課時(shí)2正午太陽(yáng)高度的變化(重難課時(shí)，層層破)(本課時(shí)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P36)(本節(jié)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P34)第四節(jié)地球公轉(zhuǎn)及其地理意義目錄1“必備知識(shí)”梳理2“關(guān)鍵能力”突破3“學(xué)科素養(yǎng)”應(yīng)用“必備知識(shí)”梳理1.太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度的區(qū)別太陽(yáng)光線與地平面的交角(即太陽(yáng)在當(dāng)?shù)氐难鼋?，叫作[1]

，簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度(如圖甲所示)。一天中太陽(yáng)高度的最大值出現(xiàn)在正午，稱為[2]

(如圖乙所示)。

太陽(yáng)高度角正午太陽(yáng)高度2.正午太陽(yáng)高度的變化(1)緯度變化。正午太陽(yáng)高度從[3]

所在緯度向南北兩側(cè)[4]

。

太陽(yáng)直射點(diǎn)遞減①夏至日：正午太陽(yáng)高度由[5]

向南北兩側(cè)遞減，如圖中[6]

折線所示。

②冬至日：正午太陽(yáng)高度由[7]

向南北兩側(cè)遞減，如圖中[8]

折線所示。

③春、秋分日：正午太陽(yáng)高度由[9]

向南北兩側(cè)遞減，如圖中[10]

折線所示。

北回歸線c南回歸線a赤道b

(2)季節(jié)變化。北半球節(jié)氣達(dá)最大值的地區(qū)達(dá)最小值的地區(qū)夏至北回歸線及其以北各緯度南半球各緯度冬至南回歸線及其以南各緯度北半球各緯度春分、秋分[11]

南、北極點(diǎn)赤道(3)年變化規(guī)律。地區(qū)年變化規(guī)律南、北回歸線之間[12]

越高，正午太陽(yáng)高度變化幅度越大(由23°26'增大至46°52')，赤道上為23°26'，回歸線上為[13]

南回歸線至南極圈之間、北回歸線至北極圈之間各緯度正午太陽(yáng)高度變化幅度[14]

(均為46°52')

南極圈以南和北極圈以北緯度越高，正午太陽(yáng)高度變化幅度越小(由46°52'減小至23°26')，極圈上為46°52'，極點(diǎn)上為[15]

緯度46°52'

相同23°26'“關(guān)鍵能力”突破1.正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律(1)緯度變化規(guī)律。

項(xiàng)目直射點(diǎn)變化規(guī)律二分日赤道由赤道向南北兩側(cè)遞減夏至日北回歸線由北回歸線向南北兩側(cè)遞減冬至日南回歸線由南回歸線向南北兩側(cè)遞減規(guī)律總結(jié)“近大遠(yuǎn)小”規(guī)律：正午太陽(yáng)高度由直射緯線(正午太陽(yáng)高度為90°)向南北兩側(cè)遞減(2)季節(jié)變化規(guī)律。項(xiàng)目最值變化北回歸線及其以北地區(qū)夏至日達(dá)最大值，冬至日達(dá)最小值冬至→春分→夏至，逐漸增大南回歸線及其以南地區(qū)冬至日達(dá)最大值，夏至日達(dá)最小值夏至→秋分→冬至，逐漸增大南、北回歸線之間一年兩次最大值(直射時(shí))，夏至日或冬至日達(dá)最小值直射點(diǎn)移來(lái)，該地正午太陽(yáng)高度就增大規(guī)律總結(jié)“來(lái)增去減”規(guī)律：直射點(diǎn)向本地所在緯線移來(lái)，正午太陽(yáng)高度增大；反之減小

不同緯度正午太陽(yáng)高度的數(shù)值特征——90°的出現(xiàn)2.

正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)：當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)到一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)確定房屋的朝向：在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋一般朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋一般朝北。(3)判斷物影長(zhǎng)短及方向。正午太陽(yáng)高度越大，物影越短；正午太陽(yáng)高度越小，物影越長(zhǎng)，且物影方向背向太陽(yáng)。(4)確定當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取＞暥炔疃嗌俣?，正午太?yáng)高度就差多少度。根據(jù)某地某日(二分二至日)的正午太陽(yáng)高度，可判斷該地區(qū)的緯度大小。3.與正午太陽(yáng)高度相關(guān)的計(jì)算(1)正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式。①公式：H=90°-兩點(diǎn)緯度差。②說(shuō)明：“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽(yáng)直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北(南)半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點(diǎn)分屬南、北半球，則兩點(diǎn)緯度相加。(2)計(jì)算最短樓距。一般來(lái)說(shuō)，緯度較低的地區(qū)，樓距較近；緯度較高的地區(qū)，樓距較遠(yuǎn)。解題的關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣?yáng)高度，并計(jì)算影長(zhǎng)。如下圖，以我國(guó)為例，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽(yáng)高度為H，則最小樓間距為L(zhǎng)，L=h·cotH=h/tanH。(3)計(jì)算太陽(yáng)能熱水器的傾角。為了更好地利用太陽(yáng)能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽(yáng)能熱水器與樓頂平面之間的夾角，使太陽(yáng)光與受熱板成直角。夾角和正午太陽(yáng)高度的關(guān)系為α+h=90°(如下圖)?！皩W(xué)科素養(yǎng)”應(yīng)用［命題探究］ (2023年海南高考地理)對(duì)日影和太陽(yáng)高度變化的觀測(cè)可以判斷地理位置、地方時(shí)等要素。圖甲為①地某日日出至日落期間標(biāo)桿的日影變化示意圖，當(dāng)日影朝正北方向時(shí)，標(biāo)桿長(zhǎng)度與其日影長(zhǎng)度相等。圖乙為②地同一日正午時(shí)刻的太陽(yáng)高度示意圖。圖中時(shí)間均為北京時(shí)間。據(jù)此完成(1)~(2)題。

