学年高中地理第一章地球公转的地理意义课时2正午太阳高度的变化四季更替和五带教案新人教版.docx

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学年高中地理第一章地球公转的地理意义课时2正午太阳高度的变化四季更替和五带教案新人教版

课时2　正午太阳高度的变化　四季更替和五带

课程标准

结合实例，说明地球运动的地理意义。

学习目标

1.理解正午太阳高度的纬度分布和季节变化规律。

2.掌握正午太阳高度的计算方法。

3.了解四季更替现象和五带的划分。

一、正午太阳高度的变化

1．概念

（1）太阳高度：

太阳光线与地平面之间的夹角。

（2）正午太阳高度：

一天中太阳高度的最大值，出现在正午。

2．变化原因：

黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。

3．变化规律

（1）纬度分布

同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点所在的纬度向南北两极递减。

春秋分日

由赤道向南北两极递减

夏至日

由北回归线向南、北两侧递减

冬至日

由南回归线向南、北两侧递减

（2）季节变化

判断

1．同一纬线上正午太阳高度相等。

（√）

2．极昼现象出现时，极点的太阳高度无日变化，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。

（√）

3．北半球冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减。

（√）

二、四季更替和五带

1．四季更替

（1）成因

（2）划分（以北半球为例）

类型

范围

春季

夏季

秋季

冬季

天文四季

过渡季节

白昼最长太阳最高的季节

过渡季节

白昼最短太阳最低的季节

气候四季

3、4、5月

6、7、8月

9、10、11月

12、1、2月

2．五带

（1）划分依据：

太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区递减。

（2）五带的划分

探究点　正午太阳高度及其影响

冲着“小区楼房间距有50m”的宣传广告，我国华北某市一些市民先后在该市某小区购买了商品房。

岂料两年后开发商改变建筑方案，楼层数没变，但楼房的间距仅剩下30m。

为此，该小区的业主们将开发商告上法庭。

据此回答下列问题。

1．你认为小区业主投诉开发商的原因是什么？

答案　因为开发商缩小了楼间距。

在楼层高度一定的情况下，楼间距的大小会影响到采光条件的好坏。

楼间距缩小，北面的楼房很可能得不到太阳光的照射，影响采光。

2．我国南方和北方对楼间距的要求一样吗？

为什么？

答案　不一样，总体来说北方的楼间距要大于南方。

因为南北方纬度不同，同一时期的正午太阳高度也不相同。

南方纬度低，正午太阳高度比北方要高，楼间距设置的小一些也可以保证良好的采光效果。

3．在下图中画出北半球二分二至日时的正午太阳高度空间变化曲线，并总结变化规律。

答案　

变化规律：

正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。

4．下表为正午太阳高度的季节变化规律，把表格补充完整。

北回归线及其以北地区

一年有一次最大值（________日前后），一次最小值（________日前后）

南回归线及其以南地区

一年有一次最大值（________日前后），一次最小值（________日前后）

南北回归线之间（除赤道外）

一年有________最大值（__________时最大），一次最小值（南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后）

赤道地区

一年有两次最大值（____________、______________）、两次最小值（夏至、冬至）

递变规律

来增去减（直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度__________，移去则__________）

