1.2 第4课时 正午太阳高度 四季与五带(Word教参)-【新课程学案】2025-2026学年高中地理选择性必修1（人教版）

本讲义聚焦正午太阳高度变化规律与四季五带划分核心知识点，从太阳高度概念切入，系统梳理正午太阳高度的空间（从直射点向南北递减）与时间（北半球节气差异）变化规律，结合四季更替、五带划分依据，通过图表、案例搭建“概念-规律-应用”学习支架。 资料以高考典例导析（如海南高考日影题）和生活案例（楼间距、太阳能热水器角度）培养综合思维，通过日晷、圭表等传统文化研学活动提升地理实践力，配合图表判读与分层训练，助力课中教学深化理解，课后学生可回顾规律应用，弥补知识盲点，渗透人地协调观。

第4课时　正午太阳高度　四季与五带 [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,理解正午太阳高度的变化规律及四季、五带的划分依据。 2.根据日常观察,掌握正午太阳高度的年变化特点、四季的更替特征及五带划分的依据。 3.根据相关资料,理解正午太阳高度的变化在生产、生活中的应用。 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 知识点(一)　正午太阳高度的变化 1.太阳高度[注1] (1)概念:是太阳高度角的简称,如图,是太阳光线与地平面的交角,即太阳在当地的仰角。 (2)特点:在太阳直射点上,太阳高度是90°;在晨昏线上,太阳高度是0°。 2.正午太阳高度 一日内最大的太阳高度,反映太阳辐射的强弱。 3.正午太阳高度的空间(纬度)变化规律[注2] 夏至日 正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减,如图中c折线所示 冬至日 正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减,如图中a折线所示 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 由上述可归纳出,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减 4.正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例) 节气 最大值地区 最小值地区 夏至 北回归线及其以北地区 南半球 冬至 南回归线及其以南地区 北半球 春分、秋分 赤道 极点 [助解教材] [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:太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。 (2)太阳直射:太阳入射光线与观测者所在地平面夹角为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。 [注2]点拨:任何纬度正午太阳方位的变化范围的夹角,都是46°52',与太阳直射点的移动范围相同。 知识点(二)　四季更替和五带划分 1.四季更替[注1] (1)成因 (2)划分[注2] 类型 天文四季 气候四季(北温带) 范 围 春季 过渡季节 3、4、5月 夏季 白昼最长、正午太阳 高度最高的季节 6、7、8月 秋季 过渡季节 9、10、11月 冬季 白昼最短、正午太阳 高度最低的季节 12、1、2月 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)五带的划分 [助解教材] [注1]辨析:四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布,但是四季描述的是热量在时间上的分布规律,五带描述的是热量在空间上的分布规律。 [注2]拓展:所谓“四季”,是温带地区春、夏、秋、冬的总称。春、夏、秋、冬的差异主要反映了地面接受太阳能量的多少。地面接受太阳能量的多少,主要取决于太阳光照射的角度。同样的一束光线斜射到地面上比直射到地面上照到的面积大,地面单位面积获得的能量便少。因此,正午太阳高度变化是四季划分的主要原因。白昼时间长短对地面获得太阳能量的多少也有一定影响。 探究点(一)　正午太阳高度的变化规律与计算 [典例导析] (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。 (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 [解析]　第(1)题,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。 