2024版新教材高考地理全程一轮第三章地球的运动第13课时正午太阳高度的变化湘教版

(3)正午太阳高度的季节变化规律
北回归线及其以北纬度带 南回归线及其以南纬度带
南北回归线之间各地
夏至日达最__大__值 冬至日达最__小__值 夏至日达最__小__值 冬至日达最__大__值 每年太阳直射__两__次
[思维拓展] 正午太阳高度 (1)同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)同一日期，距直射点纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等。 (3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。 (4)极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。
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，夏至日日影最短；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，冬至日日 影最短；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)。
关键能力突破
技法点拨 一、正午太阳高度的变化规律 1．看直射点的位置，比较正午太阳高度大小 记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午 太阳高度越小；距离越近，则正午太阳高度越大。
2．看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化 记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，正午太阳 高度增大，移去则减小。如下图所示：
2．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午 太阳高度为83.8°，则该学生所在地最可能是( )
A．济南 B．广州 C．武汉 D．拉萨
答案：D
解析：第2题，正午太阳高度能达到83.8°的城市应在30°N以内，且为昼长夜短 的夏半年。日落地方时距正午相差6小时59分，则日出地方时也应相差6小时59分， 即日出地方时为5点01分，这与北京时间(中央经线120°地方时，东八区区时)相差 1小时55分，约30°经度，该地经度约为东经90°，最有可能是拉萨。
2．正午太阳高度的变化规律 (1)请在下图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
(2)正午太阳高度的纬度变化规律 ① 夏 至 日 ： 正 午 太 阳 高 度 由 _北__回_归__线__ 向 南 北 两 侧 递 减 ， 如 图 中 ____c____折线所示。 ② 冬 至 日 ： 正 午 太 阳 高 度 由 _南__回__归_线__ 向 南 北 两 侧 递 减 ， 如 图 中 ____a____折线所示。 ③春、秋分日：正午太阳高度由___赤__道___向南北两侧递减，如图中 ____b____折线所示。
(1)该小区最可能位于( )
A．北京
B．银川
C．杭州
Hale Waihona Puke D．海口(2)小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段
是( )
A．夏至日8：00～12：00
B．夏至日12：00～16：00
C．冬至日8：00～12：00
D．冬至日12：00～16：00
答案：(1)D (2)C
[审题解题]
[感悟核心素养]
答案：B
[审题解题]
见下图：
[2021·浙江1月选考]我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每 年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、 日落的位置示意图。据此完成1～2题。
1．若乙为该日日出位置，则该窗朝向( ) A．正南 B．东北 C．正北 D．西南
答案：C
解析：第1题，夏半年，我国日出东北、日落西北；冬半年，我国日出东南、 日落西南；春秋分，正东日出、正西日落。如图中甲乙在180°的视线范围内，时 间上不可能是春秋分，空间上应面向正北或正南。若乙为该日日出位置，甲则为 日落位置，结合前面所述，则该窗朝向正北。
第13课时 正午太阳高度的变化
必备知识梳理
关键能力突破
知能转化演练
学科素养专攻
必备知识梳理
必备知识梳理 1．太阳高度角和正午太阳高度
(1)太阳高度角 太阳光线与__地_平__面___之间的夹角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳 高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度为 ____9_0°___；在晨昏线(圈)上，太阳高度为____0_°___。 (2)正午太阳高度 一天中太阳高度___最_大____值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙 所示)。
3．看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律
回归 线之间
正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射 现象， 即一年中有两个正午太阳高度最大值
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
回归线上
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
4．住宅⑤每层楼有四套三面开窗的房屋，就夏季而言，朝向最好的 是( )
A．M套 B．N套 C．P套 D．Q套
答案：C
解析：第4题，该地为30°N我国东部某城市一小区，则夏季盛行东南风，结合 图中指向标及三面开窗等信息可判断，P、M通透性更好，排除B、D；夏季气温 高、太阳高度大，房屋朝向应该回避下午西晒，M套窗户有两面受到西晒，排除 A。综上分析可知，P套朝向最好，故选C。
1．该地的经度为( ) A．30°E B．30°W C．60°E D．60°W
答案：A
解析：第1题，根据题干可知，北京时间为18时，太阳位于正南方，此时该地 地方时为12时，利用时差算出该地经度为30°E，A项正确。
2．该地的纬度可能为( ) A．10°N B．10°S C．50°N D．50°S
答案：C
