第二章 第10课 正午太阳高度的变化（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考地理高三一轮总复习高效讲义（人教版）

该高中地理讲义聚焦正午太阳高度的变化这一高考核心考点，涵盖概念、纬度与季节变化规律、计算方法及应用等内容，按“基础认知-规律分析-能力应用”逻辑架构知识体系。通过考点梳理明确本质联系，方法指导提炼“远小近大”“来增去减”等判断技巧，真题训练结合考向分层突破，助力学生系统构建知识网络，针对性解决难点。 资料以情境化教学和核心素养培育为特色，如“任务一结合南海诸岛真实案例设计探究问题”，通过区域认知深化规律理解，借助地理实践力提升应用能力。分层设置考向训练，从基础计算到综合应用，配合真题精讲，确保高效突破考点，既帮助学生快速掌握解题策略，也为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第10课　正午太阳高度的变化 一、太阳高度角和正午太阳高度 1．太阳高度角 (1)概念：太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，简称太阳高度(角α)。 (2)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 正午太阳高度是一日内最大的太阳高度(角H)，反映太阳辐射的强弱。 二、正午太阳高度的变化规律 1．纬度变化规律 同一天，正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两方降低。 (1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两方降低。 (2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两方降低。 (3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两方降低。 [思考]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。 提示： 2．季节变化规律 太阳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。下图示意正午太阳高度的周年变化规律。 北半球节气 正午太阳高度达最大值的地区 正午太阳高度达最小值的地区 夏至 北回归线及其以北地区 南半球各地区 冬至 南回归线及其以南地区 北半球各地区 春、秋分 赤道 南、北极点 【链接高考】　(北京高考)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。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 提示：D 任务一　纪念李准巡南海，探究正午太阳高度的变化与计算 [情境：源自2022年海南卷T11、12]　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)。 [思考]1.(真题)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．(原创题)李准滩正午太阳高度的年变化幅度为(　　) A．46°52′ B．23°26′ C．31°14′ D．15°38′ 提示：1.C　2.C 1．正午太阳高度的判断方法 (1)分布看“远近”——远小近大 距离太阳直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越大；距离越远，正午太阳高度越小。 (2)变化看“移动”——来增去减 太阳直射点向某地所在的方向移来时，该地的正午太阳高度逐渐增大；太阳直射点远离某地时，该地的正午太阳高度逐渐减小。 (3)位置看“数值”——90°的出现 2．正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°—两点的纬度差。 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，如下图所示。 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′。 3．正午太阳高度的年变化幅度 (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′。 考向1　正午太阳高度的变化规律 (2024·广东江门模拟)杭州(30°N，120°E)某同学为进行日影观测，在开阔地面上竖立了一支铅笔，均匀地放置了7颗鹅卵石，活动当日观察到当铅笔影子落在中间那颗鹅卵石上时，日影最短。图1为观测中拍摄的照片，图2示意地球公转。据此完成1～3题。 1．图1所示时刻，北京时间可能是(　　) A．9：00 B．11：40 C．12：20 D．13：00 2．若海口市某同学进行同样的观测，当地球公转从①位置到②位置的过程中，该同学看到铅笔正午影长的变化是(　　) A．长→短→无→长 B．短→长→短→无 C．无→长→短→无 D．无→长→短→长 3．当地球公转到④位置时，下列城市正午太阳距离天顶(头顶正上方的天球点)最近的是(　　) A．悉尼(34°S，151°E) B．开罗(30°N，31°E) C．广州(23.5°N，113°E) D．海口(20°N，110°E) 1．B　2.A　3.D　解析：第1题，由材料可知，观测地点在杭州(120°E)，地方时为北京时间，正午日影朝北，所以当这支铅笔影子落在中间那颗鹅卵石上时，日影最短，此时日影指向正北方，而图1中这支铅笔影子落在中间那颗鹅卵石的西侧不远处，故接近地方时12：00，但是还没有到达，可能为11：40，B正确。第2题，海口市位于北回归线与赤道之间，当地球公转到①位置(夏至日)时，太阳直射点位于海口市的北方，正午太阳位于正北方；地球离开①位置公转到②位置(秋分日)过程中太阳直射点南移，逐渐靠近海口市，海口市正午日影由长变短；当太阳直射点位于20°N时，正午太阳直射海口市，海口市正午日影长度为0(即没有日影)；此后太阳直射点南移，远离海口市，则海口市正午日影逐渐变长，A正确。第3题，当地球公转到④位置时，太阳直射赤道，纬度越低，正午太阳高度越大，正午太阳距离天顶越近；四地中海口纬度最低，正午太阳距离天顶最近。 考向2　正午太阳高度的计算 (2024·浙江温州模拟)我国某中学生通过天文观测，绘制出一年中某一时间段北极星仰角与正午太阳光线之间夹角a的变化曲线。下图为该曲线示意图。据此完成4、5题。 4．①→②时间段，该地的昼夜状况是(　　) A．