内容正文:
第三节 地球公转的地理意义(选必一第10页到第13页)
(二)考点:
1.昼夜长短的变化规律和计算
2.太阳视运动
3.正午太阳高度角的变化
4.四季和五带
(三)高考题型:选择题
(四)复习方法:背熟原理和公式,每天至少做2道的地球运动题。
(一)课程标准:结合实例,说明地球运动的地理意义。
(海南高考必考(6分))。
考点一:昼夜长短变化的规律
基础知识回顾
太阳直射点位置 日出时间 日落时间 昼夜长短状况
北半球 北半球早于6时日出 北半球晚于18时日落 北半球昼长夜短;南半球昼短夜长
赤道 6时日出 18时日落 昼夜等长
南半球 北半球晚于6时日出 北半球早于18时日落 北半球昼短夜长;南半球昼长夜短
一、太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。
1.太阳直射点位于哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且纬度越高昼越长。
2.太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。
思考:读右图,总结昼夜长短的变化规律,完成下表的填写。
往北移动
北半球昼渐长,夜渐短
往南移动
北半球昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区皆为极昼
昼夜平分
昼夜平分
往南移动
北半球昼最短、夜最长,北极圈及其以北地区皆为极夜
往北移动
北半球昼渐短,夜渐长
北半球昼渐长,夜渐短
考点一:昼夜长短变化的规律
二、太阳直射点移动方向的决定昼夜长短状况。
1.纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
2.变化区间为0~24小时。
思考:读图,总结随着太阳直射点的移动,北半球昼夜长短的变化规律。
下表表示四地一年中昼长的最大差值。据此完成1~2题。
地点 ① ② ③ ④
昼长最大差值 2小时26分 24小时 0小时 5小时42分
1.四地按纬度由高到低的排列,正确的是( )
A.①③④② B.③②①④ C.②④①③ D.④③①②
考点一:昼夜长短变化的规律——昼夜长短变化的幅度
课时作业387页第1题
纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
c
下图表示“甲乙丙丁四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况(图中阴影部分表示黑夜)。
B
1.四个地点中,位于南半球的地点是( )A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
5.四个地点的纬线按顺序按由北到南排列,依次是( )
A.甲乙丙丁 B.丁甲丙乙
C.乙甲丁丙 D.丙丁甲乙
全年昼夜平分,直射赤道
冬至日昼长大于夏至日,直射南半球
夏至日昼长为24小时,北极圈内。
夏至日昼长为18小时,直射北半球。
D
考点一:昼夜长短变化的规律
4.B 5.D
【解析】4.冬至日,南半球各地昼长夜短,四个地点中,只有乙地冬至日昼长夜短,故乙地位于南半球,B正确;甲地全年昼夜平分,位于赤道上,A错误;丙地冬至日出现极夜,夏至日出现极昼,位于北极地区附近,C错误;丁地冬至日昼短夜长,位于北半球,D错误。故选B。
5.据图可知,甲地全年昼夜平分,可判断甲地位于赤道,丙地冬至日出现极夜,夏至日出现极昼,说明丙地位于北极地区,乙地冬至日昼长夜短,说明乙地位于南半球,丁地冬至日昼短夜长,但没有出现极夜,说明丁地位于北半球非极地地区,故四个地点按由北到南排列依次是丙丁甲乙,D正确,ABC错误。故选D。
下图示意我国甲、乙、丙三地年日出时刻变化曲线。
1.甲、乙、丙三地的位置关系是( )
考点一:昼夜长短变化的规律
A.甲、乙、丙呈东北—西南向排列
B.甲、乙、丙呈西北—东南向排列
C.丙、乙、甲呈东北—西南向排列
D.丙、乙、甲呈西北—东南向排列
东西:东边日出比西边早
南北:夏至日时,纬度越高,白昼时间越长,日出就越早。
1.甲日出最晚
2.丙日出最早
3.乙处于二者中间
1.甲地位于最西边,且纬度最低。
2.丙地位于最东边,且纬度最高。
3.乙地位于二者之间
甲
乙
丙
思考:为何不选D。
C
创新45页的第1题
甲
乙
丙
注意绘图:
1.阳光从右边照射,地轴指向北边且往右边倾斜;
2.方向:上北下南,左西右东;
右边是东边,太阳升起来的方向。
N
S
E
W
(2021·河北地理)家住某城(36.5°N,116°E)的小明,秋分时节搬进了新楼房,站在书房2.6米高的落地窗前,远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。
8.从入住到次年春分,书房的日采光时间变化趋势是( )
A.一直增加
B.先增后减
C.一直减少
D.先减后增
采光时间先减小后增大
D
与昼长有关,昼越长,采光时间越长
太阳直射南半球,该地昼短夜长,昼先变短,而后变长
考点一:昼夜长短变化的规律
考点二:昼夜长短的计算
1.利用昼弧、夜弧的弧度数计算(不常考)