解析：第2题，因为题干并没有交代图示为具体哪一日的正午太阳高度，因此 根据正午太阳高度的计算公式，分别计算出夏至日和冬至日时正午太阳高度角为 45°对应的纬度即可。夏半年太阳直射点纬度取正值，冬半年取负值。经计算， 该地纬度介于21°34′和68°26′之间，只有C和D项符合。再依据图示正午太阳位于 正南方，确定该地为北半球，只有C项符合。
学科素养专攻
地理图像判读❹ 太阳视运动
读图流程 1.太阳高度日变化图的判读
(1)日出、日落、昼长判读：如曲线A北京时间约3时日出，约17时日 落，昼长约为14小时。
(2) 正 午 太 阳 高 度 及 出 现 的 时 间 判 读 ： 如 曲 线 B 正 午 太 阳 高 度 约 为 45°，出现在北京时间12时。
二、正午太阳高度的计算 公式：H＝90°－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。如下图所示：
当太阳直射B点(10°N)时 A点(40°N)正午太阳高度： H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60° C点(23.5°S)正午太阳高度： H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°
[2023·四川省成都市一诊]楼盘房屋朝向影响屋内采光和通风散热， 楼盘所在位置、交通、环境等条件影响房屋的销售单价。下图为30°N 我国东部某城市一小区楼盘分布示意图。据此完成3～4题。
3．综合考虑，推测单价最高的住宅楼是( ) A．住宅① B．住宅② C．住宅③ D．住宅④
答案：D
解析：第3题，材料中指出：“楼盘所在位置、交通、环境等条件影响房屋的 销售单价。”该地位于30°N我国东部某城市，正午太阳朝南，属于季风气候区， 盛行西北－东南风，为保证屋内采光和通风散热，街道应与子午线成30°～60°夹 角，①②住宅楼建筑朝向不利于采光和通风散热。住宅②③临近主干道，环境嘈 杂，房价不是最高，住宅④临近公园，底层没有商业活动，环境舒适，距次级街 道和主干道都较近，交通便利，房价最高，故选D。
(3)特殊判读：①曲线A正午太阳高度最大为90°，应位于赤道至回
归线之间； ②曲线B昼长24小时，且最低太阳高度角正好为0°，应为出现极昼
的最低纬度； ③C线昼长24小时，且一天中太阳高度没有变化，应位于极点。
2．日出、日落方向
太阳直射点位 置
北半球 南半球 赤道
日出、日落方位
无极昼地区
刚好出现极昼的地区
三、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最大值时，就是一天的正午时刻，此时当 地的地方时是12时。 2．判断所在地区的纬度 当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以 根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度” 的规律，求出当地的地理纬度。 3．确定房屋的朝向 为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位 置有关。 (1)北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。 (2)南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
学以致用 [例] [全国Ⅰ卷]小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到 的相关高速公路信息如下图所示。小明若从重庆出发乘长途客车经遵 义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间 和座位较好的是( ) A．6：00出发，左侧靠窗 B．8：00出发，右侧靠窗 C．10：00出发，左侧靠窗 D．12：00出发，右侧靠窗
东北升，西北落
北极圈内：正北升，正北落
东南升，西南落
南极圈内：正南升，正南落
正东升，正西落
图示(北半球)
[特别提醒] ①北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南 回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
②南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在正南方天空， 有时在正北方天空。
③太阳的周日运动：以上图夏至日为例，太阳东北升—东南方天 空—正南方天空—西南方天空—西北落。
回归线至 极点之间
4.看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度 (1) 南 北 回 归 线 之 间 ： 纬 度 越 高 ， 正 午 太 阳 高 度 变 化 幅 度 越 大 ( 由 23.5°增大到47°)，赤道上为23.5°，回归线上为47°。 (2) 回 归 线 至 极 圈 之 间 ： 各 纬 度 正 午 太 阳 高 度 变 化 幅 度 相 同 ( 均 为 47°)。 (3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47°减 小到23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°。
5．计算楼间距、楼高 为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼 之间的最短距离应大于L＝tanh H (H：冬至日正午太阳高度)。
6．计算热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余， 当α＋H＝90°时，热水器使用效果最佳。
典题精研 [典例] [2020·天津卷]图1为我国某地一住宅小区示意图，图2中四 个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00 和16：00的日影。 读图文材料，回答(1)～(2)题。
区域 认知
综合 思维
根据我国某地一住宅小区及四个方向的日影，确定该小 区所在的城市，考查区域认知能力 结合正午太阳高度变化规律及应用等知识进行综合分析。 确定小区内各住宅楼楼高一致，分析休闲广场被楼影遮 挡面积最大的时段
知能转化演练
知能转化演练
[海南卷]某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|，其中δ为太阳直射 点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。如图示意某地北京时间18时 的太阳位置。据此完成1～2题。