第1部分 第2章 第3讲 第2课时 正午太阳高度的变化(教参Word版)-【创新教程】2027年高考地理总复习大一轮讲义（湘教版）

该高中地理讲义聚焦正午太阳高度的变化规律、计算及应用等高考核心考点，以概念、成因、时空规律为逻辑主线构建知识体系，通过自主盘点梳理基础，核心突破提炼方法，真题精研强化应用，分层练习巩固提升，系统助力学生突破难点。 资料以真题案例分析（如F岛太阳直射问题）培养综合思维，设计太阳能安装、楼间距计算等实践活动提升地理实践力，分层练习适配不同学生需求，能高效帮助学生掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第2课时　正午太阳高度的变化 课程标准 核心素养(教师用书独具) 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.了解正午太阳高度的时空分布规律，掌握正午太阳高度的计算方法。(区域认知、综合思维) 2．结合地球公转的原理和规律，学会分析影子变化、日出日落方位等地理现象(综合思维) 3．理解太阳能安装、楼间距设计等生产和生活实际中用到的地理原理，增强地理实践力(地理实践力、人地协调观) [自主盘点] 正午太阳高度的变化 1．概念 (1)太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度。 (2)正午太阳高度角：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度角。 2．变化原因：黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。 3．变化规律 (1)纬度变化 同一时刻，各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减 时间 正午太阳高度的变化规律 春秋分日 由赤道向南北两侧递减 夏至日 由北回归线向南北两侧递减 冬至日 由南回归线向南北两侧递减 (2)季节变化 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度 冬至 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度 春、秋分 赤道 南、北极点 同一日期，地球上正午太阳高度相等的地区是否都在同一纬线上？ 提示：不一定。同一日期，地球上总有两条纬线上的正午太阳高度相等，并以直射纬线呈南北对称分布。 [图文拓展] 1．北回归线地区正午太阳高度的年变化 2．赤道地区正午太阳高度的年变化 3．物影在地面转动的角度大小与白昼长短的关系 昼长决定了物影在地面转动的角度，昼长越长，物影在地面转动的角度越大；反之则越小。 4．华北地区在房前栽种落叶阔叶林树种的原因 华北地区房屋多朝向南方。夏季正午太阳位于南方，树叶茂盛可以遮阳；冬季树木落叶，不影响采光。 考点一　正午太阳高度的变化规律及计算 [真题精研] (2024·高考山东卷)小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00：04。当地时间下午，小明从F岛乘船去往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向，如图示意F岛及其周边区域。据此，完成(1)～(2)题。 (1)F岛的位置可能是(　　) A．12°N,61°W　　　 B．12°N,121°W C．20°N,61°W D．20°N,121°W (2)当地时间下午，小明去往的岛屿最可能是(　　) A．甲岛　 B．乙岛　　 C．丙岛　　 D．丁岛 ◆[审答流程] 文字 信息 ①小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00：04。指出了地点信息——F岛，现象——“没有”影子，说明有太阳直射现象，时间信息——北京时间。 ②当地时间下午，小明从F岛乘船去往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。说明船行进的方向与太阳的方位相反。 图表信息 甲岛、乙岛、丙岛、丁岛、F岛的相对位置，指向标N指向北方。 [解析]　第(1)题，本题主要考查考生根据地方时、太阳直射点判断地理位置的方法。根据小明下船后“没有”影子可以确定太阳直射点位于F岛且当时的F岛地方时约为12时。根据小明记录的北京时间进行计算，该岛地方时与北京时间相差大约12小时4分，因此，与120°E经度相差约181°，那么F岛所处的经度约为61°W。一年中，太阳直射点在南北回归线之间做回归运动，但移动速度并不是匀速的，其移动速度在二分日时较快，而在二至日时较慢。因8月21日距离秋分仅有一个月左右的时间，这时太阳直射点正逐渐向赤道移动，结合太阳的移动速度，12°N是一个合理的估计值。综上所述，A选项正确，B、C、D选项错误。太阳每天从东方升起，又从西方落下的自然现象，即太阳周日视运动，其对城市规划、建筑设计、农业生产活动等都有着影响，对太阳周日视运动的理解需要较高的抽象思维能力。通过观察太阳的周日视运动，可以更好地理解地球的自转和太阳的位置变化。第(2)题，本题主要考查太阳视运动。周日视运动是地球自转的结果，这种运动在不同纬度的表现有所不同。根据太阳直射点的位置等信息可推断，图示岛屿所在区域下午太阳主要位于西北，因此，物体的影子方向多数时间为东南。根据材料“影子多数时间指向船行进的方向”，可判断船前往丙岛，故C选项正确，A、B、D选项错误。 [答案]　(1)A　(2)C [核心突破] 1．正午太阳高度的变化规律 (1)正午太阳高度的纬度变化：同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。具体如图所示。 (2)正午太阳高度的季节变化(按北半球节气) [教师专享] 　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)回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(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′。 2．正午太阳高度的计算 (1)公式：H＝90°－两点纬度差。 (2)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”；两点分属南北半球，则两点纬度相加。 (3)图示。 如图所示，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)。具体如下： A地正午太阳高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°；B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′；C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′。 [学以致用] 某校地理小组开展实践活动，对南京(32°N,119°E)、武汉(31°N,114°E)、广州(23°N,113°E)、北京(40°N，116°E)四地的日月升落、昼夜长短变化规律进行研究。9月29日中秋节当晚，地理小组记录南京的月出时间约为北京时间17：57。据此，完成1～2题。 1．中秋节武汉的月出地方时最接近(　　) A．17：57 B．18：15 C．17：35 D．18：00 2．能正确示意北京、广州的昼长和正午太阳高度年变化范围的是(　　) 解析：1.A　2.A　[第1题，中秋节日落时月出，所以南京(32°N,119°E)的月出时间约为北京时间17：57，此时当地时间约为17：53。由于南京和武汉纬度差异不大(可认为约同一纬度地区)，同一天其昼夜长短相同，日落的地方时相同，所以武汉日落的地方时也约为17：53，A选项时间最为接近。第2题，广州位于北回归线附近，夏至日存在直射现象，即正午太阳高度角达到90°，北京位于北回归线以北，全年正午太阳高度角不可能达到90°，排除B、C。北京纬度较广州更高，纬度越高，昼夜长短的年变化幅度越大(图中表现为北京所示的方框对应的横轴宽度更宽)，A正确，D错。] 如图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。据此，回答3～5题。 3．该地此日正午太阳高度是(　　) A．28° B．62° C．90° D．0° 4．该地的地理纬度是(　　) A．18°N B．28°N C．32°N D．52°N 5．次日该地正午太阳高度将(　　) A．变大 B．变小 C．不变 D．不确定 解析：3.B　4.B　5.A　[第3题，据图可以判断正午太阳高度为90°－28°＝62°。第4题，据正午太阳高度计算公式可知，当地纬度为90°－62°＝28°(太阳直射点在赤道上)。第5题，春分日过后太阳直射点北移，与28°N的纬度差变小，故该地正午太阳高度将变大。] 考点二　正午太阳高度在实际生活中的应用 [真题精研] (2022·浙江6月选考)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，如图为该曲线示意图。完成(1)～(2)题。 (1)符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是(　　) A．甲至乙　　　　 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊 (2)丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是(　　) A．①　　 B．②　　　 C．③　　　 D．④ ◆[审答流程] 文字信息 我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线。指出了该曲线的含义。 图表信息 ①曲线示意图中，北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，甲、戊最大，丙最小，乙、丁为平均值，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日。 ②北极星光线与正午太阳光线之间夹角α随时间的变化，夹角α在图中丙时间节点最小。 ③北极星光线、正午太阳光线、地平面之间的关系。 [解析]　第(1)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，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α，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，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日，北半球符合“昼变短，夜比昼长”的是秋分日到冬至日，应是图中的丁至戊。第(2)题，根据上题分析可知，丙为夏至日，太阳直射点位于北回归线，北极星光线与地面的夹角为当地纬度，正午太阳高度为90°减去所在地与北回归线的纬度差，所以夏至日北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，①④错误；北极星光线与地面的夹角为58°，当地纬度为58°N，我国最北端纬度位置约为53°N，不符合，②错误；北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，且北极星与地面的夹角为36°，纬度位置为36°N，符合我国的纬度范围，③正确。 [答案]　(1)D　(2)C [核心突破] 1．确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。 2．确定房屋的朝向 为了获得更充足的太阳光照，房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 3．判断日影长短及方向(按北半球节气)。 4．确定当地纬度 正午太阳高度H＝90°－当地纬度与直射点纬度的差值。 5．室内光照面积大小判断 北回归线以北地区，夏至日正午太阳高度最大，室内光照面积最小；冬至日，正午太阳高度最小，室内光照面积最大。 6．计算楼间距 以北半球中纬度地区为例(见图)，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/tanH。 7．太阳能热水器的倾角调整 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，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α＝90°－H(如图所示)，正午太阳高度H＝90°－纬度差，因此，α＝纬度差(当地纬度与太阳直射点的纬度差)。 [学以致用] 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：tan23.5°≈0.435)。据此，完成1～2题。 1．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 2．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 解析：1.B　2.B　[第1题，根据所学知识可知，该地位于43°N，正午太阳高度最低是在冬至日，冬至日太阳直射南回归线，计算可得正午太阳高度为23.5°。根据冬至日正午太阳高度调整日光温室间距(D)，tan23.5°＝H/D，计算可得日光温室间距应不小于9.89m，这样能够保证日光温室在一年中都能照到阳光；根据冬至日正午太阳高度调整日光温室高度(H)，tan23.5°＝H/D，计算可得日光温室高度应不高于2.18m，这样能够保证日光温室在一年中都能照到阳光。第2题，为了让阳光更好地照入温室，温室的朝向应该与正午时阳光的来向大体垂直。根据太阳视运动规律，该地正午时太阳位于正南方；该地区纬度较高，冬季寒冷，夜晚时间长；该地午后温度最高，为保证能更好地接受阳光，提高夜间棚内的温度，日光温室应面向正南略偏西。] 杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)。据此，完成3～5题。 3．12月22日正午，为使热水器受热最多，需调节活动支架，使热水器集热板与水平面的夹角为(　　) A．23°26′ B．36°26′ C．53°26′ D．66°26′ 4．一年中，活动支架最短的日期是(　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 5．该同学将太阳能热水器支架改造成可以升降的活动方式，主要依据的地理原理是(　　) A．正午太阳高度的纬度变化规律 B．正午太阳高度的经度变化规律 C．正午太阳高度的季节变化规律 D．昼夜长短的季节变化规律 解析：3.C　4.B　5.C　[第3题，由图可知，太阳光线与太阳能热水器集热板垂直，太阳能热水器支架与地面夹角与当地正午太阳高度角互余，根据正午太阳高度角公式H＝90°－纬度差(当地纬度与太阳直射点纬度之差)，因此太阳能热水器支架与地面的夹角就是纬度差。12月22日是冬至日，太阳直射南回归线，杭州的纬度是30°N，故此时杭州与太阳直射点之间的纬度差是23°26′＋30°＝53°26′。第4题，由图可知，太阳光线与太阳能热水器集热板垂直，太阳能热水器支架与地面夹角与当地正午太阳高度角互余，根据正午太阳高度角公式H＝90°－纬度差(当地纬度与太阳直射点纬度之差)，因此太阳能热水器支架与地面的夹角就是纬度差。因此正午太阳高度角越大，热水器支架与地面的夹角越小，图中活动支架高度越短。杭州位于北回归线以北地区，夏至日正午太阳高度角最大，因而此时活动支架长度最短。第5题，根据上题的分析，太阳能热水器支架高低调节取决于正午太阳高度角的变化。因此正午太阳高度角的季节变化规律是影响太阳能热水器支架高度调节的主要影响因素。] 学科网（北京）股份有限公司 $