答案　

北回归线及其以北地区

一年有一次最大值（6月22日前后），一次最小值（12月22日前后）

南回归线及其以南地区

一年有一次最大值（12月22日前后），一次最小值（6月22日前后）

南北回归线之间（除赤道外）

一年有两次最大值（太阳直射时最大），一次最小值（南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后）

赤道地区

一年有两次最大值（春分、秋分）、两次最小值（夏至、冬至）

递变规律

来增去减（直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小）

正午太阳高度的应用

（1）确定地方时

当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

（2）确定房屋的朝向

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

（3）判断日影长短及方向

太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。

一天中日影的变化规律：

日出最长

正午最短

日落最长，且日影方向与太阳方位相反。

（4）计算楼间距

一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。

解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。

以我国为例（见下图），南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝

。

（5）计算热水器安装角度

应使太阳能热水器集热面与正午太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°（如下图）。

正午太阳高度的计算方法

（1）公式：

H＝90°－两点纬度差

（2）含义

①H：

观测点的正午太阳高度。

②两点：

太阳直射点、观测点。

③纬度差：

若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。

如下图所示：

当太阳直射B点（10°N）时，A点（30°N）正午太阳高度是HA＝90°－

＝90°－（30°－10°）＝70°。

当太阳直射B点（10°N）时，C点（23°26′S）正午太阳高度是HC＝90°－

＝90°－（10°＋23°26′）＝56°34′。

下图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。

据此回答1～3题。

1．该地此日正午太阳高度是（　　）

A．28°B．62°C．90°D．0°

2．该地的地理纬度是（　　）

A．18°NB．28°NC．32°ND．52°N

3．次日该地正午太阳高度将（　　）

A．变大B．变小

C．不变D．不确定

答案　1.B　2.B　3.A

解析　第1题，据图可以判断正午太阳高度为90°－28°＝62°。

第2题，据正午太阳高度计算公式可知，当地纬度为90°－62°＝28°（太阳直射点在赤道上）。

第3题，春分日过后太阳直射点北移，与28°N的纬度差变小，故该地正午太阳高度将变大。

（2018·辽宁省辽河油田第二高级中学期中）春节刚刚过去，中国多省（区）又迎来一轮房地产去库存政策潮。

广东省茂名市（约21.5°N）的小明家也准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距如图所示，有一地面停车场（车位布置如图）。

据此回答1～2题。

1．小明的爷爷担心冬季正午室内晒不到太阳，所以小明家最低买二栋的（　　）

A．4楼B．6楼C．7楼D．8楼

2．小明的父亲想在停车场买一停车位（停车场长度与楼高一致），现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他担心夏天车被晒时间太长，所以最好选择（　　）

A．甲车位B．乙车位

C．丙车位D．丁车位

答案　1.D　2.D

解析　第1题，冬至日该地正午太阳高度约为45°，由于南楼阻挡，北楼太阳照不到的高度约21米，楼层高3米，约7层，所以冬至日正午可以被太阳照到的楼层最低是8楼。

第2题，据图中方向，停车场位于楼北侧，南排的丙、丁车位更不容易被晒到。

丙位于最西侧，当太阳方位偏西时容易被晒到，故选丁车位。

青岛地处约36°N，四季分明。

读“四季更替成因示意图”，回答3～4题。

3．关于图中甲、乙含义的判断，可能正确的是（　　）

A．甲表示正午太阳高度的季节变化

B．甲表示昼夜长短的季节变化

C．乙表示昼夜长短的季节变化

D．乙表示太阳直射点的回归运动

4．青岛四季分明的原因是（　　）

①地处中纬度　②正午太阳高度终年不变　③昼夜长短季节变化较大　④昼长和正午太阳高度同时达到最大值或最小值

A．①②④B．①②③

C．②③④D．①③④

答案　3.C　4.D

解析　第3题，图中表示地球公转的地理意义，因黄赤交角的存在，地球在公转过程中产生了太阳直射点的回归运动，而直射点的季节移动导致各地正午太阳高度和昼夜长短的变化，因此各地出现季节变化。

第4题，中纬度地区因昼夜长短与正午太阳高度一年中变化大，且两者数值变化一致，因此四季分明。

5．读“地球公转图”，回答下列问题。

（1）当地球运行到①位置时，正午太阳高度随纬度的变化规律是________________________，此时，正午太阳高度达到一年中最大值的地区是______________________，正午太阳高度达到一年中最小值的地区是______________________。

（2）当地球运行到②位置时，正午太阳高度随纬度的变化规律是_____________。

（3）北京的正午太阳高度在一年中逐渐增大的时期，地球运行的轨迹是在（　　）

A．①→③B．②→④

C．③→①D．④→②

答案　

（1）由北回归线向南北两侧递减　北回归线及其以北地区　南半球各纬度

（2）由赤道向南北两侧递减

（3）C

解析　

（1）首先判断出图中四点的节气：

①为夏至，②为秋分，③为冬至，④为春分。

在夏至日，太阳直射点在北回归线上，所以，正午太阳高度随纬度的变化规律是由北回归线向南北两侧递减；此时正午太阳高度达到一年中最大值的地区是北回归线及其以北地区，正午太阳高度达到一年中最小值的地区是南半球各纬度。

