第1单元 学案4 正午太阳高度角的变化-【智学校本学案】2025-2026学年高中地理选择性必修第一册（鲁教版）

鲁教版地理选择性必修1 听 学案4正午太阳高度角的变化 记 学句在多 1.结合图示，说明正午太阳高度角的纬度和季节变化规律。 2.结合实例，说明正午太阳高度角对人们生产生活的影响。 1.概念：太阳光线与 之间的夹角（即太阳 课堂活动 在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称 活动探究正午太阳高度角的变化 。一天中太阳高度最大值出现在正午，称 、 D新知导学 为正午太阳高度。 近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用 2.变化原因： 的存在、太阳直射点的南 地供应紧张，有些开发商违规施工，超规划建设， 北移动。 导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建 3.正午太阳高度的变化规律 筑的通风、采光，基于“阳光权”引发的纠纷日益增 (1)纬度（空间）变化规律 多。我国《物权法》规定：“建造建筑物，不得违反 同一时刻，各地正午太阳高度从太阳 所 国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、 在纬度向 递减。 采光和日照”。 正午太阳高度 a b c 正午太阳高度 90° -90 南 60° 609 南在兰分室的 正午太阳高度角示意图 30° 30° 23°26 23°26 1.影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？ 01 90°S↑ 0° 南极圈 南回赤北回 北极圈 归线道归线 2.上图中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳 高度角？其中，决定济南楼间距大小的是哪 日期 变化规律 一个？ 正午太阳高度由 向南北两侧 春、秋分日 递减，如图中 折线所示 正午太阳高度由 向南北两 少新知生成 夏至日 侧递减，如图中 折线所示 头顶 H 正午 太阳的视运动轨迹 正午太阳高度由 向南北两 冬至日 侧递减，如图中 折线所示 傍晚 ● (2)季节（时间）变化规律 HC 地面 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 0 各纬度 夏至日 及其以北地区 早晨 太阳 地区 114 正午太阳高度角的变化学案4 续表 (4)判断日影长短及方向 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳 课 各纬度 高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是 冬至日 及其以南地区 记 地区 一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太 春、秋分日 赤道 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），北半球冬至日日影 [微提醒] 最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区， 太阳光线与地平面的夹角为90°时，称为 正午的日影全年朝向正南（南极点除外），北半： 太阳直射。某地出现太阳直射时，该地的地方 球夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回 时一定为12时。 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）。 【知识拓展】 太阳( 1.正午太阳高度的计算 计算公式：H=90°一“两点”纬度差。 (1)公式中H指正午太阳高度，“两点”指观测 点和太阳直射点，纬度差指观测点与太阳直射 点之间纬度的差值。 影子长度 影子长度 (2)纬度差的求法：若“两点”同在北（南）半球， (5)计算楼距、楼高 纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南、 一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较 北不同半球，纬度差为两地的纬度之和。 高的地区，楼距较远。解题关键是计算当地冬 如右图所示， 40°N 至日的正午太阳高度，并计算影长。 当太阳直射B -23°26'N -10°N 最小楼间距：L=h·cotH或者tanH=h/L 点时，A点的 0 北 正午太阳高度 -23°26'S H=90°一“两点”纬度差=90°一(40°一10)= 60°；C点的正午太阳高度H=90°一“两点”纬 (6)计算热水器安装倾角 度差=90°-(10°+23°26)=5634'. 