第2章 第8讲 正午太阳高度角的变化（Word教参）-【优化指导】2026年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（中图版2019）

第8讲　正午太阳高度角的变化 课标要求 依标看考 依考定教 结合实例，说明地球运动的地理意义。 (经典真题·山东卷·T12～13)结合小李在某地(40°N，110°E)广场游玩实例，应用正午太阳高度变化规律解释地理现象。 ①运用图示，说明正午太阳高度的分布和变化规律。 ②结合具体实例，分析正午太阳高度变化规律的实践运用。 ———[必考知识·拓教材]——— 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。 ———[真题探源·扣教材]——— (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(下图)。 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 C　解析：李准滩和琛航岛都位于赤道和北回归线之间，都有两次太阳直射现象，分别在太阳直射时正午太阳高度最大；当太阳直射点与琛航岛的距离小于与李准滩距离时，琛航岛正午太阳高度就大于李准滩的正午太阳高度；两地都位于北半球，正午太阳高度都在冬至日达到最小值。 (1)探源教材：选择性必修1教材P13 正午太阳高度角的大小是随着太阳直射点的南北移动而变化的。距直射点所在纬度越近，正午太阳高度角越大；距直射点所在纬度越远，正午太阳高度角越小。 (2)教考连线 【教】运用教材正午太阳高度的变化规律⇨【考】结合实例，解释相关地理现象。 1．太阳高度角 太阳光线与地平面的夹角(即太阳在当地的仰角)(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度角是90°；在晨昏线(圈)上，太阳高度角是0°。 2．正午太阳高度角 一天中，太阳高度角的最大值出现在正午，称为正午太阳高度角(如图乙所示)。 3．正午太阳高度的变化规律 【画图】请在下图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。 答案： (1)读图，总结正午太阳高度的纬度变化规律 同一时刻，各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 时间 正午太阳高度的变化规律 春分日和秋分日 由赤道向南北两侧递减 夏至日 由北回归线向南北两侧递减 冬至日 由南回归线向南北两侧递减 (2)读图，总结正午太阳高度的季节变化规律 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至日 北回归线及其以北的纬度带 南半球各纬度 冬至日 南回归线及其以南的纬度带 北半球各纬度 春、秋分日 赤道 南北两极点 考向(一)　计算分析正午太阳高度角的变化规律 (经典真题·海南卷)某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|，其中δ为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。如图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成(1)～(2)题。 (1)该地的经度为(　　) A．30°E B．30°W C．60°E D．60°W (2)该地的纬度可能为(　　) A．10°N B．10°S C．50°N D．50°S (1)A　(2)C　解析：第(1)题，从图中可以看出北京时间18时太阳位于正南方，此时该地的地方时为12时，由此可计算出其经度为30°E。第(2)题，此时该地的正午太阳高度为45°，10°N和10°S一年中的最小正午太阳高度都大于45°；该地此时太阳位于正南方，说明太阳直射点位于其南方，由此可判断出该地位于50°N而不是50°S。 1．正午太阳高度角的计算 公式：H＝90°－ |φ±δ| 图中A点为太阳直射点，其纬度为δ，B点的纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。B点正午太阳高度的大小，可用下列公式来计算：H＝90°－ |φ±δ|。式中φ为当地纬度，δ为太阳直射点纬度。其中φ和δ位于同一半球时用“－”号，反之则用“＋”号。 【注意】任何一纬度的正午太阳高度角等于90°减去太阳直射点与该地的纬度间隔。由此，纬度相差90°的两个地区，无论何日，正午太阳高度角之和为90°。 2．正午太阳高度角的变化规律 公式：H＝90°－|φ±δ|，表明正午太阳高度(H)因纬度(φ)而不同，随季节(δ)而变化。 (1)看直射点的位置，比较不同纬度H大小(δ确定，φ变化) 记忆口诀“近大远小”：即H由太阳直射点纬度向南北随纬度递减；两地的纬度差，就是它们的正午太阳高度差。 (2)看直射点的移动，确定某一纬度H的变化(φ不变，δ变化) 记忆口诀“来增去减”：即直射点(δ)向本地所在纬线(φ)移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。 (3)看纬度位置，总结H的年变化幅度 由公式：H＝90°－|φ±δ|可知，δ的年变化导致了某地H的年变化，一年中H的最大值－最小值即为年变化幅度。下面为不同区域H的年变化幅度。 