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1、1第第 2 2 课时课时 正午太阳高度的时空变化规律及其应用正午太阳高度的时空变化规律及其应用考点一考点一 正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律1.正午太阳高度的空间(纬度)变化规律2.太阳高度的时间变化规律(1)太阳高度的日变化极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时 12 时)即当地的正午太阳高度最大2特别提醒 不同纬度太阳高度的日变化速度不同。太阳高度日变化速度正午太阳高度/当地昼长的一半。(2)正午太阳高度的年变化回归线之间正午太阳高度最大值为 90，每年
2、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最大值为 90，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值回归线至极点之间正午太阳高度最大值小于 90，一年中只有一个正午太阳高度最大值(2018大连联考)下图为 6 月 22 日与 12 月 22 日地球表面四地正午太阳高度。四地自北向南排列，依次是( )3A.甲、乙、丙、丁 B.甲、丙、丁、乙C.丁、乙、丙、甲 D.甲、丙、乙、丁解析 图中丙地夏至日的正午太阳高度为 90，说明丙地在 2326N 上；乙地冬至日正午太阳高度大于夏至日，且冬至日正午太阳高度接近 90，推断出乙地在 02326S之间且接
3、近 2326S；甲地夏至日正午太阳高度大于冬至日，且冬至日正午太阳高度很小(低于 10)，得出甲地在 2326N 以北，6634N 以南，且距离 6634N 较近；同理推出丁地在 2326S 以南，6634S 以北，且距离 6634S 较近。所以四地自北向南依次为：甲、丙、乙、丁。答案 D类题通法正午太阳高度的几点特殊规律(1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。(2)对称规律：以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。(3)近大远小规律：距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。考法一 正午太阳高度变化与分布规律判断1.(2016北京文综，1)201
4、6 年 8 月 2125 日，第 33 届国际地理学大会将在北京举办。往届大会曾在华盛顿、首尔等地举办。读图，回答下题。本届大会期间，北京( )4A.适逢中国农历处暑节气B.八达岭长城漫山红叶C.比首尔正午太阳高度大D.比华盛顿日出时间晚解析 从题干信息知，本届大会期间，北京时间为 2016 年 8 月 21 日25 日。处暑即为“出暑”炎热离开的意思，是农历二十四节气之中的第 14 个节气，交节时间点在公历 8 月23 日前后，A 对；八达岭长城漫山红叶的时间为秋季，主要在 10 月份附近，B 错；北京和首尔均在北回归线以北地区，且北京比首尔纬度高，全年正午太阳高度比首尔小，C 错；大会期间
5、北半球处于昼长夜短的状态，纬度越高，白昼越长，北京位于华盛顿东面，同时纬度较华盛顿高，此期间北京比华盛顿日出时间早，D 错。答案 A2.(2014课标，4)总部位于江苏徐州(约 34N，117E)的某企业承接了甲国(下图)价值 7.446 亿美元的工程机械订单。据此完成下题。2011 年 6 月 21 日，该订单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比( )A.徐州的正午太阳高度较高B.徐州的白昼较短 C.两地正午物影方向相同D.两地日出方位角相同解析 本题主要考查地球运动的地理意义。根据图文材料可知，徐州纬度约为 34N，甲国首都纬度约为 10N。6 月 21 日，太阳直射点位于北回
6、归线附近，正午太阳高度大致由北回归线向南、北两侧递减。由于徐州与北回归线的纬度差较小，故徐州的正午太阳高度较高，A 项正确；此日，北半球纬度越高，昼越长，B 项错误；徐州与甲国首都分别位于太阳直射纬线的两侧，故正午物影方向相反，C 项错误；由于徐州与甲国首都纬度不同，故两地日出方位角不同，D 项错误。答案 A5考法二 正午太阳高度变化规律的应用3.(2015上海地理，2830)下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此回答(1)(3)题。(1)据图推测，乙地位于( )A.东半球赤道上 B.东半球北回归线上C.西半球赤道上 D.西半球北回归线上(2)据图推测
7、，该日应该是北半球的( )A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日(3)甲、乙两地实际距离大约是( )A.1 万千米 B.2 万千米C.3 万千米 D.4 万千米解析 第(1)题，甲地位于北半球，此日甲地昼长为 12 小时 16 分，所以北半球处于夏半年，太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为 12 小时，乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间 24 点，可计算乙地经度为 60W，乙地位于西半球。C 正确。第(2)题，此日赤道上正午太阳高度为 6634，且直射点位于北半球，可计算出太阳直射点位于北回归线。正午太阳高度 H90当地与直射点的纬度差90(0x)6634，即 x2326
8、N，故 B 正确。第(3)题，夏至日时甲地昼长接近 12 小时，故甲地接近赤道，甲地正午太阳高度出现在北京时间 12 点，故甲地位于 120E 上，与乙地位于同一个经线圈，两者的距离约为赤道长度(4 万千米)的一半。故 B 正确。答案 (1)C (2)B (3)B考点二考点二 正午太阳高度的计算和应用正午太阳高度的计算和应用1.正午太阳高度的计算6公式：H90两点纬度差说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数” ；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：当太阳直射 B 点(10N)时，A 点(40N)正
9、午太阳高度：H90AB 纬度差90(4010)60。C 点(23.5S)正午太阳高度：H90BC 纬度差90(1023.5)56.5。2.正午太阳高度规律在生产、生活中的应用(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)确定房屋的朝向确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。(3)确定当地的地理纬度当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该
10、地区纬度大小。(4)判断日影长短及方向太阳直射点上，物体的影子缩短为 0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于 0)。7(5)确定楼间距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，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
11、为：Lhcot H。如下图：(6)计算太阳能热水器的安装角度为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度角(H)互余，即 H90时效果最佳。如下图：(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图，读图回答(1)(2)题。8(1)若上图为南京某小区的楼房分布，为了使住宅楼一楼正午也始终有阳光照射，最好的观察日期是( )A.
