1、第二章第二章宇宙中的地球宇宙中的地球 正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化 第第5課課必修必修考點1正午太陽高度的變化規律及其計算正午太陽高度的變化規律及其計算1太陽高度與正午太陽高度 太陽相對于地平面的高度角叫太陽高度，太陽高度的最大值為90。 正午太陽高度就是一天中最大的太陽高度，也就是太陽直射當地經線時的太陽高度，此時當地的地方時為12時。 如下圖所示： 太陽高度的全球分布規律：由直射點向四周遞減，直至晨昏圈上為0，呈同心圓分布。 太陽高度的日變化： 極點上，在極晝期間，太陽高度在一天之內沒有變化，其太陽高度始終等于太陽直射點的緯度，如下圖甲； 非極點地區，太陽高度在一日之內是有變化的，

2、一天之內有一個最大值，即當地的正午太陽高度，如下圖乙。 (1)正午太陽高度的緯度變化規律 同一時刻，從太陽直射點向南北兩側遞減；同一地點，離太陽直射點所在緯線越近，正午太陽高度角越大，“點近角大、點遠角小”；緯度相差多少度(1)，正午太陽高度角就相差多少度(1)。具體如下表：2正午太陽高度的變化規律 節氣 太陽直射點正午太陽高度的緯度變化春分赤道 赤道正午太陽高度為90，由赤道向南北兩極遞減夏至北回歸線 北回歸線正午太陽高度為90，由北回歸線向南北兩側遞減秋分赤道 赤道正午太陽高度為90，由赤道向南北兩極遞減冬至南回歸線 南回歸線正午太陽高度為90，由南回歸線向南北兩側遞減歸納 太陽直射點所在

3、緯度正午太陽高度為90，距離太陽直射點所在緯線越近，正午太陽高度角越大，越遠則正午太陽高度角越小(2) 正午太陽高度的季節變化緯度地帶正午太陽高度的變化北回歸線及其以北地區 北半球冬至日后逐漸增大，北半球夏至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球冬至日達到一年中最小值南北回歸線之間的地區 一年中有兩次太陽直射，直射時正午太陽高度最大南北回歸線上 一年中有一次太陽直射，直射時正午太陽高度最大南回歸線及其以南地區 北半球冬至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球夏至日達到一年中最小值 某地正午太陽高度的大小，可以用下面的公式來計算：H90|。其中H為正午太陽高度數，為當地地理緯度，永遠

4、取正值，為直射點的緯度，當地夏半年取正值，冬半年取負值。3正午太陽高度的計算 在實際的解題中，許多時候并不需要運用此公式。由于在某地點正午太陽高度與直射點太陽高度差值等于它們的緯度差，所以利用下面公式計算更為方便；某地正午太陽高度角H90，其中為某地與太陽直射點的緯度差。 當太陽直射B點時，C點的正午太陽高度是H9090(1023.5)56.5。 如圖所示：當太陽直射B點時，A點的正午太陽高度是H9090(4010)60。 (3) 極晝時寒帶地區子夜太陽高度(所求地點緯度太陽直射點緯度)90。 注意：兩地緯度差的求法：若太陽直射點與所求地點處于同一半球時，緯度差等于大數減去小數；若兩地分屬不同

5、的半球，則兩地緯度差就是兩地的緯度數之和。若所求出的正午太陽高度角等于0，說明該緯度出現極夜現象，且處于極夜的界線上；若所求正午太陽高度為負值，說明該地是極夜地區。【真題1】 (2014海南)某緯度的正午太陽高度H90|，其中為太陽直射點緯度，夏半年取正值，冬半年取負值。下圖示意某地北京時間18時的太陽位置。據此完成(1)(2)題。(1)該地的經度為()A30E B30WC60E D60W(2)該地的緯度可能為()A10N B10SC50N D50SAC【思維過程】第(1)題，北京時間為18時，而該地為12時，利用時差算出該地經度為30E，A項正確。第(2)題，題干并沒有交代圖示為具體哪一日正

