第2节 第2课时 正午太阳高度角的变化（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中地理选择性必修1（鲁教版2019）

正午太阳高度角的变化 第2课时 1 [课标要求]　结合实例，说明地球运动的地理意义。 素养解读 1.结合相关图示，运用综合思维理解正午太阳高度的变化规律。 2.根据日常观察，掌握正午太阳高度的年变化特点，提高地理实践力。 3.根据相关资料，运用综合思维理解正午太阳高度的变化在生产、生活中的应用。 2 目 录 01 四层考查内容1 落实必备知识 02 03 04 四层考查内容2 强化关键能力 四层考查内容3·4 浸润学科素养和核心价值 课时跟踪检测 四层考查内容 落实必备知识 1 1．正午太阳高度角 预读教材 (1)太阳高度角：太阳光线与______之间的夹角(如图)，简称太阳高度。 (2)正午太阳高度角：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。[注1] 地平面 2．正午太阳高度的纬度(空间)变化规律[注2] (以北半球为例) 同一时刻，各地正午太阳高度从__________________向南北两侧递减。 太阳直射点所在纬度 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 夏至日 正午太阳高度由_________向南北两侧递减，如图中___折线所示 冬至日 正午太阳高度由_________向南北两侧递减，如图中___折线所示 续表 赤道 b 北回归线 c 南回归线 a 3．正午太阳高度的季节(时间)变化规律(以北半球为例) 节气 最大值地区 最小值地区 夏至日 _________及其以北地区 _______各纬度地区 冬至日 _________及其以南地区 _______各纬度地区 二分日 __________________ 极点 北回归线 南半球 南回归线 北半球 赤道 [注1]拓展：太阳高度、太阳直射、正午太阳高度的对比 (1)太阳高度：太阳入射光线与地平面的夹角。 (2)太阳直射：太阳入射光线与地平面夹角为90°时的情况。 (3)正午太阳高度：一日中太阳高度的最大值。 (4)太阳高度为90°的时间和地点条件：时间为当地正午(地方时为12时)，地点为太阳直射点。 助解教材 [注2]深化： (1)同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)同一日期，距直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。 (3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。 (4)极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。 四层考查内容 强化关键能力 2 (2023·海南高考)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。图1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。图2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。 探究点　正午太阳高度角的变化 典例导析 (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 √ [解析]　图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，北京时间5：40杆影朝向正西，说明太阳位于正东，且此时正值日出，说明该日为春(秋)分日，全球昼夜平分，故甲乙两地昼夜等长，D正确。 (2)甲地位于乙地(　 ) A．东南 B．西南 C．东北 D．西北 [解析]　由分析可知，该日为春(秋)分日，全球昼夜等长，故甲地日出地方时为6：00，计算可知，甲地位于125°E；甲地日影朝向正北时，标杆长度与其日影长度相等，表明甲地正午太阳高度为45°，春(秋)分日，太阳直射点位于赤道，则当地纬度为45°N。 √ 同一日，乙地正午太阳高度为30°，且位于正南，可知乙地的纬度为60°N；此时北京时间为12：20，计算可知，乙地位于115°E。因此，甲、乙两地的地理坐标分别是：甲(45°N，125°E)、乙(60°N,115°E)，故甲地位于乙地的东南方向，A正确。 1．正午太阳高度的变化规律 (1)正午太阳高度的季节变化规律 综合思维 北回归线及其 以北地区 一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后) 南回归线及其 以南地区 一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后) 南、北回归线 之间(除赤道外) 一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后) 赤道地区 一年有两次最大值(春分日、秋分日)，两次最小值(夏至日、冬至日) 递变规律 来增去减(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) 续表 (2)正午太阳高度的年变化规律 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′ 回归线至 极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′) 极圈以 内地区 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′ (3)正午太阳高度的变化幅度 ①赤道地区和南、北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为23°26′。 ②0°到南、北纬23°26′之间的地区(或热带地区)，年正午太阳高度最大差值从23°26′增大到46°52′。 ③南、北纬23°26′到南、北纬66°34′之间的地区(或南北温带)，年正午太阳高度最大差值均为46°52′。 ④南、北纬66°34′至极点之间的地区(或南北寒带)，年正午太阳高度最大差值从46°52′减小到23°26′。 2．正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°－两点纬度差。 说明：“两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北半球，两点纬度差为两点的纬度之和。如下图所示： 当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度是： HA＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是： HC＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。 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，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (4)推断楼间距 　一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；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)。 (5)确定太阳能热水器集热板的安装角度 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，如图所示： 如图示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。读图，完成1～2题。 针对训练 1．①地位于(　 ) A．赤道 B．北回归线 C．南极圈 D．南回归线 解析：读图可知，①地一年中正午太阳高度角在60°到90°之间，且出现两次相同的太阳高度角，可以判断①地位于赤道地区，A正确。 √ 2．②地年内太阳高度角的变化幅度为(　 ) A．23°26′ B．43°08′ C．46°52′ D．66°32′ 解析：根据图示信息可知，②地一年中正午太阳方向永远位于正南，且最大正午太阳高度为90°，可知②地位于北回归线，则其一年中正午太阳高度角的变化幅度为46°52′(最大值为90°，最小值为太阳直射点位于南回归线时)，C正确。 √ 太阳天顶角(θ)是指太阳光线入射方向和天顶方向的夹角，与太阳高度角(H)互为余角，下图示意太阳天顶角与太阳高度角关系。据此完成3～5题。 3．白天，太阳天顶角(　 ) A．不断减小 B．不断增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 解析：读图并结合材料分析可知，太阳天顶角与太阳高度角互余。一天中，从日出到正午，太阳高度角不断增大，则太阳天顶角不断减小；从正午到日落，太阳高度角不断减小，则太阳天顶角不断增大，C正确。 √ 4．一年中海口市(20°N,110°E)的正午太阳天顶角(　 ) A．近日点时最小 B．远日点时最小 C．夏至日最小 D．冬至日最小 解析：读图并结合材料分析可知，太阳天顶角与太阳高度角互余，则一年中，正午太阳高度角最大时，太阳天顶角最小，反之太阳天顶角最大。 √ 海口市的纬度为20°N，一年中有两次太阳直射(6月9日前后和7月4日前后)，当太阳直射时，一年中正午太阳高度角最大，太阳天顶角最小为0，地球处于远日点时为7月初，B正确； 夏至日为6月22日前后，近日点为1月初，太阳均不直射，太阳高度角不是最大，因此，太阳天顶角不是最小，A、C错误； 冬至日时，海口的正午太阳高度为一年中最小，此时太阳天顶角最大，D错误。 5．一年中，海口市(20°N,110°E)的正午太阳天顶角最大差值是(　 ) A．43° B．43.5° C．46.5° D．47° √ 解析：读图并结合材料分析可知，太阳天顶角与太阳高度角互余，则一年中，海口市(20°N,110°E)的正午太阳天顶角最大差值等于正午太阳高度角的年内最大差值，正午太阳高度角H＝90°－纬度差，海口市的纬度为20°N。即90°－[90°－(23°26′＋20°)]＝43°26′≈43.5°，B正确，A、C、D错误。 吕老师工作多年后，准备在某城区(29°N,120°E) 买房。小区布局如图所示，吕老师选择的是17号楼。 已知楼间距均为45 m，每栋楼层高2.8 m，共25层， 总体上楼层越高房价越贵。据此完成6～7题。(tan 37.5≈0.77) 6．在满足全年都有采光的情况下，吕老师适宜选择的最佳楼层是(　 ) A．11层 B．14层 C．17层 D．20层 √ 解析：城区纬度位于29°N，冬至日正午太阳高度＝90°－(29°＋23.5°)＝37.5°，楼间距均为45 m，为确保一年内正午阳光照射不受影响，则南面楼高不能超过45 m×tan 37.5≈34.65 m，因为楼层高2.8 m，故南面楼层高度不能超过12层。因此在17号楼要想正午室内不出现晒不到太阳情况，则楼层应大于13层(每栋楼楼层共25层)，又因为总体上楼层越高房价越贵，从经济实用角度不要太高楼层，故选择14层，B正确。 7．从地球运行至公转轨道近日点开始之后的半年内，正午照射到吕老师屋内的阳光面积(　 ) A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 √ 解析：每年的1月初，地球位于公转轨道的近日点位置，从地球运行至公转轨道近日点开始之后的半年内，即从1月初至7月初，故半年内经过夏至日；正午太阳高度角与正午照射到屋内阳光面积呈负相关。故从1月初到夏至日，随着正午太阳高度角变大，正午照射到屋内阳光面积变小；从夏至日至7月初，随着正午太阳高度角变小，正午照射到屋内阳光面积变大。由此可知，D正确，排除A、B、C。 四层考查内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 一、科学探究——正午太阳高度变化与生产生活 [材料]　某校(位于北回归线以北)地理课外小组做了如下实践活动。如图1所示，在学校操场上树立一垂直于地面的旗杆，杆高为h，OP为正午旗杆的影子，OM垂直于OP，测得OP长度为一年中最长，且为h·cot 36°34′。(tan 35°≈0.7，tan 45°＝1，tan 60°≈1.732) 房地产开发商在M楼南建造了一幢商品住宅楼(如图2)，某户居民买到了M楼一层的一套房子，于元旦前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。 [问题设计] 1．根据采集的数据，推算该地的纬度。 提示：30°N。由OP长度为一年中最长可知，该日为冬至日，太阳直射点位于南回归线上。杆高为h，影长为h·cot 36°34′，可知该日正午太阳高度为36°34′。此时根据正午太阳高度的计算公式，可得36°34′＝90°－(x＋23°26′)，即x＝30°。 2．该房主准备以“争取采光权”向相关部门投诉，你认为他能胜诉吗？请从地理角度说明理由。 提示：能。由材料可知OP长度为一年中最长，且为h·cot 36°34′，可知该地冬至日正午太阳高度为36°34′，与35°最为接近。根据南楼高69 m和tan 35°≈0.7，可计算出楼间距最少应为98.6 m。而实际楼间距仅为40 m，远小于这个距离，因此一年之中在冬至日前后会有相当长一段时间，M楼一楼接受不到阳光照射。 3．如果开发商败诉，那么今后若计划在南楼南面再建造楼房的话，应该采取哪些有效的实际措施，来保障南楼住户的采光权？ 提示：如果新建楼房高度不变，则要加大楼间距至98.6 m；如果楼间距不变(40 m)，则新建楼房要减小高度至28 m(tan 35°×40≈0.7×40＝28)。 住宅日照标准 住宅的日照标准，即根据各地区的气候条件和居住卫生要求确定的向阳房间在规定日获得的日照量，是编制居住区规划时确定房屋间距的主要依据。日照量包括日照时间和日照质量两个指标。 2019年10月1日起正式实施的《民用建筑设计统一标准》规定建筑日照标准应符合下列要求： (1)每套住宅至少应有一个居住空间获得日照，该日照标准应符合现行国家标准《城市居住区规划设计规范》GB50180有关规定。 (2)宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居住空间相等的日照标准。 (3)托儿所、幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小3小时的日照标准。 (4)老年人住宅、残疾人住宅的卧室、起居室，医院、疗养院半数以上的病房和疗养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2小时的日照标准。 [材料]　《说文解字》中有“晷，日影也。”日晷就是利用太阳的位置来指示时间的一种仪器。赤道式日晷是日晷中最简单、最常见的一种，其晷盘面平行于赤道平面，晷针与晷盘面垂直且晷盘上刻度等分。为了加深对日晷的了解，位于杭州(30°N，120°E)的地理研学小组采用泡沫材料自制了一个赤道式日晷。 二、家国情怀——传统文化与地理研学 [问题设计] 1．请指出组装日晷时，晷针与地平面的角度以及摆放时晷盘上表面的朝向。 提示：晷针与地面夹角为30°；晷盘上表面朝北。 2．比较冬至日和夏至日时晷针影子特征的异同。 提示：同：影长相等。异：冬至日影子在晷盘划过的弧度短(或夏至日长)；夏至日影子在晷盘上面，为顺时针方向运动，冬至日影子在晷盘下面，为逆时针方向运动。 