正午太阳高度全解全析

带、寒带缩小，温带扩大；海南岛在20°N以南 地区，回归线还不能穿过；西风带的范围与温带
范围变化差不多；两极地区极昼时间不变。
答案：2.B
变式 训练2
(3)若植物有机物的积累只与光照时间相关。
夏至日，在气温和天气状况相同的情况下，下
列各地同种作物有机物积累最多的是( A．哈尔滨 C．济南 B．北京 D．南京 )
答案：1.B
变式 训练2
(2)若图示太阳高度角为当地一年中最大的 太阳高度角，则( ) A．两极地区的极昼时间将会变短 B．地球上的温带范围将会扩大
C．回归线将穿过我国的海南岛
D．西风带的南北宽度将会缩小
变式 训练2
【解析】
第(2)题，若图示太阳高度角为当地一年中最
大太阳高度角，即黄赤交角缩小为22°，那么热
规律技巧总结
(2)太阳直射点必须是在纬度23.5°之间来
回移动，纬度大于23.5°的地方太阳不能直射，
但有正午太阳高度，只是其正午太阳高度一定
小于90°。 (3)正午太阳高度的计算及其应用都与当地
纬度和太阳直射点的纬度有关，二者缺一不可。
规律技巧总结 (4)太阳直射点以一个回归年为周期在南北 回归线及其之间来回移动，故直射点大约每个
面公式计算更为方便；某地正午太阳高度角H＝
90°－δ，其中δ为某地与太阳直射点的纬度差。
如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午 太阳高度是H＝90°－δ＝90°－(40°－10°) ＝60°。
当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是 H＝90°－δ＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
(3) 极昼时寒带地区子夜太阳高度＝(所求地
A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N
变式 训练1
【解析】 解答本题的关键：一是明确正午太阳高度的
计算方法，即H＝90°—纬度差；二是明确图的
含义，从图中可以看出，图中地点夏至日正午太 阳高度达最大值，冬至日正午太阳高度达最小值， 说明该地一定位于北回归线以北，
变式 训练1
【解析】 其数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差
模块一 必修一
第二章
宇宙中的地球
第6课 正午太阳高度的变化
考点1
正午太阳高度的变化规律及其计算 1．太阳高度与正午太阳高度
太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，
太阳高度的最大值为90°。 正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度， 也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时 当地的地方时为12时。
如下图所示：
点纬度＋太阳直射点纬度)－90°。
注意：两地纬度差的求法：①若太阳直射 点与所求地点处于同一半球时，纬度差等于大
数减去小数；若两地分属不同的半球，则两地
纬度差就是两地的纬度数之和。②若所求出的
正午太阳高度角等于0°，说明该纬度出现极夜
现象，且处于极夜的界线上；若所求正午太阳 高度为负值，说明该地是极夜地区。
(2) 正午太阳高度的季节变化
纬度地带 正午太阳高度的变化
北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到 北回归线及 一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日 其以北地区 达到一年中最小值 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度 南北回归线 之间的地区 最大 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度 南北回归线 上 最大 北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐 南回归线及 其以南地区 缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值
2．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减； 同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太 阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度 相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度
(1°)。具体如下表：
节气 太阳直射点
春分 夏至 秋分 冬至 赤道 北回归线 赤道 南回归线
ห้องสมุดไป่ตู้
北楼一层的一套房子，
于春节前入住后发现正 午前后太阳光线被南楼
挡住。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 C．6个月
)
B．3个月 D．9个月
【解析】
第(1)题，此题主要考查正午太阳高度与楼高、
楼 间 距 的 关 系 。 第 (1) 题 ， 根 据 公 式 tanH ＝
69/40≈1.7，即该日正午太阳高度约为60°，结
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四 周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。 太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，
