第1部分 大单元3 第10课时 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分（课件PPT）-【优化指导】2026年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版）

高考总复习 地理 大单元三 地球的运动 第10课时　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 课标要求 教考要点 学科素养 结合实例，说明地球运动的地理意义。 正午太阳高度的计算、变化和应用。 1.[综合思维]结合实际和图文资料，分析正午太阳高度的变化规律。 2．[地理实践力]通过实验，测算正午太阳高度的大小；观察不同日期正午太阳方位的变化。 3．[人地协调观]分析正午太阳高度的变化在生活中(居民楼采光、楼间距测算、太阳能热水器安装等)的应用。 基础知识 自主梳理 一、太阳高度角 1．概念：________与______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。如图中的__。 2．大小：在__________上，太阳高度为90°；在______上，太阳高度为0°。 太阳光线 地平面 h 太阳直射点 晨昏线 基础知识 自主梳理 二、正午太阳高度 最大值 1．概念：一天中太阳高度的______出现在正午(地方时________)。如图中的__。 2．变化原因：黄赤交角的存在，__________的南北移动。 12：00 H 太阳直射点 基础知识 自主梳理 3．变化规律 (1)纬度分布 同一时刻，正午太阳高度由__________所在纬度向南北两侧递减。 (2)季节变化 太阳直射点 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 ____________ 冬至日 ____________________ 北半球各纬度 二分日 赤道 极点 南半球各纬度 南回归线及其以南地区 基础知识 自主梳理 三、四季更替和五带划分 1．四季更替 (1)成因 基础知识 自主梳理 (2)划分(以北半球为例) 类型 范围 春季 夏季 秋季 冬季 天文 四季 过渡 季节 一年内白昼____、正午太阳高度____的季节 过渡季节 一年内白昼____、正午太阳高度____的季节 气候 四季 3、4、5月 ________月 _________月 _________月 最长 最高 最短 最低 6、7、8 9、10、11 12、1、2 基础知识 自主梳理 2.五带划分 (1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。 (2)五带划分 基础知识 自主梳理 1．太阳方位、太阳高度与日影朝向、长短 日影朝向与太阳方位相反。太阳高度越大，日影越短，一天中正午的日影最短。上图中，若A、B时刻与正午的时间间隔相等，则两时刻太阳高度相等，日影长度相等。 基础知识 自主梳理 2．正午太阳高度的几个特点 (1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)对称规律：与太阳直射点所在纬线南北对称的两条纬线上，正午太阳高度相等。 (3)极点上的太阳高度等于太阳直射点的纬度数。 (4)刚好发生极昼地区的正午太阳高度等于太阳直射点纬度数的2倍。 基础知识 自主梳理 3．正午日影朝向 (1)北极点：朝正南。 (2)北回归线～北极点(不包括极点)：朝正北。 (3)南极点：朝正北。 (4)南回归线～南极点(不包括极点)：朝正南。 (5)南、北回归线之间：因太阳直射点不同而出现朝北、朝南或无日影的情况。影子朝向取决于该地所在纬线与太阳直射点的相对位置。 基础知识 自主梳理 题源► 选择性必修1P11 就季节变化而言，在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度夏至日达最大值，冬至日达最小值；在南回归线及其以南的纬度带，情况正好相反。 基础知识 自主梳理 考向► 同一地点正午太阳高度的时间变化 (经典真题北京卷)某地理小组连续多日在北纬27°附近同一地点用木杆测量正午太阳高度角，记录的木杆影长数值先增大、后减小。据此完成下题。 该小组测量影长的时间段是(　　) A.立春—惊蛰 B．芒种—小暑 C.白露—寒露 D．大雪—小寒 D 基础知识 自主梳理 在国际气象界，“二十四节气”被誉为“中国的第五大发明”，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“二十四节气”是中国先秦时期开始订立，汉代完全确立的用来指导农事的补充历法。 你能说出“二十四节气歌”吗？“二十四节气”中哪些节气的昼长与大寒这一天的夜长相等？ 答案：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。其中小满、大暑的昼长与大寒这一天的夜长相等。 基础知识 自主梳理 命题点一　正午太阳高度的变化规律 1．