2019届高考地理人教版：第1章行星地球第5讲　地球公转及其地理意义第二课时正午太阳高度的时空变化（课件） 33页

第一单元 行星地球 第 5 讲 地球公转及其地理意义 （第 2 课时　正午太阳高度时空变化规律及其应用） 第 5 讲　地球公转及其地理意义 01 02 考点一　 正午太阳高度的变化规律 考点二　　正午太阳高度的计算和应用 考点一　 正午太阳高度的变化规律 1. 核心知识 精讲 考点一　 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 N S 正午太阳高度角从直射点向南北两侧递减 【 夏至 】 【 冬至 】 北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年最大 整个南半球则都达一年最小 南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年最大 整个北半球则都达一年最小 考点一　 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 考点一　 正午太阳高度的变化规律 2 ．正午太阳高度的年变化规律 1 、回归线之间 结论 ：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 直射时 直射时 考点一　 正午太阳高度的变化规律 2 ．正午太阳高度的年变化规律 1 、回归线上 结论 ： 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 23.5 0 考点一　 正午太阳高度的变化规律 2 ．正午太阳高度的年变化规律 1 、回归线至极点之间 结论 ： 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 两至日 两至日 2. 高分 ： 技法点拨 考点一　 正午太阳高度的变化规律 。 典题感悟 (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 ( 　　 ) A ．甲、乙、丙、丁 B ．甲、丙、丁、乙 C ．丁、乙、丙、甲 D ．甲、丙、乙、丁 图中丙地夏至日的正午太阳高度为 90° ，说明丙地在 23°26′N 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 0° ～ 23°26′S 之间且接近 23°26′S ；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 23°26′N 以北， 66°34′N 以南且距离 60°34′N 较近；同理推出丁地在 23°26′S 以南， 66°34′S 以北，且距离 66°34′ 较近。所以四地自北向南依次为：甲、丙、乙、丁。 考点一　 正午太阳高度的变化规律 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。 3. 高考：命题调研 考点一　 正午太阳高度的变化规律 考法一　正午太阳高度变化与分布规律判断 1 ． (2014· 课标 Ⅱ ， 4) 总部位于江苏徐州 ( 约 34°N ， 117°E) 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 34°N ，甲国首都纬度约为 10°N 。 6 月 21 日，太阳直射点位于北回归线附近，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。 考点一　 正午太阳高度的变化规律 考法二　正午太阳高度变化规律的应用 2 ． (2015· 上海地理， 28 ～ 30 ) 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 解析 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 60°W ，乙地位于西半球。 C 正确。 考点一　 正午太阳高度的变化规律 考法二　正午太阳高度变化规律的应用 2 ． (2015· 上海地理， 28 ～ 30 ) 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。 (2) 据图推测，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 解析 此日赤道上正午太阳高度为 66°34′ ，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 H ＝ 90° －当地与直射点的纬度差＝ 90° － (0° ＋ x°) ＝ 66°34′ ，即 x ＝ 23°26′N ，故 B 正确。 考点一　 正午太阳高度的变化规律 考法二　正午太阳高度变化规律的应用 2 ． (2015· 上海地理， 28 ～ 30 ) 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。 (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 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 120°E 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 。 考点二 　 正午太阳高度的计算和应用 1. 核心知识 精讲 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 1 ．正午太阳高度的计算 H=90˚- 纬度差 说明： 1 、“ 两点 ”是指 所求地点 与 太阳直射点 。 2 、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。 直射点 1 ．正午太阳高度的计算 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 1 ．正午太阳高度的计算 H=90˚- 纬度差 1 ．正午太阳高度的计算 15°N 40°N 25° 例如：北京 （ 40°N ）的正午太阳高度角 H 北京 =90°-25°=65° 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 2 ．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用 确定地方时 当 某地太阳高度达一天中最大值时日影最短，地方时是 12 时。 确定房屋的朝向 为了 获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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 。 确定当地的地理纬度 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，可判断该地区纬度大小。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 2 ．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用 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) 。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 2 ．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用 确定楼距、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，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 为 ： L ＝ hcotH 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。 2. 高分 ： 技法点拨 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 典题感悟 下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图，读图回答 (1) ～ (2) 题。 (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 ．春分日 B ．夏至日 C ．秋分日 D ．冬至日 解析 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。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 。 典题感悟 下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图，读图回答 (1) ～ (2) 题。 (2) 甲楼房位于北纬 21°34′ ，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 ． 10m B ． 15m C ． 20m D ． 25m 解析 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° － |21°34′ ＋ 23°26′| ＝ 45° ，由图可知甲楼高 20m ，故甲、乙楼距 X 最少应是 20m 。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 类题通法 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。 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。 3. 高考：命题调研 考点二　正午太阳高度的计算和应用 考法一　正午太阳高度相关计算 1 ． (2014· 课标 Ⅰ ， 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 P ＝ 0 B ．夏至日 P ＝ 1 C ．全年 P<1 D ．冬至日 P>1 解析 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 P ＝ 0 ；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° － (23°26′ ＋ 23°26′) ＝ 90° － 46°52′ ＝ 43°08′ ，影长大于塔高， P 大于 1 。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 考法一　正午太阳高度相关计算 2 ． (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 ． 23°N ， 100°E B ． 23°N ， 120°E C ． 24°N ， 100°E D ． 24°N ， 120°E 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 100°E ，故 A 项正确。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 考法二　正午太阳高度规律的应用 3 ． (2016· 江苏地理， 9 ～ 10) 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 (40°N) 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 ． ① B ． ② C ． ③ D ． ④ 解析 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。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 。 考点二　正午太阳高度的计算和应用 考法二　正午太阳高度规律的应用 3 ． (2016· 江苏地理， 9 ～ 10) 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 (40°N) 住宅景观设计示意图。读图回答 (1) ～ (2) 题。 (2) 为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是 ( 　　 ) A ． ① B ． ② C ． ③ D ． ④ 解析 冬至日该地 (40°N) 的正午太阳高度为 90° － (40° ＋ 23°26′) ＝ 26°34′ ，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。