来测量时间的一种设备，主要由一根投射太阳阴影的指针、承受指针投影的投影面(即晷面)和晷面上的刻度线组成。最常见的庭园日晷，让日影投射在一个标有时刻的平面上，当太阳移动时，影子所指示的时间也将跟着变动。其实，日晷可以设计在任何物体的表面上，让固定的指针产生阴影来测量时间。因此，日晷有许多种不同的形式：如地平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷以及卯酉式日晷等。 目录 在一天中，被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着： 第一是影子的长短在改变。第二是影子的方向在改变。根据影子方位计时，随着时间的推移，晷针上的影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。 早晨，影子投向盘面西端的卯时附近；当太阳位于正南最高位置(上中天)时，针影位于正北(下)方，指示着当地的正午时刻。午后，太阳西移，日影东斜，针影依次指向未、申、酉各个时辰。 目录 (2024·安徽六校测试)日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。它通常由晷针与晷盘组成，且晷针与晷盘垂直。其工作原理是：将晷针指向北极星固定，通过观察晷针影子在晷盘上的位置来判断时间。图一为我国某大学校园内的日晷景观照片，图二为该日晷放置情况示意图。据此完成(1)～(2)题。 (1)图中日晷照片的拍摄地位于(　　) A．北京市 B．宁夏回族自治区 C．吉林省 D．广西壮族自治区 答案 目录 解析　由材料可知，日晷的晷针指向北极星；由图可知，该日晷的晷针与地平面的夹角为23°，即该地北极星的仰角为23°，则该地的纬度位于23°N。北京市、宁夏回族自治区、吉林省的纬度都较高，只有广西壮族自治区纬度较低，故图中日晷照片的拍摄地位于广西壮族自治区，D项正确。 解析 目录 (2024·安徽六校测试)日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。它通常由晷针与晷盘组成，且晷针与晷盘垂直。其工作原理是：将晷针指向北极星固定，通过观察晷针影子在晷盘上的位置来判断时间。图一为我国某大学校园内的日晷景观照片，图二为该日晷放置情况示意图。据此完成(1)～(2)题。 (2)五一期间，该大学校园内的日晷晷盘的正 面晷针投影的移动方向为(　　) 答案 目录 解析　五一期间，我国昼长夜短，白昼时间大于12小时，所以晷针投影的移动角度大于180°，C、D两项错误；结合材料可知，晷盘正面的上方为南，下方为北，左边为东，右边为西，五一期间，我国日出东北，日落西北，故晷针的投影应从西南向东南方向移动，在晷盘上呈顺时针方向移动，A项正确，B项错误。 解析 课时作业 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选择题 (2024·重庆质量检测)右图示意某地正午太阳高度在 一年中的变化情况。据此完成1～2题。 1．该地的纬度可能是(　　) A．66.5°S B．74.5°N C．81.5°S D．51.5°N 解析　根据所学知识可知，当地所在纬度与太阳直射点所在纬度相隔多少个纬度，正午太阳高度就相差多少度。据图可知，当地一年中正午太阳高度的最大值为39°，此日太阳直射当地所在半球的回归线，据此推知，当地纬度与回归线相差90°－39°＝51°，因此当地纬度为23°26′＋51°＝74°26′，B项正确。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2024·重庆质量检测)右图示意某地正午太阳高度在 一年中的变化情况。据此完成1～2题。 2．图中P点的月份可能是(　　) A．3月 B．6月 C．9月 D．11月 解析　根据所学知识可知，当该地正午太阳高度为39°时，若为南半球则该日为12月22日，若为北半球则该日为6月22日。若P点在南半球，南半球在春分日后开始出现极夜现象，P点所在纬度距极点较远，故极夜出现较晚，可能在5月份。若P点在北半球，北半球在秋分日后开始出现极夜现象，P点可能在11月出现极夜现象。D项正确。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·江西稳派名校调研)下图是某住宅小区一栋住宅楼的平面简图，该小区位于我国海南岛，每年夏至日正午太阳高度为86°。据此完成3～5题。 3．该住宅小区的纬度是(　　) A．4°N B．14°N C．19.5°N D．27.5°N 解析　该住宅小区位于我国海南岛，据正午太阳高度计算公式H＝90°－|当地纬度±直射点纬度|，夏至日正午太阳高度为86°，该住宅小区的纬度是19.5°N。故选C项。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·江西稳派名校调研)下图是某住宅小区一栋住宅楼的平面简图，该小区位于我国海南岛，每年夏至日正午太阳高度为86°。据此完成3～5题。 4．一年中，该住宅小区正午太阳高度 为86°的次数是(　　) A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 解析　夏至日该住宅小区正午太阳高度为86°，此时太阳直射北回归线(1次)，一年中，根据太阳直射点的回归运动规律及计算公式H＝90°－|当地纬度±直射点纬度|，太阳直射点北移直射15.5°N(1次)，太阳直射点南移直射15.5°N(1次)，该住宅小区正午太阳高度为86°，一年共3次，C项正确。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·江西稳派名校调研)下图是某住宅小区一栋住宅楼的平面简图，该小区位于我国海南岛，每年夏至日正午太阳高度为86°。据此完成3～5题。 5．