正午太阳高度的变化规律 (1)空间变化规律：“远小近大” 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。 (2)年变化规律：“来增去减” 太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大；移去则减小。 核心要点 突破重难 (3)区域变化规律 回归线之间 ①有太阳直射现象 ②正午太阳高度年变化幅度＝α＋23°26′(α为当地纬度) 核心要点 突破重难 回归线与极圈之间 ①无太阳直射，无极昼、极夜现象 ②正午太阳高度年变化幅度＝46°52′ 极圈与极点之间 ①有极昼、极夜现象 ②正午太阳高度年变化幅度＝113°26′－α(α为当地纬度) 核心要点 突破重难 2.正午太阳高度的年变化幅度 核心要点 突破重难 (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′。 核心要点 突破重难 考向一　不同地点正午太阳高度的变化 (2022·海南卷)1909年5月，广东水师提督李准率领水师官兵乘伏波舰、琛航舰巡查南海诸岛。在今三沙市西沙区测绘地图，勘察岛屿，勒石竖旗，逐一命名，其中琛航岛(16°27′N，111°42′E)以琛航舰命名。李准滩(7°48′N，110°28′E)位于三沙市南沙区，是为了纪念李准当年巡查南海诸岛而命名(见下图)。据此完成1～2题。 核心要点 突破重难 核心要点 突破重难 1．一年内李准滩的正午太阳高度与琛航岛相比，正确的是(　　) A．夏至日都达到最大值 　 B．始终大于琛航岛 C．冬至日都达到最小值 　 D．达到90°的次数多 2．依据所学地理知识推断(　　) A．琛航岛的昼夜长短变化幅度比李准滩大 B．琛航岛与李准滩的直线距离约1 200千米 C．李准滩较琛航岛更易受台风影响 D．李准滩附近海域表层海水盐度较琛航岛高 C A 核心要点 突破重难 解析：第1题，两地处于回归线之间，正午太阳高度最大值为太阳直射当地纬线的时候，并不是夏至日，A错误；夏至日时太阳直射北回归线，由于李准滩的纬度较低，李准滩的正午太阳高度比琛航岛要低，B错误；冬至日，太阳直射南回归线，北半球各地正午太阳高度角达到一年中的最小值，两地都属于北半球，所以冬至日都达到最小值，C正确；两地每年都有两次太阳直射，正午太阳高度达到90°的次数一样多，D错误。第2题，琛航岛的纬度比李准滩的高，昼夜长短变化幅度比李准滩的大，A正确；琛航岛与李准滩之间相差大约10个纬度，经度大致接近， 核心要点 突破重难 所以推测两地直线距离大约1 110千米，尚未达到1 200千米，B错误；李准滩靠近赤道无风带，台风不易形成，C错误；李准滩附近海域由于受到赤道低压带影响较多，降水多，表层海水盐度较低，D错误。 核心要点 突破重难 考向二　同一地点正午太阳高度的变化 (经典真题山东卷)某日，小李在某地广场(40°N，110°E)游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b)，确定了平面图的指向标。据此完成3～4题。 核心要点 突破重难 3．该广场平面图的指向标应该是图c中的(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在(　　) A．2月16日前后 B．5月8日前后 C．8月20日前后 D．11月10日前后 B C 核心要点 突破重难 解析：第3题，该广场位于110°E，当北京时间12点10分时，当地地方时为11点30分，太阳位于南偏东，影子朝北偏西方向，指向标为图中的②。故选B。第4题，该地位于40°N，太阳直射点位于赤道上时，该地正午太阳高度为50°，根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°，大于春分日的正午太阳高度50°，说明太阳直射点在北半球，2月16日和11月10日前后，太阳直射点在南半球，A、D错误；影长变长，说明正午太阳高度减小，太阳直射点向南移，5月8日前后，太阳直射点向北移，B错误；8月20日前后，太阳直射点向南移，正午影子变长，C正确。故选C。 核心要点 突破重难 读我国某地(19.5°N，110°E)某日日出时旗杆影子示意图，θ为影子与经线的夹角，该日θ达到最小值。据此完成1～3题。 核心要点 突破重难 1．该日为(　　) A．冬至日 B．夏至日 C．春分日 D．秋分日 2．该日后三个月内，当地昼夜状况为(　　) A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短 B．昼短夜长，且昼渐短夜渐长 C．昼长夜短，且昼渐短夜渐长 D．昼短夜长，且昼渐长夜渐短 B C 核心要点 突破重难 3．该日后，当地正午太阳高度(　　) A．先减小后增大 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．逐渐减小 C 核心要点 突破重难 解析：第1题，该日日出时，旗杆影子朝西南，则日出方位为东北；由于θ为旗杆影子与正南方的最小夹角，该日日出方向最偏北，该日为夏至日，B正确，A、C、D错误。故选B。