1 第二单元 7 第2讲 课时11 正午太阳高度的变化 四季与五带（教师用书）-【金版新学案】2027年高考地理高三总复习大一轮复习讲义（鲁教版）

该高中地理高考复习讲义聚焦正午太阳高度变化规律、计算及应用，四季与五带划分等核心考点，按基础规律—计算方法—实际应用的逻辑层次展开，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建知识体系，突破解题难点。 资料以生活化情境（如杭州日影观测）和跨学科应用（楼间距计算）为载体，通过案例分析培养学生综合思维和地理实践力，设置分层练习与解题思维链指导，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

课时11　正午太阳高度的变化　四季与五带 聚焦教材基础点 一、正午太阳高度 1.正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律 项目 直射点 正午太阳高度的纬度变化规律 a冬至日 南回归线 由南回归线向南北两侧递减 b二分日 赤道 由赤道向南北两侧递减 c夏至日 北回归线 由北回归线向南北两侧递减 (2)季节变化规律 项目 最值 变化 北回归线以北地区 夏至日达最大值冬至日达最小值 冬至春分夏至：逐渐增大 南回归线以南地区 冬至日达最大值夏至日达最小值 夏至秋分冬至：逐渐增大 南北回归线之间 一年两次最大值(直射时) 夏至日或冬至日达最小值 直射点移来，该地正午太阳高度就增大 正午太阳高度的计算方法 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： 　　举例：太阳直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26'N)、C地(23°26'S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。 HA＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58° HB＝90°－b＝90°－(23°26'－10°)＝76°34' HC＝90°－c＝90°－(23°26'＋10°)＝56°34' 2.正午太阳高度的年变化幅度 3.正午太阳高度的应用 (1)确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最短，地方时是12时。 (2)确定当地的地理纬度：某地与太阳直射点纬度相隔多少度，两地正午太阳高度就相差多少度。 (3)确定房屋的朝向 (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。 ②正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。 ③日影永远朝向背离太阳的方向。 高考命题关键点 　结合生活化日影观测情境，考查正午太阳高度时空变化规律的综合应用 　　(2026·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) 　结合地球公转、直射点移动分析不同纬度正午太阳高度变化 　　位于113°E的广州从化北回归线标志塔，每年夏至日形成“立竿无影”奇观。下图为标志塔图。据此完成4、5题。 (原创题)4.夏至日后10天内，与广州(23°N)昼长变化趋势一致的是(　　) A.哈尔滨(45°N)昼渐长 B.海口(20°N)昼渐长 C.南京(32°N)昼渐短 D.曾母暗沙(4°N)昼不变 5.能正确表示夏至日日落时标志塔影子朝向的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ (5)计算楼间距：为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应保持适当距离。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例，如图，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×cotH。 (6)计算太阳能热水器安装角度：为了更好地利用太阳能，应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°(如图)。 二、四季与五带 1.四季更替 (1)成因　 (2)划分(以北半球为例) 类型 范围 春季 夏季 秋季 冬季 天文四季 过渡季节 一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节 过渡季节 年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节 气候四季 3、4、5月 6、7、8月 9、10、11月 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)五带划分 　通过建筑楼间距设计，考查正午太阳高度角的季节变化规律与应用 　　位于30°N的我国Z市，某开发商新建一住宅小区(楼高约24米)，每栋楼房屋户型相同。