（2）在秋分日，太阳直射赤道，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。

（3）北京的正午太阳高度在一年中逐渐增大的时期，应该是太阳直射点从南回归线向北回归线移动的时期，即从③冬至到①夏至的时间段。

（2018·山东省临沂十九中调研）读“地球自转示意图”，完成1～2题。

1．图中各点位于北温带、东半球的是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

2．关于图中各点叙述正确的是（　　）

A．甲自转线速度比乙小

B．乙一年中有一次太阳直射

C．丙日期比丁要早一天

D．丁正午太阳高度总是最小

答案　1.B　2.D

解析　第1题，东半球是20°W向东到160°E，图中符合条件的只有乙和丁，甲和丙在西半球；北温带在北回归线和北极圈之间，只有乙符合条件。

第2题，正午太阳高度角的分布规律是由直射点向南北两侧递减。

丁离直射点是最远的，故在四地中正午太阳高度角也是最小的。

下图示意我国30°N某地正午时房屋内的光照情况，表格数据为正午时阳光照射在室内地面上的面积统计。

据此回答3～4题。

时间

第一天

第二天

第三天

第四天

第五天

面积（m2）

7

6.99

6.98

6.97

6.98

3.判断该地可能位于（　　）

A．青藏高原B．四川盆地

C．江南丘陵D．华北平原

4．下列地理现象中，符合该地此时期情况的是（　　）

A．地球公转速度加快

B．正处于6月

C．白昼逐渐增长

D．黑夜逐渐增长

答案　3.A　4.B

解析　第3题，读图可知，该地正午时，北京时间为14点，故该地位于90°E，可能位于青藏高原。

第4题，读表可知，该地正午时阳光照射在室内地面上的面积先减小，后增大，说明正午太阳高度先增加后减小，正处于6月22日前后，B正确；地球公转速度减慢，白昼先增长后减短，黑夜先减短后增长。

下图为“山东省某地停车场示意图”，箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线。

读图，回答5～6题。

5．下列节气，正午时能够遮阳的车位最多的是（　　）

A．春分日B．夏至日

C．秋分日D．冬至日

6．当太阳光线为③时，该日山东省（　　）

A．正处梅雨季节

B．全省草木葱绿

C．一年中日出最晚

D．各地昼夜等长

答案　5.B　6.C

解析　第5题，由于该停车场位于山东省（北半球），在一年中夏至日正午太阳高度最高，冬至日正午太阳高度最低，所以，在夏至日时正午能够遮阳的车位最多。

第6题，由上题中的分析可知，图中箭头①代表夏至日，箭头②代表春分日、秋分日，箭头③代表冬至日，故当太阳光线为③时，该日山东省在一年中日出最晚。

下图为“我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图”。

读图回答7～8题。

7．图示季节分配自上而下依次为（　　）

A．北京、广州、武汉、哈尔滨

B．北京、武汉、哈尔滨、广州

C．广州、武汉、哈尔滨、北京

D．广州、北京、哈尔滨、武汉

8．关于季节更替的叙述错误的是（　　）

A．低纬度地区季节更替不明显

B．中纬度地区季节更替明显

C．高纬度地区季节更替明显

D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化

答案　7.D　8.C

解析　第7题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。

第8题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化极小，故季节变化不明显；中纬度不同地区热量差异明显，季节性较强；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。

故本题选C。

读“某日我国四城市正午太阳高度示意图”，完成9～10题。

9．若四城市为广州、武汉、北京、海口，则图中①②③④分别代表的城市为（　　）

A．海口、武汉、北京、广州

B．武汉、北京、广州、海口

C．海口、北京、武汉、广州

D．广州、武汉、北京、海口

10．据图判断，此时我国最有可能接近二十四节气中的（　　）

A．春分B．夏至

C．秋分D．冬至

答案　9.A　10.B

解析　第9题，四个城市中，广州、海口可能被太阳直射，若太阳直射海口，则另外三个城市正午时太阳均位于正南方。

由图可知，①城市正午时太阳位于正北方，只能是海口；④城市被太阳直射，是广州；武汉的正午太阳高度大于北京。

第10题，据上题分析可知，太阳直射广州（北回归线附近），即此时最接近夏至。

下表为“我国甲、乙两地不同日期昼长和正午太阳高度的观测数据表”。

据此完成11～12题。

　　日期

地区　　

10月22日

M日

昼长

正午太阳高度

昼长

正午太阳高度

甲

11时13分

47°14′

13时55分

78°28′

乙

11时30分

56°16′

13时20分

87°30′

11.甲、乙两地的纬度差约为（　　）

A．7°B．8°C．9°D．10°

12．M日最接近（　　）

A．12月22日B．2月22日

C．4月22日D．6月22日

答案　11.C　12.D

解析　第11题，根据两地正午太阳高度角的差计算两地的纬度差，据表可知甲乙两地之间的正午太阳高度之差约为9°，说明甲地与乙地的纬度差约为9°。

第12题，根据昼夜长短的对称规律可知，10月22日和8月22日关于秋分日对称，昼夜长短相反；4月22日和8月22日关于夏至日对称，昼夜长短相同。

以乙地为例，4月22日昼长为12时30分，但表格显示M日乙地昼长可达13时20分，故M日太阳直射纬度更往北，D正确。

下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。

读图回答13～14题。

13．线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为（　　）

A．春分B．夏至C．秋分D．冬至

14．该地所属省级行政区可能是（　　）

A．琼B．新C．苏D．赣

答案　13.D　14.B

解析　第13题，根据太阳视运动图，二分二至日太阳高度角最高的时候，太阳方位都位于该地的正南方向，所以该地区位于北回归线以北。

①所示节气正午太阳高度角最小，故为冬至。

第14题，根据正午太阳高度角的计算公式，可知该地纬度约为43.5°N，故可能为新疆。

15．（2018·黑龙江省双鸭山市第一中学月考）读“地球公转示意图”“地球光照图”及相关材料，回答下列问题。

（1）在左图中的地球公转轨道上用箭头标出地球公转方向，在右图中的地轴上标出地球自转方向。

（2）左图中全球出现昼夜平分现象的位置是________（填字母）。

（3）右图表示左图中________（填字母）位置的光照图，这一天正午太阳高度达一年中最大值的范围是__________________________________，下列叙述正确的是（　　）

A．甲地的正午太阳高度为90°

B．乙地正午人影一年中最短

C．甲地比乙地先见到日出

D．丙地出现极昼现象

答案　

（1）画图略。

（公转方向：

逆时针。

自转方向：

地轴上端为逆时针，地轴下端为顺时针。

）　

（2）BD

（3）A　北回归线及其以北地区　A

16．根据材料，探究下列问题。

材料　为改善农村生活条件，济南地区推行了“阳光工程”，即在农村推广使用太阳能热水器。

山东一个农村中学（约36°N）地理学习小组的同学对学校附近村庄的太阳能安装使用情况进行了走访调查，发现太阳能支架是固定的，长度不可调节，于是他们提出了整改方案，将支架改造成可调节的活动支架，如下图。

（1）将太阳能支架由固定式改为活动式，请你思考这样做的理由是什么？

（2）一年中该地太阳能支架最短的日期是哪一天，为什么？

（3）为了充分利用太阳能，集热板与地面夹角的调节范围是多少？

答案　

（1）为了在正午时集热板获得最多的太阳热量，必须使太阳光线垂直于集热板，由于正午太阳高度不断变化，因此要调整支架高度，保证正午太阳光线垂直于集热板。

（2）6月22日前后（夏至日）。

因为6月22日前后该地正午太阳高度最大，因此必须调整支架为最短，才能使集热板与太阳光线垂直。

（3）12°34′～59°26′。

解析　第

（1）题，只有随时调节支架长度，使集热板与太阳光线每天都能保持垂直关系，即太阳能集热板与地面夹角始终保持与当日正午太阳高度互余，才能保证每天太阳能集热板都能发挥最大效能。

第

（2）题，太阳能支架最短，即集热板与地面夹角最小，正午太阳高度最大。

第（3）题，该地夏至日集热板与地面夹角最小，冬至日最大。

大小幅度为一年中正午太阳高度的变化幅度。