第2节　第4课时　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 课件 2026-2027学年高二上学期地理人教版选择性必修第一册

该高中地理课件聚焦正午太阳高度变化规律、四季更替及五带划分，通过深圳窗户采光、北京楼间距争议等情境导入，结合太阳直射点移动规律，搭建从理论（公式计算、纬度与季节变化）到实践应用的学习支架，帮助学生衔接地球运动与地理现象。 其亮点在于突出地理实践力与综合思维，如通过测量物体长度与影长比值推断正午太阳高度变化，绘制二分二至日正午太阳高度分布图。采用情境探究（楼间距争议）和生活实践（太阳能热水器安装角度），引导学生用理论解决实际问题，既提升学生的实践能力与系统思维，也为教师提供结构化的教学资源，提高课堂效率。

第一章 第4课时　正午太阳高度的变化　四季更替和五带划分 学习目标 课程标准 结合实例,说明地球运动的地理意义 素养目标 1.通过观测当地正午太阳高度的变化,总结正午太阳高度的变化规律及产生的影响,培养地理实践力素养 2.结合身边的生产、生活现象,运用正午太阳高度的相关理论,解释楼间距、太阳能热水器的安装角度等实际问题,培养地理实践力素养 3.结合材料,分析四季更替的原因及五带的划分,培养综合思维素养 思维导图 课前预习案 课堂探究案 目录索引 课前预习案 一、掌握正午太阳高度的变化规律及其应用 1.太阳高度角 (1)定义:太阳光线与　　　　　　的交角,叫作太阳高度角,简称太阳高度。  (2)分布规律 位置 大小 太阳直射点 　   晨昏线 0° 地平面 90° 2.正午太阳高度的变化规律 　　　　不一定是90 ° (1)概念:一日内最大的太阳高度,反映太阳辐射的　　　　。　　　　 观测点和太阳直射点  (2)正午太阳高度的计算:α=90°-“两点”纬度差 观测点与太阳直射点之间相差多少纬度 纬度差的求法:若“两点”同在北(南)半球,纬度差为大数减去小数;若“两点”分别属于南北不同半球,纬度差为两地的纬度之和。如图所示:当太阳直射B点时,A点的正午太阳高度α=90°-“两点”纬度差=90°-(40°-10°)=60°; C点的正午太阳高度α=90°-“两点”纬度差=90°-(10°+23°26')=56°34'。 强弱 (3)变化原因:　　　　　　　的存在导致太阳直射点的南北移动。  (4)纬度变化　 距离太阳直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大 时间 太阳直射点的位置 变化规律 春、秋分日 赤道 由　　　　向南北两侧降低  夏至日 北回归线 由　　　　　　　　　向南北两侧降低  冬至日 　　　 　  由南回归线向南北两侧降低 黄赤交角 赤道 北回归线 南回归线 (5)季节变化 地区 最大值的时间 最小值的时间 北回归线及其以北的纬度带 夏至日 　　　　　  南回归线及其以南的纬度带 　　　　　  夏至日 赤道 　　 　　  冬至日、夏至日 北回归线与赤道之间的纬度带 直射时(一年两次) 冬至日 南回归线与赤道之间的纬度带 直射时(一年两次) 　　　　　  冬至日 冬至日 春、秋分日 夏至日 AI解码地理规律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'增大至46°52'),赤道上为23°26',回归线上为46°52'。 (2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52')。 (3)南极圈以南和北极圈以北:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52'减小至23°26'),极圈上为46°52',极点上为23°26'。 二、明确四季和五带的成因及划分依据 1.四季更替 中纬度地区季节变化明显 (1)成因 昼夜长短 正午太阳高度 季节 (2)四季划分(北温带) 类别 季节 含义或月份 天文 四季 春季 冬季与夏季的过渡季节 夏季 一年内白昼　　　　　、正午太阳高度　　　　的季节  秋季 冬季与夏季的过渡季节 冬季 一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节 气候 四季 春季 3、4、5月 夏季 6、7、8月 秋季 9、10、11月 冬季 12、1、2月 最长 最高 2.五带 (1)成因 (2)划分界线:南北　　　　　　和南北极圈。  回归线 (3)具体划分 北寒带 北温带 南温带 填图绘图 (1)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。 提示 (2)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。 提示 情境应用 1.在深圳(22°40'N,113°55'E)一个窗户朝正北的房间里,全年正午阳光都不能照射到房内。你认为是否正确?为什么? 2.在我国北方,居民楼正午从南向窗户照进客厅的阳光面积不断缩小的时段,对应的正午太阳高度如何变化? 提示 不正确。深圳位于北回归线以南,夏至日前后,正午太阳光线可以从朝正北的窗户进入室内。 提示 正午太阳高度不断变大。 3.2025年北京市某中学高二年级学生进行了测量正午太阳高度的实践活动。下表示意学生观测记录的部分数据。 日期 比值(被测物体长度/影长) 正午太阳高度 9月5日 1.5   9月17日 1.34   9月23日 1.19   9月29日 1.04   10月8日 0.98   10月18日 0.83   10月29日 0.74   11月11日 0.64   (1)根据表中学生观测记录数据,推断观测期间北京正午太阳高度的变化特点。 (2)表中9月23日对应的正午太阳高度为多少? 提示 表中比值为被测物体长度/影长,表中比值的数值逐渐减小,这说明被测物体影长不断变长,故正午太阳高度应逐渐减小。 提示 正午太阳高度=90°-“两点”纬度差,因9月23日为秋分日,太阳直射赤道,北京纬度为40°N,故计算可得表中9月23日对应的正午太阳高度为50°。 生活实践 老北京人对四季的感受是“春季温暖,夏季炎热,秋季干燥,冬季寒冷”。试分析形成北京四季分明的气候特征的主要原因。 提示 由于昼夜长短和正午太阳高度的周年变化,使得太阳辐射在一年内呈现有规律的变化,形成了四季。 情境应用 庄子在《知北游》里说:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。”天地的大美、四时的序列、万物的荣枯,都是自然的伟力所致,非人为所能改变。西方人只有春夏秋冬,中国人却通过观天发明了二十四节气,从惊蛰到芒种,从霜降到大雪,24个如诗如画的名字串起了我们与众不同的四季。 北半球四季的划分 (1)四季的成因是什么? (2)我国与欧美国家四季划分有什么不同? (3)分析中纬度地区四季更替最明显的原因。 提示 (1)由于昼夜长短和正午太阳高度的周年变化,使得太阳辐射在一年内呈现有规律的变化,形成了四季。 (2)我国是以二十四节气中的“四立”为起点划分四季;欧美国家以“二分二至日”为起点划分四季。 (3)中纬度地区昼夜长短年变化幅度较大,且正午太阳高度和昼长同时达到最大值或最小值,单位面积地表获得太阳辐射年变化幅度最大。 课堂探究案 探究点 正午太阳高度及其应用 情境探究 我国北方某市某小区楼房间距50米,小区绿化率为50%,当地一些市民先后购买了该小区的商品房。岂料两年后开发商改变建筑方案,楼房的间距仅为30.4米。为此,该小区的38户业主们将开发商告上法庭。中华人民共和国国家标准《城市居住区规划设计标准》中规定老年人居住建筑日照标准不应低于冬至日日照时数2小时。 (1)(综合思维)小区业主为什么这么重视楼间距问题? (2)(地理实践力)在该城市购买商品住宅时,如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性,我们应选择在什么时间去看房? 提示 在太阳高度一定的情况下,楼间距的大小会影响到采光。 提示 选择在冬至日前后去看房。 (3)(综合思维)我国制定的中华人民共和国国家标准《城市居住区规划设计标准》中对住宅接受日照时间的最低标准,为什么要以冬至日来衡量? (4)(地理实践力、人地协调观)为保证室内有充足的阳光照射,我国南方地区和北方地区的楼间距有何差异? 提示 冬至日时我国各地的正午太阳高度达到一年中的最小值。 提示 南方地区的楼间距小,北方地区的楼间距大。 核心归纳 1.不同地区正午太阳高度的极值变化 2.关于“正午太阳高度”的一般思维流程 注:(1)正午太阳高度角大小在一天中是不变的。 (2)同一日期,地球上正午太阳高度相等的地区不一定都在同一纬线上。 (3)一个地点昼长达一年中最大值和正午太阳高度达到最大值,不一定在同一天。 3.正午太阳高度变化规律的应用 (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 通常情况下,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,为了获得更充足的太阳光照,房屋坐北朝南;在南回归线以南地区正午太阳位于北方,房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时,两地的纬度差是多少度,两地的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,可判断该地的纬度。 (4)判断日影长短及方向 ①太阳直射点上,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。 ②日影永远朝向背离太阳的方向。北回归线以北的地区,正午的日影均朝向正北(北极点除外),冬至日最长,夏至日最短;南回归线以南的地区,正午的日影均朝向正南(南极点除外),夏至日最长,冬至日最短;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α,最小楼间距为L,则L=hcotα。如下图所示。 (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。 集热板与地平面之间的夹角(β)和当天的正午太阳高度(α)互余,即α+β=90°时效果最佳。如下图所示。 能力进阶 能力提升点 正午太阳高度及其应用 AI解读正午太阳高度应用的本质是角度与空间的量化关系,需同时把握三个核心要素:(1)太阳直射点位置(时间维度:节气/日期)。(2)当地地理纬度(空间维度:半球/纬度带)。(3)实际应用场景(问题维度:需求目标)。 (2026·辽宁辽西重点高中高二月考)太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节,为使集热效率达到最高,应保持正午太阳光与集热板垂直,若当地的正午太阳高度为H,则集热板与地面的夹角应为(90°-H)。读图,完成1~2题。 1.40°S处一年中调节杆高度最小的月份是(　　) A.12月 B.9月 C.6月 D.3月 2.在45°N处集热板与地面夹角从最小增大到最大期间(　　) A.北半球太阳日出方位变化为东北→正东→东南 B.地球公转速度逐渐减小 C.南半球正午楼房的影长逐渐增大 D.北半球昼短夜长,且昼渐长 A A 【思维流程】 第1题, 第2题, (2026·山西晋中部分学校高二段考)公元前3世纪,古希腊学者埃拉托色尼观察到每年某日的正午太阳光会恰好照亮埃及阿斯旺一口深井(24°03'N)井底的水面,而不在井壁上留下一点影子,此时埃及的亚历山大城的方尖塔与太阳光线的夹角α为7.2°。下图为古希腊学者埃拉托色尼观察到的光照现象图。据此完成3~4题。 3.该日,亚历山大的正午太阳高度为(　　) A.90° B.82.8° C.72° D.80.2° 4.材料所述现象的出现,说明阿斯旺地区(　　) A.太阳终年为东升西落 B.昼夜长短变化幅度大 C.正午太阳高度发生季节变化 D.太阳辐射具有纬度分异规律 B C 解析 第3题,由图可知,太阳光线与亚历山大地面构成的角度为90°-7.2°=82.8°,即亚历山大该日正午太阳高度为82.8°,A、C、D错误,B正确。 第4题,在图文中得不出阿斯旺地区太阳升落方位的相关信息,A错误;该地纬度较低,昼夜长短变化幅度不大,B错误;根据材料“古希腊学者埃拉托色尼观察到每年某日的正午太阳光会恰好照亮埃及阿斯旺一口深井(24°03'N)井底的水面”推测,其他日期正午太阳光不会一直照到深井的水面,正午太阳高度具有季节变化的特点,C正确;仅凭阿斯旺地区的正午太阳高度变化去推测太阳辐射的纬度差异是不严谨的,D错误。 本 课 结 束 $