第(2)题,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。 [综合思维] 1.正午太阳高度的变化规律 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,比较不同纬度正午太阳高度大小(δ确定,φ变化)。 记忆口诀“近大远小”:即正午太阳高度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,确定某一纬度正午太阳高度的变化(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。如图所示: 结合上图,归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。如下表: 区域 示意图 变化规律 回归线 之间 正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归线上 正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线至 极圈之间 正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值 极圈至极 点之间 (3)看纬度位置,总结正午太阳高度的年变化幅度。 由公式:正午太阳高度=90°-|φ±δ|可知,δ的年变化导致了某地正午太阳高度的年变化,一年中正午太阳高度的最大值-最小值即为年变化幅度。下面为不同区域正午太阳高度的年变化幅度。 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'。 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'。 [针对训练] 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'。如图为金字塔群景区示意图。据此完成1~2题。 1.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 2.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 答案:1.D　2.A　 解析:第1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正确。 第2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,即当地纬度与太阳直射点的纬度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,同半球减,异半球加)”计算可知,该日太阳直射点的纬度应在38°08'-29°59'=8°09'S以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月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。故选A。 我国某中学地理小组于2024年12月21日(冬至日)在校园内的P点进行测定当地经纬度活动。将一个自制支架、一个量角器和一只系有绳子的重锤安装成如图所示。A为量角器直线边投射的日影。当手表显示11:20,测得β最小,角度为70°26'。读图,完成3~5题。 3.经此测量的正确结果是 (　　) A.(47°N,110°E) B.(47°N,130°E) C.(43°N,110°E) D.(43°N,130°E) 4.测量当日当地和太阳直射纬线的日出方向分别是 (　　) A.东南　东南 B.东南　东北 C.东北　东南 D.东北　东北 5.次日量角器直线边投射的日影再次指向A方向时,下列叙述正确的是 (　　) A.经历一个太阳日 B.经历一个恒星日 C.β角变大 D.β角不变 答案:3.B　4.A　5.A 解析:第3题,根据图示可知,这时太阳高角度和β角互余,β最小,这时太阳高度角是一天中最大值,为正午太阳高度,其数值为90°-70°26'=19°34',冬至日太阳直射点位于南回归线,我国正午太阳高度为19°34'地点的纬度为90°-19°34'-23°26'=47°。手表显示11:20(北京时间),当地正午太阳高度最大,地方时为12:00,计算可知该地经线在120°E以东,经度相差10°,即该地经度为130°E,因此B正确,A、C、D错误,故选B。 第4题,12月21日太阳直射点位于南回归线,全球除极昼极夜地区外,各地太阳从东南升、西南落,A正确,B、C、D错误。故选A。 第5题,β最小时,量角器直边投射在A,表示地方时为12:00,第二天投影再次对应A方向时,也是地方时12:00,而且是以太阳为参照物,所以是一个太阳日。