(1)觀測(cè)當(dāng)日(

)A.①地晝長(zhǎng)夜短B.②地晝短夜長(zhǎng)C.①地晝長(zhǎng)大于②地D.①②兩地晝夜等長(zhǎng)D(2)①地位于②地的(

)A.東南方向B.西南方向C.東北方向D.西北方向A【思維過(guò)程】赤道平分125°E45°

45°N115°E

60°N［跟蹤訓(xùn)練］考向1正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律

(2024年廣西南寧模擬)為了研究太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，三位中學(xué)生于同一天在北溫帶的甲、乙、丙三地分別觀測(cè)了太陽(yáng)高度的變化情況，并繪制了太陽(yáng)高度曲線圖(下圖)。據(jù)此完成第1~2題。1.圖中甲、乙、丙三地的方位關(guān)系排序依次是(

)A.自東北向西南 B.自西北向東南C.自東南向西北 D.自西南向東北解析：第1題，正午太陽(yáng)高度由直射點(diǎn)所在緯度向南、北兩側(cè)遞減。圖中三地均在北回歸線以北，故緯度越高，正午太陽(yáng)高度越小，因此圖中三地由南到北排序?yàn)榧?、乙、丙。地球自西向東轉(zhuǎn)，越東的點(diǎn)越早進(jìn)入正午，讀圖中三地正午出現(xiàn)時(shí)間早晚可知，三地由東向西排序?yàn)榧?、乙、丙。綜上所述，圖中甲、乙、丙三地的方位關(guān)系排序依次是自東南向西北，C項(xiàng)正確。C2.若此日為夏至日，天氣為晴天，根據(jù)該圖信息可推測(cè)(

)A.三地正午太陽(yáng)高度越高，晝?cè)介L(zhǎng)B.甲地正午時(shí)舊的一天約占一半C.乙地冬至日的正午太陽(yáng)高度約為18°D.丙地日落位置為西偏南解析：第2題，夏至日太陽(yáng)直射北回歸線，結(jié)合圖中乙地的正午太陽(yáng)高度可計(jì)算出乙地的緯度(正午太陽(yáng)高度約為65°，說(shuō)明當(dāng)?shù)嘏c北回歸線的緯度差為25°，當(dāng)?shù)匚挥?8°26'N)，再根據(jù)乙地的緯度可計(jì)算乙地冬至日的正午太陽(yáng)高度約為18°，C項(xiàng)正確。C考向2正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用

(2024年河北承德模擬)城市路燈是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施和民生工程之一，也是保證市民夜間和早晨出行的安全措施之一。北京市(40°N，116°E)某中學(xué)地理研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)，校園內(nèi)南、北兩棟教學(xué)樓之間的太陽(yáng)能路燈發(fā)電板安裝朝向明顯不同，甲燈朝南，乙燈朝西。下圖為學(xué)生手繪的校園局部示意圖。據(jù)此完成第3~4題。3.下列關(guān)于甲燈和乙燈的太陽(yáng)能發(fā)電板安裝朝向不同的原因的敘述，正確的有(

)①甲燈距離南樓較遠(yuǎn)，受南樓遮擋時(shí)間較短②乙燈距離南樓較近，受南樓遮擋時(shí)間較長(zhǎng)③甲燈西側(cè)植被茂密，上午可獲得太陽(yáng)輻射少④乙燈西側(cè)植被稀疏，下午可獲得太陽(yáng)輻射多A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④B解析：第3題，太陽(yáng)能發(fā)電板安裝朝向主要受日照時(shí)間影響，目的是盡可能獲得更多的太陽(yáng)輻射。北京位于我國(guó)北方地區(qū)，屬于北半球，太陽(yáng)光主要從偏南方向照射。甲燈距離南樓較遠(yuǎn)，受南樓遮擋時(shí)間較短，朝南獲得太陽(yáng)輻射較多，乙燈距離南樓較近，陽(yáng)光被遮擋時(shí)間較長(zhǎng)，朝南獲得太陽(yáng)輻射較少，①②正確；讀圖可知，甲燈西側(cè)植被茂密，下午可獲得太陽(yáng)輻射少，③錯(cuò)誤；乙燈西側(cè)植被稀疏，朝西遮擋物較少，下午可獲得更多的太陽(yáng)輻射，④正確。B項(xiàng)正確。4.太陽(yáng)能發(fā)電板安裝的理想傾角是太陽(yáng)能發(fā)電板年發(fā)電量盡可能大，且冬季和夏季發(fā)電量差要盡可能小。圖中甲燈太陽(yáng)能發(fā)電板最適宜的傾角約為(

)A.40° B.50° C.60° D.70°A解析：④正確。B項(xiàng)正確。第4題，根