12、春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日(2)甲楼房位于北纬 2134，欲在乙处建一新楼，如保证乙楼房全年采光充分，甲、乙楼距 X 最少应是( )A.10 m B.15 m C.20 m D.25 m解析 第(1)题，一年中正午都有太阳光照射，只需保证正午太阳高度最小时有太阳照射就好，南京位于北半球，冬至日正午太阳高度最小。第(2)题，保证乙楼全年采光充分即正午太阳高度最小时(冬至日)可以采光，冬至日当地正午太阳高度90|21342326|45，由图可知甲楼高 20 m，故甲、乙楼距 X 最少应是 20 m。答案 (1)D (2)C类题通法这类问题，实际上是利用到太阳高度与影长的关系。影子的位
13、置与太阳的位置相反，影子的长度与太阳高度呈负相关。一天中，物体影子随着太阳高度的变化，先变短，后变长，正午太阳高度是一天中太阳高度最大值时，此时物体影长最短。一年中，正午太阳高度不断变化，正午影长也不断变化。以北回归线以北某纬度为例，夏至日这一天影长达一年中最小值，冬至日这一天影长达一年中最大值。考法一 正午太阳高度相关计算1.(2014课标，3)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为 P，则( )A.春、秋分日 P0 B.夏至日 P19C.全年 P1解
14、析 本题考查正午太阳高度的应用。由题干可知，塔身正午影长与塔高的比值为 P，北回归线上夏至日的正午太阳高度为 90，塔身影长为 0，所以 P0；春、秋分日太阳直射赤道，北回归线上高塔正午影长不为 0，P 值不为 0；冬至日北回归线的正午太阳高度达一年中最小值，为 90(23262326)9046524308，影长大于塔高，P 大于 1。答案 D2.(2015海南地理，19)高考刚结束，小明同学到我国某省进行为期半个月的旅游。旅游期间，小明既领略了高原风光，又穿越了高山峡谷，还参观了橡胶园。某天下午 1 点 20 分，太阳直射小明头顶。此时他可能位于( )A.23N，100E B.23N，120
15、EC.24N，100E D.24N，120E解析 根据题干“太阳直射小明头顶” ，说明该地有太阳直射现象，排除 C、D 项。北京时间下午 1 点 20 分时该地地方时为正午 12：00(太阳直射头顶)，通过计算得出该地经度为100E，故 A 项正确。答案 A考法二 正午太阳高度规律的应用3.(2016江苏地理，910)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40N)住宅景观设计示意图。读图回答(1)(2)题。(1)仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是( )A. B. C. D.(2)为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角
16、度合理的是( )A. B. 10C. D.解析 第(1)题，图示地区位于华北，一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知，房子左侧为北，右侧为南。落叶阔叶树冬季树木落叶，利于阳光照进房屋，起到增温作用；夏季遮荫效果好，布局在南侧；冬季，华北地区盛行偏北风，常绿针叶树防风效果好，布局在北侧，故选 C。第(2)题，冬至日该地(40N)的正午太阳高度为 90(402326)2634，太阳能热水器集热板的倾角与当地的太阳高度互余，D 项符合题意。答案 (1)C (2)D限时规范专练(时间：50 分钟 满分：100 分)本卷共 25 个选择题，每小题 4 分，共 100 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。(
