PAGEPAGE19第四講地球的公轉(二)——正午太陽高度的變更、四季與五帶考綱呈現地球運動的地理意義考綱解讀1.理解正午太陽高度的季節變更、緯度變更及其成因;2.理解四季與五帶產生緣由,學會結合相關材料推斷四季和五帶考點一正午太陽高度的變更規律讀圖,完成下列內容。1.太陽高度:太陽相對于地平面的高度角,最大值是①90°。

2.正午太陽高度:當地地方時為②12時的太陽高度。

3.正午太陽高度的緯度變更規律正午太陽高度從太陽③直射點所在緯度向南北兩側遞減。

二分二至日太陽高度分布示意圖(1)夏至日:正午太陽高度由④北回來線向南北兩側遞減,如圖中⑤c折線所示。

(2)冬至日:正午太陽高度由⑥南回來線向南北兩側遞減,如圖中⑦a折線所示。

(3)春、秋分日:正午太陽高度由⑧赤道向南北兩側遞減,如圖中⑨b折線所示。

4.正午太陽高度的季節變更規律北半球節氣達最大值的地區達最小值的地區夏至日北回來線及其以北各緯度南半球各緯度冬至日南回來線及其以南各緯度北半球各緯度春、秋分日赤道南北兩極點正午太陽高度的變更規律(1)緯度變更規律①同一時刻,由太陽直射點所在緯度向南北兩側遞減。②地球上,同一日同一緯線上正午太陽高度相等,直射點所在緯度上的正午太陽高度最大(90°)。(2)季節變更規律:同一地點,正午太陽高度隨著季節變更發生有規律的變更。其數值具有“來增去減”的特點,即若直射點向本地所在緯線移來,則正午太陽高度增大,移去則減小。如下圖所示:正午太陽高度的周年變更規律各緯度變更詳細如下:地區最大值最小值北回來線及其以北地區一次最大值(6月22日前后)一次最小值(12月22日前后)南回來線及其以南地區一次最大值(12月22日前后)一次最小值(6月22日前后)南北回來線之間(除赤道外)兩次最大(太陽直射時最大)一次最小(南半球出現在6月22日前后,北半球出現在12月22日前后)赤道兩次最大(3月21日前后和9月23日前后)兩次最小(6月22日前后和12月22日前后)特殊提示正午太陽高度的年變更幅度在南北回來線之間的地區,其正午太陽高度的年變更幅度ΔH=23°26'+Φ(Φ為當地緯度);在回來線與極圈之間的地區,其正午太陽高度的年變更幅度恒為46°52';從極圈到極點之間的地區,其正午太陽高度的年變更幅度從46°52'漸漸降低至23°26'。

命題視角正午太陽高度的變更規律2024年某日出現了日食現象,在四幅日照圖中,深色陰影為夜半球,淺色陰影為當時可觀測到日食的地區范圍。讀圖,回答下面兩題。1.發生日食的這天,在圖中所示四地中,正午太陽高度角最大的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案A本題考查地球運動的地理意義。據圖分析,此時晨昏線大致經過南北極點,太陽直射點位于赤道旁邊,甲地離赤道最近,正午太陽高度角最大,A項正確。2.在上圖所示四地中,觀測者正朝西南方向觀測日食的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案D本題考查地球運動的地理意義。視察者朝西南方向觀測日食,說明此時太陽位于西南方位,為下午時段。由圖可知,甲、乙兩地位于晨線旁邊;丙地處于正午;丁地位于下午時段,太陽位于其西南方向,可向西南方向觀測日食。D項正確。

考點二正午太陽高度的計算與應用讀下圖,補充相關內容。圖1圖2(1)若圖1位于北半球,只要①冬至日這一天南樓不遮擋北樓,全年都不會遮擋;若位于南半球,只要②夏至日這一天北樓不遮擋南樓,則全年都不會遮擋。

(2)若樓間距一樣,要想不遮擋陽光,則緯度較高地區的樓高要③小于(大于或小于)緯度較低地區的樓高;若樓高一樣,則緯度較高地區的樓間距要④大于(大于或小于)緯度較低地區的樓間距。

(3)要保證太陽能集熱板最大限度地汲取太陽輻射,太陽光線應⑤垂直于集熱板,正午太陽高度角(H)與集熱板傾角a的關系是⑥H+a=90°。

1.正午太陽高度的計算公式:H=90°-兩點緯度差。“兩點”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則,即若兩點同在北(南)半球,則兩點緯度“大數減小數”;若兩點分屬南北不同半球,則兩點緯度數相加。如下圖所示:當太陽直射B點(10°N)時,A點(40°N)正午太陽高度:H=90°-AB緯度差=90°-(40°-10°)=60°。C點(23°26'S)正午太陽高度:H=90°-BC緯度差=90°-(10°+23°26')=56°34'。特殊提示在南(北)極圈有極晝現象出現時,南(北)極點的太陽高度無日變更,其太陽高度的大小等于太陽直射點的緯度。2.正午太陽高度的應用(1)確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時,此時日影最短,當地的地方時是12時。(2)確定房屋的朝向房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。在北回來線以北地區,正午太陽位于正南方,房屋朝南;在南回來線以南地區,正午太陽位于正北方,房屋朝北。(3)確定當地的地理緯度當太陽直射點位置肯定時,兩地緯度相差多少度,正午太陽高度就相差多少度。依據某地某日(二分二至日)正午太陽高度,可推斷該地區緯度大小。(4)推斷日影長短及方向太陽直射點上,物體的影子最短,長度為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。日影恒久朝向背離太陽的方向,北回來線以北的地區,正午的日影全年朝向正北(北極點除外),冬至日日影最長,夏至日日影最短;南回來線以南的地區,正午的日影全年朝向正南(南極點除外),夏至日日影最長,冬至日日影最短;南北回來線之間的地區,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)。(5)確定樓間距、樓高為了更好地保證各樓層都有良好的采光,樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例,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L為:L=h×cotH。如下圖:(6)計算太陽能熱水器的安裝角度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,使太陽光與集熱板成直角。集熱板與地面之間的夾角(α)和當天的正午太陽高度(H)互余,即α+H=90°時效果最佳。如下圖:(7)推斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度一般狀況下,由于陽坡正午太陽高度大,得到的光熱多,陰坡得到的太陽光熱少;因此在相同高度,陽坡溫度較高,陰坡溫度較低,從而影響到自然帶在陽坡和陰坡的分布高度。

命題視角一正午太陽高度的計算太陽能光熱電站(下圖)通過數以十萬計的反光板聚焦太陽能,給高塔頂端的鍋爐加熱,產生蒸汽,驅動發電機發電。據此完成下題。1.若在北回來線上建一太陽能光熱電站,其高塔正午影長與塔高的比值為P,則()A.春、秋分日P=0 B.夏至日P=1C.全年P<1 D.冬至日P>1答案D本題考查正午太陽高度的計算及影響。可利用右圖分析(圖中H為塔高、L為正午高塔影長、α為正午太陽高度),依圖可知P=L/H;再結合數學學問可知,當α=45°時,P=1,當α>45°時,P<1,當α<45°時,P>1。再利用α=90°-某地與太陽直射點間緯度間隔的正午太陽高度計算公式,可知北回來線上:夏至日α=90°,則P=0;冬至日α<45°,則P>1;春、秋分日α>45°,則P<1。故D選項正確。天津廣播電視塔(簡稱“天塔”)高度約415米。讀圖文材料,回答下面兩題。圖Ⅰ“天塔”景觀照片圖Ⅱ“天塔”位置示意圖2.拍攝到該照片的時間(北京時間)最可能介于()A.5:00~7:00 B.8:00~10:00C.12:00~14:00 D.15:00~17:00答案B本題考查讀圖實力和地球運動學問。對比地理景觀圖和位置示意圖可以判定,“天塔”影子此時朝向西北方向,說明太陽位于該地的東南方位,結合太陽一天中的位置變更可知,此時應是當地上午,天津的地方時接近北京時間,故B項正確;圖中“天塔”影長較短,說明太陽高度較大,故不應是在日出前后,A項錯誤;12點以后太陽位于偏西方位,影子應朝向東北,C、D項錯誤。3.拍攝到該照片的日期最可能介于()A.1月15日到2月15日B.3月1日到3月30日C.5月15日到6月15日D.10月1日到10月30日答案C本題考查地球運動學問。結合上題分析,“天塔”的影長可以通過比例尺計算得出大約為200米,“天塔”高415米,說明該日天津太陽高度較大,此時并非正午,正午日影應更短,即太陽高度應更大,天津位于40°N旁邊,太陽高度較大的時間應是太陽直射點位置靠近北回來線的時段,即靠近夏至日,C項正確;A、B、D項太陽直射點位于赤道旁邊及其以南,即天津的正午太陽高度小于60°,影長應長于415/1.732≈240米,故均不正確。命題視角二正午太陽高度的應用福建某中學探討性學習小組,設計了可調整窗戶遮陽板,實現教室良好的遮陽與采光。下圖示意遮陽板設計原理,據此回答下面兩題。4.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20°S D.南極圈以南地區極晝答案D本題以窗戶遮陽板設計原理示意圖為背景材料,考查正午太陽高度變更規律的相關學問。位于北半球的福建夏季應將遮陽板放下,避開因強光照耀導致室內溫度太高,冬季收起遮陽板,讓盡可能多的光線進入教室,以改善教室熱量和采光條件。因此室內正午太陽光照面積達一年最大值時,是正午太陽高度最小的北半球冬至日,此時南極圈以南地區為極晝。故選D。5.濟南某中學生借鑒這一設計,若兩地窗戶大小形態相同,則應做的調整是()①安裝高度不變,加長遮陽板②安裝高度不變,縮短遮陽板③遮陽板長度不變,降低安裝高度④遮陽板長度不變,上升安裝高度A.①③ B.①④ C.②③ D.②④答案A濟南緯度比福建高,冬、夏至日時正午太陽高度均比福建小,因此為了達到和福建一樣的效果,濟南可以通過降低遮陽板安裝高度或加長遮陽板來實現。故選A。如下圖:(以夏季放下遮陽板為例)考點三四季更替和五帶1.形成緣由:①晝夜長短和正午太陽高度的時間變更,導致全球同緯度地區(除赤道外),②太陽輻射在一年中呈現有規律的變更,形成四季,全球不同緯度地區,③太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規律的遞減,據此可劃分為五帶。

2.天文四季夏季:一年內白晝最長、太陽高度最大的季節3.北溫帶國家的四季:3、4、5月為春季,夏、秋、冬季依次類推。4.五帶的劃分界線:④1.地球運動中關于季節推斷的依據北半球冬季(1月)北半球夏季(7月)地球公轉規律位于近日點旁邊,公轉速度快位于遠日點旁邊,公轉速度慢直射點位置太陽直射南半球,向赤道方向移動太陽直射北半球,向赤道方向移動晝夜長短變更冬至日,北半球晝最短,夜最長夏至日,北半球晝最長,夜最短正午太陽高度冬至日,由南回來線向南北兩側遞減;南回來線及其以南地區達一年中最大值,物影最短夏至日,由北回來線向南北兩側遞減;北回來線及其以北地區達一年中最大值,物影最短太陽升落方位東南升西南落(極晝、極夜區域除外)東北升西北落(極晝、極夜區域除外)日出、日落時間北半球各地日出時間晚于6點,日落時間早于18點北半球各地日出時間早于6點,日落時間晚于18點2.其他推斷季節的依據推斷季節的依據,除地球運動相關規律外,還有氣溫柔氣壓、季風、天氣和氣候、洋流和水文特征、山地植被和雪線變更、農事活動和極地考察等。規律總結四季更替最明顯的是溫帶;熱帶地區有陽光直射現象,長夏無冬,四季更替不明顯;寒帶地區有極晝極夜現象,長冬無夏,四季更替不明顯。命題視角季節及季節差異的推斷某日,小明在互聯網上看到世界各地好友當天發來的信息:甲:暖和的海風夾著即將到來的夏天的味道撲面而來。乙:冬季接近,金黃的落葉鋪滿了一地。丙:又一次入秋失敗了,這還是我四季分明的家鄉嗎?丁:又是黑夜漫長的季節,向北望去,小城上空的極光如彩色帷幕般掛在夜空。據此完成下面兩題。1.(2024課標Ⅲ,10,4分)以上四人所在地從北到南的排列依次是()A.甲乙丙丁 B.丁乙丙甲 C.丁丙甲乙 D.甲丙乙丁答案B本題考查地球運動及四季。據丁發的信息可知丁位于北極地區且北半球晝短夜長,此時太陽直射點位于南半球。甲所在地即將迎來夏天,應位于南半球;乙所在地冬季接近,應當是北半球四季分明的溫帶地區;丙所在地秋季接近,說明緯度比乙所在地低,B項正確。2.(2024課標Ⅲ,11,4分)當天可能是()A.4月28日 B.6月28日 C.9月2日 D.11月2日答案D由上題分析可知,此時太陽直射南半球,A、B項錯誤;北溫帶地區冬季接近,C項錯誤,D項正確。

一、選擇題北京某中學地理探討性學習小組發覺正午日影長度與二十四節氣具有肯定的相關性,并以此制作了簡易的二十四節氣測量儀。據此完成下面兩題。1.(2024陜西西安一模)假如將測量儀放在哈爾濱測日影,須要改進的是()A.增加竹竿長度 B.變更竹竿與皮尺角度C.增加皮尺長度 D.變更竹竿與皮尺方位答案C本題考查正午太陽高度相關學問。由于哈爾濱所處緯度比北京高,故其正午太陽高度更小,竹竿的影長會更長,為了能夠精確測量,應當增加皮尺的長度,C項正確;假如要變更竹竿的長度,應當是縮短,A項錯誤;兩地正午日影都朝向正北,因此不須要變更竹竿與皮尺的角度和方位,B、D項錯誤。2.(2024陜西西安一模)若乙為二分日太陽光線,則北京該日正午竹竿影長()A.等于1米 B.大于1米C.小于1米 D.等于2米答案C本題考查正午太陽高度的相關計算。北京的緯度大約為40°N,依據正午太陽高度計算公式可知,北京在春、秋分日時正午太陽高度為50°,故北京該日正午竹竿影長小于1米,選擇C項。在對河南省舞陽縣賈湖遺址(33.5°N)的考古探討中發覺,古人將骨笛和叉形器組合起來,做成觀測正午日影的原始“圭表”,如下圖所示(圖中①②③代表二分二至日的日影末端位置),讀圖完成下面兩題。3.(2024江西上饒重點中學六校聯考)當賈湖先人觀測到骨笛上正午日影末端位于()A.①處時,我國各地的氣溫達到一年中的最低值B.②處時,我國各地觀測到日出的方位為正東C.③處時,我國各地的正午太陽高度達到一年中的最大值D.①②之間時,我國各地的晝長加長答案B當骨笛上正午日影末端位于①處時,為北半球冬至日,我國各地的氣溫未達到一年中的最低值;位于②處時,為北半球春秋分日,我國各地觀測到日出的方位為正東;位于③處時,為北半球夏至日,我國北回來線及其以北地區正午太陽高度達到一年中的最大值;位于①②之間時,太陽直射點可能向北移動,也可能向南移動,我國各地的晝長可能加長,也可能縮短。4.(2024江西上饒重點中學六校聯考)若在新西蘭的南島運用此“圭表”進行觀測時,應將()A.兩根木樁按東西放置,叉形器置于東端B.兩根木樁按東西放置,叉形器置于西端C.兩根木樁按南北放置,叉形器置于南端D.兩根木樁按南北放置,叉形器置于北端答案D新西蘭南島位于南半球中緯度地區,正午太陽位于正北方向,運用此“圭表”進行觀測時,應將兩根木樁按南北放置,叉形器置于北端。山東聊城市區(約36.5°N)的宋先生安排在某樓盤購買一套住宅,該住宅東西延長,南北通透(每戶南北均有陽臺);三棟樓的樓高均是97米,每層樓高3米,樓間距分別為70米和100米,小區內有一停車場。宋先生的要求是樓層不太高,環境比較寧靜,朝南的房間全年正午能夠照進陽光;為了削減陽光對汽車的損害,還須要選擇夏季太陽照耀時間較短的停車位。下圖示意三棟住宅樓與露天停車位分布示意圖,(tan30°≈0.577)。據此完成下面兩題。5.(2024湖南岳陽教學質檢)依據宋先生的要求,售樓人員向宋先生舉薦的樓號與樓層應當是()A.一號樓13層 B.一號樓14層C.二號樓17層 D.二號樓19層答案D結合聊城市緯度位置,依據正午太陽高度的計算方法知,冬至日時該地的正午太陽高度為30°。結合材料信息運用數學方法即可計算出,冬至日一號樓39.3米以上能夠獲得足夠陽光,即一號樓14層及以上可保證全年正午照進陽光,但由于樓層相對較低,環境不夠寧靜。同理通過計算可得知二號樓18層以上可滿意宋先生的條件。6.(2024湖南岳陽教學質檢)現僅有甲、乙、丙、丁四個車位還未售出。宋先生最應選擇的車位是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案D結合圖示信息,丁車位居于樓后中間且靠近樓體,光照時間較短,可避開陽光對車的損害。某校地理愛好小組利用周末去學校(約27°N,113°E)旁邊進行野外考察,下圖是該小組繪制的考察區域簡圖。當北京時間12點28分時,考察小組行走在堤壩ab,此時他們的身影與堤壩基本平行,并指向b處,經過測量,此時身高大約是他們身影的1.73倍。結合圖文材料完成下面兩題。7.(2024湖南衡陽一模)洣水在圖示河段的流向為()A.自東南向西北 B.自南向北C.自西北向東南 D.自北向南答案A由“學校(約27°N,113°E)旁邊”,可知當北京時間12點28分時,當地地方時為12時(正午),此時太陽位于正南;再結合“身影與堤壩基本平行,并指向b處”,可知堤壩b處指向正北。據此,可推斷洣水在圖示河段的流向為自東南向西北。8.(2024湖南衡陽一模)該地理愛好小組考察的時間最可能是()A.1月 B.4月 C.7月 D.10月答案D由材料“此時身高大約是他們身影的1.73倍”,可得出當地正午太陽高度為60°,太陽直射點在3°S旁邊,故可能是10月或3月。結合選項,可推斷D正確。太陽能是一種清潔的新能源,正日益被廣泛開發利用。下圖為某自動追光式太陽能發電場(41°N,155°E)景觀及太陽能電池板工作原理圖,讀圖完成下面三題。9.(2024山西45校第一次聯考)景觀圖中太陽能電池板()A.正午時板面朝南 B.冬春季節發電量最大C.陰天時不工作 D.發電量受太陽活動影響大答案A圖示地區冬春季節正午太陽高度小,白晝較短,發電量不是最大;太陽能電池板有太陽輻射時就會發電,陰天相對發電量少,但不會不工作;太陽活動對太陽能發電影響不大;該地區位于41°N,正午時板面應朝南。10.(2024山西45校第一次聯考)太陽能電池板工作原理圖中,水平轉軸的作用是()A.保持太陽能電池板的穩定B.調整太陽能電池板在一天中的朝向C.便于工作人員修理D.減輕支架的壓力答案B太陽能電池板獲得較多太陽輻射須要具備的條件:①板面朝向太陽。②板面與太陽光線盡量垂直。水平轉軸主要調整太陽能電池板的朝向,使其始終面對太陽。11.(2024山西45校第一次聯考)一年中的正午時分,豎直轉軸調整的太陽能電池板的角度差為()A.23.5° B.41° C.47° D