第2题，结合上题可知，该日为夏至日，夏至日后三个月内太阳直射点自北回归线向赤道移动，该地昼长夜短，且昼渐短夜渐长，C正确，A、B、D错误。故选C。第3题，夏至日后，太阳直射点自北回归线向南移动。因此，太阳直射点自北回归线至19.5°N之间移动时，该地正午太阳高度逐渐增大并达到最大值，之后逐渐减小，C正确，A、B、D错误。故选C。 核心要点 突破重难 (2024·江苏模拟)中国第五个南极考察站秦岭站(见图1)于2023年12月开始建设，2024年2月7日正式开站。秦岭站建设期间，某日某科研人员每间隔4小时对太阳拍摄一张照片，并合成了太阳视运动轨迹图(见图2)。据此完成4～5题。 核心要点 突破重难 4．拍摄乙位置太阳时，北京时间约为(　　) A．5时 B．9时 C．19时 D．23时 5．为期两个月的建站过程中，秦岭站正午太阳高度变化幅度最接近(　　) A．0° B．8° C．16° D．23.5° C B 核心要点 突破重难 解析：第4题，乙时刻为一天中太阳高度最低时刻之前大约2小时，应为地方时22时。秦岭站的经度大致为165°E，故165°E为22时，22－(165°－120°)÷15＝19时。故选C。第5题，秦岭站的纬度大致为75°S，12月22日左右正午太阳高度达到最大为90°－(75°－23.5°)＝38.5°；2月7日正午太阳高度达到最小，按照太阳直射点一个月移动8°左右来计算，2月7日太阳直射约为南纬11.5°，正午太阳高度为90°－(75°－11.5°)＝26.5°，正午太阳高度变化幅度为38.5°－26.5°＝12°，但由于该段时间位于两至日(冬至日)附近，太阳直射点移动的纬度幅度较小，故最后的正午太阳高度变化幅度小于12°，四个选项中的8°符合题意。故选B。 核心要点 突破重难 命题点二　正午太阳高度的计算和应用 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。如图所示： 核心要点 突破重难 核心要点 突破重难 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′。 核心要点 突破重难 2．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。 核心要点 突破重难 (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。 核心要点 突破重难 (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)。 核心要点 突破重难 核心要点 突破重难 (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·cotH(H：冬至日正午太阳高度)。 核心要点 突破重难 (6)计算热水器的安装角度 集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。 核心要点 突破重难 考向一　正午太阳高度的计算 (2022·浙江6月卷)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为该曲线示意图。据此完成1～2题。 核心要点 突破重难 1．符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是(　　) A．甲至乙 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊 D 核心要点 突破重难 2．丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是(　　) C 核心要点 突破重难 解析：第1题，根据所学知识可知，北极星光线与地面的夹角为当地的纬度，正午太阳高度在夏至日达到最大值，所以北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角α，在夏至日达到最小值，冬至日达到最大值，根据图示信息可知，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日，北半球符合“昼变短，夜比昼长”的时段是秋分日到冬至日，应是图中的丁至戊。故选D。第2题，根据上题分析可知，丙为夏至日，太阳直射点位于北回归线，北极星光线与地面的夹角为当地纬度，正午太阳高度为90°减去所在地与北回归线的纬度差，所以夏至日北极星光线与 核心要点 突破重难 正午太阳高度的和为113.5°，①④错误；②图北极星光线与地面的夹角为58°，当地纬度为58°N，我国最北端纬度位置约为53°N，②错误；③图北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，且北极星与地面的夹角为36°，纬度位置为36°N，符合我国的纬度范围，③正确。故选C。 核心要点 突破重难 考向二　正午太阳高度的应用 (2022·福建卷)非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部，以便棚内作物进行光合作用，收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带(见下图)。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响)，发现棚内地面遮阴带在2月26日出现，3月29日面积最大，一段时间后变小。据此完成3～4题。 核心要点 突破重难 3．棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在(　　) A．6月29日前后 B．9月15日前后 C．10月16日前后 D．12月14日前后 4．仅支撑柱高度增加1米，则棚内正午地面最大遮阴带(　　) A．出现日期提前，面积减小 B．出现日期提前，面积不变 C．出现日期推迟，面积增大 D．出现日期推迟，面积不变 B D 核心要点 突破重难 解析：第3题，根据所学知识可知，同一地区，太阳直射点纬度相同的日期，正午太阳高度角相同，材料表明2月26日棚内出现遮阴带，此后遮阴带面积逐渐增大，3月29日面积最大，此日后遮阴带面积不变，6月22日(夏至日)以后，太阳直射点南移，由于3月29日为春分日后8天左右，与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前8天左右，因此9月15日前后遮阴带面积最大，之后，随着太阳高度角继续降低，遮阴带移至棚外，棚内遮阴带开始变小。故选B。第4题，材料表明棚内最大遮阴带的面积和南北屋面保温被的宽度有关，南北保温被宽度范围越大，最大遮阴带 核心要点 突破重难 面积越大，和支撑柱的高度无关，支撑柱变高时，最大遮阴带面积不变，但遮阴带全部移动到保温棚底部(此时面积最大)时的正午太阳高度角变大，出现的日期应比之前推迟。故选D。 核心要点 突破重难 (2024·福建泉州模拟)位于A市(40°N，74°W)的某建筑玻璃外墙向内切入一定角度(下图)。这样的设计在确保冬季采光增温的同时，可减少夏季阳光入射，从而降低室内空调能耗。据此完成1～2题。 核心要点 突破重难 1．该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角约(　　) A．65.5° B．88.5° C．49.5° D．73.5° 2．若在下列地区引入这一节能建筑，则(　　) A．杭州(30°N)的∠L不变 B．柏林(52°30′N)的∠L变小 C．马德里(40°25′N)的∠L变大 D．科伦坡(7°N)的∠L不变 D A 核心要点 突破重难 解析：第1题，根据两直线平行同位角相等原则可知，该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角就是该地的最大正午太阳高度，当太阳直射北回归线时，该地正午太阳高度角最大，根据正午太阳高度角计算公式H＝90°－纬度差(太阳直射点地理纬度与所求地点的地理纬度差)计算可得，H＝90°－(40°－23°26′)≈73.5°，该建筑向内切入的玻璃外墙最大水平倾角约为73.5°。故选D。第2题，由图示可得，L＝Hmax－Hmin，是该地区最大正午太阳高度和最小正午太阳高度之差，也就是正午太阳高度的年变化幅度。北回归线以北的地区的正午太阳高度的年变化幅度一致，当太阳 核心要点 突破重难 直射北回归线时，正午太阳高度最大，当直射南回归线时，正午太阳高度最小，正午太阳高度的年变化幅度为南北回归线的纬度差，是46°52′。杭州、柏林和马德里都在北回归线以北地区，因此，∠L不变；科伦坡的纬度低，最大正午太阳高度为90°，最小正午太阳高度＝90－(7°＋23°26′)＝59°34′，∠L＝90°－59°34′＝30°26′，应变小。故选A。 核心要点 突破重难 (2024·天津宁河模拟)维加内拉是意大利的一个小村庄，大致位于40°N，该村庄坐落于深谷底部，四周高山林立，每年约三个月得不到阳光的照射。后来村民们安装了巨大的反射镜，并采用阳光同步技术，控制镜面随太阳的移动调整倾斜角度和水平角度，让阳光向下照射村庄。下图示意维加内拉小村反射镜工作原理。据此完成3～4题。 核心要点 突破重难 3．与11月相比，12月该村庄反射镜(　　) A．启动时间更早，正午倾斜角度更大 B．启动时间更晚，正午倾斜角度更大 C．启动时间更早，正午倾斜角度更小 D．启动时间更晚，正午倾斜角度更小 4．该村庄将上述阳光同步技术用于光伏发电，春分日正午光伏面板倾斜角为(　　) A．30° B．40° C．50° D．60° D C 核心要点 突破重难 解析：第3题，依据材料及所学知识可知，在北半球，12月份昼长小于11月份，日出时间更晚，则该镜面启动时间更晚；图中显示，倾斜角是镜面与垂直方向的夹角，该地位于北半球，11月正午太阳高度大于12月；根据镜面反射光线原理可知，12月镜面应更向垂直方向偏移，即倾斜角变小。故选D。第4题，该村庄将上述阳光同步技术用于光伏发电，为了达到最佳发电效果，光伏面板应与正午太阳入射光线垂直，即光伏板倾斜角(光伏板与垂直方向的夹角)与正午太阳高度角相等。春分日太阳直射赤道，该地正午太阳高度角＝90°－(40°－0°)＝50°，光伏板倾斜角也为50°。故选C。 核心要点 突破重难 谢谢观看！ A．① B．② C．③ D．④ $$