大单元二 课时9 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（湘教版）

学生用书第40页 课时9　正午太阳高度的变化 课程标准 核心素养 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1．综合思维：结合示意图，分析正午太阳高度的季节和纬度变化规律及其成因。 2．地理实践力：运用正午太阳高度的变化规律，解释日常生活中的相关地理现象。 ◎ 1．太阳高度角与正午太阳高度 (1)太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角，如图甲中的h。 (2)正午太阳高度：地方时正午时刻(12：00)的太阳高度角，即一日内最大的太阳高度，如图乙中的H。 【关键】　(1)同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)同一日期，距太阳直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。 2．正午太阳高度的纬度变化规律：“近大远小” 同一时刻，正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。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。 【关键】　(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；北回归线及其以北各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。 (2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减；南回归线及其以南各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。 (3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。 3．正午太阳高度的季节变化规律：“来大去小” 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。如下图所示： 学生用书第41页 ◎ 1．绘图：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。 2．绘图：请在下图中用折线画出北极圈一年中正午太阳高度的变化规律示意图。 我国《物权法》指出，住宅间距必须保证北面楼房底层窗台面日照时间不少于1小时(如下图)。据此完成3～4题。 3．“日照时间不少于1小时”的日期指的是(　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 4．按照采光要求，下列四个城市相邻同高楼房的间距最宽的应该是(　　) A．北京(40˚N) B．哈尔滨(45˚N) C．广州(23˚N) D．上海(31˚N) 【预习检测】　答案 1．　　　　　　　　2． 3．D　4．B　第3题，冬至日太阳直射南回归线，北半球太阳高度达到一年中最小值，楼房的影长最长，日照时间最短。第4题，冬至日，北半球的城市纬度越高，楼房的影子越长，相邻同高楼房的间距应最宽，四个选项中，哈尔滨的纬度最高，故选B。 考点　正午太阳高度的变化规律与相关计算 (2023·海南卷)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 区域认知：判断甲、乙两地的相对方向，需要推算出两地的经纬度位置。 综合思维：由影子的方向，反推该时刻的太阳方位；由标杆长度和日影长度，推算该时刻的太阳高度。　　 [解题指导] 获取信息 解读信息 调用知识 文：①当甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等；②图中时间均为北京时间 第(1)题：甲地日出正东、日落正西→该日为二分日→该日全球昼夜等长。 第(2)题：①此日甲地日出地方时为6：00，而北京时间为5：40→计算出甲地经度为125˚E；甲地日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等→其正午太阳位于正南，正午太阳高度为45˚→计算出其纬度为45˚N(该日太阳直射点在赤道上)；②乙地正午时刻为北京时间12：20→计算出乙地经度为115˚E；该日(二分日)乙地正午太阳位于正南、正午太阳高度为30˚→计算出其纬度为60˚N。