太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始
终等于太阳直射点的纬度，如下图甲； 非极点地区，太阳高度在一日之内是有变 化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午 太阳高度，如下图乙。
月移动纬度为8°，每移动1°大约需要4天。
(5)正午太阳高度的变化规律与太阳直射点 密切相关，距离太阳直射点越近，正午太阳高 度越大；距离太阳直射点越远，正午太阳高度 越小。
变式 训练2
下图中L表示北半球某地太阳高度角，读图 回答(1)～(3)题。
变式 训练2
(1)此日江苏省南通市(约32°N)的正午太阳 高度角约是( B )
【解析】 第(2)题，要保证北楼所有朝南房屋在正午时 终年都能被太阳照射，那么冬至日的正午太阳高
度 H ＝ 90° － (30° ＋ 23.5°) ＝ 36.5° ，
tanH≥X/40 ， 即 X≤40×tan36.5° ， 即 最 高 约 为 30米。 答案：2.B
规律技巧总结
正午太阳高度与太阳直射点的关系 (1)正午太阳高度一定是指当地正午12点整 的太阳高度，但是太阳不一定直射当地所在的 纬度。
A．27°
C．58°
B．80°
D．66°34′
变式 训练2
【解析】
只有北极点上太阳高度终日不变，而且其太
阳高度值就是直射点的纬度数，根据图中L太阳
高度角的变化线(没有变化)可知太阳直射22°N。 第(1)题，根据正午太阳高度计算公式可以计算出
南通该日的正午太阳高度H＝90°－(32°－22°)
＝80°。
3．正午太阳高度的计算 某地正午太阳高度的大小，可以用下面的 公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。其中H为正午
太阳高度数，φ为当地地理纬度，永远取正值，
δ为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年
取负值。
在实际的解题中，许多时候并不需要运用 此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射点
太阳高度差值等于它们的纬度差，所以利用下
合正午高度计算公式H＝90°－(当地纬度30°＋ 直射点纬度)，可以求出该日太阳直射赤道。因此
一年中就有半年太阳光线会被挡住。
答案：1.C
(2)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 C．40米 B．30米 D．50米
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
正午太阳高度的纬度变化
赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
北回归线正午太阳高度为90°， 由北回归线向南北两侧递减 赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
南回归线正午太阳高度为90°， 由南回归线向南北两侧递减
太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°， 归纳 距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度 角越大，越远则正午太阳高度角越小
【例2】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。 下图是房地产开发商在某城市(30°N)建造的两
幢商品住宅楼，请读图后，运用相关知识回答
(1) ～ (2) 题 。 (tan35°≈0.7 ， tan45° ＝ 1 ， tan60°≈1.732)
(1)某户居民买到了
解题的关键是计算当地一年中最小
的正午太阳高度，并计算影长。
6．计算热水器的安装角度 太阳能热水器集热面与太阳光线垂直；太 阳能热水器集热面与地面的夹角同正午太阳高
度互余。
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
受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角 的关系为α＋h＝90°(如图所示)。
【例1设M(0°，30°E)，N(23°26′S,30°E)两
地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四项 中正确的是( )
A．Hm和Hn不可能在同一天达到最小值
B．每年有某一时刻Hm＝Hn
C．每年约有6个月Hm>Hn
D．任何时候都是Hm≥Hn
【解析】
第(1)题，本题考查了太阳直射点移动与正午
太阳高度的关系。M、N为位于同一条经线的两 地，当直射点位于M、N正中间的O点时，两地与
直射点纬度差相同，Hm＝Hn，故A错，B对；只
有当直射点位于O点及其以北时，Hm≥Hn，故D 错，直射点位于O点以北时间共9个月，故C错。 答案：1.B
规律技巧总结
图示法记忆正午太阳高度的纬度变化规律和
季节变化规律：
二分二至日正午太阳高度的纬度分布
变式 训练1
如下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬 度值是( )
变式 训练2
【解析】
第(3)题，在气温和天气状况相同的情况下，
有机物的积累主要取决于光照，也就是昼夜长短。
夏至日北半球纬度越高昼越长，哈尔滨的纬度最 高昼最长。 答案：2.A