2.利用日出、日落时间计算(常考,最多)
3.利用昼夜长短的分布规律计算(常考)
4.利用日期的对称性计算(常考)
考点二:昼夜长短的计算
1.公式:昼(夜)长=昼(夜)弧度数/15°
(一)利用昼弧、夜弧的弧度数计算(不常考)
90°
180°
90°
A
B
C
D
思考:求A的夜长和B的昼长
思考:求C的夜长和D的昼长
A的夜弧
240°
B的昼弧
180°
夜长:4小时×2
昼长:4小时×2
侧视图,只能看到一半的夜长或昼长,所以还要乘以2
C夜长:4小时×2=8小时
D昼长:4小时×2=8小时
下图是“北半球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图”。
1.四地中位于南半球的是( )
A.甲、乙 B.乙、丙
C.丙、丁 D.甲、丁
B
(三)昼夜长短变化规律:
昼弧=夜弧, 则昼夜等长;
昼弧>夜弧,则昼长夜短;
昼弧<夜弧,则昼短夜长
一、昼弧与夜弧
A
B
O
24小时黑夜,北极圈内
昼长于夜,位于南半球中高纬度
24小时白天,南极圈内
夜长于昼,位于北半球中高纬度
1.北半球昼短夜长,北极圈出现极夜;
2.南半球昼长夜短,南极圈出现极昼
考点二:昼夜长短的计算——昼弧与夜弧
1.B 2.D 3.C
【解析】1.北半球冬至日时,太阳直射南回归线,南半球昼长夜短,南极圈及其以南有极昼现象。据图可知,四地中甲地有极夜现象,乙地昼长夜短,丙地有极昼现象,丁地昼短夜长,可知乙、丙位于南半球,甲、丁位于北半球,B正确,ACD错误。故选B。
2.乙、丁的周长相等但昼夜长短不同,说明两地的纬度相同,但不在同一半球。根据所学可知,纬度相同、半球不同的两地昼夜长短正好相反,即北半球该纬度的昼长与南半球同一纬度的夜长相等,北半球该纬度的夜长与南半球同一纬度的昼长相等,所以两地昼夜长短相反,D正确;两地不在同一纬线,纬度相同,处在不同半球,AB错误;日出时间=12时-(昼长/2),日落时间=12时+(昼长/2),昼长不同,日出日落时间不同,C错误。故选D。
3.北半球冬至日时,南极圈有极昼现象,而甲为极夜,可知,甲不是位于南极圈,A错误。赤道上总是昼夜平分,乙、丁不是昼夜不平分,故乙、丁不可能位于赤道,B错误,C正确;丙地此时出现极昼,可知丙地可能为南极圈及其以南的任一纬度,不可能位于回归线,D错误。故选C。
考点二:昼夜长短的计算——日出日落时间
(二)根据日出、日落的时间计算:
1.白天:日出、日落时间关于正午12时对称。
2.夜间:日出、日落时间关于0时(24时)对称。
①昼长时数=(12-日出地方时)×2
=(日落地方时-12)×2
②夜长时数=(日出地方时-0)×2
=(24-日落地方时)×2
③昼长时数=日落时间-日出时间。
注:公式①②中日出、日落时间均为地方时,公式③中日出、日落时间统一标准即可。
考点二:昼夜长短计算——日出日落时间
创新46页的第3题
3.该日,五指山的昼长最接近( )
A.9小时55分钟 B.10小时15分钟
C.11小时10分钟 D.12小时20分钟
110°E
7:10
120°E
?
1.经度差10°,时间差40分钟
2.已知东,求西:7:10-0:40=6:70—0:40=6:30
昼长时数=(12-日出地方时)×2
=(12-6:30)×2
=(11:60-6:30)×2
=11小时
C
北京时间2024年2月10日(农历大年初一)7时10分,小明同学在海南著名景点五指山(19°N,110°E)观看日出,并拍摄了日出的壮观景象。
考点二:昼夜长短的计算——日出日落时间
我国位于30°N的某半山观景台某日于北京时间6:27观赏太阳从东方地平线上升起,13:12太阳高度达到一天中最大。
课时作业387页A组的第3题
3.此日该地的昼长最接近( )
A.9小时33分钟
B.11小时6分钟
C.11小时30分钟
D.13小时30分钟
6:27为日出时间
13:12为正午
这两个时间标准一样,均为北京时间。
昼长时数=(正午—日出时间)×2
=(13:12-6:27)×2
=(12:72-6:27)×2
=13:30
D
(2025甘肃)下表为我国三个城市2024年12月某日的日出日落时刻(北京时间)。
9. 纬度相同的城市是( )
考点二:昼夜长短的计算——日出日落时间
A.甲和乙
B.甲和丙
C.乙和丙
D.甲乙丙
昼夜长短相同
9:42
10:10
9:42
B
考点二:昼夜长短计算——昼夜长短的对称性
(三)根据昼夜长短的对称性进行计算
1.同纬度各地的昼长相等,夜长相等。
2.北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。
16小时
昼长
8小时
夜长
16小时
夜长
8小时
昼长
A
B
C
D
例如:40°N的昼长=40°S的夜长(切记)
例如:A与B纬度相同,其昼长相等,均为8小时,夜长也相等,均为16小时
40°N
40°S
下图是一位驴友在别德马(40°30'S,64°W)拍摄的景观图片。
考点二:昼夜长短计算——昼夜长短的对称性
1.这一天,北京的昼长大约是( )
A.10小时 B.13小时
C.11小时 D.14小时
64°W
19:16
120°E
?
(40°N,116°E)
根据昼夜长短对称原理,40°N的昼长=40°S的夜长
1.经度差184°,时间差12:16
2.已知东,求西:19:16-12:16=7:00
3.7:00为别德马的日出时间
4.别德马的昼长=(12-日出地方时)×2
=(12-7:00)×2
=10:00
5.北京的昼长=别德马的夜长=(24-10:00)=14:00小时
D
考点二:昼夜长短计算——昼夜长短的对称性
(四)利用日期的对称性计算
①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(A与B、C与D):昼长、夜长相等。
②关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与E):一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。
创新46页的第4题
北京时间2024年2月10日(农历大年初一)7时10分,小明同学在海南著名景点五指山(19°N,110°E)观看日出,并拍摄了日出的壮观景象。
考点二:昼夜长短计算——日期的对称性
4.小明同学计划在同一年、同一地点、同一时刻再次拍摄五指山日出景观,其日期应选择在( )
A.4月22日前后
B.5月2日前后
C.11月3日前后
D.12月13日前后
2月10日
纬度相同,昼夜长短相同,日出时间一致
二者日期是关于夏至日的对称
6月22日与2月10日差约4个月12天,则对称的日期约为11月3日左右。
C
二者位于同半球,且同一纬度
一、太阳高度角:我们把太阳光线与地面的夹角,叫做太阳高度角。
太阳高度
地面
(1)晨昏线上:太阳高度=_____; 直射点上:太阳高度=_____
(2)一天中的太阳高度最大值出现在当地___ __,即地方时_____时。
(3)正午太阳高度角: 的太阳高度角。
0°
90°
正午
12
地方时12时
基础知识梳理
地面
地方时12时
考点四:正午太阳高度角
(2022年广州二检)2021年6月21日,某地理研学小组在一平坦开阔的空地上,利用太阳高度测量仪测量当地的太阳高度。
北京时间 5:41 8:03 10:17 12:28
太阳高度角 0° 30° 60° 90°
1.该地当天的昼长约为( )
A. 12小时30分
B. 13小时
C. 13小时30分
D. 14小时
日出
正午
昼长时数=(正午—日出时间)×2
=(12:28-5:41)×2
=(11:88-5:41)×2
=13:34
时间标准一样,均为北京时间。
C
考点三:正午太阳高度角
(一)正午太阳高度角的计算(不常考)
(二)正午太阳高度角的变化规律
(二)正午太阳高度角的应用
1.确定地方时(常作为材料中的已知条件。)
2.确定当地地理纬度
3.确定房屋朝向和采光时间
4.判断日影长短及方向(常考)
5.计算楼间距、楼高(不常考)
6.计算太阳能热水器的安装角度(不常考)
考点三:正午太阳高度角——计算
公式:H=90°- | 当地纬度±直射点纬度 | ;(±:同减异加)
思考:读右图,分别计算该地冬至日和夏至日时,正午太阳高度角是多少?(列出计算步骤即可,不用算出结果。)
40°
北极星
夏至日:H=90-|40°N—23°26′N|
冬至日:H=90-|40°N+23°26′S|
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,本班教室内的正午太阳光照消失。一段时间后,正午太阳光再次照进本班教室。
考点三:正午太阳高度角——计算
18.该校可能位于( )
A.吉林省
B.河南省
C.福建省
D.云南省
秋分,太阳直射赤道(0°)
秋分日正午太阳高度角
H=90°- | 当地纬度±直射点纬度 |
48°=90°-(当地纬度-0°)
当地纬度:42°N
A
课时作业389页A组的第18题
春分
秋分
夏至
冬至
A
基础知识梳理
二、正午太阳高度角的变化规律
(一)纬度变化规律
正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。距直射点越近,正午太阳高度越大。
(二)季节(时间)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。
“近大远小”
“来大去小”
下表所列的是2021年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。根据表中的数据完成下面小题。
考点三:正午太阳高度角——变化规律
2.该日,甲、乙、丙、丁四地中,正午太阳高度角最低的是( )
离直射点越远,
正午太阳高度角越小(低)
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
1.北半球,纬度越高,白昼越短,各地白昼时间小于12小时。
2.南半球,纬度越高,白昼越长,各地白昼大于12小时。
直射南回归线
南半球
北半球
丁
丙
乙
甲
A
思考:1.分别说出此时南、北半球的昼夜变化情况。
2.并判断4地分别位于哪个半球。
基础知识梳理
A. 先变大后变小
B. 先变小后变大
C. 持续不断变大
D. 始终保持不变
(2022年广东卷)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,将我国3名航天员顺利送入距离地表约400km的中国空间站。2022年4月16日,航天员安全返回地球。
3.驻留期间,酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值( )
D
酒泉
广州
在航天员驻留期间,两地始终都位于太阳直射点的以北,则两地与太阳直射点的距离变化始终一致,则两地正午太阳高度角的变化始终一致,保持不变,
考点三:正午太阳高度角——变化规律
10.16
4.16
考点三:正午太阳高度角——求纬度
原理:
(1)若某地一年内有2次太阳直射,则该地纬度位于南北回归线之间,如图1;
图1
图2
点
图3
(2)若某地一年内有1次太阳直射,则该地纬度位于回归线上,如图2;
(3)若某地一年内有0次太阳直射,则该地纬度位于回归线与极点之间,如图3;
考点三:正午太阳高度角——求纬度
下图为“某地一年中正午太阳高度变化示意图”,图中M、N分别为EH、HF的中点,H日该地正午太阳位于正北方。
1.该地的地理纬度可能是( )
A.18°34′S
B.18°34′N
C.23°26′S
D.23°26′N
课时作业389页A组的第1题
有2次太阳直射
该地位于南北回归线之间
MN为春秋分日,以夏至日或者冬至日为对称。
M
N
M
B
H日为夏至日
该地
考点三:正午太阳高度角——求纬度
原理:当太阳直射点位置一定时,利用下面公式,可求出当地地理纬度。
某地纬度±直射点所在纬度=两地的正午太阳高度差。
(要注意南北半球,同减异加)
直射点
A
44°
思考1:此时为春分日,读右图,求出A点的纬度。
已知:
1.此时太阳直射点位于赤道(0°);
2.A点的正午太阳高度角为44°,赤道上正午太阳高度角为90°。
则:|A点纬度±0°|=90°-44°;A点纬度为46°N。
思考2:若太阳直射20°S,此时某地的正午太阳高度角为4°,求某地的纬度。
|某地纬度±20°S|=|4°-90°|,某地纬度为66°N
考点三:正午太阳高度角——求纬度
表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。
春分日 夏至日 秋分日 冬至日
甲城市 64 87.5 64 40.5
乙城市 46 69.5 46 22.5
1.甲、乙两城市的纬度差值为( )
A.18°
B.24°
C.38°
D.44°
选任1个日期来计算。
原理:“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”。(注意南北半球,同减异加)
春秋分日
64-46=18°
甲乙夏至日太阳高度角最大,冬至日最小,因此甲乙位于北半球。
夏至日
87.5-69.5=18°
冬至日
40.5-22.5=18°
A
原理: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.北回归线以北地区:正午太阳位于正南,房屋坐北朝南
2.南回归线以南地区:正午太阳位于正北,房屋坐南朝北
春分(3.21)
秋分(9.23)
●
●
●
●
●
23 °26 ′ N
23 °26 ′ S
考点三:正午太阳高度角——房屋朝向
考点三:正午太阳高度角——房屋朝向
1.某中学位于( )
A.0°-23°26′N
B.0°-23°26′S
C.23°26′S以南
D.23°26′N以北
我国某中学的吴征善于观察,一年中,他在不同时期观察并记录了当地正午时刻教室内的光照情况(如图所示)。
该中学一年当中,正午太阳都位于正南
则其位于北回归线以北。
春分(3.21)
秋分(9.23)
●
●
●
●
●
23 °26 ′ N
23 °26 ′ S
D
如图为山东省某中学教学楼(部分)的顶层示意图。
2.教室以采光好、强光不直接射入为宜,下列教室可能符合此条件的是( )
B
A.教室1
B.教室2
C.教室3
D.教室4
考点三:正午太阳高度角——房屋朝向
位于北回归线以北的地区
一年中在正午太阳位于正南方向。
教室3和教室4:
无遮挡,阳光直射
教室2:部分光线被教室4遮挡,避免直射,但又不影响采光。
教室1:被其他和办公室等遮挡,采光不足。
考点三:正午太阳高度角——室内采光面积
夏至日
室内采光面积
40°N
室内采光面积
冬至日
春分(3.21)
秋分(9.23)
●
●
●
●
●
23 °26 ′ N
23 °26 ′ S
原理:室内的采光面积与太阳高度角的大小呈负相关。
1.正午太阳高度角越大,室内的采光面积越小;
2.正午太阳高度角越小,室内的采光面积越大;
40°N
考点三:正午太阳高度角——室内采光面积
我国某中学的吴征善于观察,一年中,他在不同时期观察并记录了当地正午时刻教室内的光照情况(如图所示)。
3.四幅图中有一幅是冬至日的记录图,该图是( )
A.A图
B.B图
C.C图
D.D图
此时该中学的正午太阳高度角达到一年当中的最小值。
此时该中学的室内阳光面积达到一年当中的最大。
D
考点三:正午太阳高度角——室内采光面积
课时作业389页A组的第19题
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,本班教室内的正午太阳光照消失。一段时间后,正午太阳光再次照进本班教室。
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
19.10月23日之后,正午太阳光再次照进高三(2)班教室的时间约为( )
10月23日
日期关于冬至日的对称
2月21日
C
20.与高三(2)班相比,夏至日到冬至日期间,楼上高三(8)班教室内的正午太阳光照( )
B
考点三:正午太阳高度角——室内采光面积
课时作业389页A组的第20题
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
高度高,被遮挡时间较少,因此阳光光照时间较长。
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,本班教室内的正午太阳光照消失。一段时间后,正午太阳光再次照进本班教室。
2.8班教室内有阳光的时间段
2班教室内没有阳光的时间段
考点四:正午太阳高度角——日影长短和方向
原理:
(1)太阳直射点上,物体的影子缩短为0;
(2)太阳高度越大,日影越短;
(3)正午是一天中日影最短的时刻。
(4)日影朝向与太阳方向相反。
(5)赤道上冬至日和夏至日日影等长,且方向相反。
4.与甲地相比,乙地( )
A.冬至日正午太阳高度小
B.冬至日昼长较短
C.夏至日正午太阳高度大
D.夏至日昼长较长
考点四:正午太阳高度角——日影长短和方向
(2024·福建厦门模拟)下图为“甲、乙两地夏至日与冬至日正午等高旗杆的影长及朝向示意图”。
思考:推测甲地和乙地的纬度,并说出依据。
冬至日和夏至日日影均位于正北。
甲地位于北回归线以北的地区。
夏至日日影在正南,
冬至日日影在正北,
夏至日和冬至日日影等长
乙地位于赤道
C
甲
乙
冬至日太阳直射南回归线,乙地正午太阳高度大于甲地
冬至日甲地昼短夜长,乙地昼夜平分,乙地昼长较长
夏至日甲地影子比乙地长,则乙地正午太阳高度更大
夏至日甲地昼长夜短,乙地昼夜平分,乙地昼长较短
考点四:正午太阳高度角——日影长短和方向
下图为“甲、乙两地夏至日与冬至日正午等高旗杆的影长及朝向示意图”。
5.下列日期中,乙地 的正午太阳高度 最大 的是( )
A.8月1日
B.10月1日
C.11月1日
D.12月1日
赤道
乙
3.21和9.23这两天前后正午太阳高度角最大。
B
考点四:正午太阳高度角——楼间距、楼高
原理:(1)为了保证一楼全年有阳光照到,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·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
北楼
冬至日
夏至日
正南
正北
h
南楼
L(影长)
H冬
H夏
北楼
(2)一般纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。
课时作业389页A组的第14题
广东省茂名市(约21.5°N)的小明家准备在某楼盘买房,楼是东西延伸,每户南北均有阳台;两栋楼的楼高均是51米,楼层高3米,楼间距如下图所示,有一地面停车场(车位布置见下图)。
考点四:正午太阳高度角——楼间距、楼高
课时作业389页A组的第14题
A.4楼
B.6楼
C.8楼
D.都可以
14.小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳,小明家最好买二栋的( )
冬至日时,正午太阳高度角最小。
若此日室内能见到阳光,则全年都能晒到太阳。
冬至日太阳高度角:
90°➖ |21.5°N+23°26′|
≈45°
1.影长:
L=h·cot H=51✖cot 45°=51米
21➗ 3=7层楼
C
原理:①当太阳光线与太阳能集热板垂直时,太阳能利用效率最高;
②由于太阳高度角在一年中有季节变化,因此热水器的安装倾角也会反生变化。
考点四:正午太阳高度角——热水器安装倾角
其倾角和正午太阳高度角的关系为:α+h=90°
或者:热水器安装倾角α = 90° - H
= 90° - |90°-(当地±直射点)|
= |当地±直射点|
热水器一年内调整的幅度等于所在地正午太阳高度角的年变化幅度。
(热水器调整幅度=最大的太阳高度角-最小的太阳高度角)
下面左图为北京(约北纬40°)一住宅小区规划示意图,右图为该小区的阳台壁挂式太阳能原理图。
考点四:正午太阳高度角——热水器安装倾角
4、该壁挂式太阳能要在正午太阳高度最低时取得最好的集热效果。
集热器与阳台外墙的夹角度数约为 ( )
A.15°
B.45°
C.35°
D.25°
冬至日时的太阳高度(h)
α+h=90°
β
α+β=90°
h=β
90°-|(当地±直射点)|
=90°-(40°+23°26′S)
=26°34′
D
一、太阳的周日视运动
(一)概念:从日出到正午,再到日落的东升西落的过程。
(二)直射点位置与日出日落方位
基础知识梳理
1.除极昼或极夜现象的地区以外
(1)直射北半球时,日出东北、日落西北
(2)直射南半球时,日出东南、日落西南
(3)直射点赤道时,日出正东、日落正西
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
下图为“甲、乙两地夏至日与冬至日正午等高旗杆的影长及朝向示意图”。
3.夏至日时,甲地日出时的杆影朝向是( )
A.东北方
B.西北方
C.东南方
D.西南方
日出东北,日落西北
杆影与日出日落方向相反
杆影为西南
D
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
基础知识梳理
2.出现极昼的地区(除极点)
(1)一天内太阳不落,但有升有降,正午太阳(12点)高度最大,0时(24时)太阳高度最小。
(2)若位于北半球,日出日落均为正北,正午太阳位于正南;
(3)若位于南半球,日出日落均为正南,正午太阳位于正北;
(二)直射点位置与日出日落方位
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
3.极昼期间极点上一天太阳高度不变。
南极点
(沿纬线自东向西水平移动,即逆时针方向移动)
北极点
(沿纬线自东向西水平移动,即顺时针方向移动)
(二)直射点位置与日出日落方位
基础知识梳理
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
2022年6月5日7时54分,神舟十四号航天员乘组出征仪式在酒泉卫星发射中心(41°N,100°E)举行,三名航天员开启了为期6个月的天和空间站驻留飞行任务。图1为“航天员乘组出征仪式图”,图2为“天和空间站绕地轨道及方向示意图”。
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
5.出征仪式上,航天员所观测到的太阳方位是( )
1.此时太阳直射北半球,日出东北,日落西北,正午位于正南。
2.7:54为日出时间
E
W
E
W
W
E
E
W
1.太阳位于东北,日出
2.正午太阳位于正南。
1.太阳位于东北,日出
2.正午太阳位于正北
1.此时太阳已经升起,不在地平线上
2.正午太阳位于正南
1.太阳位于西南,日落。
2.正午太阳位于正北。
A
1.拍摄P位置的太阳轨迹时,摄影机镜头朝向( )
A.正北 B.正南
C.正西 D.正东
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
如图为我国某科考队员在北极黄河站(78°55′N,11°56′E)极昼期第一天拍摄的太阳视运动轨迹合成图(每两小时拍摄一次)。
正午(地方时12点)
课时作业389页A组的第12题
太阳高度最大
1.一天内太阳不落,但有升有降,正午太阳(12点)高度最大,0时(24时)太阳高度最小。
2.北半球日出日落均为正北,正午太阳位于正南;
太阳高度最小
0时或24时
思考:
1.在图上标出日出、日落和正午太阳所在的位置。
2.求A和P点的地方时?
日出
正午
日落
太阳位于正南
太阳位于正北
太阳位于正北
A
A
总结
直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短
北半球 除极昼极夜地区外 东北 西北 北半球昼长夜短
南半球昼短夜长
极昼地区 北极点 不升不落
除北极点外 正北 正北
赤道 正东 正西 昼夜等长
南半球 除极昼极夜地区外 东南 西南 北半球昼短夜长
南半球昼长夜短
极昼地区 南极点 不升不落
除南极点外 正南 正南
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
(三)如何绘制某地太阳的周日视运动图:确定日出、正午太阳和日落三点的位置,将其连成线。
基础知识梳理
N
W
E
S
例如:若此时为春分日,请绘制出A点(40°N,116°E)的太阳视运动图。
春分(3.21)
秋分(9.23)
●
●
●
●
●
23 °26 ′ N
23 °26 ′ S
A
日出正东,日落正西。
正午太阳方位位于正南
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
日出
正午
日落
基础知识梳理
思考:请根据光照图,分别绘制图1.图2.图3的中A、B两点的太阳视运动图。
直射南半球
直射赤道
直射北半球
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
17.一游客于 7月 某日去雾灵山旅游,当日的太阳视运动轨迹是( )
(江苏地理)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔2 118米,素有“京东第一峰”的美称,是观赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
B
直射北半球
位于北回归线以北
正午太阳方位位于正南
日出东北,日落西北
雾灵山
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
如图为我国某科考队员在北极黄河站(78°55′N,11°56′E)极昼期第一天拍摄的太阳视运动轨迹合成图(每两小时拍摄一次)。
课时作业389页A组的第13题
13.当太阳位于图中Q位置时,北京某中学观察到太阳位于( )
A.东北
B.西北
C.东南
D.西南
10点
8点
6点
12点
120°E
11°56′E
黄河站地方时为6点
6时
?