小明一家想挑选一套在阳台就能很好欣赏湖景，且夏季太阳“西晒”对卧室影响小的房屋。下图为小区平面图及户型结构图。据此完成6、7题。(tan36°34'≈0.74) 6.小明家选择房屋最合适的是(　　) A.①栋 B.③栋 C.④栋 D.⑥栋 7.为保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射，则②栋与⑤栋最短的楼间距约是(　　) A.13米 B.23米 C.33米 D.43米 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。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。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。 4.C　5.A　解析：第4题，夏至日后，太阳直射点自北回归线开始南移，北半球各地昼长渐短，夜长渐长。广州位于北半球，其昼长变化趋势应为逐渐变短。哈尔滨、南京同处北半球，昼长也应渐短，故A错误，C正确；海口位于北半球低纬度，昼长同样渐短，B错误；曾母暗沙接近赤道，全年昼长接近12小时，但仍有微小变化，并非完全不变，D错误。第5题，北半球夏至日时，太阳直射北回归线，全球日出东北、日落西北(极昼极夜区域除外)；广州从化位于北回归线，日落时太阳方位为西北方向，影子方向与太阳方位相反，太阳在西北，影子应朝向东南，A正确。 6.D　7.C　解析：第6题，从小区平面图看，选项中的④⑥栋靠近湖泊，能欣赏湖景；①③栋离湖泊远，不符合欣赏湖景的要求，排除A、B；我国位于北半球，夏季太阳从东北升起、西北落下，下午太阳主要在西边天空，④栋在大楼的西端，夏季“西晒”对卧室影响大，排除C；⑥栋在大楼的东端，“西晒”对卧室影响小，D正确。第7题，北半球最短楼间距取决于冬至日南楼的正午影长。根据正午太阳高度角计算公式可知，Z市冬至日H＝90°－(30°＋23°26')＝36°34'；要保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射，此时楼间距、楼高和正午太阳光线构成直角三角形，其中楼高为直角边，楼间距为另一直角边，正午太阳高度角的正切值tanH＝南楼楼高/楼间距，已知楼高约24米，则楼间距＝南楼楼高/tanH＝24/0.74≈32.4米，最接近33米，C正确。 高考命题范围 　利用特定日期与地理坐标推算正午太阳高度，考查计算与推理能力 1.(2021·江苏卷)如图为2016年12月8日游客在悉尼(33°55'S，150°53'E)15时15分拍摄的照片。该日悉尼的正午太阳高度角大约是(　　) A.32° B.58° C.66° D.79° 　结合节气与区域对比，考查正午太阳高度变化规律、昼夜长短纬度差异及四季成因，凸显空间推理与综合思维能力 　　(2023·北京卷)某校开展“时空智能，因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日，同学们展示了有关二十四节气的作品。下图是学生设计创作的网页截图。读图，完成2、3题。 2.二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶，客观反映了(　　) ①太阳活动　②四季变化　③降水总量　④物候现象 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 3.据图推断(　　) A.甲地种冬小麦正值梅雨时节 B.可以通过遥感监测乙地涝灾 C.正午太阳高度甲地比乙地大 D.昼长周年变化甲地小于乙地 [知识点击] 太阳直射点回归运动与二十四节气 高考关键能力 [解题思维链] [破题路径] 第2题 第3题 1.D　2.C　3.B　 　太阳高度与季节变化融合，考查空间定位与动态分析，体现综合思维素养 　　(2025·浙江1月选考)甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法：在平坦地面上方水平放置一块有一个小孔的遮光板，太阳光透过小孔投影到地面上，形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文爱好者在二分、二至日正午时刻，在同样高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。据此完成1、2题。 1.若冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同，则甲位于乙的(　　) A.东南 B.东北 C.西北 D.西南 2.