计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热： 2.正午太阳高度的应用 面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角 (1)确定地方时 的关系为：a十H=90°(a代表太阳能热水器集 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日 热板与地面夹角，H代表当地正午太阳 影最短，当地的地方时是12时。 高度角)。 (2)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，两地纬度相差多少 少新知应用 度，正午太阳高度就相差多少度。根据某地某 (2024·山东卷)小明暑假乘船到F岛旅游。 日（二分二至日）正午太阳高度，可求出该地的 下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影 地理纬度。 子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日 (3)确定房屋的朝向 00:04。当地时间下午，小明从F岛乘船去往某 在北回归线以北地区：正午太阳位于南方，房屋 岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子 朝南（坐北朝南）；在南回归线以南地区：正午太 多数时间指向船行进的方向。下图示意F岛及 阳位于北方，房屋朝北。 其周边区域。据此完成1~2题。 1510 鲁教版地理选择性必修1 2.该地可能是 课笔 A.刚果盆地 0 B.撒哈拉沙漠南缘 甲岛 0乙岛 C.巴西高原 0岛 D.北美洲五大湖地区 o 丁岛 丙岛 3.若仅考虑地球运动，图示窗户和屋檐的搭配对 室内光热的影响有 () 1.F岛的位置可能是 ①利于夏季遮阳、冬季采光②北半球冬至到 A.(12N,61W) 春分，正午室内的日照面积逐渐增大③北半 B.(12N,121W) 球春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强 C.(20N,61W) ④利于减少室内能源消耗 D.(20N,121°W) A.①②③ B.①②④ 2.当地时间下午，小明去往的岛屿最可能是 C.①③④ D.②③④ ( (2025·江苏盐城期末)西湖位于杭州市区西 A.甲岛 B.乙岛 C.丙岛 D.丁岛 部，分布着100多处公园景点，历代有“西湖十景” 课堂小结 “新西湖十景”“三评西湖十景”之说，除了吸引大 概念 量的外地旅客，更是杭州市民休闲娱乐的好去处。 地球公 正午太 转的地 阳高度 变化规律 下图为一名游客在西湖边拍摄的日落景象，照片 理意义 的变化 计算及应用 拍摄于7月13日。据此完成4~5题。 课堂达标 下图示意冬至日太阳光照。读图，完成第 1题。 4.该游客一年内在同一时刻同一地点可拍到该景 ①. 观的日期有几天 () ②北回归圣 D.4天 太 ③赤道 A.1天B.2天C.3天 阳 南回归线 5.照片拍摄当天太阳的日出方位是 () 光 A.西北B.东北C.东南D.西南 南极圈 (2025·山东聊城期末)日晷是古代的一种计 时工具，下图为山东济南(36°N,116°E)某广场上 1.①②③④四地，正午太阳高度最大的是( 的赤道式日晷实景图，晷针与地轴平行。据此完 A.① B.② c.③ D.④ 成6~7题。 下图为某地住宅建筑冬至日、夏至日正午日 照示意图。读图，完成2~3题。 6.晷针投影在晷盘以上且影长为一年内最短的 4652' 那天 () 南 A.长江入海口出现咸潮 116 正午太阳高度角的变化学案4 B.索马里东部海域出现鱼汛 (2)(双选)下列日照图（阴影部分表示黑夜）所 听 C.上海正午太阳高度角最小 示日期与图甲一致的有 ( 课 D.天安门广场升旗时间一年中最晚 记 7.能正确表示济南某广场所立日晷摆放的是 ) 晷针 晷盘 晷盘 A 369 B 54 N 晷盘 晷盘 N人36 D D. 8.图甲中OP为完整的晨线，黄赤交角取23.5°。 (3)用折线在图乙中画出该日北半球各地正午 据此完成下列要求。 太阳高度的分布。 75°309 66.5 正午太阳高度 90 67.5 66.5° 45 22.5 图甲 0 (1)此时太阳直射点的地理坐标是 90°N66.5°N 23.5N0° 0 图乙 课后反思 1 1710与黄道平面的夹角，A错误。第2题，地球上南北回归线之间 为向北移动，纬度变化的范围是0°~一23°26'N。第(2)题，地球 为热带，回归线至极圈之间为温带，极圈至极点之间为寒带。 自转线速度由赤道向两极递减。读图可知，两点相比，①点 若黄赤交角为30°，则热带范围扩大，温带范围缩小；地轴与 纬度较低，因此自转线速度大的是①点。第(3)题，地球由B 赤道平面夹角为90°，地轴与黄道平面夹角等于90°一黄赤交 位置公转到C位置的过程中，是从夏至日到秋分日，即从6 角的度数，若黄赤交角为30°，则该角变小；全球出现极昼、极 月22日前后到9月23日前后。7月初地球位于远日，点附 夜的区域范围为极圈至极点的范围，若黄赤交角为30°，则极 近，公转速度最慢，因此地球由B位置公转到C位置的过程 圈为60°，因此全球出现极昼、极夜范围扩大的现象；太阳直 中，地球在公转轨道上先向远日点移动，再向近日，点移动，公 射点南、北移动范围为南、北回归线之间，若黄赤交角为30°， 转速度的变化特点是公转速度渐慢，经过远日点后逐渐变 则太阳直射点的范围扩大。①③④正确，故选C。] 快，或是快一慢一快。B位置为夏至日，日期为6月22日前 3.A[第3题，空间站随地球绕转，则地球与空间站构成了一 后，此时地球公转至远日点附近。第(4)题，地球在公转轨道 个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，这样空间站绕太阳运 上由B位置出发再回到B位置，地球绕太阳公转一周即 动角速度大小变化也就是地球绕日公转角速度大小变化。 360°，用时365日6时9分10秒，即1个恒星年。第(5)题，太 在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，近日点公 阳直射点在北半球的时段为A一B一C,在南半球的时段为C 转角速度较快，所以在10月16日到1月初，空间站绕太阳运 一D一A;向北移的时段为D一A一B,向南移的时段为B一C 动角速度在变快，1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速 -D。 度在变慢。A正确，B、C、D错误。故选A。] 答案：(1)向北移动0°23°26'N 4.A5.C[第4题，根据图中信息可知，图中④点位于南回归 (2)① 线，当太阳直射点位于南回归线时为北半球冬至日，日期在 (3)公转速度渐慢，经过远日点后逐渐变快（或快一慢一快） 12月22日前后，图中太阳直射点在①点时，直射赤道，且向 远日 北移动，为北半球春分日，日期在3月21日前后。1月初地 (4)365日6时9分10秒 球公转至近日点，公转速度最快，12月22日一3月21日地球 (5)A-B-C C-D-A D-A-B B-C-D 公转速度先快后慢，A正确，B错误；地球自转速度没有明显 学案4正午太阳高度角的变化 的年内变化规律，C、D错误。故选A。第5题，根据太阳直射 课堂活动 点的位置及移动方向判断，太阳直射点位于图中位置时分别 活动 是①春分日、②夏至日、③秋分日、④冬至日。教师节期间(9 新知导学 月10日)处于②夏至日(6月22日前后)与③秋分日(9月23 1.正午太阳高度角。 日前后)之间，C正确。] 2.①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。决定济南 6.D7.C[第6题，读图可知，长城站所在地的纬度低于中 楼间距大小的是③。 山站，位于南极圈之外。12月15日，太阳直射点位于南半 新知生成 球，此时越往南白昼越长，因此长城站白昼短于中山站，A错 1.地平面太阳高度 误；除极，点外，全球各地自转角速度都是相同的，所以两地自 2.黄赤交角 转角速度相同，而自转线速度是随纬度增加而减小的，所以 3.(1)直射点南北两侧赤道b北回归线c南回归线 长城站的自转线速度更大，B错误；地球上各地的自转周期是 a(2)北回归线南半球南回归线北半球 一样的，C错误；由于长城站纬度较低，此日它距离太阳直射 新知应用 点纬度更近，因此正午太阳高度更大，D正确。故选D。第7 1.A2.C[第1题，太阳当空，人却“没有”影子，说明当地为 题，此后的两个月内，地球公转经过近日点，故地球公转速度 太阳直射点，且地方时为12时，根据北京时间为00：04，计算 先加快后减慢，A错误；此时为北半球冬季，受东北季风影 可得当地经度是61°W,B、D错误；8月21日，太阳直射点接 响，北印度洋洋流逆时针流动，B错误；此时南半球为夏季，巴 近12°N,故该地纬度为12°N,A正确，C错误。综上所述，故 西高原草木葱绿，C正确；太阳直射点先向南移动，后向北移 选A。第2题，该日太阳直射点在北半球，日出位于东北方 动，故南极大陆的极昼范围先扩大后减小，D错误。故选C。] 位，日落位于西北方向，正午太阳直射，故一天中该地太阳一 8.解析：第(1)题，根据地轴倾斜方向可确定：B位置时太阳直射 直在偏北侧。当地时间的下午，太阳位于西北方位，旗杆的 北回归线，为北半球夏至日；D位置时太阳直射南回归线，为 影子位于东南方位，所以船的行进方向是东南，位于F岛东 北半球冬至日。从北极，点俯视，地球按逆时针方向绕太阳公 南方位的岛屿是丙岛，C正确，A、B、D错误。故选C。] 转，结合冬、夏至日的位置可判定A位置为北半球春分日、C 课堂达标 位置为北半球秋分日。春分日太阳直射点位于赤道，因此地 1.D[第1题，根据图文材料可知，此时太阳直射点位于南回 球由A位置公转到B位置的过程中，太阳直射点移动的方向 归线，全球正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。] 2.D3.C[第2题，读图可知，该区域太阳始终位于南方，说 高度要标在67.5°下面一点) 明该地位于北回归线与北极圈之间。北美洲的五大湖区位 正午太阳高度 于北回归线和极圈之间，D正确；刚果盆地位于赤道附近，撒 90°T 哈拉沙漠的南缘位于北回归线以南，巴西高原位于南半球， 67.59 45 A、B、C错误。故选D。第3题，根据上题分析可知，图中正 22.59 午太阳高度大的光线是该地夏至日正午的光线，正午太阳高 0° 度小的光线是该地冬至日正午的光线，仅考虑地球运动，图 90°N66.5°N 23.5°N09 示窗户、屋檐搭配利于夏季遮阳，冬季采光；北半球冬至到春 学案5 昼夜长短的变化及五带与四季的形成 分，正午太阳高度变大，正午室内的日照面积逐渐减小；北半 课堂活动 球春分到夏至，正午太阳高度变大，正午屋檐的遮阳作用逐 活动一 渐增强；因而该房室内冬暖夏凉，有利于减少室内能源消耗。] 新知导学 4.B5.B[第4题，该游客一年内在同一时刻同一地点可拍 1.天安门广场的升旗时刻与日出时间相同，而地球公转导致昼 到该景观的时候，太阳直射点位于同一韩度，另一天应与7月 夜长短不同，因此每天北京的日出时间是不同的。 13日关于夏至日或冬至日对称，是6月1日左右，因此一年 2.升旗时刻的变化规律为北半球夏至日最早，冬至日最迟，冬 内在同一时刻同一地点可拍到该景观的日期有2天，B正确， 至日最后升旗时刻越来越早。 A、C、D错误。故选B。第5题，照片拍摄当天为7月13日， 新知生成 太阳直射点位于北半球，杭州日出东北，日落西北，B正确， 1.(1)昼弧(2)①长于②短于③等于 A、C、D错误。故选B。] 2.大于越长越短小于越短越长等长 6.B7.A[第6题，晷针投影在晷盘以上且影长为一年内最 活动二 短之日，是该地正午太阳高度角最大之时，为北半球的夏至 新知导学 日，长江处于丰水期，不会出现咸潮，A错误；夏季北印度洋 1.四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变化有关。 盛行西南季风，西南季风形成的离岸风使索马里半岛附近出 2.我国是以二十四节气中的“四立”为起点划分四季。欧美国 现上升补偿流，海底营养物质上泛，索马里东部海域出现鱼 家以二十四节气中的“二分二至”为起点划分四季。 汛，B正确；夏至日，上海正午太阳高度角最大，C错误；夏至 新知生成 日，天安门广场升旗时间一年中最早，D错误。故选B。第7 2.(2)回归线极圈北温带热带南温带 题，根据材料信息可知，该日晷为赤道式日晷，其晷盘与地球 3.(2)①温带②热带③寒带(3)大长高3、4、56、 赤道面平行，晷针垂直穿过晷盘中心指向北极星。在北半球 7、89、10、11 某地看北极星的仰角即为当地的纬度，济南的纬度为36°N, 新知应用 说明看北极星的仰角为36°，则晷针与地面的夹角应为36°， 1.C2.D[第1题，因黄赤交角的存在，地球在公转过程中产 B、D错误；北极星在北极上空，所以晷针应该指向北方而不 生了太阳直射点的回归运动，而太阳直射点的回归运动导致 是南方，A正确，C错误。故选A。] 全球各地正午太阳高度和昼夜长短的季节变化，因此出现四 8.解析：第(1)题，晨昏线与极圈相切，且北极圈及其以北地区 季更替。故选C。第2题，根据材料可知，青岛位于中纬度地 出现极昼（南极圈及其以南地区出现极夜），因此该日为夏至 区，①正确；由于地球公转和黄赤交角的存在，地球上任何地 日，此时太阳直射，点的纬度为23.5°N。太阳直射点所在经 方正午太阳高度都有年变化，②错误：中纬度地区的昼夜长 线的地方时为12时，由图示可知30°W的地方时为6时，推 短和季节变化都大，③正确；回归线(23°26)和极圈(66°34') 算出60°E的地方时为12时。故此时太阳直射点的地理坐标 之间，昼长和正午太阳高度同时达到最大值或最小值，④正 是(23.5°N,60°E)。第(2)题，图甲所示日期为夏至日，符合 确。故选D。] 的图像为A、D两项。第(3)题，该日为夏至日，太阳直射点在 课堂达标 北回归线，因此北回归线上的正午太阳高度为90°。再利用 1.(1)×(2)√(3)× 正午太阳高度的计算公式(H=90°一纬度差)，分别计算出赤 2.C3.B4.D[第2题，结合图文材料可知，甲位置为一 道、北极圈、北极，点的正午太阳高度，在图乙上标出来，再用 年中日出时间最早时太阳出现的位置，则其为东北方；乙位 线将它们连起来即可。 置为一年中日出时间最晚时太阳出现的位置，则其为东南 答案：(1)(23.5°N,60°E) 方。若要在一年中都能观察到日出最早和最晚时的日出位 (2)A、D 置，则小明家餐厅窗户朝向最可能为正东方。故选C。第3 (3)绘图如下：（注意：90°N的正午太阳高度要标在22.5°上 题，要求该地这两天的昼长，则需要知道该地正午太阳高度 面一点，23.5°N的正午太阳高度要标在90°上，0°的正午太阳 最大时的时间。我国全部地区都使用北京时间，无法知道该 5