第一部分自然地理(必修第一冊(cè)＋選擇性必修1)第四講地球公轉(zhuǎn)及其地理意義第二章宇宙中的地球研清教材·固基礎(chǔ)深化整合·提素能素養(yǎng)培優(yōu)·補(bǔ)短板提能訓(xùn)練練案[10]課時(shí)3正午太陽高度的變化研清教材·固基礎(chǔ)正午太陽高度的變化規(guī)律1．概念讀圖，完成下列內(nèi)容。結(jié)合圖示信息可知：太陽高度(角)是太陽光線與地平面的交角；正午太陽高度是_______________________。一日內(nèi)最大的太陽高度2．正午太陽高度的緯度變化規(guī)律正午太陽高度從太陽直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減。(1)夏至日：正午太陽高度由___________向南北兩側(cè)遞減，如圖中_____折線所示。(2)冬至日：正午太陽高度由___________向南北兩側(cè)遞減，如圖中_____折線所示。(3)春、秋分日，正午太陽高度由_______向南北兩側(cè)遞減，如圖中_____折線所示。北回歸線c南回歸線a赤道b3．正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律北半球節(jié)氣達(dá)最大值的地區(qū)達(dá)最小值的地區(qū)夏至日___________及其以北各緯度_________各緯度冬至日___________及其以南各緯度_________各緯度春、秋分日赤道南北兩極點(diǎn)北回歸線南半球南回歸線北半球深化整合·提素能考點(diǎn)正午太陽高度的變化研析典題[答案]

(1)B

(2)A歸

納

導(dǎo)

學(xué)1．正午太陽高度的變化規(guī)律(1)緯度變化規(guī)律①同一時(shí)刻，正午太陽高度由太陽直射點(diǎn)所在緯線向南、北兩側(cè)遞減。②同一緯線上正午太陽高度相同。③與太陽直射點(diǎn)所在緯線緯度差相等的兩條緯線上的正午太陽高度相同。(2)季節(jié)變化規(guī)律南、北回歸線之間緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′北(南)回歸線至北(南)極圈之間各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52′)北(南)極圈以北(南)緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52′減小至23°26′)，極圈上為46°52′，極點(diǎn)上為23°26′2．正午太陽高度的計(jì)算方法公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差。說明“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北(南)半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點(diǎn)分屬南北不同半球，則兩點(diǎn)緯度相加。如圖所示：當(dāng)太陽直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，A點(diǎn)(40°N)正午太陽高度H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(diǎn)(23°26′S)正午太陽高度H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。【方法技巧】太陽直射點(diǎn)的確定方法(1)緯度的確定方法一：“太陽直射點(diǎn)的緯度”和“晨昏圈與緯線相切點(diǎn)的緯度(出現(xiàn)極晝、極夜的最低緯度)”互余。方法二：通過節(jié)氣來判斷。夏至，太陽直射23°26′N；冬至，太陽直射23°26′S；春、秋分，太陽直射赤道。方法三：根據(jù)某地正午太陽高度，用公式計(jì)算太陽直射點(diǎn)的緯度。方法四：“赤道處晨昏線與經(jīng)線的交角(銳角)”等于“太陽直射點(diǎn)的緯度”。(2)經(jīng)度的確定原則：地方時(shí)為12時(shí)的經(jīng)線即為太陽直射的經(jīng)線方法一：晨線和赤道的交點(diǎn)(經(jīng)度)向東90°或昏線和赤道的交點(diǎn)(經(jīng)度)向西90°，即為太陽直射點(diǎn)的經(jīng)度。方法二：根據(jù)晨昏線與緯線相切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)判斷太陽直射的經(jīng)線。3．正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中最大值時(shí)，就是一天的正午時(shí)刻，此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)判斷所在地區(qū)的緯度當(dāng)太陽直射點(diǎn)位置一定時(shí)，如果知道當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢愿鶕?jù)“某地與太陽直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?3)確定房屋的朝向?yàn)榱双@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(guān)。北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(4)判斷日影長(zhǎng)短及方向太陽直射點(diǎn)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(zhǎng)。正午是一天中日影最短的時(shí)刻。日影永遠(yuǎn)朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點(diǎn)除外)，冬至日日影最長(zhǎng)，夏至日日影最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點(diǎn)除外)，夏至日日影最長(zhǎng)，冬至日日影最短；南、北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時(shí)日影最短(無日影)。(5)計(jì)算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽光照到，北回歸線以北地區(qū)建樓房時(shí)，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽高度)。(6)計(jì)算熱水器的安裝角度集熱板與地面之間的夾角和當(dāng)天正午太陽高度角互余，如圖，α＋H＝90°時(shí)效果最佳。(2025·洛陽高三段考)周公測(cè)景臺(tái)(34°26′N,113°E)是我國(guó)古代用于觀測(cè)日影的天文儀器，由表(直立的柱子)和圭(與表相連的石座)組成，通高3.91米，因一年中總有一天的某一時(shí)刻當(dāng)太陽光照射在表上時(shí)，地面上沒有表的影子，故稱無影臺(tái)。下圖為二分二至日正午周公測(cè)景臺(tái)光照示意圖(tan32°≈0.62，tan56°≈1.48，tan79°≈5.14)。據(jù)此完成1～2題。考向1正午太陽高度的計(jì)算對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．周公測(cè)景臺(tái)出現(xiàn)無影現(xiàn)象時(shí)，太陽直射點(diǎn)的坐標(biāo)是(

)A．(23°26′N,120°E) B．(23°26′N,113°E)C．(23°26′S,120°E) D．(23°26′S,113°E)2．一年中，正午時(shí)K點(diǎn)與表影頂端的最長(zhǎng)距離約為(

)A．0.8米 B．2.6米C．3.9米 D．6.3米[答案]

1.B

2.D[解析]

第1題，周公測(cè)景臺(tái)出現(xiàn)無影現(xiàn)象時(shí)，即正午太陽高度角最大時(shí)，該地位于34°26′N，正午太陽高度角最大時(shí)，此時(shí)太陽直射點(diǎn)應(yīng)在北回歸線(23°26′N)上。由于該現(xiàn)象發(fā)生在周公測(cè)景臺(tái)(113°E)的正午，因此太陽直射點(diǎn)的經(jīng)度也應(yīng)為113°E。綜合以上兩點(diǎn)，太陽直射點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)為(23°26′N,113°E)，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。第2題，結(jié)合圖可知，一年中，正午時(shí)K點(diǎn)與表影頂端的最長(zhǎng)距離即該地正午太陽高度角最小的時(shí)候，該地位于34°26′N，一年中正午太陽高度角最小的時(shí)候應(yīng)是冬至的時(shí)候，此時(shí)的正午太陽高度角為：90°－(34°26′N＋23°26′)≈32°，“由表(直立的柱子)和圭(與表相連的石座)組成，通高3.91米”。根據(jù)圖示，正午時(shí)K點(diǎn)與表影頂端的最長(zhǎng)距離應(yīng)為3.91/0.62，大致為6.3米，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。銀杏樹屬落葉闊葉喬木，是我國(guó)廣泛種植的綠化樹種。杭州市(30°N)某住宅小區(qū)的主干道為東西方向，兩側(cè)種植銀杏樹(如下圖，Tan36°34′≈0.74)，但遭到部分業(yè)主投訴。據(jù)此完成3～4題。考向2正午太陽高度在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用3．業(yè)主們投訴的內(nèi)容可能有(

)①阻擋北樓底層住宅采光②影響秋冬季的環(huán)境質(zhì)量③減弱南樓底層住宅通風(fēng)④阻礙小區(qū)車輛、行人出入A．①② B．③④C．①③ D．②④4．當(dāng)一年中銀杏樹正午影子最長(zhǎng)時(shí)刻，其投在北樓南墻面的影子高度約為(

)A．5米 B．6.8米C．9米 D．1.2米[答案]

3.A

4.B[解析]

第3題，太陽光主要從南樓頂部照射到北樓，中間有高大喬木阻擋光線，會(huì)影響北樓底層住宅采光，①可能是業(yè)主們投訴的內(nèi)容；銀杏為落葉喬木，秋季落葉影響小區(qū)內(nèi)衛(wèi)生，冬半年主干道沒有綠色，影響秋冬季的環(huán)境質(zhì)量，②可能是業(yè)主們投訴的內(nèi)容；主干道為東西方向，兩側(cè)種植銀杏樹對(duì)通風(fēng)條件影響不大，③不是投訴的內(nèi)容；綠化樹種美化小區(qū)居住環(huán)境，即使不種植銀杏，也會(huì)種植其他樹種，對(duì)阻礙小區(qū)車輛、行人出入影響較小，④不是投訴的內(nèi)容。第4題，冬至日杭州正午太陽高度約為36°34′，是一年中最小正午太陽高度，即一年中銀杏樹正午影子最長(zhǎng)時(shí)刻。由材料“Tan36°34′≈0.74”可知，在3米的間距長(zhǎng)度內(nèi)，樹高僅約為2.2米時(shí)方能保證正午陽光照射樓底，而銀杏樹樹高約9米，所以其投在北樓南墻面的影子高度約為6.8米。素養(yǎng)培優(yōu)·補(bǔ)短板典圖判讀1太陽視運(yùn)動(dòng)圖的判讀思

維

建

模1．太陽的周日視運(yùn)動(dòng)(以地球?yàn)閰⒄瘴镉^察太陽在一天中的運(yùn)動(dòng))(1)周期：24小時(shí)。(2)方向：總體上自東向西。(3)一年中，同一地點(diǎn)看，太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡相互平行且與地軸垂直。2．不同地區(qū)太陽視運(yùn)動(dòng)示意圖的判讀(1)未出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象的地區(qū)，太陽直射點(diǎn)位于北半球時(shí)，日出、日落都偏北(太陽從東北升起、西北落下)；太陽直射點(diǎn)位于南半球時(shí)，日出、日落都偏南(太陽從東南升起、西南落下)；太陽直射點(diǎn)位于赤道時(shí)，日出正東、日落正西。(2)出現(xiàn)極晝的地區(qū)(除極點(diǎn))一天內(nèi)太陽不落，但有升有降，正午太陽高度最大，0時(shí)(24時(shí))太陽高度最小，因此若位于北半球，太陽升降方位均為正北；若位于南半球，太陽升降方位均位于正南。(3)極晝期間極點(diǎn)上一天太陽高度不變。【特別提醒】(1)北回歸線以北，全年正午太陽都在正南方天空；南回歸線以南，全年正午太陽都在正北方天空。(2)南、北回歸線之間的地區(qū)，因日期不同，直射點(diǎn)緯度變化，正午太陽在天頂、正南、正北方天空都有可能。(3)太陽的周日運(yùn)動(dòng)：以北溫帶6月22日為例，太陽東北升—正東(不一定是地方時(shí)6：00)—東南—正南(正午，地方時(shí)12：00)—西南—正西(不一定是地方時(shí)18：00)—西北落。3．太陽高度日變化圖的判讀(1)日出、日落、晝長(zhǎng)判讀：如曲線A北京時(shí)間約3時(shí)日出，約17時(shí)日落，晝長(zhǎng)約為14小時(shí)。(2)正午太陽高度及出現(xiàn)的時(shí)間判讀：如曲線B正午太陽高度約為45°，出現(xiàn)在北京時(shí)間12時(shí)。(3)特殊判讀①曲線A正午太陽高度最大為90°，有太陽直射現(xiàn)象，應(yīng)位于南北回歸線之間；②曲線B晝長(zhǎng)24小時(shí)，且最低太陽高度正好為0°，應(yīng)為剛好出現(xiàn)極晝的地方；③C線晝長(zhǎng)24小時(shí)，且一天中太陽高度沒有變化，應(yīng)位于極點(diǎn)。提

升

訓(xùn)

練(2025·河北石家莊期末)如圖示意我國(guó)臺(tái)灣省嘉義市(120.4°E,23.5°N)的觀察者繪制的當(dāng)?shù)叵闹寥仗栆曔\(yùn)動(dòng)軌跡，天頂(Z)是觀察者正上方的天空點(diǎn)。據(jù)此完成1～3題。1．該日觀察者觀測(cè)到的日出日落方位分別是(

)A．東北，西北 B．東南，西南C．正東，正西 D．正北，正北2．該日觀察者觀測(cè)到的當(dāng)?shù)卣缣柛叨葹?

)A．0° B．28.5°C．66.5° D．90°3．觀察者觀測(cè)當(dāng)?shù)卣缣柛叨葧r(shí)，英國(guó)倫敦當(dāng)?shù)貢r(shí)間約為(

)A．0時(shí) B．4時(shí)C．12時(shí) D．20時(shí)[答案]

1.A

2.D

3.B[解析]

第1題，讀圖，太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡與地平圈的交點(diǎn)表示日出、日落方位，由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，太陽總是東升西落，結(jié)合地平圈的方位標(biāo)注可知，該日太陽東北升、西北落，A正確，排除B、C、D。故選A。第2題，由材料可知，該日為夏