而不是一个恒星日,次日,即冬至日过后太阳直射点北移,该地正午太阳高度角变大,β变小,A正确,B、C、D错误。故选A。 探究点(二)　正午太阳高度的实践应用 [案例探究] 湛江(21.5°N,110°E)某校地理兴趣小组的学生,为考察当地正午太阳高度的变化情况,从某日开始观察并测量学校旗杆(高10 m)正午影子的长度。下图示意该地理兴趣小组学生绘制的旗杆正午影子长度变化情况。 [思考交流] 1.推测该地理兴趣小组开始进行该活动的日期,并说明该日全球正午太阳高度随纬度变化的变化规律。 提示:日期:5月26日左右。分布规律:太阳直射点位于21.5°N,当地正午太阳高度为90°;全球正午太阳高度由21.5°N向南北两侧递减。 2.请在图中绘出9月23日至次年3月21日该学校旗杆正午影子长度变化曲线,并说明9月23日一天中该校旗杆影子朝向的变化过程。 提示:绘图如下: 影子朝向:日出时旗杆影子朝向正西方向,上午朝向西北方向,正午时朝向正北方向,下午朝向东北方向,日落时朝向正东方向。 3.为准确测出正午旗杆影长,该学校地理兴趣小组每日测量的北京时间为　　　　,图中a的值约为　　　　。(写出计算过程,参考数据:cos 21.5°≈0.93,tan 21.5°≈0.39)  提示:12:40　3.90　该学校位于110°E,与北京时间(120°E地方时)相差40分钟,故该学校所在地的当地时间为正午时,北京时间为12:40,图中a为太阳直射点位于赤道时的影长,太阳直射点位于赤道,该学校所在地的当地时间为正午时的太阳高度为90°-(21.5°-0)=69.5°,影长a=10tan21.5°≈3.9。 [综合思维] 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不小于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。 [针对训练] 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1~2题。 1.10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 2.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 答案:1.C　 2.B　 解析:第1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。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正确。 第2题,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,有正午太阳光照,因此高三(8)班正午太阳光照持续时间更长,B正确,A错误。 太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节,为使集热效率达到最高,应保持正午太阳光与集热板垂直,若当地的正午太阳高度为H,则集热板与地面的夹角应为90°-H,如图所示。读图,回答3~4题。 3.泉州一年中调节杆高度最小的月份是 (　　) A.6月 B.9月 C.12月 D.3月 4.集热板与地面夹角从最小增大到最大期间 (　　) A.泉州日落时间不变 B.地球公转速度逐渐减小 C.泉州正午楼房的影长逐渐增大 D.泉州昼短夜长,且昼渐长 答案:3.A　4.C 解析:第3题,材料信息表明,为使集热效率达到最高,应保持正午太阳光与集热板垂直,若当地的正午太阳高度为H,集热板与地面的夹角应为90°-H。泉州市位于北回归线以北,一年调节杆高度最小时,当地的正午太阳高度最大,应为夏至日(6月22日前后),即6月份,A正确,B、C、D错误。 第4题,材料信息表明,若当地的正午太阳高度为H,集热板与地面的夹角应为90°-H,集热板与地面夹角从最小增大到最大期间,是当地正午太阳高度从最大到最小的期间。泉州位于北回归线以北,集热板与地面夹角从最小增大到最大期间为夏至日(6月22日前后)到冬至日(12月22日前后),太阳直射点南移,正午太阳高度减小,正午楼房的影长逐渐增大,C正确;夏至日到冬至日期间,太阳直射点南移,泉州昼长渐短,日落时间提前,A错误;夏至日到冬至日期间,地球公转速度先减慢后加快,B错误;夏至日到冬至日期间,泉州前半段昼长夜短,后半段昼短夜长,且昼渐短,D错误。故选C。 图表判读——太阳视运动图的判读 　　太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中日出东方,日落西方,正午12时(地方时)时位于观察者的正南方、正北方或正上方。