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′。 (4)正午太阳高度的对称规律 ①空间对称：以太阳直射纬线为对称轴，在南北对称分布的纬线上，正午太阳高度角相等。 ②时间对称：距二至日前后时间相同的两个日期，正午太阳高度角相等。 3．太阳高度的日变化规律 (1)极点地区：在极昼期间，极点上的太阳高度在一天内无变化，其太阳高度等于太阳直射点的纬度。如图：直射点纬度＝H1。 (2)非极点地区 (2025·贵州黔东南开学考试)某同学在学习关于正午太阳高度的知识时，绘制了某地二分二至日正午太阳入射房屋内高度示意图(如图)。据此完成(1)～(2)题。 (1)该地位于(　　) A．赤道和北回归线之间 B．赤道和南回归线之间 C．北回归线以北地区 D．南回归线以南地区 (2)当该地正午太阳高度达一年中最大值时(　　) A．北半球昼长夜短 B．赤道上日出正东方 C．该地昼长达最大值 D．该地日落西南方向 (1)B　(2)D　解析：第(1)题，春秋分日太阳直射赤道，夏至日时太阳直射北回归线，冬至日时太阳直射南回归线。由图可知，春秋分日、夏至日时，正午太阳位于该地的北方，可知该地位于南半球，冬至日时，太阳位于该地的南方，说明该地位于赤道和南回归线之间，B正确。第(2)题，当该地正午太阳高度达一年中最大值时，太阳直射此地，此地位于赤道和南回归线之间，北半球昼短夜长，A错误；全球除极昼极夜区外，日出东南，日落西南，B错误，D正确；太阳直射南回归线时，该地昼长达最大值，C错误；故选D。 考向(二)　应用正午太阳高度指导生活实践 (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(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(1)～(2)题。 (1)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 (2)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 (1)B　(2)D　解析：第(1)题，根据所学知识，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，根据材料2月26日棚内出现遮阴带，一段时间内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变小，遮阴带移至棚外，棚内遮阴带开始变小，B正确。第(2)题，根据材料可知，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，D正确。 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，如果已知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，物体的影长缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。 地区 正午日影朝向 日影长短 北回归线以北 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 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 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/tan H(H为冬至日正午太阳高度)。 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。 (2024·福建泉州一模)休斯敦(29°N，95°W)计划建造覆盖光伏面板的圆弧形时间拱门。该建筑表面设计有一系列开口，按时间顺序依次打开各开口一小时，使阳光通过开口在地面形成一个光斑，一小时内光斑在地面缓缓移动，用以标志地方时刻。图1示意一日中不同时刻太阳与相应光斑的位置变化。某年2月10日某学者在当地开展光伏面板温度与发电效率关系的实验，图2示意实验结果。据此完成(1)～(2)题。 (1)下列时段(地方时)，地面光斑移动距离最远的是(　　) A．7月1日8时～9时 B．9月1日10时～11时 C．11月1日13时～14时 D．1月1日16时～17时 (2)若2月10日全天晴朗无风，下列时刻(均为地方时)中单位面积光伏面板发电量最大的是(　　) A．6时 B．10时 C．14时 D．18时 (1)D　(2)B　解析：第(1)题，结合材料与所学知识可知，休斯敦(29°N，95°W)计划建造覆盖光伏面板的圆弧形时间拱门，使阳光通过开口在地面形成一个光斑，休斯敦位于北回归线以北，7月1日与 9月1日太阳直射点在北半球，休斯敦太阳高度角较大，故光斑移动距离小，A、B错误；11月1日与1月1日太阳直射点在南半球，但11月1日13时～14时的太阳高度角远大于1月1日16时～17时，且1月1日16时～17时太阳高度角变化较大，故地面光斑移动距离最远的是1月1日16时～17时，C错误，D正确。故选D。第(2)题，由实验结果可知，随着温度的升高，光伏面板发电效率逐步降低，2月10日休斯敦昼短夜长，故日出晚于6时，日落早于18时，6时与18时无太阳辐射，A、D错误；10时较14时光伏面板的温度低，故单位面积光伏面板发电量最大，B正确，C错误。故选B。 [课时作业(八)见P443] 学科网（北京）股份有限公司 $$