3．请说出用日晷指示时间的不足之处。 提示：精确度不够；夜晚不能使用；阴天不能使用。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 智能光伏面板可跟随太阳移动的轨迹自动调节方向、仰角，实现全时段发电效率最大化。如图示意我国某地(40°N)北京时间13时的智能光伏面板的仰角及其朝向。据此完成1～3题。 6 7 8 9 10 11 12 13 1．图示时刻，太阳直射点的纬度约为(　 ) A．5°N　　B．5°S C．10°N D．10°S 解析：结合图示，目前太阳能光伏面板朝向正南，说明该地地方时为12时，太阳高度角达到最大是45°，当地纬度是40°N，由正午太阳高度计算公式H＝90°－(当地纬度与太阳直射点纬度差值)可知，当地纬度与太阳直射点纬度差值为45°，由于当地纬度是40°N，所以太阳直射点的纬度约为5°S，B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2．该智能光伏面板所在地区的经度是(　 ) A．75°E B．90°E C．105°E D．135°E 解析：结合图示，目前太阳能光伏面板朝向正南，说明该地地方时为12时，太阳高度达到最大，此时北京时间为13时，说明该地在120°E的西侧，时间相差1小时，经度相差15°，经计算可得知该地的经度为105°E，C正确，A、B、D错误。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．春分日9时，该智能光伏面板应朝向(　 ) A．西北 B．东北 C．西南 D．东南 解析：春分日当地地方时6时日出在正东附近，而当地正午时刻太阳朝南，春分日9时，太阳位于正东和正南之间，应位于东南侧，所以该智能光伏面板应朝向东南，D正确，A、B、C错误。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 圭表(如图)是我国使用最早的计时工具之一。 它由两部分组成，垂直立于地面的标杆为表，南北方 向平放的测影尺为圭，垒土为圭，立木为表，测日 影，定四时，指导划分四季制定历法。适合使用圭表的地区一年中，冬至日正午太阳高度最低，夏至日正午太阳高度最高。据此，完成4～5题。 2 3 4 4．下列省区不适合使用圭表的是(　 ) A．吉林 B．河北 C．江苏 D．海南 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：结合材料可知，适合使用圭表的地区一年中，冬至日正午太阳高度最低，夏至日正午太阳高度最高的地区，海南位于北回归线以南，夏至日正午太阳高度角并不是最大，不适合使用圭表，吉林、河北、江苏冬至日正午太阳高度最低，夏至日正午太阳高度最高，适合使用圭表，D正确，A、B、C错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．圭表测得冬至日之后几天的影长变化最为明显，是因为该时段地球(　 ) A．自转速度较快 B．公转速度较快 C．自转速度较慢 D．公转速度较慢 解析：冬至日之后的几日，地球公转至近日点附近，公转速度较快，使得影长变化最为明显，B正确，D错误； 同一个地方的自转速度无变化，A、C错误。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 在长期的训练过程中，乌鲁木齐某高中篮球队教练发现面向太阳光投篮会降低投篮命中率，下图是该校室外篮球场及投篮点示意图。读图，完成6～7题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6．在北京时间12：30，阳光影响投篮命中率最低的点最可能是(　 ) A．①　　　 B．②　　　 C．③　　　 D．④ 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：乌鲁木齐位于北回归线以北地区，正午太阳常年从正南方照射而来。由所学知识可知，乌鲁木齐经度与120°E(120°E地方时为东八区区时，即北京时间)相差约30°，时间相差2小时，当北京时间12：30时，乌鲁木齐时间约为上午10：30，由于正午太阳位于正南方，故此时太阳应在东南方位。所以在西北方向(③)投篮时，面向太阳光，投篮命中率最低。即选C。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7．一年中，正午篮筐的影子在最北位置时(　 ) A．该地日出将推迟 B．南半球各地正午太阳高度达一年中最大 C．地球运动到近日点 D．该地气温达一年中最低 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：乌鲁木齐位于北回归线以北，正午太阳常年从正南方照射而来。当正午篮筐的影子在最北位置时，即正午太阳高度达到一年中的最小值，为12月22日。12月22日，乌鲁木齐昼长为一年中最短，日出时刻最晚，A正确； 12月22日，太阳直射点位于南回归线，南回归线及其以南地区，与太阳直射点间的纬度差达到一年中的最小值，正午太阳高度达到一年中的最大值，B错误； 1月初，地球运动到近日点，C错误； 北半球气温一般在1月份达一年中的最低，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 下图为我国某学校的手绘景观图。