2 大单元2 7 课时10 正午太阳高度的变化（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（人教版）

该高中地理讲义聚焦正午太阳高度的变化规律、计算及应用，整合四季更替与五带划分等高考核心考点。知识点按“概念—纬度/季节变化规律—计算—实践应用”逻辑递进，通过主干梳理、考点探究、真题研析等环节，帮助学生构建知识体系，突破计算与应用难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出高考情境融合与实践导向，如结合圭表、定日镜等真题案例解析原理，设计二分二至日正午太阳高度绘图、楼间距计算等活动，培养综合思维与地理实践力。分层练习覆盖基础绘图到真题应用，确保高效突破考点，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10　正午太阳高度的变化 课程标准：结合实例，说明地球运动的地理意义。 ………………………………………………………………………………………◎ 1.正午太阳高度的变化 (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。 学生用书⬇第64页 (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： 2.四季更替 (1)成因 (2)划分(以北半球为例) ①天文 四季 ②气候四季 (北温带许多国家) 3.五带划分 (1)依据：太阳辐射由低纬度向高纬度有规律递减。 (2)五带划分 ◎……………………………………………………………………………………… 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) 　　我国“二十四节气”已被联合国教科文组织正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下图为二十四节气时地球在公转轨道上的位置图。据此完成5~6题。 5.“二十四节气”的起源地——黄河中下游地区位于(　　) A．北寒带　　 B．北温带 C．热带　　 D．南温带 6.从立冬到立春期间，山东济南(　　) A．白昼时间逐渐缩短 B．正午太阳高度先变大再变小 C．日出方位均为东北方 D．正午物影始终朝北 【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越宽，四个选项中，哈尔滨的纬度最高，故选B。 5.B　6.D　第5题，南、北回归线之间为热带，北回归线至北极圈为北温带，北极圈至北极点为北寒带，南回归线至南极圈为南温带，南极圈至南极点为南寒带，因此根据纬度范围可判断，黄河中下游地区位于北温带，B正确。第6题，从立冬到立春期间，太阳直射点位于南半球，且太阳直射点先向南移再向北移，因此济南白昼时间先缩短再延长，A错误；正午太阳高度先变小再变大，B错误；此时太阳直射点位于南半球，济南日出方位均为东南方，正午太阳位于正南，物影则始终朝北，C错误，D正确。 【高考情境知识解读】 1.圭表［2025•云南卷］ 材料信息　圭表由两部分组成，直立的柱体为“表”，与柱体垂直的装置为“圭”。我国古人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气(两端刻度表示夏至或冬至)。 知识解读　圭表的原理是太阳光照射物体产生日影。当太阳照着表的时候，圭上会出现表的影子，根据影子的方向和长度，就能读出时间、确定方向、测量节气等。由于我国主要位于北回归线以北，正午时太阳始终位于正南方，圭尺朝南北方向放置，垂直的表形成的影子正好落在圭尺上。 学生用书⬇第65页 2.定日镜［2022•浙江卷］ 材料信息　塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚集到镜场中心的集热塔，通过能量转换来发电。 知识解读　定日镜是一种通过调整平面镜方位角和高度角，将太阳或其他天体光线反射到固定方向的光学装置，又称定星镜。其核心功能包括追踪天体运动和定向反射光线，即通过赤道仪驱动的平面镜追踪太阳或星体轨迹，使光线经反射后稳定投射至指定方向(如极轴方向的望远镜或光热电站吸热塔)，实现对天体的持续观测或能量收集。 【大学教材知识拓展】 棒影日照图 棒影日照图是一种基于太阳在天空中的运动轨迹，反映地表某一点垂直棒(或建筑物)在阳光照射下影子端点移动路径的图形工具。它综合了太阳高度角和方位角的变化规律，广泛应用于建筑日照分析、城市规划、遮阳设计等领域 。该图通常以观测点为中心，绘制出不同日期(如冬至日、夏至日、春分/秋分)的棒影轨迹曲线，结合时间线(时角线)，可直观判断某一时刻影子的方向与长度，进而分析建筑物之间的遮挡关系、室内日照时间及区域等 。 考点　正午太阳高度的变化规律与相关计算 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′。 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°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′。 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方位有关。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。 学生用书⬇第66页 (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： 　　(2025•云南卷)圭表由两部分组成，直立的柱体为“表”，与柱体垂直的装置为“圭”。我国古人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气(两端刻度表示夏至或冬至)。据此完成1~2题。 1.下列圭表的示意图适用于海南省三沙市 (17°N)的是(　　) A．①　　 B．②　　 C．③　　 D．④ 【思维可视化示例】 2.古人观察圭表发现，从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同。其原因是(　　) A．昼夜长短的季节差异　　 B．地球公转速度不均 C．太阳高度的季节差异　　 D．物候转换间隔不同 【思维可视化实践】 答案：1.C　2.B 　　(2025•河北卷，节选) 2025年4月中旬，我国部分地区经历了一次大风天气过程。下图示意期间某日14时的锋线位置和部分气象站点风级、风向。据此完成下题。 3.此次大风天气过程期间，图中各气象站点(　　) A．昼长变化幅度相同　　B．正午日影均指向正北 C．正午太阳高度不变　　D．日出方位均为东南方 学生用书⬇第67页 答案：B 解析：4月中旬，太阳直射点位于北半球且逐渐向北移动，此时我国各地昼渐长、夜渐短，不同纬度的气象站昼长变化幅度不一致，纬度越高，昼长变化幅度越大，A错误；图中各气象站点的纬度不同，正午太阳高度不同，C错误；4月中旬太阳直射北半球，全球(非极昼极夜区)太阳从东北升起，西北落下，D错误；图中各气象站均位于北回归线以北地区，终年正午太阳位于正南，正午日影朝向正北，B正确。 学科网（北京）股份有限公司 $