内容正文:
2024届地理一轮(自然) 限时讲授 合作交流 大胆展示 当堂检测
学案6 地球公转的地理意义--正午太阳高度
备课时间: 上课时间: 备课人:王成礼
【教学目标】
综合思维:从时空综合的角度分析昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律、季节变化和五带分布等自然现象。
区域认知:根据纬度位置认识不同地区昼夜长短、正午太阳高度的特征。
地理实践力:观察日出日落方位,分析太阳能集热板、楼间距等实例与相关原理、规律的关系。
【预习新知】
1、 正午太阳高度的变化规律
原理:离直射点距离越 (纬度差越小),正午太阳高度越 ;
1.纬度变化规律(据图填表)
(1)夏至日,正午太阳高度由 向南北两侧递减,如图中 折线所示
(2)冬至日,正午太阳高度由 向南北两侧递减,如图中 折线所示
(3)春、秋分日,正午太阳高度由 向南北两侧递减,如图中 折线所示
2.季节变化规律
(1)北半球夏至日,北回归线 以北各地区达最大值, 各纬度达最小值;
(2)北半球冬至日,南回归线 以南各地区达最大值, 各纬度达最小值;
(3)春、秋二分日, 达最大值。
二、四季更替和五带划分
1.四季更替
夏季,一年中白昼较 、正午太阳高度较 ,气温较 的季节;冬季,一年中白昼较 、正午太阳高度较 ,气温较 的季节
2.五带划分
【技法突破】
一、.正午太阳高度的变化规律
1.正午太阳高度的季节(年变化)变化规律(以北半球为例)
(1)赤道上:两次最大,春分日和秋分日太阳高度为90°;两次最小,冬至日和夏至日时为66°34′
(2)赤道与北回归线之间的地区:有两次直射现象,两次最大值为90°,一次最小值在冬至日
(3)北回归线上:一次直射为最大值在夏至日达90°,一次最小值在冬至日
(4)北回归线与北极圈之间:一次最大值小于90°,在夏至日,一次最小值在冬至日
(5)北极点上:春分至秋分出现极昼,正午太阳高度角大于0°,其中一次最大在夏至日,秋分至春分出现极夜,正午太阳高度小于0°
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,正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′。X纬度上为(X+23°26′)。
(2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)南极圈以南和北极圈以北:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′),极圈上为46°52′,极点上为23°26′。
二、正午太阳高度的计算
1.计算太阳高度(特殊点)
(1)晨昏线上太阳高度为0°。 (2)直射点上太阳高度为90°。
(3)极昼范围内的0时太阳高度:h=当地地理纬度+太阳直射点纬度-90°或者h=当地地理纬度-出现极昼的最低纬度。如6月22日,70°N的0时太阳高度角为:h=70°+23°26′-90°=3°26′。
2.计算正午太阳高度
H=90°-两点纬度差。
两点纬度差为当地纬度与太阳直射点纬度之间的差。若两点同为北纬或南纬,两点纬度相减即为纬度差;若一点为北纬,一点为南纬,两点纬度相加即为纬度差。
3.计算当地纬度
三、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,当地的地方时为 时,此时日影最短。
2.确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝 ;
3.推断正午日影长短及楼间距,确定房屋照射面积
(1)正午太阳高度越大,日影越 ,房屋内照射面积越
(2)一般来说,纬度较低的地区,楼间距较 ;纬度较高的地区,楼间距较大。为了保证一楼全年都有阳光照射,北回归线以北地区建造楼房时,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)。
4.太阳能热水器集热板的安装角度和不同季节的调节角度
(1)太阳能热水器集热板与地面的夹角:为了最大限度地利用太阳能资源,太阳能集热板与地面之间的夹角(α)最好等于该地与太阳直射点所在地的纬度差,或者说和当天正午太阳高度角(H)互余,如图:
(2)一年内调整的幅度:正午太阳高度的变化幅度。
【当堂检测】
北京某中学开展观测影长变化的地理实践活动,图为某日三个时刻拍摄的同学影子的照片,其中有一张为北京时间12:00拍摄。据此完成下面小题。
1.下列日期中,该日可能是( )
A.1月1日 B.4月1日 C.7月1日 D.10月1日
2.图示照片拍摄时间的先后排序是( )
A.①②③ B.①③② C.②③① D.③②①
3.若乌鲁木齐(87°E)某学校同日开展活动测量该日最短影长,拍摄时间应选择北京时间
A.9:48 B.13:44 C.14:00 D.14:12
(淮安一模)龙门石窟位于河南省洛阳市,是我国珍贵的石刻艺术宝库,也是我国第一批重点文物保护单位。其中“大卢舍那像龛”坐西朝东,是龙门石窟规模最大的摩崖像龛,窟内共有九尊造像,阳光一年四季均可照射到窟内。下图为大卢舍那像龛造像位置示意图。据此完成:
4. 对龙门石窟文物安全稳定性威胁最大的是( )
A 物理风化 B. 化学溶蚀 C. 地壳运动 D. 风力掩埋
5. “大卢舍那像龛”不同朝向壁面温度日变化幅度( )
A. 南壁>正壁>北壁 B. 北壁>正壁>南壁 C. 正壁>北壁>南壁 D. 正壁>南壁>北壁
6. 冬至日,接受光照时间最长的是( )
A. 卢舍那大佛 B. 迦叶 C. 文殊菩萨 D. 北壁力士
(2021·浙江卷)我国某中学生发现,在书桌的固定观测点上,每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。完成:
7.若乙为该日日出位置,则该窗朝向( )
A.正南 B.东北 C.正北 D.西南
8.若该日日出为北京时间6点56分,日落地方时为18点59分,正午太阳高度为83.8°,则该学生所在地最可能是( )
A.济南 B.广州 C.武汉 D.拉萨
表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成:
春分日
夏至日
秋分日
冬至日
甲城市
64
87.5
64
40.5
乙城市
46
69.5
46
22.5
9.甲、乙两城市的纬度差值为( )
A.18° B.24° C.38° D.44°
10.某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等,则该城市的经纬度位置可能是( )
A.44°N,175°E B.44°S,70°W C.46°S,175°E D.46°S,70°W
学案6 【答案】1.A 2.C 3.D
【解析】3.根据材料可知,该中学位于北京,北京时间12:00约为当地正午时分,同学影长为三张照片中最短,结合图片可知③为正午时分拍摄,而图中同学影长明显长于身高,说明该地此时正午太阳高度小于45°,结合正午太阳高度计算公式可知,太阳直射点此时位于5°S以南区域,因此该日可能为1月1日或10月1日;10月1日离秋分日9月23日前后约有7-8天,由于太阳直射点每月约移动8个纬度,因此10月1日太阳直射点约位于2°S附近,D错误,A正确;4月1日、7月1日这两天太阳位于北半球,BC错误。故选A。
4.根据所学可知,北京位于北回归线以北地区,正午时分太阳位于正南方,影朝正北方。结合图③可知,该同学右手朝南,左手朝北,正面朝东,背面朝西,因此图①影朝东北,太阳位于西南方向,为下午时分;图2影朝西北,太阳位于东南方向,为上午时分。因此图示照片拍摄时间的先后排序是②③①,C正确,ABD错误。故选C。
5.根据所学可知,测量某日最短影长应选择当地正午时分,即地方时12时,乌鲁木齐位于87°E,与东八区中央经线120°E相差33个经度,时间上相差2小时12分钟,由于北京位于乌鲁木齐的东方,故当乌鲁木齐地方时为12时,北京时间为14时12分,D正确,ABC错误;故选D。
【答案】4. A 5. B 6. D
【1题详解】
河南属于温带季风气候,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,且“阳光一年四季均可照射到窟内”,在风吹、日晒及温度变化等影响下,物理风化作用明显,石窟岩层容易发生风化裂隙、岩层脱落等,对龙门石窟文物安全稳定性造成巨大威胁,A正确。化学溶蚀和地壳运动对石窟文物也会产生一定影响,但不是最大的威胁,BC错误。石窟位于崖壁上,不易受风力掩埋,D错误。故选A。
【2题详解】
根据所学可知,正午前后太阳辐射最强,受其影响,壁面温度也会较高。“大卢舍那像龛”坐西朝东,北壁是阳面,一天中绝大多数时间尤其是正午前后北壁可接受太阳照射,因此白天壁面温度高;南壁为阴面,正午前后不能接受太阳照射,白天壁面温度最低;正午前后,正壁只有南侧可接受太阳照射,因此白天壁面温度居中。夜晚三个朝向的壁面温度相差不大。据此可知,壁面温度日变化幅度最大的是北壁,最小的是南壁,正壁居中,B正确,ACD错误。故选B。
【3题详解】
冬至日,日出东南,日落西南。根据佛像位置图可知,该日日出东南时,大致各佛像都可以被阳光照射,随着太阳向南方移动,位于南壁的佛像首先结束光照,午后,随着太阳的西移,正壁逐渐结束光照,而北壁结束光照最晚。因此选项所列四个佛像中,接受光照时间最长的是北壁力士,D正确,ABC错误。故选D。
【答案】7.C 8.D
【解析】3.夏半年,我国日出东北、日落西北;冬半年,我国日出东南、日落西南;春秋分,正东日出、正西日落。如图,甲乙在180°的视线范围内,时间上不可能是春秋分,空间上应面向正北或正南。若乙为该日日出位置,甲则为日落位置,如果朝向正南,则乙为西南应为日落位置,与材料不符,则图示窗户朝向正北,故选C。
4.正午太阳高度能达到83.8°的城市应在30°N以内,且为昼长夜短的夏半年。日落地方时距正午相差6小时59分,则日出地方时也应相差6小时59分,即日出地方时为5点01分,这与北京时间(中央经线120°地方时,东八区区时)相差1小时55分,约30°经度,即约东经90°,最有可能是拉萨。故选D。
【答案】9.A 10.B
【解析】1.根据表中信息,可以判断出甲乙两地在夏至日正午太阳高度角最大,在冬至日正午太阳高度角最小,因此可以判断出甲乙两城市位于北半球。由于某地某时的太阳高度角(H)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)。北纬为正,南纬为负。根据正午太阳高度的计算公式可知,两地的正午太阳高度差为两地的纬度差。所以由表可知,甲、乙城市的纬度差为18°。所以A正确。BCD错误。故选A。
2.根据表中信息,可以判断出甲乙两地在夏至日正午太阳高度角最大,在冬至日正午太阳高度角最小,因此可以判断出甲乙两城市位于北半球。由于某地某时的太阳高度角(H)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)。北纬为正,南纬为负。根据正午太阳高度的计算公式可知,乙城市位于44°N,由于纬度数值相同,南北相反的两点一地的夜晚时间与另一地的白昼时间相同,所以44°S纬线上的任何城市的夜长均与乙城市昼长相等,所以则该城市的经纬度位置可能是44°S,70°W,所以B正确。ACD错误。故选B。
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