某日太阳直射该住宅小区，图示住宅楼阳台太阳照射情况是(　　) ①该日南阳台不能得到太阳照射　 ②该日北阳台能够得到太阳照射　 ③数日后南阳台能够得到太阳照射　 ④数日后北阳台不能得到太阳照射 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2024·陕西榆林质量监测)第31届世界大学生夏季运动会在成都举行，开幕式与闭幕式分别为7月28日20：00和8月8日20：00。下图为成都某学校赤道式日晷示意图(晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，晷盘正面为上盘，背面为下盘)。据此完成6～7题。 6．该运动会开幕式和闭幕式当天，日晷晷针影子所在的位置及转动方向分别是(　　) A．开幕式：上盘，顺时针 B．开幕式：下盘，逆时针 C．闭幕式：上盘，逆时针 D．闭幕式：下盘，顺时针 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　开幕式与闭幕式分别为7月28日20：00和8月8日20：00，太阳均直射北半球，故开幕式与闭幕式的当天，晷针针影所在的位置为上盘，由于太阳东升西落，日晷晷针的影子从西向东旋转，从上盘俯视晷针影子是顺时针转动。综上所述，A项正确。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2024·陕西榆林质量监测)第31届世界大学生夏季运动会在成都举行，开幕式与闭幕式分别为7月28日20：00和8月8日20：00。下图为成都某学校赤道式日晷示意图(晷盘与地球赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心，晷盘正面为上盘，背面为下盘)。据此完成6～7题。 7．该运动会期间，成都市(　　) A．与北京的昼长差值逐步变大 B．日出时间逐渐变早 C．与北京正午太阳高度差值不变 D．正午太阳高度变大 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　第31届世界大学生夏季运动会期间，太阳直射北半球且不断向南移动，但未越过赤道，全球各地趋于昼夜等长，成都与北京的昼长差值逐步变小，A项错误；期间，随太阳直射点南移，日出时间延后，正午太阳高度变小，B、D两项错误；因两地的纬度差不变，则两地的正午太阳高度差值不变，C项正确。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·河南十所名校联考)在光伏电站工程中，绝大多数支架为固定支架。我国湖北省某地(31.5°N，113.5°E)海拔65米，固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向。目前该地将部分光伏组件改成可转动支架(如下图所示)以提高对太阳辐射的利用率。据此完成8～10题。(sin14°≈0.24、cos14°≈0.97、sin35°≈0.57、cos35°≈0.82) 8．若不考虑天气变化，该地固定支架光伏组件 获得太阳辐射能最多的月份是(　　) A．3月 B．5月 C．9月 D．1月 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向，不考虑天气变化，该地固定支架光伏组件获得太阳辐射能最多的月份正午太阳高度约为76°。当地位于为31.5°N，由正午太阳高度计算公式“H＝90°－纬度差”计算可知，此时太阳直射点的纬度约为17.5°N，5月份太阳直射点的纬度位置最接近17.5°N，B项正确。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·河南十所名校联考)在光伏电站工程中，绝大多数支架为固定支架。我国湖北省某地(31.5°N，113.5°E)海拔65米，固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向。目前该地将部分光伏组件改成可转动支架(如下图所示)以提高对太阳辐射的利用率。据此完成8～10题。(sin14°≈0.24、cos14°≈0.97、sin35°≈0.57、cos35°≈0.82) 9．若将支架改为可转动型，则北京 时间12时时光伏组件应朝向(　　) A．西北 B．西南 C．东北 D．东南 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　当地经度为113.5°E，当北京时间为12时时，该地地方时在12时之前，为上午，太阳方位为东南，为获得最好的发电效果，光伏组件应朝向东南，D项正确。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2023·河南十所名校联考)在光伏电站工程中，绝大多数支架为固定支架。我国湖北省某地(31.5°N，113.5°E)海拔65米，固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向。目前该地将部分光伏组件改成可转动支架(如下图所示)以提高对太阳辐射的利用率。据此完成8～10题。(sin14°≈0.24、cos14°≈0.97、sin35°≈0.57、cos35°≈0.82) 10．为避免遮蔽阳光和浪费土地，改为可 转动支架后两组光伏组件的距离L大约为(　　) A．2.1米 B．2.4米 C．3.5米 D．8.3米 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　改为可转动支架后两组光伏组件的距离L应为冬至日正午光伏组件的影长。冬至日时太阳能组件倾角＝90°－H(正午太阳高度)＝纬度差＝31.5°＋23.5°＝55°，光伏组件长度为2 m，因此影长L＝2/sin(90－55)°≈3.5米。故选C项。 解析 目录 R $$