③由两地经纬度，判断出甲地位于乙地的东南方 日出日落方位、时刻与昼夜长短的关系；地方时的换算；正午太阳高度与日影的关系以及正午太阳高度的相关计算 图：图1中甲地日出时杆影朝向正西(北京时间为5：40)，日落时杆影朝向正东；图2中乙地正午时刻，北京时间为12：20，太阳位于正南，太阳高度为30˚ [尝试解答]　(1)D　(2)A 学生用书第42页 1．正午太阳高度的计算 正午太阳高度的计算公式：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： 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(23.5˚S)正午太阳高度：H＝90˚－BC纬度差＝90˚－(10˚＋23.5˚)＝56.5˚。 2．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23.5˚增大到47˚)，赤道上为23.5˚，回归线上为47˚。 (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47˚)。 (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47˚减小到23.5˚)，极圈上为47˚，极点上为23.5˚。 3．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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向 房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区正午太阳位于南方，为了获得更充足的太阳光照，房屋多坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋多坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地地理纬度。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，正午物体的影长缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。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)。 (5)确定楼间距、楼高 为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h·cot H。如下图： (6)计算太阳能热水器的安装角度 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90˚时效果最佳。如下图： 学生用书第43页 (2025·江苏南通通州区检测)下图为我国某中学(32˚N，121˚E)刘老师于2023年12月19日校园内拍摄的一张照片(实验楼在教学楼的正南方)。据此完成1～3题。 1．推测该照片拍摄的时间最可能为(　　) A．7：30 B．10：30 C．13：30 D．16：30 2．据图推测拍摄时刻太阳高度约为(　　) A．20˚ B．30˚ C．40˚ D．50˚ 3．该日后一个月内，树干正午影长变化趋势为(　　) A．变长 B．变短 C．先变长后变短 D．先变短后变长 答案：1．B　2．B　3．C 解析：第1题，实验楼在教学楼的正南方，可知此时太阳位于天空的东南，且有一定高度；当地经度为121˚E，地方时与北京时间仅相差4分钟，此时应为上午，逐渐接近正午，结合选项，推测此时最可能是10：30，B正确；12月19日，该地7：30太阳初升，太阳高度低，A错误；13：30和16：30太阳位于天空的西南方向，C、D错误。第2题，该地的纬度为32˚N，冬至日12月22日的正午太阳高度H＝90˚－(32˚＋23.5˚)＝34.5˚；该日为12月19日，距冬至日较近，正午太阳高度略大于34.5˚，但此时为上午10：30，尚未达到一天的最大太阳高度，再结合图中太阳在天空的位置及图中树干及其影长可知，推测此时的太阳高度约为30˚，B正确。第3题，该日后一个月内，即12月19日至次年的1月19日，太阳直射点先向南移再向北移，该地正午太阳高度先减小后增大，故正午树影先变长再变短，C正确。 