2027届高三地理一轮复习正午太阳高度角专题

该高中地理高考复习学案系统梳理了正午太阳高度角专题，涵盖核心概念、计算公式、成因原理、时空规律及生活应用等考点，按“概念-公式-规律-应用”逻辑构建知识网络，通过问题链和做题步骤引导学生自主推导，形成完整认知框架。 亮点在于诊断性练习与生活化应用设计，如设置光照图判读、楼间距计算等模拟题，结合“易错点清单”自主诊断，通过太阳能调节等案例培养人地协调观与地理实践力。每个模块配有思维导图任务，帮助学生建立个性化知识体系，教师可通过学情反馈精准指导，实现因材施教。

正午太阳高度角专题 适用范围：高二、高三一轮复习 【学习目标】 1. 知识目标 · 区分太阳高度与正午太阳高度，掌握三者空间数值关系（昼/夜/晨昏线） · 理解正午太阳高度变化的根本成因 · 熟练掌握全球时空分布规律，区分三类纬度带变化特征 2. 能力目标 · 能结合光照图、坐标统计图判读正午太阳高度大小与变化 · 能解释日影、采光、楼间距、太阳能调节等生活地理现象 · 能结合晨昏线、直射点移动进行综合题型解题 3. 核心素养目标 · 区域认知：能区分不同纬度区域正午太阳高度变化差异 · 综合思维：结合公转、黄赤交角、纬度多要素分析变化规律 · 地理实践力：能用地理原理解决生活中的光照、建筑、能源问题 · 人地协调观：理解人类生产生活顺应自然光照规律的布局原则 【知识梳理】 一、核心概念 1. 太阳高度：任意时刻，太阳光线与当地地平面的夹角。 · 昼半球：太阳高度＞0° · 晨昏线（日出、日落）：太阳高度＝0° · 夜半球：太阳高度＜0° 2. 正午太阳高度（H）：当地地方时12:00的太阳高度，为一天中最大太阳高度。 ⚠正午=地方时12时≠区时/北京时间；只有太阳直射的纬线，H=90°。 二、计算公式（必考公式） 公式：H = 90° − |当地纬度 ± 直射点纬度| 口诀：同减异加 · 当地纬度与直射点同一半球：纬度相减 · 当地纬度与直射点不同半球：纬度相加 含义：90°减去两地的纬度差，即为正午太阳高度。 三、成因原理（根本逻辑） 黄赤交角存在 → 地球公转 → 太阳直射点在南北回归线之间回归移动 → 全球各地正午太阳高度出现纬度差异+季节差异。 四、两大核心规律（时空规律） 1. 空间规律（同一日期，全球纬度变化） 正午太阳高度由太阳直射纬线向南北两侧递减。 · 夏至日：直射北回归线，北回归线H=90°，向南北递减 · 冬至日：直射南回归线，南回归线H=90°，向南北递减 · 春秋分：直射赤道，赤道H=90°，由赤道向两极递减 一日内，同一纬线各地正午太阳高度相同。 2. 时间规律（同一地点，季节变化） · 北回归线及其以北地区：夏至最大、冬至最小 · 南回归线及其以南地区：冬至最大、夏至最小 · 回归线之间地区：一年两次直射（两次90°） · 回归线上：一年一次直射 五、高频生活应用（大题/选择题必考） 1. 确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时,地方时是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（坐北朝南） 南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北（坐南朝北） 回归线之间，房屋朝向要兼顾冬夏光照 3. 日影长短与朝向 · 日影与H的变化规律：H越大，影子越短；H越小，影子越长，直射点处无影 · 日影一天中的变化规律：日出、日落最长，正午最短 · 日影在两极点变化规律：北极点日影只朝南；南极点日影只朝北 · 除两极点外，影子朝向与太阳直射方位相反 4.楼间距与楼高计算 原则：北半球取冬至日最小正午太阳高度保证底层全年采光 公式：楼间距 L = 楼高h ÷ tanH N S 5.太阳能热水器倾角调节 太阳能热水器的安装倾角＝纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度差) 规律：夏小冬大（夏季太阳高，倾角调小；冬季太阳低，倾角调大） а H 6. 室内采光面积 正午太阳高度越小，阳光斜射越强，室内光照面积越大（冬季采光面积大，夏季小） 【做题步骤】 适配：计算类、比较类、规律分析类、生活应用类所有题型 步骤1：定时间 — 判断节气/日期，确定太阳直射点纬度 步骤2：定半球 — 判断当地与直射点南北半球关系 步骤3：算纬差 — 同减异加，算出当地与直射点纬度差 步骤4：求高度 — 代入公式 H=90°-纬差 步骤5：判现象 — 推导影长、采光、楼间距、倾角、季节变化等结论 【易错点清单】 · 正午太阳高度最大 ≠ 昼最长（回归线之间地区不成立） · 正午为地方时12点，不是北京时间 · 只有二分日，正午太阳高度才从赤道向两极递减 · 极夜区正午太阳高度＜0°，无阳光 · 纬度越高，正午太阳高度年变化越大（极圈除外） 【思维导图】 【模拟练习】 图为某时刻光照图，阴影部分为黑夜。