据此完成8～10题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8．该校行政楼和教学楼的楼间距为11.5 m，行政楼高度为20 m，夏至日正午时行政楼的日影刚好不会遮到教学楼，则该校位于(　 ) A．云南 B．湖北 C．北京 D．黑龙江 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：根据题干可知，该校行政楼和教学楼的楼间距为11.5 m，行政楼高度为20 m，夏至日正午时行政楼的日影刚好不会遮到教学楼，判断影长为11.5 m，可计算出该地正午太阳光线与地面的正切函数值为20 m÷11.5 m≈1.739，根据tan 60°＝1.732，说明该地夏至日正午太阳高度接近60°；根据正午太阳高度＝90°－|纬度差|可知，该地纬度接近90°－60°＋23°26′＝53°26′N，四选项中只有黑龙江处于该纬度，D正确，A、B、C错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．该校组织校园定向活动，出发点在旗杆下，已知①号标点在出发点西南方，②号标点在①号标点的北方，③号标点在②号标点的东南方，则③号标点的实际位置在图中(　 ) A．P处 B．Q处 C．M处 D．N处 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：根据图中指向标判读方向，出发点在旗杆下，已知①号标点在出发点西南方，①号标点应在M处，C错误； ②号标点在①号标点的北方，②号标点应在N处，D错误； ③号标点在②号标点的东南方，③号标点应在Q处，A错误，B正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10．当旗杆的影子指向信号塔时，定向活动结束，则此时北京时间约为(　 ) A．8：00 B．17：00 C．18：30 D．20：00 解析：当太阳位于正西时，当地地方时应为18：00；当旗杆的影子指向信号塔时，影子位于东偏南约45°，则太阳位于西偏北45°，因此当地时间约为：18：00＋45°÷15°＝21：00；黑龙江与北京时间东八区约差1小时，因此此时北京时间约为20：00，D正确，A、B、C错误。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第31届世界大学生夏季运动会于2023年7月28日—8月8日在成都举办，这是中国西部城市第一次举办世界性综合运动会。捷克队在8月6日19：30开始的男篮决赛中对战巴西(捷克4月至10月使用夏令时，即一般在天亮早的夏季人为将时间调快1小时)。下表为世界部分城市地理坐标。据此完成11～12题。 2 3 4 成都 布拉格(捷克) 巴西利亚(巴西) 北京 103°E,31°N 14°E,50°N 48°W,16°S 120°E,40°N 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11．某布拉格球迷团计划包机赴现场观看篮球决赛，飞行时间约10小时，其最合适的当地起飞时间是(　 ) A．8月6日3：30 B．8月6日2：00 C．8月6日5：30 D．8月7日0：30 解析：由布拉格经度可知，布拉格位于东一区，北京时间采用的是东八区的区时，捷克4月至10月使用夏令时，当布拉格8月6日3：30时，其实际时间为2：30，可计算出此时北京时间为9：30，飞机飞行10小时，到达成都时北京时间为8月6日19：30，比赛已经开始，最合适的时间应在比赛开始前到达，A错误； 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 同理当布拉格8月6日2：00时，可求出到达时北京时间为8月6日18：00，比赛还未开始，B正确； 当布拉格8月6日5：30时，求得飞机到达时北京时间为8月6日21：30，比赛已经开始，C错误； 当布拉格8月7日0：30时，求得飞机到达时北京时间为8月7日16：30，比赛已经结束，D错误。故选B。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12．大运会期间成都(　 ) A．日出东偏北日落西偏南 B．正午太阳在正北方向 C．正午日影长度逐渐变短 D．日出方位逐渐偏南 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：7月28日—8月8日太阳直射点位于北半球，向南移，成都日出东北，日落西北，A错误； 正午太阳在正南方向，B错误； 期间正午太阳高度角逐渐变小，正午日影长度逐渐变长，C错误； 日出方位从南北来看逐渐偏南，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13．阅读材料，完成下列问题。 甲、乙、丙三地同学设计“影子长度”探究学习活动，6月22日，他们在当地时间10：00—14：00每隔一小时测量直立杆(杆长1 m)的影子长度，所得数据制成下图。