6、午太陽高度，因此根據正午太陽高度計算公式分別計算出夏至日和冬至日的正午太陽高度角即可。夏半年太陽直射點緯度取正值，冬半年取負值。經計算，該地緯度介于21.5和66.5之間，只有C和D項符合。再依據圖示正午太陽位于南方，確定該地為北半球，只有C項符合。 圖示法記憶正午太陽高度的緯度變化規律和季節變化規律： 規律技巧總結規律技巧總結二分二至日正午太陽高度的緯度分布1確定地方時 考點2正午太陽高度變化規律的應用正午太陽高度變化規律的應用 當某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當地的地方時是12時。 當太陽直射點位置一定時，如果我們能夠知道當地的正午太陽高度，就可以根據“某地與太陽直

7、射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規律，求出當地的地理緯度。 2判斷所在地區的緯度 為了獲得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關。 北回歸線以北的地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區，正午太陽位于北方，房屋朝北。3確定房屋的朝向 太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。4判斷日影長短及方向 日影永遠朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日最短；南回歸線以南的地區，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日

8、最短；南北回歸線之間的地區，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射時日影最短(等于0)。 為了更好地保持各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。 緯度較低的地區，樓距較小，緯度較高的地區樓距較大。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距LhcotH。5計算樓間距、樓高 解題的關鍵是計算當地一年中最小的正午太陽高度，并計算影長。 太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直；太陽能熱水器集熱面與地面的夾角同正午太陽高度互余。 為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為h90(如

9、圖所示)。6計算熱水器的安裝角度【真題2】 (2013福建)福建某中學研究性學習小組，設計了可調節窗戶遮陽板，實現教室良好的遮陽與采光。下圖示意遮陽板設計原理，據此回答(1)(2)題。(1)遮陽板收起，室內正午太陽光照面積達一年最大值時()A全球晝夜平分 B北半球為夏季C太陽直射20S D南極圈以南地區極晝D(2)濟南某中學生借鑒這一設計，若兩地窗戶大小形狀相同，則應做的調整是()安裝高度不變，加長遮陽板安裝高度不變，縮短遮陽板遮陽板長度不變，降低安裝高度遮陽板長度不變，升高安裝高度A BC DA【思維過程】第(1)題，注意關鍵詞“正午”和“一年最大值”，結合太陽高度角越大，照射到室內的面積越

10、小，反之，照射面積就越大。該地位于福建省(北半球)，該地正午太陽高度達一年中最小值是冬至日，太陽直射南回歸線，此時南極圈及其以南地區出現極晝現象，因此選D。第(2)題，濟南的緯度比福建緯度更高，一年中正午太陽高度角最大值和最小值都比福建更小，正午太陽照射室內面積的最大值會更大，因此為了讓遮陽板達到更好的效果，如果安裝高度不變，正午太陽高度變小，太陽光線更斜，那么遮陽板必須要加長，如圖1所示；第2種情況，如果遮陽板長度不變，那么安裝高度應該降低，如圖2所示。正午太陽高度與太陽直射點的關系 (1)正午太陽高度一定是指當地正午12點整的太陽高度，但是太陽不一定直射當地所在的緯度。規律技巧總結規律技巧

11、總結 (2)太陽直射點必須是在緯度23.5之間來回移動，緯度大于23.5的地方太陽不能直射，但有正午太陽高度，只是其正午太陽高度一定小于90。 (3)正午太陽高度的計算及其應用都與當地緯度和太陽直射點的緯度有關，二者缺一不可。 規律技巧總結規律技巧總結 (4)太陽直射點以一個回歸年為周期在南北回歸線及其之間來回移動，故直射點大約每個月移動緯度為8，每移動1大約需要4天。 (5)正午太陽高度的變化規律與太陽直射點密切相關，距離太陽直射點越近，正午太陽高度越大；距離太陽直射點越遠，正午太陽高度越小。規律技巧總結規律技巧總結讀北半球四地不同日期的太陽高度日變化示意圖，回答12題。1.下列關于四地緯度

12、高低的判斷正確的是( )A BC D2.下列關于圖中地日期的說法，正確的是( )A希臘居民已度過一年中的防火期B里約熱內盧正午太陽高度為90C北京市晝長夜短D倫敦泰晤士河上舉行滑冰比賽AC【解析】第1題，地一天當中正午太陽高度相等，所以判斷地為極點，兩天有太陽高度的時間為24小時，所以兩地為極晝區，且地正午太陽高度達20最大時，日出日落太陽高度大于0，所以地緯度高于地，地太陽高度為20時無極晝現象，所以地緯度最低，所以四地緯度高低排序為，選擇A選項。第2題，地剛好出現極晝極夜現象，正午太陽高度20，據此判斷當地地理緯度為80N，太陽直射點位于10N。所以為北半球夏半年，據此判斷：A選項希臘為地

13、中海氣候，夏半年少雨，還未度過防火期；B選項里約熱內盧位于南半球，正午太陽高度不能達到90；D選項倫敦為溫帶海洋性氣候，終年不結冰，更何況為夏半年；只有C選項正確，北京晝長夜短。下圖示意a、b、c三個月甲、乙、丙、丁四地正午太陽高度的變化情況。完成34題。3.若a、b、c依次表示5、6、7三月，則甲、乙、丙、丁四地按照緯度從小到大的順序依次為( )A甲、乙、丙、丁 B丙、甲、丁、乙C丙、丁、甲、乙 D丙、甲、乙、丁4.若丙地位于南半球，則( )Aa月地球的平均公轉速度小于c月Ba月埃及尼羅河下游開始進入汛期Cb月我國東部沿海頻受臺風的影響Dc月北印度洋海區洋流順時針流動AC【解析】第3題，若a

14、、b、c依次表示5、6、7三月，甲在6月太陽高度達90，可判斷甲緯度為2326N；乙在6月太陽高度最大，達80可判斷乙與甲同在一個半球，據正午太陽高度計算公式可以算出乙緯度為3326N；丙、丁在6月太陽高度最小，但在5、7兩月太陽高度比6月大，可算出丙緯度為326S，丁緯度為10N。故甲、乙、丙、丁四地按照緯度從小到大的順序依次為丙、丁、甲、乙。選C正確。第4題，若丙地位于南半球，說明太陽直射南半球，最大正午太陽高度出現在12月22日，a 為11月，b為12月，c就是1月；地球公轉速度在近日點附近速度快，A正確；尼羅河為枯水期，B錯；我國冬季，臺風影響少，C錯；冬季，北印度洋海區洋流是逆時針方

15、向流動，D錯。選A正確。(2013海南)某海洋考察船的航行日志記錄：北京時間8時太陽從正東方海面升起；桅桿的影子在正南方時，太陽高度為60；日落時北京時間為19時45分。據此完成56題。5.日志記錄當天，該船航行在( )A北太平洋 B南太平洋C北印度洋 D南印度洋D6.日至記錄當天，該船的航向可能是( )A正北 B東北C正南 D西南B【解析】本題組通過航行日志記錄考查地球運動中關于地方時、晝夜長短的變化、日出日落方位、正午太陽高度角的計算及氣壓帶風帶的考查。從題中所給的資料中可以得出如下信息：太陽從正東方升起說明春分日或秋分日；太陽直射點在赤道。第5題，通過北京時間8時日出，可以計算出與該船所在經度相差2小時，為90E洋面上，位于印度洋；此日太陽直射點在赤道，而桅桿影子朝正南說明該船位于南半球。因此為南印度洋。第6題，從材料中日出日落的北京時間可以計算出該船經歷的晝長是19：458：0011小時45分小于12小時，說明該船向偏東方向航行(向東航行船只晝夜更替周期小于地球自轉周期)導致晝長小于12小時。因此只能選B項。7.讀下列相關圖文資料，回答問題。在我國某地二至日太陽視運動軌跡示意圖中，O點為觀察者所在位置，A、B、C