昼短夜长，夜渐长 B．昼长夜短，夜渐长 C．昼短夜长，昼渐长 D．昼长夜短，昼渐长 5．下列选项，符合③日测量地北极星仰角与正午太阳高度夹角的是(　　) A．纬度：20°N，a：23.5° B．纬度：43°N，a：26.5° C．纬度：30°N，a：66.5° D．纬度：40°N，a：70.5° 4．C　5.C　解析：第4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，北半球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a，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，①为冬至日，③为夏至日，②为春分日，因此从①→②时间段，该地昼短夜长，昼渐长，C正确。第5题，已知③为夏至日，太阳直射23.5°N，代入H＝90°－(当地纬度－太阳直射点纬度)，求出当北极星仰角(当地纬度)为30°N时，正午太阳高度为83.5°，继续代入a＝180°－(北极星仰角＋正午太阳高度角)，可得出a＝66.5°，C正确。 考向3　正午太阳高度的变化幅度 (2024·江苏模拟)我国第五个南极考察站秦岭站(图1)于2023年12月7日开始建设，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(图2)。读图，完成6、7题。 6．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 7．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° 6．C　7.B　解析：第6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，此时北京时间约为22－(165°－120°)÷15＝19时，C正确。第7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，2月7日太阳大约直射南纬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二至日(冬至日)附近，太阳直射点移动的纬度幅度较小，故秦岭站正午太阳高度变化幅度小于12°大于0°，B正确。 任务二　记录大棚遮阴变化，学会正午太阳高度应用 [情境：源自2022年福建卷T7、8]　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。 [思考]1.(真题)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．(真题)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 提示：1.B　2.D 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。 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，房屋多朝南。 (2)南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。 4．判断日影长短及方向 (1)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。 (2)正午是一天中日影最短的时刻。 (3)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)；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)；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)。 5．计算楼间距、楼高 为了保证一楼全年有阳光照射，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)。 6．计算热水器的安装角度 (1)集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，α＋H＝90°时效果最佳。 (2)集热板一年内调整的幅度与当地正午太阳高度的年变化幅度相同。 考向1　正午太阳高度与遮阳板设计 (2025·福建厦门月考)厦门(24.5°N)某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此完成1、2题。 1．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时(　　) A．地球公转速度较慢 B．全球昼夜平分 C．南极圈以南地区出现极昼现象 D．日出方向东北 2．北京(40°N)某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，为使遮阳效果良好，则应做的调整是(　　) ①安装高度不变，缩短遮阳板　②安装高度不变，加长遮阳板 ③遮阳板长度不变，升高安装高度　④遮阳板长度不变，降低安装高度 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 1．C　2.D　解析：第1题，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，正午太阳高度角最小，为北半球冬至日，此时北半球昼短夜长，地球公转速度较快，南极圈以南地区出现极昼现象，日出方向为东南方，C正确。第2题，北京比厦门纬度高，冬至日和夏至日正午太阳高度都比厦门低，因此为达到较好的遮阳效果，应加长遮阳板或降低安装高度，②④正确，①③错误。 考向2　正午太阳高度在太阳能利用中的应用 (2024·天津宁河模拟)维加内拉是意大利的小村庄，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。 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° 3．D　4.C　解析：第3题，结合所学知识可知，北半球的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，12月镜面更向垂直方向偏移，即倾斜角变小，D正确。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°，C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $