第2单元 第5节 正午太阳高度的变化、四季与五带(Word教参)-【新高考方案】2027年高考地理一轮总复习(江苏专版)
2026-08-18
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 地理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.36 MB |
| 发布时间 | 2026-08-18 |
| 更新时间 | 2026-08-18 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 新高考方案·高三总复习一轮 |
| 审核时间 | 2026-08-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59244724.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中地理高考复习讲义聚焦正午太阳高度变化、四季与五带等核心考点,以太阳直射点回归运动为逻辑主线,串联纬度与季节变化规律、应用计算及太阳视运动判读。通过课前知识体系构建、课堂主题深化、方法技巧总结、真题分层训练的教学流程,帮助学生系统突破难点。
资料融合圭表、二十四节气等传统文化案例,通过“三点法”影子分析、太阳视运动轨迹绘制等实践活动,培养综合思维与地理实践力。设置从基础到高考真题的分层练习,配合即时反馈策略,助力学生高效掌握考点,为教师把控复习节奏提供清晰指引。
内容正文:
第五节 正午太阳高度的变化、四季与五带
|课前·激活旧知|
Ⅰ.建知识体系
Ⅱ.明学习目标
1.在充分认识太阳直射点回归运动规律的基础上,理解并描述正午太阳高度的纬度和季节变化规律,并运用这些规律解释相关现象。
2.理解四季更替和五带形成的原因,掌握四季和五带的划分界线。
Ⅲ.查基本能力
圭表和二十四节气是农耕文明的产物,蕴含了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。
一、太阳高度的变化
圭表是我国古人通过测量日影长度变化来确定季节和节气的一种天文仪器。小明家住登封(34°N,113°E),下图为小明家乡圭表示意图(圭上的刻度代表“二分二至”和“四立”)。据此回答下列问题。
(1)古代通过圭表测影确定节气,图中甲代表冬至,乙代表立冬,丁代表立夏,戊代表夏至。
(2)当地日影恰好落在有刻度的圭板上,北京时间为12:28;从立夏到立秋,圭板上的日影顶端移动方向为先向南再向北。
(3)小明家甲节气时正午太阳高度约为32°34',戊节气时该地正午太阳高度约为79°26'。
(4)简述戊节气时全球各地正午太阳高度的空间分布规律。
提示: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,正午太阳高度达一年中的最大值;南半球各纬度,正午太阳高度达一年中的最小值。
(5)绘制春分日登封一天中太阳高度的变化曲线。
提示:春分日,昼夜平分,6时日出,太阳高度是0°,正午12时太阳高度=90°-34°=56°,18时日落,太阳高度为0°。所以春分日登封一天中太阳高度的变化曲线如下图所示:
二、四季更替
二十四节气是根据地球在黄道(地球绕太阳公转的轨道)上的位置来划分的。下图为二十四节气示意图。据此回答下列问题。
(1)二十四节气歌“春雨惊春清谷天”中两个“春”字依次代表的节气是立春、春分。
(2)“二十四节气”正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录的当日(2016年11月30日)位于小雪和大雪节气之间(填节气名称),此日,太阳直射点位于南半球(南半球或北半球)。
(3)当地球在公转轨道上位于远日点时,地球公转速度最慢,其刚送走了夏至(填节气名称),又将迎来小暑(填节气名称)。
(4)下列各组节气中,登封昼长时间最接近的是 ( D )
A.大寒、大雪 B.惊蛰、清明
C.谷雨、霜降 D.谷雨、处暑
(5)传统上我国以“四立日”(立春、立夏、立秋、立冬)作为划分四季的开始节点。简述北京市在秋季(立秋至立冬)期间的昼夜长短变化规律。
提示:昼渐短,夜渐长,立秋到秋分昼长大于夜长,秋分到立冬,昼长小于夜长,秋分日昼夜等长。
|课堂·深化学习|
主题(一) 正午太阳高度的变化
一、计算正午太阳高度
1.公式:H=90°-|رδ|,其中H为正午太阳高度,Ø为当地的纬度,δ为太阳直射点的纬度(同半球为“-”,异半球为“+”)。
2.举例:如下图所示。
二、 不同纬度正午太阳高度季节变化规律
不同地区
主要特点
图示
赤道上
两次最大,春分日和秋分日太阳高度为90°;两次最小,冬至日和夏至日时为66°34'
赤道与北回归线之间的地区
有两次直射现象,两次最大值为90°,一次最小值在冬至日
北回归线上
有一次直射现象,最大值在夏至日达90°,一次最小值在冬至日
北回归线与北极圈之间
一次最大值小于90°在夏至日,一次最小值在冬至日
北极点上
春分日至秋分日出现极昼,正午太阳高度大于0°,其中一次最大在夏至日,秋分日至春分日出现极夜,正午太阳高度小于0°
三、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最大值时,此时日影最短,当地的地方时为12时。
2.确定房屋的朝向: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。北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
3.推断正午日影长短及楼间距,确定房屋照射面积
(1)正午太阳高度越大,日影越短,房屋内照射面积越小;正午太阳高度越小,日影越长,房屋内照射面积越大。
(2)一般来说,纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。为了保证一楼全年正午都有阳光照射,北回归线以北地区建造楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·cot H(H为冬至日正午太阳高度)。
4.太阳能热水器集热板的安装角度
为了最大限度地利用太阳能资源,太阳能集热板与地面之间的夹角(α)最好等于该地与太阳直射点所在地的纬度差,或者说和当天正午太阳高度角(H)互余,如图所示:
思维支架
1.特别提醒
同一地点,正午太阳高度随着季节作有规律的变化。其数值具有“来增去减”的特点,即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。
2.方法技巧 学会计算楼距
图中光线为冬至日太阳光线,具体计算如下:
(1)恰好不挡光
如图1,根据当地的纬度,冬至日正午太阳高度θ=90°-|当地纬度+23°26'|。计算公式tan θ=H/L。楼高H=每层楼的高度×层数,楼间距L=H/tan θ。
(2)若挡光,能挡几楼
如图2,后楼的H2部分被挡住,通过公式:tan θ=H1/L,计算出H1,H2=H-H1,H2除以单层的楼高,即可计算挡住了几层。
3.认知拓展 等太阳高度线图
等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度相等的各点连接而成的线)来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示:此时刻太阳直射点A的太阳高度为90°,从太阳直射点向四周随着球面的弯曲和与直射点距离不断扩大,太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布,0°等太阳高度线为晨昏线。
过程评价
(2025·云南高考)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三沙市(17°N)的是 ( )
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
答案:1.C 2.B
解析:第1题,根据所学知识可知,太阳直射点在南北回归线之间作回归运动。一年之中,太阳直射点在17°N以南的时间明显多于太阳直射点在17°N以北的时间。太阳直射点在17°N以南时,海南三沙市正午太阳在正南,太阳直射点在17°N以北时,三沙市正午太阳在正北,故一年中三沙市正午太阳光线从正南照过来的时间明显多于正北。根据材料可知,圭两端刻度表示冬至或夏至,冬至太阳直射点位于南回归线,夏至太阳直射点位于北回归线。A图中“表”位于“圭”的南端,不能代表夏至,A错误;B图中“表”位于“圭”中间,冬至和夏至正午太阳高度相等,与三沙市不符,三沙市夏至正午太阳高度明显大于冬至,B错误;C图“圭”北端太阳光来自正南,可代表三沙市冬至正午太阳光线,“圭”南端太阳光来自正北,可代表三沙市夏至正午太阳光线,当太阳直射点位于17°N 时,正午阳光与“圭”垂直,与图中“表”平行,C正确;D图中“表”位于“圭”的南端不能代表夏至,D错误。
第2题,根据所学知识可知,四季更替是地球公转运动造成的,按地球公转方向,每隔15°定为一个节气。地球公转过程中每年的1月初,在近日点附近,公转速度最快,每年的7月初,在远日点附近,公转速度最慢。从冬至日、夏至日分别往后推6个节气,地球公转速度不同,故所用天数不同,B正确;昼夜长短的季节差异导致日照时间的长短差异,太阳高度的季节差异导致太阳辐射的强弱变化,二十四节气可以作为农事安排的科学依据,人们利用物候规律指导农业生产,但昼夜长短、太阳高度、物候转换均不会影响地球公转速度,故也不会造成从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同,A、C、D错误。
|价值发掘|
文化与学科融合的教育价值
(1)传统文化传承:挖掘我国古代天文历法的智慧,让学生认识到二十四节气不仅是民俗文化,更是基于地理原理的科学成果,增强文化自信与民族认同感。
(2)跨学科联结:衔接历史(古代科技史)、物理(光影成像)与地理(地球运动)知识,体现学科间的关联性,培养学生的跨学科思维。
(3)现实意义引导:让学生理解传统天文观测方法与现代地理原理的内在联系,体会地理知识的古今传承与实用价值。 (2025·湖南高考)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。tan 65.5°≈2.19。据此完成3~4题。
3.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
4.同样情境下,若降低两侧建筑物高度至10 m,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
答案:3.D 4.B
解析:第3题,当地时间9—15时,甲处的P平均值低于乙处的P平均值,由此可知,乙处接收更多的太阳辐射,或者说甲处有更长时间的遮阴。全时段甲处建筑物的遮阴时间少于乙处,则甲处P平均值应高于乙处P平均值,与图中信息矛盾,A错误。图中行道树距建筑物4 m,结合太阳视运动轨迹可知,9—12时太阳位于甲、乙两处的东南方,上午时段东侧行道树遮阴作用明显,12—15时太阳位于甲、乙两处的西南方,下午时段西侧行道树遮阴作用明显;该地纬度较高,上午气温一般较低,达不到图示P平均值,结合一天中最高气温出现于14时前后可判断,甲处在气温最高时段内受到西侧行道树的遮阴作用较强,因此P平均值较低,故D正确,B、C错误。
第4题,根据正午太阳高度公式计算,夏至日该市(48°N)正午太阳高度角为65.5°。若降低两侧建筑物高度至10 m,则建筑物正午影长缩短至约4.57 m,正午前后乙处(大约距离南侧建筑物 6 m)失去建筑物的遮阴,所以P平均值增大;丙处紧邻南侧建筑物,建筑物高度下降没有改变丙处的遮阴情况,所以P平均值基本不变。因此乙、丙两处P平均值的差异将变大,B正确。
|价值发掘|
(1)综合思维
题目将“太阳高度角计算(地球运动)”“建筑/植被遮阴(城市地理)”“热环境评价(人文地理)”结合,体现了“自然原理→人文环境→生活体验”的跨模块综合逻辑——用太阳高度角算遮阴范围,用遮阴范围解释行人热感差异,完整呈现地理知识的现实应用链。
(2)地理实践力
以“中欧城市夏季热浪”这一真实生活情境为载体,考查“用地理原理解决城市热环境问题”的能力,契合高考“地理服务生活”的素养导向。
(3)区域认知
隐含“48°N(中欧)夏季太阳视运动(东北升、西北落)”的区域特征,是判断“上午/下午遮阴方向”的前提,体现区域位置对地理现象的影响。
主题(二) 四季与五带
1.四季更替与五带的成因
2.四季更替
(1)天文四季与气候四季的划分(以北半球为例)
类型
范围
春季
夏季
秋季
冬季
天文
四季
过渡季节
一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节
过渡季节
一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
气候
四季
3、4、5月
6、7、8月
9、10、11月
12、1、2月
(2)我国与欧美传统四季的划分
3.五带划分
(1)依据——太阳辐射量从低纬向高纬递减。
(2)界线——南、北回归线和南、北极圈。
1.知识拓展
认识二十四节气
(1)二十四节气歌
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。
(2)基本规律
①任意相邻的两个节气,时间上相隔约15天。
②关于夏至或冬至对称的节气,北半球同一地点的日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短相同。如小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。
③关于春分或秋分对称的节气,北半球同一地点昼夜长短相反,日出日落方位不同,如惊蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。
思维支架
2.图示归纳
二十四节气与四季(北半球)
3.认知拓展
气候四季的划分则更贴近人们的日常生活。它依据气温变化对生产和生活的影响,同时兼顾农业耕作的需求。具体来说,当日平均气温连续超过22 ℃时,我们称之为夏季;而当日平均气温连续低于10 ℃ 时,则被定义为冬季。
过程评价
二十四节气对应着太阳黄道上的24个位置(相邻节气之间太阳黄经相差15°),每个节气的命名可反映季节、物候现象、气候变化等。据此完成1~2题。
1.下列节气中,能分别反映季节、物候现象、气候变化的节气是 ( )
A.立春、雨水、惊蛰 B.小满、小暑、小寒
C.立秋、芒种、小雪 D.冬至、白露、大寒
2.对于江苏各地来说,一年中气温最低时,下列说法正确的是 ( )
A.日出东北,日落西北 B.太阳直射点向北移
C.白昼最短,黑夜最长 D.午间日照入室最多
答案:1.C 2.B
解析:第1题,立秋反映季节,芒种反映物候现象,小雪反映气候变化,C正确;立春反映季节,雨水反映气候变化,惊蛰反映物候现象,A错误;小满反映物候变化,小暑和小寒反映气候变化,B错误;冬至反映季节,白露和大寒反映气候变化,D错误。
第2题,江苏各地一年中小寒到大寒前后气温最低,此时为1月,我国日出东南,日落西南,A错误;太阳直射点向北移动,B正确;北半球白昼最短、黑夜最长是在冬至,C错误;江苏省位于北回归线以北,午间日照入室最多是在正午太阳高度角最小的冬至日,D错误。
|知识拓展|
二十四个节气,都间隔15天吗?
二十四节气把黄道等分成24份,15度为一节气。黄道是太阳在天空中的运动轨迹,实际上是地球绕日运动的轨道。但是地球在轨道运动时的速度并不是均匀的,也就是说并不是每个节气的运动天数都相等。在近日点(冬至日前后)1个节气间隔14.7天,在远日点(夏至日前后)1个节气间隔15.7天。
(2024·北京高考·节选)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。读图,完成3~4题。
3.采摘红花时,临近 ( )
A.雨水 B.小满
C.小暑 D.处暑
4.红花生长期间,同学们可观察的现象是 ( )
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
|解题指导|
(1)节气时间速记
记住关键节气的月份(如2月雨水、5月小满、7月小暑、8月处暑)。
(2)时间跨度的“转折点”
涉及“春分到夏至到秋分”的时间段,需关注夏至日(昼夜长短、太阳方位的转折点)。
(3)地球运动的“变化趋势”
北半球中纬度,春分→夏至:昼变长、日落北移、影长变短;夏至→秋分:昼变短、日落南移、影长变长。
答案:3.C 4.A
解析:第3题,采摘红花的时间在7月初,雨水的时间是在2月18—20日,A错误;小满的时间是在5月20—22日,B错误;小暑的时间是7月6—8日,C正确;处暑的时间是8月22—24日,D错误。
第4题,红花的生长期间是4月初到7月初,从4月初到夏至日太阳直射点不断北移,夏至日太阳直射点位于北回归线,夏至日至7月初太阳直射点不断南移。其中夏至日那一天白昼时间最长,太阳辐射最强,日落方位最偏北,正午旗杆影长最短。4月初到夏至日,北半球白昼时间逐渐变长,而夏至日到7月初时段内北半球白昼时间逐渐变短,红花的生长期间白昼时间先变长后变短,A正确;太阳辐射先变强后变弱,B错误;日落方位先北移后南移,C错误;正午旗杆影长先变短后变长,D错误。
图表专项|太阳视运动轨迹图的判读
|典|题|习|悟|
(2025·江苏高考·节选)10月中旬,拉萨市(29°N,91°E)某中学学生开展校园地理实践活动。如图为北京时间13时56分拍摄的校园照片。据此回答1~2题。
1.图中杆影指向最接近 ( )
A.正北 B.正南
C.东北 D.西北
2.在观测杆影活动中,学生可领悟到与地球运动相关的是学校的 ( )
A.课程设置 B.位置选择
C.空间规模 D.作息时间
答案:1.A 2.D
解析:第1题,根据材料可知,照片拍摄时间为北京时间(120°E地方时)13时56分,拉萨经度是91°E,计算可知,拉萨地方时与北京时间相差1小时56分钟,再根据“东加西减”原则可知,拉萨的地方时为12时。由材料可知,此时是10月中旬,太阳直射点位于南半球,拉萨日出东南,日落西南,正午太阳位于正南方向,故杆影朝向正北,A正确。
第2题,结合所学知识可知,地球运动导致地球上经度不同的地区地方时不同;在观测杆影的活动中,学生可领悟到当地地方时和北京时间(120°E地方时)的不同,从而了解到学校的作息时间与我国东部地区有所不同的原因,D正确。学校的课程设置、位置选择、空间规模与地球运动无关,A、B、C错误。
3.(2024·上海高考·节选)格陵兰岛是世界最大岛屿,表面80%以上被冰覆盖。近年来,格陵兰冰盖融化加剧,引发广泛关注。夏至北极圈内出现极昼现象。参考上海在北半球夏至日的太阳视运动图,绘制卡纳克(78°N)夏至日的太阳视运动轨迹。
解析:夏至日太阳直射点位于北回归线(23°26'N),北极圈及其以北地区(包括78°N)出现极昼现象,即图中画出的太阳视运动轨迹都在地平面上方,太阳在子夜0时正北方落下的同时随即升起。夏至日78°N任何地点在正午12时时,太阳位于正南方天空,且太阳高度为90°-(78°-23°26')=35°26'(即图中∠2的数值);子夜0时太阳位于正北天空、太阳高度为一天中最低值,计算可得此时太阳高度为11°26'(即图中∠1的数值),同时太阳视运动方向的箭头应为顺时针方向(绘图见参考答案)。
参考答案:绘图所示:
|策|略|指|导|
一、太阳视运动规律
1.(一天中)太阳视运动轨迹
图示
运动
轨迹
一天中,日出以后太阳高度逐渐增大,正午达最大值,之后,太阳高度逐渐减小
三大
信息
①日出、日落方位;②正午太阳的方位和高度;③太阳高度变化规律
2.(一年中)二分二至日太阳视运动轨迹
下图为北半球(以40°N为例)二分二至日太阳视运动示意图。
读图可知:
(1)该地夏至日的太阳视运动为轨迹①,该日全球日出东北,日落西北(极昼、极夜地区除外)。
(2)该地春、秋分日的太阳视运动为轨迹②,该日全球日出正东,日落正西。
(3)该地冬至日的太阳视运动为轨迹③,该日全球日出东南,日落西南(极昼、极夜地区除外)。
3.不同地区的太阳视运动轨迹(图中的二分二至是针对北半球而言)
(1)赤道地区太阳视运动轨迹
赤道地区终年昼夜等长,全年当地时间6时日出,18时日落。二分日,太阳正东升,正西落。太阳直射点位于北半球时,东北升,西北落;太阳直射点位于南半球时,东南升,西南落。
(2)北半球各纬度太阳视运动轨迹
(3)南半球各纬度太阳视运动轨迹
|特别提醒|
各纬度地带的正午太阳方位
(1)北回归线以北的地区,全年正午太阳都在正南方天空;南回归线以南的地区,全年正午太阳都在正北方天空。
(2)南回归线上,冬至(12月22日前后)正午太阳在天顶,其他时间在正北;北回归线上,夏至(6月22日前后)正午太阳在天顶,其他时间在正南。南、北回归线之间的地区,因直射点纬度变化,正午太阳在天顶、正南、正北方天空都有可能。
(3)南、北极点上太阳高度终日不变,北极点上太阳始终在正南,南极点上太阳始终在正北;南半球极昼圈及其与南极点之间的地区,正午(12时)太阳在正北方天空,午夜(0时)太阳在正南;北半球极昼圈及其与北极点之间的地区,正午(12时)太阳在正南方天空,午夜(0时)太阳在正北。
二、太阳视运动规律的应用
太阳视运动的判断,关键在于三个点:日出点、正午点和日落点,要找准三个时间点的太阳方位及其对应的地方时。在掌握太阳视运动规律的基础上,我们可以据此获取一些与之有关的时空信息(以北半球为例):
1.推知时间(季节)信息
判断季节(根据日出、日落方位)
(极昼、极夜地区除外)若太阳东北升起、西北落下,则为北半球的夏半年
(极昼、极夜地区除外)若太阳东南升起、西南落下,则为北半球的冬半年
若太阳正东升起、正西落下,则为北半球的春、秋分日
判断时间
(根据太阳方位)
若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大,则为上午
若太阳在西南天空、太阳高度逐渐减小,则为下午
太阳位于正南方向,太阳高度最大时,则为当地的12时
2.推知空间(方位)信息
夏至日太阳升起的方位是东北方,太阳落下的方位是西北方;冬至日太阳升起的方位是东南方,太阳落下的方位是西南方。春、秋分日太阳日出正东,日落正西。
3.判断观测点的纬度位置
①纬度判定:明确观测点正午太阳高度(即太阳最高的时候与观测点的连线跟地面的夹角,用H表示)和太阳直射点纬度,然后利用“H=90°-|当地纬度±太阳直射点纬度|(同半球用‘-’,异半球用‘+’)”即可确定观测点纬度位置。
②经度判定:根据与日出、日落或正午的地方时差计算经度。
4.太阳视运动与物体影子
(1)影子长短
与太阳高度大小呈负相关,日出时影子最长,之后变短,正午时最短,之后变长,日落时达最长;直射点上无影子。
(2)影子方位变化
影子朝向与太阳方位相反;北极点上物体的影子永远朝向南,南极点上物体的影子永远朝向北。
(3)影子移动方向:与太阳视运动方向相同(如太阳呈顺时针方向向西运动,影子也是呈顺时针方向向东移动)。
|方法技巧|
“三点”法确定影子变化问题
根据日出点、正午点和日落点太阳方位大致确定影子末端位置,然后将影子末端连线,就可知道影子末端的日变化范围。图解如下:
|应|用|体|验|
(2026·南京六校联考)方位角是指从某地的正北方向起,按顺时针方向至观测目标间的水平夹角。我国某校地理社团一年坚持开展观测活动,同学们结合观测记录与软件模拟,绘制了当地部分日期太阳周日视运动轨迹图,该校旗杆日影最短时为北京时间12:28。据此完成1~2题。
1.该地秋分日的太阳视运动轨迹是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
2.下列四幅杆影日变化示意图,最符合④曲线的是 ( )
答案:1.C 2.B
解析:第1题,秋分日,太阳直射点位于赤道,全球昼夜平分,当地应正东日出、正西日落,根据材料信息“方位角是指从某地的正北方向起,按顺时针方向至观测目标间的水平夹角”可知,此时日出方位角为90°,日落方位角为270°,③符合,C正确;A、B、D错误。
第2题,④曲线日出方位角为120°,日出东南,日落方位角为240°,日落西南,此时太阳直射点位于南半球,该学校处在我国,正午时刻太阳处在正南方,所以杆影日变化示意图从西北转到正北再转到东北,B正确,A、C、D错误。
(2025·南京金陵中学调研)小明同学在同一幅图中绘制了某日甲、乙两地太阳视运动轨迹(如图)。图中甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布。据此完成3~4题。
3.甲地位于乙地的 ( )
A.东北 B.西北
C.东南 D.西南
4.符合两地正午太阳高度之差(Δh/°)年变化的是 ( )
答案:3.A 4.D
解析:第3题,读图可知,甲、乙两地此时日出方位都为正东,为春秋分日,太阳直射点位于赤道。地方时为6:00,甲地的日出时间是北京时间6:48,故甲地经度为108°E,乙地的日出时间是北京时间12:48,可知乙地经度为18°E,故甲地位于乙地东侧;结合图中太阳视运动轨迹可知,甲地正午太阳位于正南,说明甲地位于北半球,乙地正午太阳位于正北,说明乙地位于南半球,故甲地位于乙地的东北,A正确,B、C、D错误。
第4题,由材料可知,甲、乙两地太阳视运动轨迹呈对称分布,夹角为68°,此时太阳正东升,说明为春分日或秋分日,可知两地在春秋分的正午太阳高度均为90°-(68°÷2)=56°,故春、秋分时两地正午太阳高度之差均为0°,排除A、B;由上题已知,甲位于北半球,乙位于南半球,夏至日太阳直射点位于北回归线,冬至日太阳直射点位于南回归线,两地正午太阳高度之差均达最大,且差值相等,排除C,D正确。
一位科考队员在某地观察了该地一日内太阳视运动轨迹,并绘制成下图。完成5~6题。
5.该科考队员观察的日期大约在 ( )
A.3月21日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.12月22日前后
6.该地的纬度坐标是 ( )
A.66°S B.73°N
C.76°S D.88°N
答案:5.D 6.C
解析:第5题,根据图中午夜太阳高度大于0°且午夜太阳位于正南方可知,该地位于南极圈以南且出现极昼现象;每年12月22日前后南极圈及其以南地区出现极昼,A、B、C错误,D正确。
第6题,图中太阳高度最高(34°)与最低(6°)之差为28°,可知该地纬度为90°-28°/2=76°;根据上题可知,该地位于南半球,应为76°S,A、B、D错误,C正确。
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(2026·徐州期中)登封(34°N,113°E)观星台是世界上现存最早的观测天象的建筑之一。台上两小屋间有一横梁,每天正午,横梁影子会投射到刻有刻度的石圭圭面上,用以指示时令节气。某中学研究性学习小组对观星台进行了考察,并拍摄了照片(下图)。据此完成1~3题。
1.古人在观星台施工时校准石圭走向需要确定 ( )
A.经度纬度 B.太阳高度
C.台身高度 D.北极星方位
2.拍摄照片时,某同学使用手机罗盘确定观星台与自己的相对位置,下图符合此时该同学手机界面的是 ( )
3.导致石圭上横梁投射影子年内位置变化的根本原因是 ( )
A.地球形状 B.日地距离
C.太阳高度 D.黄赤交角
答案:1.D 2.C 3.D
解析:第1题,石圭用于接收正午横梁的影子,其走向应为南北走向(因为登封位于北半球北回归线以北,正午太阳始终在正南方向,影子始终在正北方向)。古人确定南北走向可通过北极星方位(北极星指向地理北极,代表正北方向),因此校准石圭走向需要确定北极星方位,D正确;经纬度在古代难以精准测定,A错误;太阳高度、台身高度与石圭走向关系不大,B、C错误。
第2题,由材料信息“台上两小屋间有一横梁,每天正午,横梁影子会投射到刻有刻度的石圭圭面上”可知,登封(34°N,113°E)的观星台主体建筑在南,石圭在北,则图片中左为东,右为西。此时图中物影朝东,故拍摄照片时间为下午,据此可排除A、B两项(时间08:46);手机罗盘的方位通常0°或360°为正北,90°为正东,180°为正南,270°为正西。选项C中,罗盘的“北”方向指向下方(对应北侧石圭),方位标注符合实际,且此时(16:10)太阳方位与图片中物影指向也接近相反,C正确;选项D的方位标注与实际不符,排除D。
第3题,石圭上横梁影子“年内位置变化”,本质是正午太阳高度的年内变化,根本原因是黄赤交角的存在,黄赤交角导致太阳直射点在南北回归线之间移动,进而使正午太阳高度发生季节变化,最终引起影子的年内位置变化,D正确;地球形状、日地距离与影子年内变化无关,A、B错;太阳高度是直接原因,非根本原因,C与题意不符。
(2025·南通如皋第二次适应考)太阳周年视运动是以地球为参照系,观察到的太阳在星空背景黄道上自西向东以一年为周期的运动轨迹。我国古代劳动人民根据太阳周年视运动规律确定了二十四节气。下图是太阳周年视运动示意图。据此完成4~6题。
4.太阳周年视运动产生的原因是 ( )
A.地球自转 B.地球公转
C.黄赤交角 D.日地距离
5.2025年清明节气(4月4日),太阳在黄道上的位置接近图中 ( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
6.当太阳在黄道上位于甲、丁位置时,北京差异较大的是 ( )
A.日出日落时刻 B.昼夜变化趋势
C.日出日落方位 D.正午日影长度
答案:4.B 5.C 6.B
解析:第4题,太阳周年视运动是以地球为参照系,观察到太阳在星空背景黄道上自西向东以一年为周期的运动轨迹。地球公转是地球绕太阳的运动,周期约为一年,正是由于地球公转,才会观察到太阳在黄道上的周年视运动,B正确。地球自转产生昼夜交替等现象;黄赤交角导致太阳直射点的回归运动;日地距离影响地球获得太阳辐射的多少,但都不是太阳周年视运动产生的原因,A、C、D错误。
第5题,夏至点是太阳直射北回归线的位置,对应节气是夏至(6月22日左右)。清明节气(4月4日)在春分(3月21日左右)之后,夏至之前,且更靠近春分,图中丙位置在夏至之前,靠近春分,所以太阳在黄道上的位置接近图中丙,C正确,A、B、D错误。
第6题,根据太阳直射点的移动规律可知,天赤道与黄道的交点为春秋分日;当太阳在黄道上位于甲、丁位置时,这两个位置关于夏至点对称,根据对称原理可知,太阳直射点的纬度一样,日出日落时刻、方位和正午日影长度相近,A、C、D错误。太阳直射点移动方向不同,太阳在甲位置时,太阳直射点南移,之后北京昼长渐短,在丁位置时,太阳直射点北移,之后北京昼渐长,所以两者在“昼夜变化趋势”方面差异较大,B正确。
我国某中学于当地正午用立杆测影的方法开展测量太阳高度角的地理实践活动。图1为该小组分别在二至日北京时间13:25测得的日影示意图,图2为学校平面图。据此完成7~8题。
7.该中学可能位于 ( )
A.青海省 B.海南省
C.广东省 D.云南省
8.冬至日自日出到日落该校旗杆杆影指向的变化是 ( )
A.从学生宿舍移向文化长廊
B.从篮球场移向教学楼
C.从文化长廊移向学生宿舍
D.从教学楼移向篮球场
答案:7.D 8.A
解析:第7题,结合图1可知,日影有南有北,说明该地在赤道与北回归线之间,A错误;当北京时间13:25时,此时日影在正南或者正北,即对应当地时间12:00,地方时较北京时间晚1小时25分钟,该地在120°E以西约21°,即99°E,结合选项可知,该地在云南省,D正确;海南省和广东省在99°E以东地区,B、C错误。
第8题,结合所学知识,冬至日太阳直射点在南半球,该日太阳方位为东南—正南—西南,杆影朝向为西北—正北—东北。读图2可知,杆影指向由学生宿舍移向文化长廊,符合由西北—正北—东北的变化,故选A。
圭表是我国最早利用日影进行日期测量的天文仪器,垂直于地面的直杆叫“表”,水平放置于地面上测量影长的标尺叫“圭”。古人根据圭表日影长度变化确定了“二十四节气”。如图示意圭表的工作原理,其中①和⑤表示该地冬至日和夏至日点,②③④为①⑤线段间的四等分点。据此完成9~10题。
9.该圭表可能位于 ( )
A.哈尔滨 B.济南
C.杭州 D.海口
10.“二十四节气”中的春分日和秋分日应位于 ( )
A.①②之间 B.②③之间
C.③④之间 D.④⑤之间
答案:9.B 10.C
解析:第9题,根据图文信息结合所学知识可知,①表示冬至日,此日正午太阳高度角为30°,且太阳位于正南,所以该地位于北半球,且该地与直射点(23.5°S)纬度差为60°,即该地位于36.5°N附近;哈尔滨大致位于45°N,济南大致位于37°N,杭州大致位于30°N,海口大致位于20°N,B正确,A、C、D错误。
第10题,根据所学可知,冬至日为12月22日前后,太阳直射点位于南回归线,日影达到①处,夏至日为6月22日前后,太阳直射点位于北回归线,日影达到⑤处,春分日为3月21日前后、秋分日为9月23日前后,直射点位于赤道。“二十四节气”中的春分日和秋分日应位于太阳与①的连线和太阳与⑤的连线形成的夹角的平分线上,平分线与地面的交点应该在③处右侧,故春分日和秋分日应位于③和④之间,故选C。
天津某中学地理研学小组通过绘制示意图认识正午太阳高度变化规律。该小组选取甲、乙两地进行对比研究。下图为该小组根据研究绘制的甲、乙两地年内正午太阳高度及方位变化示意图。据此完成11~12题。
11.甲地可能是 ( )
A.新加坡(1°N) B.海口市(20°N)
C.天津市(39°N) D.圣保罗(23.5°S)
12.甲、乙两地正午太阳高度差一直增大的时段有 ( )
①6月22日—7月22日
②3月21日—3月30日
③5月22日—6月22日
④12月16日—12月22日
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
答案:11.B 12.C
解析:第11题,甲地一年中大部分时间正午太阳方位在南,少部分时间在北,说明甲地在南北回归线之间且靠近北回归线,可能是海口市(20°N),B正确;新加坡(1°N)靠近赤道,一年中正午太阳方位在南在北的时间大致相等,A错误;天津市(39°N)位于北回归线以北,一年中正午太阳方位均在南,C错误;圣保罗(23.5°S)位于南回归线上,除冬至日,一年中正午太阳方位均在北,D错误。
第12题,乙地全年正午太阳方位在北,最大正午太阳高度为90°,判断乙地纬度为23°26'S。根据所学知识可知,6月22日—7月22日两地正午太阳高度都增大,差值不会增大,①错误;3月21日—3月30日期间,甲地正午太阳高度大于乙地,随着太阳直射点北移,甲地正午太阳高度不断增大,而乙地正午太阳高度不断减小,所以甲、乙两地正午太阳高度差一直增大,②正确;5月22日—6月22日两地正午太阳高度都变小,差值不会增大,③错误;12月16日-12月22日甲地正午太阳高度变小,乙地正午太阳高度变大,且甲地正午太阳高度小于乙地,甲、乙两地正午太阳高度差变大,④正确。故选C。
(2026·连云港期中)仰仪是元代郭守敬发明的一种天文观测仪器,它巧妙利用了小孔成像原理,在半球球心位置有一块带小孔可以转动的璇玑板,太阳光穿过小孔,就会在半球内壁上形成一个倒立的太阳像。这个设计避免了直视太阳对眼睛的伤害。图1为仰仪模型图。图2为某日太阳像位于仰釜中最低点时的示意图。据此完成13~15题。
13.该仰仪位于 ( )
A.北京 B.连云港
C.南京 D.广州
14.当日璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹是 ( )
15.古人利用仰仪还可以 ( )
A.测定当地区时 B.测定北极星方位角
C.观测日食过程 D.观测八大行星运动
答案:13.A 14.B 15.C
解析:第13题,从图2可知,当日太阳像位于仰釜中最低点时,太阳高度角为一天中的最大值,处于正午,正午太阳高度角为30°。根据所学知识,北京纬度约为40°N,冬至日正午太阳高度角=90°-(23.5°+40°)=26.5°;连云港约为34°N,冬至日正午太阳高度角=90°-(23.5°+34°)=32.5°;南京约32°N,冬至日正午太阳高度=90°-(23.5°+32°)=34.5°;广州纬度约23°N,冬至日正午太阳高度=90°-(23.5°+23°)=43.5°。四个城市均位于北半球,北半球冬至日正午太阳高度角为一年中最小值,连云港、南京、广州的一年中最小的正午太阳高度角大于30°,B、C、D错误,A正确。
第14题,根据上题,该地为北京,且当日正午太阳高度角为30°,北京二分日正午太阳高度角=90°-(40°-0°)=50°;所以该日为北半球冬半年。当日璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹与太阳的视运动轨迹相反。太阳视运动轨迹是从东南升起,正午在正南,西南落下,所以璇玑板影子在仰釜中的移动轨迹是从西北开始,经过正北,到东北结束,A、C错误;正午的太阳高度角为一天中最大值,所以正午的影子应处于最低点,B正确,D错误。
第15题,仰仪利用小孔成像原理,将太阳的像呈现在半球内壁上,所以可以观测日食过程,C正确;测定当地区时需要专门的计时工具和方法,仰仪无法直接测定,A错误;测定北极星方位角需要特定的指向北极星的观测装置,仰仪主要是观测太阳,不能测定北极星方位角,B错误;八大行星距离地球较远,且光线较弱,仰仪难以观测八大行星运动,D错误。
(2026·盐城期中)下图为2025年8月9日18:00后在成都(30°19'N,104°27'E)上空拍摄的景观图。据此完成16~17题。
16.图示时刻,拍摄者镜头朝向是 ( )
A.西南 B.西北
C.东南 D.东北
17.拍摄当天,与成都正午太阳高度最接近的是 ( )
A.雅加达(6°11'S) B.珀斯(31°57'S)
C.圣彼得堡(59°56'N) D.乌兰巴托(47°55'N)
答案:16.B 17.A
解析:第16题,8月太阳直射点位于北半球,全球除极昼极夜区外,日落方向为西北。成都位于北半球,8月昼长夜短(日落晚于地方时18时),北京时间18:00,当地地方时约为17:00,接近日落。从飞机舷窗拍摄的景观对应日落方向,因此镜头朝向西北,B正确。
第17题,拍摄当天,太阳直射点大致位于11.5°N,成都纬度为30°19'N(约30.32°N),其正午太阳高度H=90°-|30.32°-11.5°|≈71.18°。分别计算选项的正午太阳高度:雅加达(6°11'S):H=90°-|6.18°+11.5°|≈72.32°。珀斯(31°57'S):H=90°-|31.95°+11.5°|≈46.55°。圣彼得堡(59°56'N):H=90°-|59.93°-11.5°|≈41.57°。乌兰巴托(47°55'N):H=90°-|47.92°-11.5°|≈53.58°。通过上述计算,雅加达的正午太阳高度与成都最接近,A正确,B、C、D错误。
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