下图反映的是40°N附近某地在二分二至日的太阳视运动轨迹。该图可反映日出日落时间与昼夜长短、日出日落方位、正午太阳高度等。 [判读技法] 1.全球日出、日落及正午时刻太阳方位的变化规律 (1)未出现极昼或极夜现象的地区,太阳直射点位于北半球时,日出日落都偏北(太阳从东北升起西北落下);太阳直射点位于南半球时,日出日落都偏南(太阳从东南升起西南落下);太阳直射点位于赤道时,日出正东、日落正西。 (2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小,若位于北半球,太阳升落方位均为正北;若位于南半球,太阳升落方位均位于正南。 (3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。 2.太阳方位的判定方法 正午太阳 方位 依据太阳直射点位置判断,太阳直射点在该地南侧,则正午太阳位于正南,反之位于正北,直射该地,则为正上方 日出和 日落太 阳方位 依据太阳直射点半球位置判断,太阳直射点在南半球,则全球东南日出,西南日落;在北半球,则全球东北日出,西北日落;在赤道,则全球正东日出,正西日落 任意时刻 太阳方位 第一步,先判断该地正午太阳方位。第二步,根据太阳东升西落,1小时转15°,结合正午太阳方位推任意时刻太阳方位 3.昼长与日出日落时间 在北半球,昼越长,日出越早,日落越晚,日出日落的位置越偏北,太阳视运动的弧度越大;反之,在北半球昼越短,日出越晚,日落越早,日出日落位置越偏南,太阳视运动的弧度越小。 4.影子变化的判读 影长 变化 根据太阳高度的大小判断影长,例如,一天之内日出时影长最长,之后缩短,正午时最短,之后变长,日落时影子又最长;太阳直射点上无影子 影子方位 的变化 影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位 [针对训练] 山东潍坊某中学地理学习小组进行了影子日变化观测活动。下图示意该小组测得的某日一天当中太阳和影子变化示意图(图示时间为北京时间)。完成1~3题。 1.推测该小组测量当天的日期是 (　　) A.3月21日 B.6月22日 C.9月23日 D.12月22日 2.推算当地的经度是 (　　) A.118°E B.119°E C.121°E D.122°E 3.已知甲、乙两个时刻竿影等长,甲时刻为北京时间13:34,则乙时刻对应的地方时为 (　　) A.10:26 B.10:30 C.10:34 D.10:38 答案:1.D　2.B　3.B　 解析:第1题,根据题意可知,图示为山东潍坊某日一天当中太阳和影子变化示意图。图示显示日出和日落连接的太阳运动轨迹小于180°,应为昼短夜长。结合选项日期与潍坊昼夜长短的特点可知,该日最可能是12月22日。故选D。 第2题,根据题意可知,北京时间12:04时,当地太阳位于正南方,影子最短,对应的地方时为12:00。根据时间计算可知,当地时间与北京时间相差4分钟,经度差1°,且120°E位于东边,因此当地经度为119°E。故选B。 第3题,甲时刻为北京时间13:34,结合上题可计算得出甲时刻对应的地方时为13:30。题干指出甲、乙两个时刻竿影等长,则乙时刻(地方时)应与甲时刻(地方时)关于12:00(地方时)对称,由此得出乙时刻对应的地方时为10:30。故选B。 (2024·广东高考)距今约3 000年前的金沙遗址(30°41'N,104°01'E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部,有一处九柱建筑基址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图;图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成4~5题。 4.如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于 (　　) A.D5→D6连线方向 B.D6和D9之间 C.D5→D9连线方向 D.D8和D9之间 5.已知3 000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在 (　　) A.春分日看到日出时间更早 B.夏至日经历更长的夜长 C.秋分日看到日落时间更晚 D.冬至日经历更短的昼长 答案:4.B　5.D 解析:第4题,根据太阳视运动规律可知,夏至日该地日出东北,且日出方位与冬至日日出方位关于正东方(即二分日日出方位)对称,因此夏至日日出方位为东偏北,位于D6和D9之间,B正确。 第5题,黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动范围的大小,即南、北回归线之间的范围大小。太阳光线始终与晨昏圈垂直,晨昏圈的倾斜角度影响各纬线圈被分割成的昼弧、夜弧长度,影响昼夜长短。3 000年前的黄赤交角比现今大,则夏至日晨昏圈的倾斜角度更大,北半球昼长更长(夜长更短),B错误;同理,冬至日北半球昼长更短(夜长更长),D正确;春分日和秋分日时,全球昼夜平分,日出、日落时间不变,A、C错误。 一、地理实践——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。 二、家国情怀——传统文化与地理研学 [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。 　　[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] 　　圭表是世界上最早的计时器之一,直立的标杆为表,正南正北方向平放的刻板为圭,圭板上有刻度显示日影的长度。如图为圭表示意图。完成1~2题。 1.圭表的主要作用是 (　　) A.记录一天中太阳方位的变化 B.记录一年中太阳方位的变化 C.记录一年中日期的变化 D.记录一天中时刻的变化 2.图中影子刻度的顶端显示的日期可能是 (　　) A.6月22日 B.12月22日 C.3月21日 D.9月23日 答案:1.C　2.B 解析:第1题,圭表通过观察记录正午时影子长短的变化来确定季节的变化。正午日影的长度显示在圭表的刻度上,可以确定日期,因此圭表是记录一年中日期变化的工具,C正确。 第2题,根据图中圭表影子刻度的位置及方位可以判断,该地正午日影在北方,圭表影子刻度的顶端显示的是一年中正午太阳高度角最小时的正午影长,此时太阳直射点位于南回归线上,日期可能是12月22日,B正确。 2024年9月23日我国某学校地理兴趣小组在校尝试使用杆影法完成正午太阳高度角的测量,下表展示的是该小组测定的数据。完成3~4题。 测量时间(北京时间) 杆长/cm 杆影长度/cm 11:45 60 30.40 11:48 30.35 11:51 30.30 11:54 30.21 11:57 30.80 12:00 31.00 12:03 31.30 12:06 31.40 12:09 31.50 3.记录表中12:00的测量时刻,杆影朝向为 (　　) A.东南方向 B.正北方向 C.正南方向 D.东北方向 4.该学校的地理位置更靠近 (　　) A.北京 B.成都 C.青岛 D.上海 答案:3.D　4.D 解析:第3题,从表格中可以看出11:54该地杆影长度最短,可确定此时为该地地方时12:00,太阳位于正南方位,此时杆影朝向正北。当北京时间12:00时,杆影长度逐渐变长,说明太阳高度角在变小,太阳逐渐向西南方向移动,那么杆影应该逐渐向东北方向移动,此时杆影位于东北方向,因为杆影的朝向与太阳的方位相反,D正确,A、B、C错误。 第4题,一天中杆影最短时的地方时是当地的12:00。从表格中可以看出11:54该地杆影长度最短,可确定此时为该地地方时12:00,说明该地与北京时间相差6分钟,经度相差1.5°,并位于北京的东侧,即121.5°E。成都位于104°E左右,地方时比北京时间晚约1小时4分钟左右;青岛位于120°E左右,与北京时间基本相同;上海位于121°E左右,与该学校的地理位置更靠近,D正确,A、B、C错误。 (2024·山东高考)小明暑假乘船到F岛旅游。下船后,小明发现太阳当空,周围的人却“没有”影子,他记录了当时的时间为北京时间8月21日00:04。当地时间下午,小明从F岛乘船去往某岛屿观光,途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。下图示意F岛及其周边区域。据此完成5~6题。 5.F岛的位置可能是 (　　) A.(12°N,61°W) B.(12°N,121°W) C.(20°N,61°W) D.(20°N,121°W) 6.当地时间下午,小明去往的岛屿最可能是 (　　) A.甲岛 B.乙岛 C.丙岛 D.丁岛 答案:5.A　6.C　 解析:第5题,北京时间8月21日00:04,F岛太阳当空,但周围的人“没有”影子,说明当地正值正午,太阳直射。北京时间(东八区区时)为00:04,F岛正值正午,地方时为12:00,根据地方时的计算公式可知,当地的经度为61°W;8月21日,太阳直射点的纬度大致为8°N附近,结合选项,与12°N更接近。故选A。 第6题,8月21日太阳直射点位于北半球,北半球(除极昼地区外)东北日出,西北日落,故F岛当天太阳视运动轨迹为东北—天顶—西北。当地时间下午,小明从F岛乘船去往某岛屿观光,下午太阳位于西北,影子指向东南,故船行进方向为东南,小明去往的岛屿最可能为丙岛,C正确。 