课时测评9　正午太阳高度的变化 (时间：45分钟，满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－7小题，每小题4分，共28分) (2024·宁夏银川月考)意大利小村落维加内拉坐落于深谷底部，四周高山林立。每年的11月中旬开始，村落得不到阳光的照射。后来，村民们安装了巨大的镜子，利用镜子反射阳光照明。随着太阳的移动，反射镜相应进行倾斜(倾斜角度为反射镜与地面的夹角)和水平转动，始终让阳光向下反射(如下图)。据此完成1～3题。 1．11月中午前后，维加内拉村落安装的镜子大致朝向(　　) A．东方 B．南方 C．西方 D．北方 2．与12月相比，11月反射镜(　　) A．水平转动角度较大，正午倾斜角度较大 B．水平转动角度较小，正午倾斜角度较大 C．水平转动角度较大，正午倾斜角度较小 D．水平转动角度较小，正午倾斜角度较小 3．维加内拉村落一年当中照不到太阳光的时间大约为(　　) A．40天 B．80天 C．120天 D．160天 答案：1．B　2．C　3．B 解析：第1题，意大利位于北半球中纬度，11月中午前后，太阳大致位于南方，镜子大致朝向南方，B正确。第2题，北半球12月昼长小于11月，则11月反射镜的水平转动角度较12月大；12月正午太阳高度角小于11月，根据光线反射原理，则镜子与地面的夹角12月较大，11月较小，C正确。第3题，该村落得不到阳光照射的终止日期与起始日期应关于12月22日对称；由材料可知起始日期是11月中旬，推知得不到太阳光照射的终止时间约为2月初，则一年当中照不到太阳光的时间接近80天，B正确。 (2025·江苏扬州联考)下图为海口市(20˚N，110˚E)某地理兴趣小组绘制的当地四个日期正午太阳光线示意图。据此完成4～5题。 4．①②③④四个日期中，太阳直射点最接近南回归线的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．与③日期相比，④日期该地(　　) A．正午太阳高度更高 B．日落方位更为偏北 C．白昼时间更短 D．昼夜时差更小 答案：4．A　5．B 解析：第4题，离太阳直射点越远，正午太阳高度角越小；太阳直射点最接近南回归线时，海口市(20˚N)的正午太阳高度最小，四个日期中，①正午太阳高度角最小，且正午太阳位于正南方，推知此时太阳直射点最接近南回归线，A正确。第5题，③日期太阳直射20˚N，正午太阳高度为90˚，④日期该地正午太阳高度略低，A错误；④日期海口正午太阳方位位于正北，太阳直射点位于20˚N以北，日落方位更为偏北，此时白昼时间更长，B正确，C错误；④日期太阳直射点位于20˚N以北，③日期太阳直射20˚N，④日期昼夜时差更大，D错误。 (2024·山东滨州二模)新疆某地(43˚N)根据“寿光型”日光温室结构和参数建造温室(如图)，发展越冬果菜生产，但建成后效果不够理想。为充分利用光照，提高增温效果，当地对该类型日光温室的参数和朝向进行适当调整(注：tan 23.5˚≈0.435)。据此完成6～7题。 6．对该地“寿光型”日光温室参数的调整方案最合理的是(　　) A．将D缩减到4 m B．将D扩大到10 m C．将H缩减到3 m D．将H扩大到5 m 7．该地“寿光型”日光温室的朝向应调整为(　　) A．南偏东 B．南偏西 C．东偏北 D．西偏北 答案：6．B　7．B 解析：第6题，根据材料可知，该地位于43˚N，冬至日太阳直射南回归线，正午太阳高度最小，计算可得冬至日当地正午太阳高度约为23.5˚(提示：正午太阳高度＝90˚－|43˚＋23.5˚|＝23.5˚)；根据冬至日正午太阳高度调整日光温室的间距(D)和日光温室高度(H)，tan 23.5˚＝H/D，计算可得日光温室间距(D)应不小于9.89 m，或者日光温室高度(H)应不高于2.18 m，这样能够保证日光温室在一年中的每天正午都能照到阳光。综上，B正确。第7题，为了让阳光更好地照入温室，温室应该大致朝向当地正午时阳光的来向；根据太阳视运动规律，该地正午时太阳位于正南方，但该地区纬度较高，冬季寒冷，夜晚时间长，该地午后14时气温最高。为保证能更好地接受阳光，提高夜间棚内的温度，日光温室应面向该地午后的太阳方位，即正南略偏西，B正确。 (8－12小题，每小题4分，共20分) (2024·福建厦门联考)位于秘鲁的马丘比丘古城(13˚09′S，72˚32′W)建有拴日石(图1)和太阳神庙(图2)。春分日正午时，拴日石的石柱无日影。古印加人通过观测石柱正午影长和朝向的变化确定季节。每年石柱正午影子最长的一天，太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上。据此完成8～10题。 8．