第1部分 第2章 第10课时 正午太阳高度的变化（Word教参）-【优化指导】2025年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版）

第10课时　正午太阳高度的变化 课标解读 目标—新课标 结合实例，说明地球运动的地理意义。 四层—考什么 正午太阳高度的计算和正午太阳高度的变化规律。 四翼—怎么考 以人们生活中实例为背景，考查正午太阳高度变化规律对人类的影响及人类对正午太阳高度的应用。 1．太阳高度角和正午太阳高度 (1)太阳高度角 太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线(圈)上，太阳高度是0°。 (2)正午太阳高度 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．正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律 同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减；距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，距离越近，则越大。 ①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；北回归线及其以北各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。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；南回归线及其以南各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。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。 (2)季节变化规律 太阳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： 正午太阳高度 (1)同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)同一日期，距太阳直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。 (3)极点上的太阳高度等于直射点的纬度数。 核心考点一　正午太阳高度变化规律 —教考导引————————————————— 本考点主要涉及高中地理人教版选择性必修1第一章第二节“地球运动的地理意义”中的“正午太阳高度变化”部分，其主要知识“正午太阳高度的变化规律与计算”，是认识地球上太阳视运动的关键。高考常在依据图文材料创设试题情境的前提下，通过图文材料中的信息，结合生活实践，考查正午太阳高度的计算和变化规律。 [真题体验] (2023·海南卷)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成(1)～(2)题。 (1)观测当日(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长 C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长 (2)甲地位于乙地(　　) A．东南 B．西南 C．东北 D．西北 答案：(1)_D_　(2)_A_ 1．正午太阳高度的计算方法 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。如下图所示： 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′。 2．正午太阳高度的年变化幅度 (1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。 (2)回归线与极圈之间：各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。 (3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。 考向一　太阳高度的计算 2021年唯一的日全食从格林尼治时间早上7点开始，持续一个多小时。能观测到日全食的地带开始于大西洋南部，在太平洋南部结束，右图为一群天文爱好者在82°W的某地点拍摄的此次日全食。据此完成1～2题。 1．照片拍摄于(　　) A．9月4日，火地岛附近 B．9月4日，南极圈附近 C．12月4日，新西兰南岛附近 D．12月4日，80°S附近地区 2．推测拍摄地当天太阳高度的变化幅度约为(　　) A．0° B．10° C．20° D．30° 1．D　2.C　解析：第1题，由材料可知，格林尼治时间早上7点开始，而拍摄地点位于82°W，拍摄地点的地方时为7点－82°÷15°＝7点－5小时28分＝1：32，说明当地昼长夜短，太阳直射南半球，A、B项错误；新西兰的经度为166°E～178°E，C项错误，故选D项。第2题，因该日为12月4日，与冬至日相差18天，由于太阳直射点大致为4天移动一度，该日太阳直射纬度大致为23°26′－18°÷4≈19°S，则71°S及其以南地区出现极昼现象，说明当地(80°S)处于极昼期；根据计算可知，当地该日正午太阳高度为90°－(80°－19°)＝29°，该地当日子夜太阳高度为80°－71°＝9°，则该地当天太阳高度的变化幅度＝正午太阳高度－子夜太阳高度＝29°－9°＝20°。故选C。 考向二　正午太阳高度的变化规律 (2024·1月广西适应性测试)小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52′。下图为金字塔群景区示意图。据此完成3～4题。 3．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在(　　) A．公园晨练 B．午间小憩 C．欣赏日落 D．仰望星空 4．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是(　　) A．1月20日 B．3月15日 C．6月22日 D．10月15日 3．D　4.A　解析：第3题，开罗时间指东二区区时，北京使用东八区区时，根据“东加西减”的方法可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D项正确；公园晨练在早上，午间小憩在中午，欣赏日落在傍晚，均与题意不符合，A、B、C项错误。故选D项。第4题，结合所学地球运动知识可知，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日出东南、日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角(51°52′)时，即当地与直射点纬差大于胡夫金字塔北面倾角的余角(38°08′)时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同减异加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在8°9′S以南(具体计算公式为38°08′－29°59′＝8°9′S)。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月移动8个纬度，每4天移动约1°”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间，结合题干四个选项A项正确，B、C、D项错误。故选A项。 核心考点二　正午太阳高度的应用 —教考导引————————————————— 本考点主要涉及高中地理人教版选择性必修1第一章第二节“地球运动的地理意义”中的“正午太阳高度变化”部分，其主要知识“正午太阳高度变化规律的应用”，是认识地球上太阳视运动的关键。高考常在依据图文材料创设试题情境的前提下，通过图文材料中的信息，结合生活实践，考查正午太阳高度变化规律的应用。 [真题体验] (江苏卷)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，完成(1)～(2)题。 (1)仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是(　　) A．① B．② C．③ D．④ (2)为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：(1)_C_　(2)_D_ 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最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。 (2)判断所在地区的纬度 当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。 (3)确定房屋的朝向 为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。 ①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。 ②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子缩短为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，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；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，直射时日影最短(等于0)。 (5)计算楼间距、楼高 为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。 (6)计算热水器的安装角度 如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时热水器使用效果最佳。 考向一　正午太阳高度与教室采光 我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动，发现从9月23日开始，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(见下图)。10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午光照消失。一段时间后，正午太阳光再次照进本班教室。据此完成1～3题。 1．该校可能位于(　　) A．吉林省 B．河南省 C．福建省 D．云南省 2．10月23日之后，正午太阳光照再次照进高三(2)班教室的时间约为(　　) A．当年11月23日 B．当年12月22日 C．次年2月21日 D．次年3月21日 3．与高三(2)班相比，夏至日到冬至日期间，楼上高三(8)班教室内的正午光照(　　) A．同时出现，持续时间一样 B．同时出现，持续时间更长 C．更早出现，持续时间一样 D．更早出现，持续时间更长 1．A　2.C　3.B　解析：第1题，结合图示可知，该地9月23日(秋分，太阳直射赤道)该校正午太阳高度为48°，根据正午太阳高度计算公式计算可知，该地位于42°N，结合所学知识可知，吉林、河南、福建和云南四省被42°N穿过的是吉林省，A项正确。第2题，结合材料“10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午光照消失”可知，10月23日正午阳光恰好被南侧高楼遮挡，之后该地正午太阳高度逐渐变小，每天正午阳光都会被南楼遮挡，冬至之后，正午太阳高度渐大，但仍被南楼遮挡，直到下一次太阳直射点和10月23日相同时，正午太阳高度和10月23日相同，正午阳光再次恰好被南楼遮挡，之后正午阳光可以照进教室内。根据对称原则可知，太阳直射同一纬度对应的两个日期关于冬至或夏至对称，10月23日到冬至约两个月，即下一个日期为冬至后约两个月，即次年2月21日前后，C项正确。第3题，结合上题分析，该地10月23日到次年2月21日期间，正午太阳光会被南楼遮挡，即其他日期内(2月21日到10月23日)正午太阳光都可以照进教室。夏至在2月21日到10月23日日期范围内，两个教室都有正午太阳光照，因此为同时出现，C、D项错误，在10月23日时因南侧高楼对阳光的遮挡，高三(2)班教室内的正午光照消失，但高三(8)班在楼上，仍未被遮挡，正午有太阳光照，因此高三(8)班正午太阳光照持续时间更长。 考向二　正午太阳高度在热水器安装中的应用 下图为我国杭州(30°N)某中学生居住的一栋民居楼房的俯视图，房间内在A侧靠窗有一书桌，房间外阳台装有壁挂太阳能集热器。据此完成4～5题。 4．该中学生在书桌的固定点观测，发现每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落，则该日接近的节气为(　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 5．如将太阳能集热器移至北京使用，则“可调节型支架”的长度和夏季集热器集热的时间变化分别为(　　) A．缩短　变长 B．缩短　变短 C．拉长　变长 D．拉长　变短 4．D　5.A　解析：第4题，由图可知，书桌面向窗户朝正南方向，如在书桌位置通过窗户可观察到日出和日落，这代表日出的方位为东偏南，日落的方位是西偏南，从设问中可知，每年仅有一天可以观察到这种现象，说明这一天日出时东偏南为最大的角度，日落时西偏南为最大的角度，也就是昼长最短的时间，对应的节气为冬至，D项正确。第5题，北京纬度比杭州高，正午太阳高度角变小，集热器与墙面夹角减小，所以“可调节型支架”长度应缩短，C、D项错误；集热器集热时间取决于昼长，夏季时北京比杭州昼长更长，集热时间变长，B项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$