第1部分 第2章 第2讲 第4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（人教版）

该高中地理讲义聚焦正午太阳高度变化规律、计算及实际应用，整合太阳视运动图判读等高考核心考点，按概念梳理-规律总结-计算应用-图表分析的逻辑层次构建知识体系，通过自主盘点夯实基础，核心突破提炼方法，真题精研强化实战，助力学生系统掌握难点。 资料突出地理实践力与综合思维培养，如结合中欧街道遮阴真题案例，引导学生运用正午太阳高度公式分析建筑阴影对热感的影响，通过“学以致用”分层练习提升解题能力，为教师提供精准复习节奏把控依据，有效提升学生应考效率。

第4课时　正午太阳高度的变化 自主盘点 1．太阳高度和正午太阳高度 太阳光线与　地平面　的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在　正午　，称为正午太阳高度(如图乙所示)。 试举三例说明与正午有关的地理现象有哪些？ 提示：一天中太阳高度最大或最高时；当地地方时为12时时；太阳位于当地的正北或正南时；当地物体的影子指向正北或正南时。 2．正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律 正午太阳高度从　太阳直射点　所在纬线向南北两方降低。 ①夏至日：正午太阳高度由　北回归线　向南北两方降低。 ②冬至日：正午太阳高度由　南回归线　向南北两方降低。 ③春、秋分日：正午太阳高度由　赤道　向南北两方降低。 (2)季节变化规律 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 南北两极点 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。 [教师专享] 5．正午房屋内阳光照射面积大小与正午太阳高度的关系 正午太阳高度越大，房屋内接受的光照面积越小；反之则越大。 考点一　正午太阳高度的变化规律及计算 真题精研 (2025·高考湖南卷)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(1)～(2)题。 图1 图2 (1)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 (2)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 审答流程 文字信息 ①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。 ②行人热感可用生理等效温度(P)衡量。 图表信息 ①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。 ②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。图中甲处P平均值低于乙处。 [解析]　第(1)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(2)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，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，A、C、D错误。 [答案]　(1)D　(2)B 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 P、Q两地的学校组织学生观测日影和太阳高度的变化规律，左图为P地某日操场旗杆日出至日落时段的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，旗杆长度与其日影长度相等。该日之后，P地正午日影长度逐渐缩短。右图为Q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．Q地东北日出 B．P地正午太阳高度大于Q地 C．Q地昼夜等长 D．P地昼长大于Q地 2．该日之后3个月内(　　) A．太阳直射点向南移动 B．地球公转速度加快 C．P地和Q地昼长差值增大 D．P地和Q地正午太阳高度角差值增大 解析：1.C　2.C　[第1题，读图可知，P地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分；P地正午日影朝北，说明太阳直射点没有直射该地。据此可知，该日为春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，PQ两地昼夜等长。C正确，D错误；春秋分日全球太阳都从正东升起，正西落下，A错误；P地日影朝正北方向时，旗杆长度与其日影长度相等，可得知P地正午太阳高度45°，P地正午太阳高度小于Q地。B错误。第2题，由上题可知，此日为春秋分日，太阳直射赤道，P地位于北半球，Q地位于南半球，材料告知该日之后，P地正午日影长度逐渐缩短，说明该日是春分，该日之后3个月内即春分到夏至时段，太阳直射点向北移动，A错误；地球公转接近远日点，公转速度减慢，B错误；P地昼长增加，Q昼长减小，两地昼长差值增大，C正确；该日Q地正午太阳高度是60°，P地正午太阳高度45°，差值15°，该日之后3个月内Q地正午太阳高度减小到36.5°，P地正午太阳高度增大到68.5°，两地正午太阳高度差值先减小再增大，D错误。] 考点二　正午太阳高度在实际生活中的应用 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．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。] 图表专攻(二)　太阳视运动图的判读 典题例析 (高考经典题)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”。据此，回答(1)～(2)题。 日期 日出时刻 日落时刻 ① 7：32 17：08 ② 6：31 18：15 ③ 4：45 19：39 ④ 7：22 16：49 (1)四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是(　　) A．①　　 B．②　　　C．③　　　D．④ (2)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(　　) 审答流程 文字信息 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。指出了雾灵山的位置、海拔和观赏日出和日落的位置。 图表信息 ①②③④四个日期的日出和日落时刻。③日期的日出时刻最早，①日期的日出时刻最晚。④日期的日落时刻最早，③日期的日落时刻最晚。 [解析]　第(1)题，太阳直射点越靠近赤道，全球各地一日中昼夜长短的差值越小，即昼长和夜长越接近12小时。根据日落时间－日出时间＝昼长，可算出表中①～④四个日期雾灵山的昼长分别为9小时36分钟、11小时44分钟、14小时54分钟、9小时27分钟，②日期雾灵山昼长最接近12小时。第(2)题，7月份，太阳直射北半球，雾灵山日出东北，日落西北，C、D错；雾灵山位于北回归线以北，故太阳直射点始终位于雾灵山南方，A错、B正确。 [答案]　(1)B　(2)B 图表判读 太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。 1．太阳视运动(以北半球二分二至日为例) 2．全球日出日落方位的判读 无论是北半球还是南半球(极昼、极夜地区除外)，同一日期日出日落方位相近，如下表所示： 日期 日出方位 日落方位 春分日至秋分日 东北方 西北方 春分日或秋分日 正东方 正西方 秋分日至次年春分日 东南方 西南方 3.影子变化的判读 (1)影长的变化 根据太阳高度的大小判断影长。日出、日落时影长最长，日出之后缩短，正午时最短，之后变长，直射点上无影子。 (2)影子方位的变化 影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。以北半球中纬度为例，分析如下： 图表专练 某科考队员在科考站同一地点每隔4小时对太阳拍摄照片，如图为连续三张照片的合成示意图(图示时间为世界时)。据此，完成1～2题。 1．该科考站为(　　) A．黄河站，(78°55′N,11°56′E) B．中山站，(62°12′S,58°57′W) C．泰山站，(73°51′S,76°58′E) D．中—冰站，(65°43′N,17°22′W) 2．该科考队员在次日1时(Ⅰ)之后，继续每间隔8小时对太阳拍摄了两张照片(Ⅱ、Ⅲ)，则合成图为(　　) A．①　　 B．②　　　 C．③　　　 D．④ 解析：1.C　2.A　[第1题，结合图中信息可知，17时和21时太阳高度一致，说明世界时17时和21时关于当地时间12时或24时对称，同时，世界时次日1时太阳高度升高，因此，世界时17时和21时关于当地时间24时对称，由此可知，该地区出现极昼现象或接近极昼现象，根据地方时推测，世界时17时和21时中间时刻为19时，对应当地时间24时，因此，经度相差75度，该地经度约为75°E，C正确，A、B、D错误。第2题，结合上题可知，该地经度约为75°E，因此，世界时次日1时对应当地时间6时，接下来继续每间隔8小时拍摄两张照片，对应当地时间14时和22时，6时和18时关于12时对称，太阳高度同样，且12时太阳高度最高，因此22时太阳高度要比6时小，所以Ⅰ高于Ⅲ，14时距离12时较6时和18时都近，所以14时太阳高度较这两个时刻高，即Ⅱ高于Ⅰ和Ⅲ，且太阳视运动轨迹向右移动。] 学科网（北京）股份有限公司 $