拴日石的倾角约为(　　) A．13˚ B．66˚ C．77˚ D．90˚ 9．与7月1日石柱正午影长和朝向最接近的是(　　) A．1月1日 B．6月13日 C．7月9日 D．12月15日 10．太阳光从梯形小窗投射到花岗岩巨石上的现象出现在(　　) A．6月22日6时前后 B．6月22日10时前后 C．12月22日10时前后 D．12月22日14时前后 答案：8．C　9．B　10．B 解析：第8题，根据材料“春分日正午时，拴日石的石柱无日影”，说明拴日石的倾角即该地春分日的正午太阳高度；根据正午太阳高度公式和当地纬度(13˚09′S)计算可知，春分日的正午太阳高度＝90˚－|13˚09′±0˚|＝76˚51′，C正确。第9题，与7月1日石柱正午影长和朝向最接近的日期应为正午太阳高度和太阳方位最相似的日期，即太阳直射点所在纬度最相似的日期，该日期与7月1日关于夏至日对称，为6月13日前后，B正确。第10题，“每年石柱正午影子最长的一天”是正午太阳高度最低的一天，该地位于13˚09′S，所以这一天为北半球夏至日(6月22日前后)，C、D错误；此时，太阳直射北回归线，该地日出东北，日落西北，当地位于北回归线以南，正午太阳位于正北方，所以太阳视运动方向为东北—正北—西北；由材料“太阳光才能从朝向东北的梯形小窗投射到太阳神庙内的花岗岩巨石上”可知此时太阳位于东北，应为日出后的上午时段；因为南半球此时是冬季，昼长小于12小时，6时左右并未日出，A错误，B正确。 (2025·八省联考晋陕宁青卷)为研究太阳辐射对建筑的影响，研究人员对我国某地典型民居朝南土墙外表面(无遮挡)进行了观测。图1为某晴天墙体温度日变化，图2为墙体获得的太阳辐射日总量年内变化。据此完成11～12题。 11．该民居最可能位于(　　) A．拉萨(29˚36′N，91˚06′E) B．吐鲁番(42˚50′N，89˚12′E) C．丹东(40˚07′N，124˚23′E) D．张家口(40˚48′N，114˚52′E) 12． 7月，该墙体获得太阳辐射日总量偏低的主要原因是(　　) A．日照时数短 B．大气削弱作用强 C．日地距离远 D．正午太阳高度大 答案：11．B　12．D 解析：第11题，结合图1中信息可知，该地晴天墙体温度日变化中最高温度出现在北京时间16时前后，而一天中温度最高出现在当地地方时14时前后，因此，与北京时间相隔两小时，经度上相差30度，该地经度位于东经90度附近，C、D错误。由图2可知，该地季节变化较为明显，因此该地最有可能为吐鲁番，拉萨太阳辐射季节变化较小，B正确，A错误。故选B。第12题，由图2信息可知，墙体获得太阳辐射日总量年内变化在7月份总量偏低，结合上题，该地最有可能位于吐鲁番，此时为吐鲁番的夏季，太阳直射点位于北半球，吐鲁番正午太阳高度角较大，照射在墙体的太阳辐射面积较小，墙体所获得太阳辐射量较低，D正确；太阳直射北半球时，北半球昼长夜短，日照时间较长，A错误；吐鲁番地处内陆地区，全年降水较少，大气的削弱作用较弱，B错误；7月份时，太阳位于远日点附近，日地距离会在一定程度上影响太阳辐射，但不是主要原因，C错误。故选D。 (13－14小题，每小题6分，共12分) (2024·山东临沂一模)城市高大建筑的玻璃幕墙因反射太阳光常对居民造成一定的干扰。小明家坐北朝南，南北通透，每年有半年时间正午面临“两个太阳”(除南面太阳照射外，玻璃幕墙从北面反射阳光到室内，玻璃幕墙只考虑平面反射)，如下图所示。据此完成13～14题。 13．小明家最有可能位于我国的(　　) A．广州市 B．上海市 C．济南市 D．长春市 14．此时小明家电子时钟显示的日期和时间最有可能是(　　) A．3月21日　11时40分 B．6月22日　12时00分 C．9月23日　12时20分 D．12月22日　12时40分 答案：13．D　14．A 解析：第13题，由图可知，楼南面幕墙高100米，小明家北窗玻璃最高离地面50米，楼间距50米，当正午太阳高度在0˚～45˚时，楼南面玻璃幕墙可反射太阳光线到小明家，当太阳高度大于45˚时，太阳光线就反射不到小明家；由上述分析可知，小明家在秋分日至次年春分日之间才能被反射光照到，可以推出该地二分日正午太阳高度为45˚，得到当地纬度为45˚N，选项中只有长春市的纬度符合题意，D正确，A、B、C错误。第14题，由上题分析可知，此时可能是春分日或秋分日的正午(当地地方时12时)，此地为长春(125˚E)，位于120˚E以东，地方时早于北京时间，故北京时间还没有到正午12时，A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $