高三地理 第13讲 正午太阳高度的变化规律.docx

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高三地理第13讲正午太阳高度的变化规律

高三地理一轮复习教学案

备课人

级主任

日期

8.10

课时

2

教材章节

必修Ⅰ第一章行星地球（1.3）

课题

第13讲　（正午）太阳高度的变化规律

主要内容

1、太阳高度和正午太阳高度的区别

2、太阳高度的分布规律及其应用

3、太阳高度的日变化规律

4、正午太阳高度的变化规律

5、正午太阳高度的计算

6、正午太阳高度的综合应用

第一部分问题探究

1、如果黄赤交角变小，太阳直射点的范围和五带将有何变化？

2、极昼极夜的最低纬度与太阳直射点的纬度有何关系？

第二部分基础知识梳理（自主学习）

1.昼夜长短的空间变化规律

据教材第19页图1.23可知：

太阳直射北（或南）半球，则_____（或_____）半球昼长夜短，且越往_____（或_____），昼越长，夜越短；太阳直射赤道，则全球______________________________。

2.昼夜长短的时间变化规律

从冬至经春分到夏至，太阳直射点逐渐往_______（方向）移动，北半球的昼长逐渐变_______，夜长逐渐变_______。

从夏至经秋分到冬至，太阳直射点逐渐往_______（方向）移动，南半球的昼长逐渐变_______，夜长逐渐变_______。

规律一：

太阳直射点往北（或南）移动，则_____（或_____）半球昼渐长，夜渐短。

推论：

_______日（填节气名）这一天，北半球各纬度昼长达到一年中的最大值。

_______日（填节气名）这一天，南半球各纬度昼长达到一年中的最大值。

　　规律二：

赤道上始终____________________（填昼夜长短情况）。

3、极昼极夜的变化规律

（1）春秋二分太阳直射_________（纬线），此时地球上有极昼极现象吗？

（2）夏至日这一天，_____________________（范围）出现极昼现象，_____________________（范围）出现极夜现象。

冬至日这一天，_____________________（范围）出现极昼现象，_____________________（范围）出现极夜现象。

（3）从春分到夏至，极昼极夜区的范围逐渐_______（扩大、缩小）。

从夏至到秋分呢？

从秋分到冬至呢？

从冬至到春分呢？

（4）规律：

太阳直射北（或南）半球，则______（或______）半球出现极昼现象，另一半球出现极夜现象。

4、正午太阳高度的空间变化规律

冬至日正午太阳高度由______向南北两侧递减；夏至日正午太阳高度由______向南北两侧递减；春秋二分正午太阳高度由______向南北两侧递减。

总结：

同一天，正午太阳高度由_____________向南北两侧递减。

也可表述为：

距太阳直射点越远，正午太阳高度越_____。

5、正午太阳高度的时间变化规律

　　由正午太阳高度的空间变化规律可推知：

当太阳直射点朝向地球上某条纬线移动时，则该纬线上的正午太阳高度渐______；反之，则渐______。

　　总结：

太阳直射点往北（或南）移动，则太阳直射点以______（或______）的正午太阳高度渐大，另一侧的正午太阳高度渐小。

推论：

夏至日那天，____________________________（范围），正午太阳高度达到一年中最大值；____________________________（范围），正午太阳高度达到一年中最小值。

冬至日那天，____________________________（范围），正午太阳高度达到一年中最大值；____________________________（范围），正午太阳高度达到一年中最小值。

第三部分知识精讲

一、太阳高度和正午太阳高度的区别

太阳光线与地平面之间的夹角叫太阳高度（角）。

太阳高度角在正午（地方时12时）达到一天中的最大值，叫正午太阳高度（角）。

二、太阳高度的分布规律及其应用（等太阳高度线图的判读）

规律：

以直射点为中心，向四周呈同心圆状递减，晨昏圈上为零。

【例题1】下图为地球上某一时刻太阳高度分布图（图中同心圆为太阳高度值相同地点的连线，数字表示太阳高度值），据此回答

（1）~（4）题。

（1）图中同心圆表示晨昏线的是

A．0°等值线B．23°26′等值线C．66°34′等值线D．90°等值线

（2）若图中0°等值线与经线圈重合，则此时太阳直射的纬度是

A．0°B．23°26′SC．23°26′ND．10°S

（3）若图中丙地所在直线为北回归线，甲地为伦敦，则乙地所在经线的度数是

A．180°B．0°C．20°WD．160°E

（4）有关此刻太阳高度分布规律的叙述，正确的是

A．从太阳直射点向四周降低B．从北回归线向四周降低

C．从太阳直射点向两极递减D．从北回归线向两极递减

三、太阳高度的日变化规律

【例题2】下图中①②③④四根曲线分别表示四地6月22日太阳高度的全天变化情况。

判断四地纬度位置与图示相符合的是

A．①23°26′S②46°52′N③66°034′N④90°N

B．①90°N②66°34′N③0°④23°26′S

C．①0°②46°52′N③90°N④66°34′N

D．①23°26′N②46°52′N③90°N④66°34′N

【例题3】下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图”，图0为地平圈，箭头为太阳视运动方向，∠1=∠2=22°，据此，完成

（1）～（4）题：

（1）甲地的地理纬度

A.23°26′NB.66°34′NC.22°ND.90°N

（2）乙地的正午太阳高度

A.22°B.44°C.11°D.68°

（3）该日下列说法中不正确的是

A.澳大利亚北部盛行西北风B.尼罗河水泛滥

C.巴西高原草原一片枯黄D.北极考察的好时光

（4）悉尼该日太阳升起的方向

A.东北B.东南C.正东D.正北

四、正午太阳高度的时空变化规律

①纬度分布规律：

由直射点所在纬线向两边递减。

如下图。

②季节变化规律：

太阳直射点靠近时变大，远离时变小。

【例题4】读某地正午太阳高度年变化情况图，回答

（1）～

（2）题。

（1）该地位于（）

A．南半球温带地区B．北回归线以北地区

C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间

（2）图中P点表示的这一天（）

A．太阳直射南回归线B．北半球纬度越高昼越长

C．太阳直射赤道D．地球公转速度最慢

五、正午太阳高度的计算

1、正午太阳高度的计算公式：

H=90º－纬度差（纬度差指所求地点与太阳直射点之间的纬度差；若两点在同一半球，纬度差为两地纬度值相减；若两点分别在南、北半球，纬度差为两地纬度值相加）

2．利用垂直物体的日影计算：

cotH＝影长/物体长度。

3．太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角β＝90-H

4．南北半球中纬度地区楼房间隔L的计算：

L＝楼高×cotH′（H′即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。

在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。

5．一个地区年正午太阳高度最大差值：

A.赤道地区是23°26′B.南北半球热带地区介于23°26′和46°52′之间，具体度数是（当地纬度＋23°26′）。

C.南北半球温带地区是46°52′。

D.南北半球寒带地区是46°52′，但也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。

【例题5】

（2010·江苏启东质检）某地有一幢楼，冬至日正午影长s与楼房高度h相同，如图，据此回答：

（1）该地冬至日正午太阳高度是（）

A．23°26′B．66°34′C．90°D．45°

（2）该地的纬度可能是（）

①23°26′N　②21°34′N　③25°26′N　④68°26′S

A．①②B．②③

C．③④D．②④

六、正午太阳高度的综合应用

1、楼房间距的问题

【例题6】近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。

读下图，运用以下公式及相关知识回答

（1）～

（2）题：

①某地正午太阳高度的大小：

H＝90°-|φ-δ|

式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；

δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。

②tan35°≈0.7tan45°≈ltan69°≈1.732

（1）房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼，某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。

请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）

A．1个月B．3个月C．6个月D．9个月

（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。

那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（）

A．20米B．30米C．40米D．50米

2、热水器的角度问题

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，应满足α+H＝90°（α为集热板与地面之间的夹角，H为当天正午太阳高度），如右图所示。

【例题7】某校所在地（120°E、40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度的变化随季节调整倾角，下图中各日照图与热水器安置方式搭配不合理的是（）

3、物体影子问题

【例题8】某学校（110ºE）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。

如图甲，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP′，通过tanα＝0P／0P′，算出正午太阳高度α。

据此回答

（1）-（4）题。

（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为（）

A.12:

00B.12:

40C.11:

20D.11:

00

（2）3月21日，当该小组进行观测时，下列城市中即将迎来旭日东升的是（）

A.英国伦敦B.匈牙利布达佩斯（约19ºE）

C.土耳其伊斯坦布尔（约29ºE）D.夏威夷檀香山（约158ºW）

（3）图乙是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。

图中反映3月21日竿影长度的点是（）

A．①B．②C．③D．④

（4）该学校大约位于（）

A．21.5ºNB．21.5ºSC．45ºND．45ºS

4、计算当地纬度和地方时（略）

第四部分课后练习

一极地考察船从A地沿东南方向到达B地，到达之日，B地刚好出现极昼现象。

据此回答1～3题。

1．该考察船出发的时间最可能是（）

A．11月B．3月

C．6月D．9月

2．考察船到达B地当日，A地正午太阳高度角为（）

A．28°B．42°

C．48°D．62°

3．考察船到达B地，其与极点的直线距离约为（）

A．550千米B．1100千米

C．2330千米D．4660千米

【2008年天津高考】下图中X、Y分别为晨昏圈与纬线圈的切点。

据图回答4—5题。

4．X、Y两点情况相同的是

A.太阳所在方向B．所在时区

C.正午太阳高度D．白昼长短

5．太阳直射点正向什么方向运动？

能确定的是

A.向北B．向南

C．向东D．向西

（2007年江苏地理卷）某地是我国重要的人工多层经济林区。

图1为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”，此时北京时间为12:

40，树影遮档地被植物的面积在一年中达到正午时的最大。

读图回答6～7题。

6．该地位于（）

A．45°N,110°EB．21°34´N,110°E

C．45°N,130°ED．21°34´N,130°E

7．这一天（）

A．太阳距离地球最远

B．江苏省各地昼长夜短

C．晨昏线与极圈相切

D．正午太阳高度由赤道向南北两侧递减

图中a、b、c三点表示P点二分二至某时刻的太阳方位和太阳高度（P地位置在圆心处，同心圆上的数值表示太阳高度）。

据图回答8—9题。

8．P点的纬度大致是

A．23．5°NB．0°C．66．5°ND．40°N

9．若太阳位于a点时，国际标准时间是当日的4时16分，则P点的经度是

A．180°B．116°EC．20°WD．160°E

（2009·济南模拟）读图，回答10～11题。

12．在图中所示的这一天，下列地点中正午太阳高度最大的是（　　）

A．北京B．广州C．甲地D．乙地

13．按照图中所示，如果是晴天，过40小时后能看到北极星的有以下地点中的（　　）

A．北京B．纽约C．悉尼D．莫斯科

下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断14—16题：

14、该地的纬度位置是（）

A．70°NB．75°NC．70°SD．75°S

15、这一天，太阳直射点的纬度位置是（）

A．15°NB．20°NC．15°SD．20°S

16、当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（）

A．120°WB．0°C．60°ED．180°

下表为我国某地二分二至日日出、日落时间（北京时间）和正午太阳高度，据表分析

回答17—18题。

日出时间

日落时间

正午太阳高度

二分日

6：

40

18：

40

50°

夏至日

5：

10

20：

10

73°26ˊ

冬至日

X

Y

26°34ˊ

（1）该地的地理坐标是为（）

A．100ºE、50ºNB．110ºE、40ºNC．125ºE、40ºND．130ºE、50ºN

（2）图中X、Y的时间可能为（）

A．8．00、17：

00B．7:

50、17：

10C．8：

20、17:

00D．8:

10、17:

10

读某日北半球某纬线上不同经度的太阳高度。

读图回答19—21题：

19、此刻，北京时间（）

A．3:

20B．9:

20C．15:

20D．21:

20

20、此日，太阳直射点的纬度是（）

A．0°B．5°N

C．15°ND．23°26′N

21、6月22日，该纬线上的最小太阳高度为（）

A．6°34′B．8°26′

C．21°26′D．21°34′

22、此日某时刻，该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15°，则甲、乙两地之间最短地面距离是（）

A．1650kmB．3300kmC．4950kmD．6600km

23、此日，下列现象可能发生的是：

A．北印度洋洋流呈逆时针方向运动B．北京日出方向为东偏北

C．甲、乙两地太阳高度最大值为15°D．巴西高原呈现草类茂盛的景象

为了冬季采光，我国在居住区规划设计标准中，对不同纬度带住宅间的合理间距有明确规定。

分析下表（表中H是住宅的高度），回答24—25题。

我国部分城市住宅的日照间距

城市

冬至日正午太阳高度

日照间距

理论

实际应用

①

24°45′

2.02H

1.7H

②

40°28′

1.18H

1.2H

③

35°21′

1.41H

1.1～1.2H

④

26°36′

1.86H

1.6～1.7H

24、表中的4个城市所处纬度从低到高依次是

A．①②③④B．①④③②C．②①③④D．②③④①

25、根据表中信息，在北京修建南北两栋20米高的住宅楼，其理论日照间距约为

A．23米B．28米C．37米D．40米

26、11月5日，北京（40°N、116°E）当地看到太阳升落的视运动轨迹示意图为（）

下图是北纬40°某地二分二至日太阳视运动示意图，K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。

读图回答27—28题。

27、图中a、b、c、d分别表示地平圈上的四个方位，其中代表南方的是

A．aB．bC．cD．d

28、有关K、L、M所对应的日期的说法，正确的是

A．K一一天安门广场升旗时刻为一年中最迟

B．L一一江苏白昼时间比北京长

C．M一一此时该地太阳从东南方向升起

D．L一一长江口外海域盐度达一年中最小值

下图中a、b线段表示全球某日某时刻的昏线，线上数据为经度。

据图回答29—30

29、若a点的纬度是66°34′S，则下列四幅光照图中能完整显示此刻昏线情况的是（）

30、能反映该日北极点太阳高度变化情况的示意图是（）

（07宁夏5-6）我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图。

回答31～32题。

31.可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是（）

A.①B.②C.③D.④

32.当②地正午太阳高度达到最大值时（）

A.地球公转的速度较慢B.其他三地正午太阳所在方向不同C.该学校所在地天气炎热D.太阳在地球上的直射点将北返

33、读我国某地二分二至日太阳视运动曲线图，回答有关问题：

（1）图中太阳东升西落实质上是____________运动的体现。

（2）据图该地的地理纬度是_________，判断依据是_____________________________。

（3）①②③三条表示太阳视运动的曲线中，表示冬至日的是________，这一天该地正午太阳高度角是__________。

（4）当该地太阳视运动曲线如图中③所示时，该地昼长约________小时。

（5）当该地太阳视运动曲线如图②所示时，哈尔滨的昼夜长短状况是_____________，原因是_____________________________。

33、答案：

（1）地球自转

（2）40°N_，北极星与该地地平面交角为40°。

（3）③26°34′（4）9（5）昼夜等长，此时为春分日或秋分日，全球各地昼夜平分

的纬度差值为数值大的减去数值小的。

若φ与δ分别在北半球和南半球，则它的纬度差值为两者数值之和。

　　正午太阳高度是一天中最大的太阳高度，一般说来，同一纬线上正午太阳高度相等。

同一时刻正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减，某点与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度。

　　（3）正午太阳高度的时空变化规律（以北半球二分二至日为例）

　　正午太阳高度的空间变化规律。

全球正午太阳高度的纬度变化规律：

从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。

春秋分日：

正午太阳高度由赤道向南北两侧递减；夏至日：

正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；冬至日：

正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。

　　正午太阳高度的年变化规律。

回归线之间的地区：

正午太阳高度最大值为90°，全年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。

回归线上：

正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值。

回归线至极点之间的地区：

正午太阳高度最大值小于90°，全年没有太阳直射现象。

一年中有一个正午太阳高度最大值。

北回归线及其以北的纬度带：

每年夏至日（6月22）H达最大值，冬至日（12月22）H达最小值。

综合练习题29：

图中四条曲线分别表示四个地点3月21日到9月23日的正午竿影长度及竿影朝向，各地竿长均为L。

读图回答

（1）～

（2）题。

（1）与新加坡地区正午竿影长度及竿影朝向对应的曲线是

A．①B．②C．③D．④

（2）该日，甲地的昼长是

A．6小时B．12小时C．15小时D．18小时

综合练习题3：

读下图，完成下列各题：

（1）图（a）中CAB为晨昏线的一段，请将其转绘到图（b）中，并用阴影表示夜半球。

（2）此时太阳直射点的坐标是__________。

（3）图（b）中a、c、d三点中，地转偏向力最大的是_______点，自转线速度最大的是_______点。

（4）a点的昼长时间为_________小时；d点的日出时间是_________点钟，正午太阳高度角是_________。

（5）此时地球位于_________附近，公转速度较_________。

（6）有一架飞机从b点飞往c点，要求走最近的航线，其航向变化过程是______________。

答案：

（1）见下图

（2）23°26′N、45°E（3）a；d（4）；24；6；66°34′

（5）远日点；慢（6）先向东北，后向东南

综合练习题4：

读下图，回答有关问题：

（1）图中M、N、P三条线中：

______线表示夏至日全球各纬度白昼时数分布状况；______线表示春分日全球各纬度白昼时数分布状况；如果黄赤交角为0°，则______线可以表示全球任何时候各地白昼时数分布状况。

（2）图中a、b段中，表示南极圈内极昼的是______。

（3）我国汕头市一年中有太阳直射现象，则图中①②③④点表示汕头冬至日白昼时数的是______。

（4）在图中①②③④点构成的方框内，表示全年白昼时数分布状况的热量带是（）

A．热带B．北温带C．南温带D．寒带

答案：

（1）NP

（2）a（3）④（4）A

综合练习题22：

下图中大圆为晨昏线，M点纬度为70°，且在东西半球分界线上；P点线速度为0；图中阴影与非阴影部分日期不同。

完成

（1）～

（2）题。

（1）若图中日期为3日和4日，则北京时间是

A．3日2时40分B．3日21时20分C．4日2时40分D．4日21时20分

（2）一飞机准备从Q点起飞，M点降落，沿图中虚线所示路线飞行，下列说法正确的是

A．飞机飞行方向保持不变

B．航线是按QM两地间最近距离飞行

C．飞机将飞越太平洋上空

D．此日后，北半球各地昼变短，夜变长

综合练习题24：

读某区域图，一架飞机在当地时间1时30分从甲地起飞时，太阳正好在地平线上。

朝正西飞行，到达乙地时看见太阳又在地平线附近。

回答

（1）～

（2）题。

（1）飞机飞行的时间可能是

A.7小时B.2小时C.3小时D.4小时

（2）此时期

A.北部沿海地区浮冰较少B.阿尔卑斯山南坡雪线上升

C.乙地盛行西北风D.此时开普敦气候炎热干燥

综合练习题30：

图中阴影部分与其它部分日期不同，且AB为晨昏线，A的纬度为0°，B的纬度70°。

读图回答

（1）～

（2）题。

（1）此时，太阳直射点的地理坐标为

A．20°S，45°EB．20°N，45°EC．20°N，135°WD．20°S，135°E

我国沿海某省一个课外小组某日测得当地日出、日落时间分别为北京时间6:

40、16:

40。

据此回答1~2题。

1．该地的经度约为

A．120°EB．125°EC．115°ED．110°E

2．该日可能在

A．11月B．9月C．7月D．5月

（10年江苏卷地理第3-4题）

图2为6月22日与l2月22日地球表面四地正午太阳高度。

读图回答1—2题。

1．四地按地球自转线速度由大到小排列．依次是（）

A．甲、乙、丙、丁B．乙、丙、丁、甲

C．丙、丁、甲、乙D．丁、甲、乙、丙

2．四地自北向南捧列，依次是（）

A．甲、乙、丙、丁B．甲、丙、丁、乙

C．丁、乙、丙、甲D．甲、丙、乙、丁

（10年浙江文综第6题）

9．读图7，某经线上有一点M，虚线为过M点地面垂直线，L1、