差108°04′,则约差7个小时
+7个小时
13时
北京日出东北,日落西北,正午位于正南
N
W
E
S
日出
正午
日落
12点
13点
D
解题提示:需要绘制北京的太阳视运动图。
6.该地 夏至日 地方时16:00时,杆影指向( )
(2023山东)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。
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
D
课时作业390页B组的第6题
解题提示:需要绘制北京的太阳视运动图。
9:20
?
差15,则差1个小时
A.生肖虎
B.生肖虎与兔之间
C.生肖兔
D.生肖兔与龙之间
8:20
8:20太阳在正东
N
W
E
S
12:00正午
15:40
太阳在正西
(与8:20关于12点的对称而得出)
日出东北,日落西北,正午位于正南
16:00
太阳位于西北
位于东南
(2023山东)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。
考点五:太阳视运动—日出、正午太阳和日落方位
2.11月至次年2月,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
直射南半球,日出东南,日落西南,正午在正南。
A
A.5个
B.6个
C.7个
D.8个
N
W
E
S
考点三:太阳的视运动——应用
(一)判断某地昼夜长短和正午太阳高度角出现的时间
(二)判断地面方向或地理位置
(三)判断季节
原理:根据日出、正午太阳和日落的方位,可得出下面3点:
考点五:太阳的视运动
思考:1.据图判断A点的昼夜长短情况;
2.据图说出B点的正午太阳高度角约为多少度。
1.A点日出约3点,日落约17点,昼长约为14小时,昼长夜短;
日出
日落
2.45°,一天当中最大的太阳高度角为当地12时的太阳高度角。
45°
(一)判断某地昼夜长短和正午太阳高度角出现的时间
考点五:太阳的视运动
思考3:据图判断ABC三地大致的纬度位置。
1.A正午太阳高度最大为90°,有太阳直射现象,应位于南北回归线之间或回归线上;
2.B昼长24小时,且最低太阳高度正好为0°,应为刚好出现极昼的地方(极圈内)
昼长24小时
3.C线昼长24小时,且一天中太阳高度没有变化,应位于极点。
(二)判断地面方向或地理位置
14.若乙为该日日出位置,则该窗朝向( )
A.正南
B.东北
C.正北
D.西南
(2021·1月浙江选考)我国某中学生发现,在书桌的固定观测点上,每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为“该日日出、日落的位置示意图”。
东
北
南
西
太阳东升西落,则乙为东边,甲为西边
C
考点五:太阳视运动—判断地面方向和地理位置
下图示意某地6月22日太阳周日视运动。据此完成1~2题。
1.代表正北方方位的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
考点五:太阳视运动—判断地面方向和地理位置
日出东北,日落西北。
创新50页第1.2题
北
东
南
西
太阳运动轨迹全天偏北
2.该地可能位于( )
A.阿特格尔(20.5°N,85.6°E)
B.弗朗卡(20.5°S,47.4°W)
C.康奥斯(67.5°N,22.7°E)
D.斯科特岛(67.5°S,180°)
北回归线以南的地区
某地
H=90°-|当地±直射|
46°=90°-|当地±23.5°N|
当地:67.5°N或者是20.5°S
A
B
由于黄赤交角的存在,导致太阳直射点在南北回归线之间移动,造成各纬度存在热量差异,形成五带。
有太阳直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
热带
北温带
北寒带
南温带
南寒带
(一)五带划分
考点六:四季和五带
由于黄赤交角的存在,导致太阳直射点在南北回归线之间移动,造成各纬度存在热量差异,形成五带。
有太阳直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
热带
北温带
北寒带
南温带
南寒带
(一)五带划分
考点六:四季和五带
考点六:四季和五带
地球自转
地球公转
黄赤交角
太阳直射点南北移动
昼夜长短变化
正午太阳高度变化
四季更替
(二)四季变化的原因
北半球(欧美国家算法)
春季:(3、4、5月)
夏季:(6、7、8月)
秋季:(9、10、11月)
冬季:(12、1、2月)
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
相邻两个节气间隔半个月即15天,可根据“二分二至”日计算其他节气对应的日期。
春分
夏至
秋分
冬至
(三)以二十四节气歌(我国)为背景来出题
考点六:四季和五带
立春
立夏
立秋
立冬
(2024·北京卷)某中学以本地红花生长与应用为主题,开展跨学科学习系列活动。下图为“活动方案略图”。
考点六:四季和五带—24节气
12.采摘红花时,临近( )
A.雨水
B.小满
C.小暑
D.处暑
C
6.22
课时作业390页B组的第12题
13.红花生长期间,同学们可观察的现象是( )
考点六:四季和五带—24节气
课时作业390页B组的第13题
(2024·北京卷)某中学以本地红花生长与应用为主题,开展跨学科学习系列活动。下图为“活动方案略图”。
A.白昼时间先变长后变短
B.太阳辐射强度逐渐减弱
C.日落方位先南移后北移
D.正午旗杆影长逐渐变长
4月
7月
直射北半球
日出东北,日落西北
直射点先北移后南移
1.昼先变长后变短,
2.太阳辐射先强后弱
3.正午影长先长后短
A
(2025北京)中医药是中华文明瑰宝。“十四五”期间,我国加强中医药文化研究和建设,国际交流不断深化,服务贸易积极发展。北京某校开展“跟着节气识草药”跨学科主题学习。下图为某同学手绘的金银花名片。
考点六:四季和五带—24节气
A. 立春 B. 惊蛰
C. 芒种 D. 白露
1. 按名片所示用途,该同学建议家人饮用金银花茶最适宜的节气是( )
天气炎热之时,夏季。
C
本节内容总结(背熟,做题常用到)
太阳直射点位置 日出时间 日落时间 昼夜长短
北半球 北半球早于6时日出 北半球晚于18时日落 北半球昼长夜短;南半球昼短夜长
赤道 6时日出 18时日落 昼夜等长
南半球 北半球晚于6时日出 北半球早于18时日落 北半球昼短夜长;南半球昼长夜短
一、昼夜长短的变化规律
(一)根据日出、日落的时间计算:
1.白天:日出、日落时间关于正午12时对称。
2.夜间:日出、日落时间关于0时(24时)对称。
①昼长时数=(12-日出地方时)×2
=(日落地方时-12)×2
②夜长时数=(日出地方时-0)×2
=(24-日落地方时)×2
③昼长时数=日落时间-日出时间。
注:公式①②中日出、日落时间均为地方时,公式③中日出、日落时间统一标准即可。
本节内容总结(背熟,做题常用到)
二、昼夜长短的计算
1.同纬度各地的昼长相等,夜长相等。
2.北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。如40°N昼长=40°S夜长
(三)根据昼夜长短的对称性进行计算
本节内容总结(背熟,做题常用到)
二、昼夜长短的计算
三、正午太阳高度角
(1)晨昏线上太阳高度为0;直射点上太阳高度为90°;
(2)一天中的太阳高度最大值出现在当地地方时12时
(3)正午太阳高度角为地方时的12点时的太阳高度角。
本节内容总结(背熟,做题常用到)
四、正午太阳高度角的计算
公式:H=90°- | 当地纬度±直射点纬度 | ;(±:同减异加)
五、正午太阳高度角的变化规律
(一)纬度变化规律
1.正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。
2.距直射点越近,正午太阳高度越大。(“近大远小”)
(二)季节(时间)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。(“来大去小”)
本节内容总结(背熟,做题常用到)
六、正午太阳高度角与纬度位置
1.南北回归线之间地区,一年有2次直射,如图1;
2.回归线上一年有1次直射,如图2;
3.回归线与极点之间,一年当中有0次直射。
图1
点
图2
图3
4.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。
(一)利用太阳高度角判断纬度位置
七、正午太阳高度角大小与房屋朝向
本节内容总结(背熟,做题常用到)
1.北回归线以北地区:正午太阳位于正南,房屋坐北朝南
2.南回归线以南地区:正午太阳位于正北,房屋坐南朝北
原理:室内的采光面积与太阳高度角的大小呈负相关。
1.正午太阳高度角越大,室内的采光面积越小;
2.正午太阳高度角越小,室内的采光面积越大;
八、正午太阳高度角大小室内阳光面积
原理:(1)太阳直射点上,物体的影子缩短为0;
(2)太阳高度越大,日影越短;
(3)正午是一天中日影最短的时刻。
(4)日影永远朝向背离太阳的方向。
(5)赤道上冬至日和夏至日日影等长。
九、正午太阳高度角大小室内阳光面积
十、正午太阳高度角大小与楼间距、楼高
本节内容总结(背熟,做题常用到)
原理:(1)为了保证一楼全年有阳光照到,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·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
(2)一般纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。
十一、正午太阳高度角大小与热水器安装倾角
α+h=90°
1.除极昼或极夜现象的地区以外
(1)直射北半球时,日出东北、日落西北
(2)直射南半球时,日出东南、日落西南
(3)直射点赤道时,日出正东、日落正西
2.出现极昼的地区(除极点)
(1)一天内太阳不落,但有升有降,正午太阳(12点)高度最大,0时(24时)太阳高度最小。
(2)若位于北半球,日出日落均为正北,正午太阳位于正南;
(3)若位于南半球,日出日落均为正南,正午太阳位于正北;
3.极昼期间极点上一天太阳高度不变。
本节内容总结(背熟,做题常用到)
十二、日出日落方位
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相莲,
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
春分
夏至
秋分
冬至
立春
立夏
立秋
立冬
本节内容总结(背熟,做题常用到)
十三、二十四节气歌
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