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)判断甲、乙、丙三地纬度由低到高的顺序，并说明理由。 (2)同日期某同学(23°26′N,0°)参与该探究学习活动，请参照上图绘制当地正午前后日影情况图。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：第(1)题，由材料可知，当天是6月22日，正值夏至日前后，太阳直射点在北回归线上；由图中甲地直立杆正午影子长度为0，可确定甲地受太阳直射，纬度为23°26′N; 乙地正午直立杆影长为1 m，杆长1 m，则正午太阳高度为45°，乙地影子朝南，说明乙地位于北回归线以南45°，乙地位于H＝90°－(当地地理纬度－23°26′)＝45°，由此可知当地地理纬度是21°34′S；丙地直立杆影子向北，说明位于北回归线以北；即大于23°26′N；所以三地的纬度是乙、甲、丙。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第(2)题，由当地地理位置(23°26′N,0°)可知，正午太阳高度是90°，杆影长度为0；该点位于北半球，其他时间点的杆影位于偏南的位置；6月22日，他们在当地中时区的时间10：00—14：00，对应北京时间东八区分别是18时、19时、20时、21时、22时。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 参考答案：(1)乙、甲、丙。理由：甲地正午被太阳直射，纬度为23°26′N; 乙地正午影长为1 m，杆长1 m，则正午太阳高度为45°，乙地影子朝南，说明乙地位于北回归线以南45°，乙地位于21°34′S；丙地影子向北，说明位于北回归线以北，即大于23°26′N。 (2) 2 3 4 如图为我国杭州(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1～2题。 1 2 3 1．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．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 解析：由图可知，书桌面向窗户朝正南方向，在书桌位置通过窗户可观察到日出和日落，则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，对应的节气为冬至日。 1 2 3 √ 2．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 解析：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错误，A正确。 √ 1 2 3 3．阅读图文材料，完成下列要求。 研究性学习是一种重要的学习方式，有利于培养学生的实践能力和创新能力。常州某学校地理兴趣小组通过调查房屋采光来研究地球运动给日常生活带来的影响。兴趣小组在调查中发现，部分建筑布局并非严格的南北朝向，而是有一定的偏角。图1为某小区部分楼房的俯视图，图2为该小区房屋户型图。 1 2 3 1 2 3 (1)分析小区中D栋商品房阳台朝向以及这样布局的目的。 (2)兴趣小组调查发现，在一年的某些时段，该小区房屋内正午屋内的光照面积不断变大，分析该现象发生的最大时段并解释其发生的原因。 (3)兴趣小组调查还发现，在一年的某些时段，该小区B栋房屋北窗也能接受阳光的照射，分析该时段常州的昼夜长短情况并在下图中画出其中某日物影的移动轨迹。 1 2 3 解析：第(1)题，读图2可知，阳台在南侧，常州位于北回归线以北的区域，正午太阳始终在南，读图1可知，故D栋商品房阳台朝向东南，目的是获得更多的太阳光照；利于阳光照入房屋深处；朝向正南易受B楼阻挡，朝向东南可以减少B楼遮挡的影响。 第(2)题，该小区房屋内正午屋内的光照面积不断变大，说明正午太阳高度在减小，入射的光照面积变大；太阳高度角减小说明太阳直射点向南移动，故为夏至日(6月22日前后)至冬至日(12月22日前后)。 1 2 3 第(3)题，该小区B栋房屋北窗也能接受阳光的照射，说明太阳直射点位于北半球，且太阳高度角大，故昼长夜短，此时太阳东北升，西北落，正午在正南，故为早上影子朝西南，影子最长；傍晚影子朝东南，影子最长；正午影子朝正北，影子最短。顺时针旋转。 参考答案：(1)东南；获得更多的太阳光照；利于阳光照入房屋深处；减少B楼遮挡的影响。 (2)夏至日(6月22日前后)至冬至日(12月22日前后)；原因：太阳直射点南移，正午太阳高度变小，影子变长，入射的光照面积变大。 1 2 3 (3)昼长夜短。 1 2 3 (2)确定房屋的朝向 在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 (3)判断日影长短及方向 太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律是：日出最长正午最短日落最长，且日影方向与太阳方向相反。 级—强化基础、注重综合 级—突出应用、体现创新 $$