读图，据此完成下列小题。 1.图示时刻，直射点的地理坐标为（    ） A. 23°26′N，45°E B. 23°26′S，45°E C. 23°26′N，45°W D. 23°26′S，135°W 2.图示时刻（    ） A. 南半球各地正午太阳高度达到一年最小值 B. 北半球纬度越高，夜越长 C. 绵阳中学操场旗杆正午日影达到一年最长 D. 地球公转速度最慢 立杆测影是中国古代的一种时空观测技术。《周髀算经》中记载了中国古人在航海时确定方位的方法：以日始出，立表（杆）而识其晷（影），日入（落）复识其晷，晷之两端（a、b两点）相直（相连）者可辨方向，如图1所示。我国北方某中学研学小组在野外用立杆测影法确定野外方向和位置，具体操作如下：立杆垂直于地面；立杆时杆影的端点记为①点；每隔1.5小时记录一次，依次记为②~⑦点，如图2所示。据此完成下列题目。 3.“晷之两端相直者”指示的方向为（    ） A. 东西方向 B. 南北方向 C. 东北一西南方向 D. 西北一东南方向 4.如图中能正确表示研学小组测影当日太阳视运动轨迹的是（    ） A. a B. b C. c D. d 飞檐是指屋檐的檐部向上翘起，是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统建筑特色，是我国古代劳动人民智慧的结晶。图1、图2为飞檐景观图和飞檐光照原理图。完成下列题目。 5.图2飞檐光照原理图适用的区域范围和正午太阳高度的最大变化幅度为（     ） A. 温带地区、46°52′ B. 热带地区、23°26′ C. 热带地区、46°52′ D. 温带地区、23°26′ 6.某建筑师在皖南新建建筑中采用了“飞檐”的设计。考虑充分利用光照，与北京四合院的飞檐相比，若屋顶高度不变，应做的调整是（     ） ①飞檐长度不变，缩小飞檐翘起角度 ②飞檐翘起角度不变，加长飞檐 ③飞檐长度不变，加大飞檐翘起角度 ④飞檐翘起角度不变，缩短飞檐 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 7.读图（阴影部分表示黑夜），完成各题。 （1）该日正值北半球 ______（填节气）。太阳直射点的地理坐标是 ______。 （2）该日接下来半年内，太阳直射点的移动方向是 ______，成都昼长变化趋势是 ______。 （3）此时刻北京时间为 ______点，图中刚度过黑夜且正看见日出的是 ______点。 （4）此时刻E点的地方时是 ______，其昼长为 ______小时。 （5）此时与D点属于同一天的地区所占的范围占全球比例为 ______。 A．等于B．等于C．等于D．等于1 （6）此时刻，全球正午太阳高度分布规律 ______。 8.如图示意北半球某日光照图，读图回答下列问题。 ​​​​​​​ （1）图中所示节气为______，E点地方时为______。 （2）此图所示太阳直射点的地理坐标是______。 （3）图中A、B、C、D、E五点中，B点的昼长与______点相等，E点的夜长为______小时，理论上这天过后，太阳直射点会向北移动，玉溪的昼长将逐渐______。 （4）图中A地此时的正午太阳高度（角）为______。 1~2.【答案】C、A 【解析】1. 【分析】 本题考查光照图的判读及直射点的判断。旨在考查学生获取和解读图示信息的能力以及调动和运用知识的能力。正确判读光照图是解答此题的关键。 【解析】 由图可看出地球自转方向为逆时针方向，所以该图为北极上空俯视图，图中阴影部分为黑夜，则夜半球中央经线的地方时为0时，则可算出图中180°经线地方时为3时，地方时12时的经线为45°W，则太阳直射点的经度为45°W；此时北极圈及其以北地区都出现极昼现象，所以此时为北半球夏至日，所以太阳直射的纬度为23°26′N。综上可知图示时刻太阳直射点的坐标为（23°26′N，45°W），所以C对，ABD错。 2. 【分析】 本题考查地球运动相关知识，旨在考查学生调动和运用知识的能力。解答本题的关键是熟练掌握地球运动及其意义的相关知识。 【解析】 由上题分析可知此图所示日期为北半球夏至日，所以此时南半球各地此时距离太阳直射点最远，正午太阳高度达一年最小值，A对；此时太阳直射北半球，所以纬度越高昼越长，夜越短，B错；此时绵阳正午太阳高度达到一年最大，所以正午日影最短，C错；地球公转速度最慢应为七月初，所以D错。 ​​​​​​​故选A。 3~4.【答案】A、C 【解析】1.  【分析】 本题考查正午太阳高度的变化，旨在考查学生获取和解读信息的能力，准确获取材料信息及掌握相关知识是解答本题的关键。 【解答】 据材料信息“晷之两端（a、b两点）相直（相连）者可辨方向”可判断“晷之两端相直者”即a、b连线成180度，太阳正东日出，影子指向正西；太阳正西日落，影子指向正东。 故选：A。 2. ⑥的日影最短，代表正午；①是日出或日出后不久，①到⑥间隔5次记录（每次1.5小时），共7.5小时，说明昼长大于12小时，属于北半球夏半年。北半球夏半年，除极昼极夜地区外，太阳东北升、西北落，对应图中的 c轨迹。故C正确，ABD错误。 ​​​​​​​故选C。 5~6.【答案】A、C 【解析】1. 根据夏季正午阳光和冬季正午阳光从同一个方向照射到房屋，说明该地位于温带。北半球温带地区的正午太阳高度最大值为太阳直射北回归线时，此时的正午太阳高度角为：90°-（当地地理纬度-23°26′）；最小值为太阳直射南回归线时，此时的正午太阳高度角为：90°-（当地地理纬度+23°26′）；最大正午太阳高度角和最小正午太阳高度角的差值，即为正午太阳高度角的最大变化幅度，为46°52′。故选A。 2. 皖南比北京纬度低，冬季正午太阳高度比北京大。为了充分利用光照，若飞檐长度不变，应加大飞檐翘起角度，冬季室内获得更多的光照，①错，③对；若飞檐翘起角度不变，应让屋檐向下延伸更长，缩短飞檐，减少夏季室内光照面积，②错、④对。故选C。 7.【答案】（1）夏至   （23°26′N，180°）  （2）向南     变短  （3） 8         B和C  （4）15时    18 （5）  A        （6）自北回归线向南北两侧递减 【解析】【分析】 本题难度适中，解题的关键是全面、准确理解地球运动的地理意义。 【解析】 （1）北半球的夏至，北极圈及其以北地区出现极昼现象。太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余，太阳直射点所在经线是昼半球的中央经线。根据图片，图中地球逆时针自转，是北极点俯视图，此时北极圈及其以北地区出现极昼现象，是北半球的夏至；该日太阳直射点位于北回归线，图中0°经线平分夜半球，因此平分昼半球的经线是180°，太阳直射点的地理坐标是（23°26′N，180°）。 （2）春分到夏至，太阳直射点在北半球且向北移动；夏至到秋分，太阳直射点在北半球且向南移动；秋分到冬至，太阳直射点在南半球且向南移动；冬至到春分，太阳直射点在南半球且向北移动。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，另一个半球昼短夜长；太阳直射点往哪移动，哪个半球昼变长，另一个半球昼变短。该日是北半球的夏至，半年后是北半球的冬至，该时期太阳直射点一直南移，北半球的成都昼长逐渐变短。 （3）某地地方时=已知地地方时±时间差（经度间隔15°，时间差1小时；经度间隔1°，时间差4分钟）（知东求西用减，知西求东用加）。晨线上各地正值日出时刻。图中0°经线平分夜半球，地方时是0时，120°E与0°经度差120°，时间差8小时，此时北京时间=0时+8小时=8时；图中刚度过黑夜且正看见日出的点位于晨线上，图中顺着地球自转方向，BC线上的点即将由夜入昼，是晨线，因此此时正看见日出的点是B点和C点。 （4）昼长=昼弧所跨的经度÷15°/h=日落时间-日出时间=（日落地方时-12）×2=（12-日出地方时）×2。图中E点所在经线在0°经线以东225°，时间差15小时，此时E点地方时=0时+15小时=15时；E点所在纬线昼弧所跨经度是270°，昼长=270°÷15°/h=18小时。 （5）两条日界线一条为地方时0时经线，另一条大致为180°经线，新一天的范围是0时经线向东到180°经线。根据图片，0°经线平分夜半球，地方时是0时，与D点属于同一天的地区是从0°经线向东到180°经线，占全球的比例=180°/360°=1/2，A正确，BCD错误。故选：A。 （6）此时是北半球的夏至，太阳直射点位于北回归线，正午太阳高度自北回归线向南北两侧递减。 8.【答案】（1）冬至；12：00。 （2）（23°26′S，120°E）。 （3）C；16；变长。 （4）0°。 【解析】（1）据图可知，图中太阳直射点位于南回归线上，故为北半球的冬至日，E点位于太阳直射点所在的经线上，故地方时为12时。 （2）据图可知，太阳直射与90°E相隔30个经度，并且位于90°E往东的方向，故太阳直射点所在的经线为120°E，所以太阳直射点的地理坐标为（23°26′S，120°E）。 （3）同一条纬线，昼长相等，据图可知，BC两点的纬度相同，故昼长相同，E点所在纬线的昼弧长120°，故昼长为120/15=8时，所以E点的夜长为16小时，当太阳直射点向北移动，北半球昼长将逐渐变长。 （4）此时A点所在纬线与晨昏线相交，并且A点处于极夜状态，故A点的正午太阳高度角为0°。 学科网（北京）股份有限公司 $