下图为某地不同北京时间的太阳高度变化示意图,横轴起始日期为1月1日。据此完成7~8题。 7.若该地位于165°E,则该地一年中正午太阳高度最大值约为 (　　) A.72° B.60° C.48° D.36° 8.该地地理坐标可能为 (　　) A.(30°N,90°E) B.(30°N,105°E) C.(20°S,90°E) D.(20°N,105°E) 答案:7.D　8.B 解析:第7题,若该地位于165°E应为东十一区,则该地正午时刻时,北京时间(东八区)为12-3=9时。结合图可知,当北京时间为9时时,此时一年中正午太阳高度最大值约为36°。D正确。 第8题,读图可知,该地大约在夏至日(1月1日大约170天以后)太阳高度最大,故该地应位于北回归线以北地区,C、D错误;当夏至日时,该地实际日出当地时间应早于6时,而北京时间6时该地才日出,则可计算出该地应位于120°E以西,故该地地理坐标可能为(30°N,105°E)或(30°N,90°E);若该地为90°E(东六区),根据图中每小时正午太阳高度增长约12°计算可知,该地北京时间14时(该地地方时12时)的正午太阳高度超过了90°,不符合实际情况,故该地经纬度应为(30°N,105°E),B正确,A错误。 读太阳光照和地球上的五带划分示意图,回答9~10 题。 9.下列说法正确的是 (　　) A.①地位于北温带 B.①②两地终年寒冷 C.③地有太阳直射现象 D.冬至日,⑤地漫漫长夜,终日不见太阳 10.图示时刻,下列说法正确的是 (　　) A.全球各地昼夜等长 B.②地获得太阳光热较③地多 C.北京正处于夏季 D.正是我国科学考察队去南极科学考察的最佳时期 答案:9.C　10.A 解析:第9题,读图可知,①地位于北极圈以北,应属北寒带,不是北温带,A错误;图中②位于北温带中部,四季变化明显,并不是终年寒冷,B错误;图中③地位于赤道附近,一年有两次太阳直射现象,C正确;冬至日时太阳直射点位于南回归线,南极圈以内出现极昼现象,图中⑤地位于南极圈以南,应是终日太阳不落,D错误。故选C。 第10题,读图可知,太阳直射点位于赤道,应是春分日或秋分日,此时全球各地昼夜等长,A正确;②地离赤道较远,③地位于赤道,因此②地正午太阳高度低于③地,因此②地获得太阳光热较③地少,B错误;北京应处于春季或秋季,C错误;我国科学考察队去南极科学考察的最佳时期一般是北半球冬季,而图示日期为春季和秋季,D错误。故选A。 下图是福建省某地(26°N,119°E)某楼盘平面图。读图,完成11~12题。 11.在面积、户型、楼层等都相同的情况下,从采光、通风、噪声等方面考虑,房价最高的可能是 (　　) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 12.该楼盘每栋房屋均为20层(层高为3 m,无架空层),楼间距为30 m,乙栋一层某业主家一年中正午不能获得太阳照射的时间约为 (　　) A.1个月 B.4个月 C.5个月 D.2个月 答案:11.D　12.C 解析:第11题,由“福建省某地(26°N,119°E)某楼盘平面图”和该地风向风频图判断,该地盛行偏东风且道路在小区西部通过。甲、丙受道路影响较大,有噪声影响,A、C错误;在面积、户型、楼层等都相同的情况下,乙楼区位于北面,采光条件较差,丁栋处于上风向,且采光好,离主要交通干线远,噪声小,因此丁房价最高,D正确,B错误。 第12题,根据题意,楼间距30 m,楼高为3乘以20等于60 m,该业主住在1层,题意表明,楼间距30 m,构建三角形可知,要使阳光照进屋内,此时tan α=2,α≈63.5°,则当该地太阳高度为63.5°时,此时太阳直射点在0.5°S(太阳高度角=90°-(26°+x)=63.5°,解得x=0.5°),太阳一年12个月做回归运动,总共走了23°26'×2=46°52'≈47°,所以平均每个月约走4°,0.5°S距离南回归线大概23°左右,大约有5.75个月乙栋一层该业主家一年中正午不能获得太阳照射,排除A、B、D。故选C。 合肥市(32°N,117°E)某小区朝南的百叶窗叶片倾角随太阳高度变化而变化(夏季正午百叶窗叶片与太阳光线垂直,冬季正午百叶窗叶片与太阳光线平行)。下图示意该百叶窗叶片夏季和冬季正午的朝向。据此完成13~15题。 13.若不考虑天气变化,6月至7月正午该百叶窗叶片的倾角变化是 (　　) A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.持续不断增大 D.持续不断减小 14.冬至日正午该百叶窗叶片的倾角为 (　　) A.23.5° B.32° C.34.5° D.55.5° 15.该类百叶窗的主要作用是 (　　) ①夏季遮阳　②冬季采光　③调节湿度　④净化空气 A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 答案:13.A　14.C　15.A 解析:第13题,从图中可知,夏季百叶窗叶片与正午太阳光线垂直,百叶窗叶片与水平面的倾角等于90°-H(正午太阳高度),6月至7月,正午太阳高度是先增大(夏至日即6月22日前后达最大值)后减小,所以叶片的倾角是先减小后增大,A正确,B、C、D错误。故选A。 第14题,从图可知,冬季为获得较多太阳光照,百叶窗叶片与正午太阳光线平行,即叶片的倾角等于正午太阳高度,冬至日正午太阳高度为90°-(32°+23.5°)=34.5°,C正确,A、B、D错误。故选C。 第15题,该类百叶窗通过调整叶片倾角,夏季与正午太阳光线垂直,减少到达室内的热量,起到遮阳、降低室内温度的作用;冬季叶片与正午太阳光线平行,利于太阳辐射最大量照到室内,利于采光、增加室内温度;可以调节温度,但不能调节湿度,也不能改变空气成分,①②正确,③④错误。故选A。 用相机在一年中每天的同一时刻对着太阳进行拍摄,会得到不同位置的太阳图像。将这些太阳位置连接形成的曲线,叫作日行迹。下图中展示了北京故宫在2024年每天地方时12:00时的日行迹,其中二分和二至日点用方形点表示。据此完成16~18题。 注:太阳方位角表示太阳所在方位(正北方为0°,依顺时针方向旋转产生的角度,正南方为180°)。 16.图中四个方形点中,表示夏至日的点是 (　　) A.A点 B.B点 C.C点 D.D点 17.下列说法正确的是 (　　) A.A点北京太阳从东南方升起 B.B点位置对应地球公转临近近日点 C.C点位置对应的节气为春分 D.B点与D点太阳高度角差值为46°52' 18.10月某天中午,北京时间为12:16时,此时故宫日影朝向为 (　　) A.正南 B.东北 C.西北 D.西南 答案:16.B　17.D　18.B 解析:第16题,太阳在某地每天固定时间的实际位置是变化的,全年内形成一个“8”字形轨迹。北京位于北温带,年内正午太阳高度最大的日期在夏至日,基于这个事实,在北半球某地每天正午时刻拍摄而得到的日行迹图中,全年正午太阳高度最大的位置,即图中的B点位置,此时即为夏至日,为北半球的夏至节气;在全年正午太阳高度最小的位置,即图中的D点位置,此时即为北半球的冬至节气。C日期之后是冬至日,所以C是秋分日,则A为春分日,B正确,A、C、D错误,故选B。 第17题,据分析得知A为春分日,此时全球昼夜平分,北京太阳应从正东方位附近升起,A错误;B为夏至日,靠近7月初的远日点,B错误;C点为秋分日,C错误;B点与D点分别对应夏至日和冬至日,则根据正午太阳高度角的计算公式可计算B、D两点太阳高度的角差值为[90°-(当地纬度-23°26')]-[90°-(当地纬度+23°26')]=46°52',D正确。故选D。 第18题,北京时间(120°E地方时)12:16,北京当地(116°E)的地方时是12:00,正好是正午时刻。据分析得知C位置是秋分日,D位置是冬至日,10月某天中午太阳位于图中靠近C的C→D之间,此时的太阳方位角大于180°,说明此时太阳位于西南,故宫日影朝向为东北,B正确,A、C、D错误。故选B。 (2023·山东高考)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形,生肖鼠位于正北方。小明在圆中心竖立一根细杆,以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。据此完成19~20题。 19.该地夏至日地方时16:00时,杆影指向 (　　) A.生肖虎 B.生肖虎与兔之间 C.生肖兔 D.生肖兔与龙之间 20.11月至次年2月,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为 (　　) A.5个 B.6个 C.7个 D.8个 答案:19.D　20.A 解析:第19题,图中信息可知,北京时间9:20杆影指向正西,当地经度为105°E,此时当地地方时应为8:20,太阳位于正东,一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称,此日当地地方时15:40太阳应位于正西,则地方时16:00太阳应位于西北方向,应位于生肖鸡以北。又因该日日出方位为生肖虎,根据对称规律可知日落方位为生肖狗,故地方时16:00太阳方位为鸡和狗之间,即影子在兔和龙之间。选D。 第20题,11月至次年2月,太阳直射点位于南半球,当地太阳东南升、正午在正南、西南落,杆影日出指向西北、正午指向正北、日落指向东北,因此一日内被杆影转过的角度小于180°,指向的生肖石像个数少于6个,最多为5个,A正确,B、C、D错误。 49 / 121 学科网（北京）股份有限公司 $$