两地正午太阳高度之差(Δh)年变化有可能是(　　) 1.A　2.C　解析：第1题，读图，甲图中二至二分日有三天正午太阳投影在小孔垂直投影点的南侧，一天在其北侧，说明甲地位于赤道与南回归线之间，且靠近南回归线；乙图中二至二分日有三天正午太阳投影在小孔垂直投影点的北侧，一天在其南侧，说明乙位于赤道与北回归线之间，且靠近北回归线，故甲在乙的南侧；冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同(假设世界时即0°经度地方时为18时)，甲位于南半球，昼长夜短，日落地方时晚于18时，在0°经线以东，乙位于北半球，昼短夜长，日落地方时早于18时，在0°经线以西，故甲在乙的东边。综上所述，甲地位于乙地的东南方向，A正确。第2题，观察图形，可知甲、乙两地关于赤道对称，二分日正午太阳高度相等，两地正午太阳高度之差(Δh)为0，排除A、B；由正午太阳高度的计算公式可得，两地正午太阳高度之差＝两地纬距差(纬距差即该地与直射点的纬度差)，由上题分析可知，甲、乙两地位于南北回归线之间(均靠近回归线)，当太阳直射点移至两地同侧时(太阳直射点在两地以北或以南)，两地正午太阳高度之差(Δh)相同达最大值(两地纬距差最大且相等)，即当太阳直射点移至乙地以北、夏至日前后，和太阳直射点移至甲地以南、冬至日前后，两地正午太阳高度之差(Δh)相同达一年中的最大值，观察选项可知，C正确。 　太阳高度与城市规划融合，考查人居环境适应与优化，体现人地协调观素养 (2025·湖南卷)中欧地区城市夏季常出现热浪天气，街道两侧建筑物和树木的阴影可缓解行人的热感，行人热感可用生理等效温度(P)衡量。图1示意中欧地区某市(48°N，8°E)一条东西向街道行道树布置，图2示意该街道某年夏至日(天气晴朗、风力微弱)当地时间9—15时P平均值的分布。tan65.5°≈2.19。据此完成3、4题。 3.甲、乙两处P平均值的差异主要源于(　　) A.全时段两侧建筑物的遮阴 B.上午西侧行道树的遮阴 C.全时段东侧行道树的遮阴 D.下午西侧行道树的遮阴 4.同样情境下，若降低两侧建筑物高度至10米，乙、丙两处P平均值的差异将(　　) A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定 3.D　4.B　解析：第3题，结合图2可知，甲处P平均值低于乙处，反映甲处生理等效温度低于乙处。主要原因是与乙处相比，甲处受到建筑物和行道树的遮挡更明显。结合材料，街道为东西走向，行道树排列方向与街道走向一致。当天为夏至日，该市(48°N)东北日出、西北日落，正午太阳位于正南。当地时间9—15时太阳的视运动轨迹为东南—正南—西南。由此分析，甲处上午受到东侧行道树遮阴、下午受到西侧行道树遮阴，D正确，B、C错误。甲处全时段受到南侧建筑物的遮阴，A错误。第4题，结合材料，当地位于欧洲48°N，夏至日太阳直射23.5°N。根据正午太阳高度的计算公式，可以得出夏至日当天当地的正午太阳高度H＝90°－(48°－23.5°)＝65.5°。若当地的南建筑物高度减小为10米，正午时南侧建筑物的影子长度大致为10米÷2.19≈4.57米。根据图2可知，乙处位于南侧建筑物北方，距离约为6米，大于4.57米。正午时南侧建筑物不能为乙处遮阴，可以为丙处遮阴。因此乙处P平均值将变大，丙处P平均值无明显变化，乙、丙两处P平均值的差异将变大，B正确。 　太阳高度与数学几何融合，考查跨学科建模与计算，体现地理实践力素养 　　(2025·河南卷)窗墙比是指建筑某一个立面窗户面积与该立面总面积之比，是影响建筑内采暖、制冷和照明等能耗的重要因素。不同地区基于全年建筑能耗最小来确定最优窗墙比。下图为奥斯陆(59°57'N，10°45'E)、法兰克福(50°07'N，8°37'E)、罗马(41°54'N，12°30'E)南向墙面最优窗墙比下的全年建筑能耗情况。据此完成5、6题。 5.甲、乙分别代表的城市是(　　) A.罗马、奥斯陆 B.法兰克福、罗马 C.罗马、法兰克福 D.法兰克福、奥斯陆 6.甲、丙城市南向墙面的最优窗墙比分别为0.27和0.56。甲城市最优窗墙比小于丙城市的原因是甲城市(　　) A.夏季白昼时间较长，照明能耗较小 B.夏季正午太阳高度较大，制冷能耗较大 C.冬季降水较多，采暖能耗较小 D.年平均气温较低，全年建筑能耗较小 5.C　6.B　解析：第5题，可根据三城市纬度差异，结合气候、建筑能耗特点判断。纬度越高，冬季越寒冷，采暖能耗越高；纬度越低，夏季气温相对高，制冷能耗可能越高。奥斯陆(59°57'N)纬度最高，冬季寒冷漫长，采暖需求大，采暖能耗应最高；法兰克福(50°07'N)纬度次之，气候相对温和，各项能耗相对适中；罗马(41°54'N)纬度最低，夏季炎热，制冷能耗相对高，采暖能耗低。观察图表，丙采暖能耗最高，对应奥斯陆；甲制冷能耗相对高，对应罗马；乙各项能耗适中，对应法兰克福，所以甲是罗马，乙是法兰克福，C正确。第6题，窗墙比影响建筑采光、制冷和采暖能耗，甲是罗马(纬度低)，丙是奥斯陆(纬度高)。罗马纬度低于奥斯陆，夏季白昼时间罗马更短，A错误。罗马纬度低，距太阳直射点更近，夏季正午太阳高度大，窗户面积大(窗墙比大)会使更多太阳辐射进入室内，增加制冷能耗，为降低制冷能耗，最优窗墙比小，B正确。采暖能耗与冬季气温关联更大，不是降水，C错误。罗马纬度低，年平均气温高于奥斯陆，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $