第11課時正午太陽高度的變化INNOVATIVEDESIGN第一部分自然地理大單元三地球的運動目

錄CONTENTS圖表自主填繪01核心考點突破02熱點關(guān)注03考向題組精練04圖表自主填繪11.太陽高度角和正午太陽高度【特別提醒】正午太陽高度角(1)同一緯線上正午太陽高度角相等。(2)同一日期，距太陽直射點所在緯度相等的兩條緯線上正午太陽高度角相等。(3)距離太陽直射點所在緯線越近的地點，正午太陽高度角越大。(4)極點上的正午太陽高度角等于太陽直射點的緯度數(shù)。

(1)太陽高度角太陽光線與________之間的夾角(即太陽在當?shù)氐难鼋?，叫作太陽高度角，簡稱太陽高度(上圖甲所示)。在太陽直射點上，太陽高度是________；在晨昏線(圈)上，太陽高度是______。(2)正午太陽高度一天中太陽高度______值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度(上圖乙所示)。

【知識鏈接】圖示法記憶不同區(qū)域的正午太陽高度年變化規(guī)律(1)回歸線之間：正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。下圖所示。

地平面90°0°最大2.正午太陽高度的變化規(guī)律(2)回歸線上：正午太陽高度最大值為90°，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中只有一個正午太陽高度最大值，下圖所示。(1)請在上圖中用折線畫出二分二至日正午太陽高度的分布狀況。答案(3)回歸線至極點之間：正午太陽高度最大值小于90°，一年中只有一個正午太陽高度最大值，下圖所示。

(2)緯度變化規(guī)律同一時刻，正午太陽高度由____________所在緯度向南北兩側(cè)遞減；距離太陽直射點所在的緯線越遠，正午太陽高度越小，距離越近，則越大。①夏至日：正午太陽高度由__________向南北兩側(cè)遞減；北回歸線及其以北各緯度正午太陽高度達到一年中的最大值，________各緯度正午太陽高度達到一年中的最小值。上圖中____折線所示。

(4)看緯度位置，總結(jié)正午太陽高度的年變化幅度①南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′。②回歸線至極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52′)。③極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點上為23°26′。

太陽直射點北回歸線南半球c②冬至日：正午太陽高度由__________向南北兩側(cè)遞減；南回歸線及其以南各緯度正午太陽高度達到一年中的最大值，________各緯度正午太陽高度達到一年中的最小值。上圖中____折線所示。③春、秋分日：正午太陽高度由______向南北兩側(cè)遞減。上圖中____折線所示。

南回歸線北半球a赤道b(3)季節(jié)變化規(guī)律太陽直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小。下圖所示：核心考點突破2精講點撥1.正午太陽高度的計算方法公式：H＝90°－兩點緯度差。說明：“兩點”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點分屬南北不同半球，則兩點緯度相加。如下圖所示：

當太陽直射B點(10°N)時，A點(40°N)正午太陽高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(23°26′S)正午太陽高度：H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。

2.正午太陽高度的年變化幅度(1)南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度年變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′。(2)回歸線與極圈之間：各緯度正午太陽高度年變化幅度相同(均為46°52′)。(3)極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽高度年變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點上為23°26′。3.正午太陽高度的應用(1)確定地方時當某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)判斷所在地區(qū)的緯度當太陽直射點位置一定時，如果知道當?shù)氐恼缣柛叨?，就可以根?jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當?shù)氐牡乩砭暥取?/p>

(3)確定房屋的朝向為了獲得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。①北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南。②南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(4)判斷日影長短及方向太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。日影永遠朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日日影最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日日影最短；南、北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時日影最短(等于0)。

(5)計算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽光照到，北回歸線以北地區(qū)建樓房時，兩樓之間的最短距離應大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽高度)。(6)計算太陽能熱水器的安裝角度如上圖所示，集熱板與地面之間的夾角和當天正午太陽高度互余，當α＋H＝90°時太陽能熱水器使用效果最佳。典題感悟[典例]

(2022·福建卷)非對稱結(jié)構(gòu)保溫大棚的保溫被通常白天收卷至頂部，以便棚內(nèi)作物進行光合作用，收卷的保溫被在棚內(nèi)地面形成遮陰帶(下圖)。陜西省某地理研學小組觀測當?shù)卮笈镎绲孛嬲陉帋У哪陜?nèi)變化(忽略收卷的保溫被厚度影響)，發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)地面遮陰帶在2月26日出現(xiàn)，3月29日面積最大，一段時間后變小。據(jù)此完成(1)～(2)題。

(1)棚內(nèi)正午地面遮陰帶面積開始變小的日期出現(xiàn)在(

)A.6月29日前后

B.9月15日前后

C.10月16日前后

D.12月14日前后(2)僅支撐柱高度增加1米，則棚內(nèi)正午地面最大遮陰帶(

)A.出現(xiàn)日期提前，面積減小B.出現(xiàn)日期提前，面積不變C.出現(xiàn)日期推遲，面積增大D.出現(xiàn)日期推遲，面積不變答案(1)B

(2)D熱點關(guān)注31.巧記太陽視運動軌跡圖太陽視運動是指一天中肉眼所見太陽在天空中東升西落的運行狀況。其中日出東方，日落西方，正午12時(地方時)位于觀察者的正南方、正北方或正上方。下圖反映的是北緯40°附近某地在二分二至日的太陽視運動軌跡。該圖可反映日出時間、日落時間、晝夜長短、日出方位、日落方位、正午太陽高度等。

精講點撥2.巧判全球日出、日落及正午時刻太陽方位(1)不存在極晝或極夜現(xiàn)象的地區(qū)，太陽直射北半球時，日出、日落都偏北(太陽從東北升起、西北落下)；太陽直射南半球時，日出、日落都偏南(太陽從東南升起、西南落下)；太陽直射赤道時，日出正東、日落正西。

(2)出現(xiàn)極晝的地區(qū)(極點除外)一天內(nèi)太陽不落，正午太陽高度最大，0時(24時)正午太陽高度最小，若位于北半球，太陽升落方位均為正北；若位于南半球，太陽升落方位均位于正南。(3)極晝期間的極點一天內(nèi)太陽高度不變。3.太陽視運動規(guī)律的應用(2025·山東青島檢測)右圖示意某地6月22日太陽周日視運動。據(jù)此完成1～2題。

1.代表正北方方位的是(

)A.甲 B.乙

C.丙

D.丁解析

結(jié)合材料信息可知，該圖為6月22日太陽周日視運動，太陽直射北回歸線，此時全球除極晝極夜范圍外的地區(qū)，日出東北、日落西北。因此可以推測甲為正北，乙為正東，丙為正南，丁為正西。A正確，排除B、C、D。應用提升A2.該地可能位于(

)A.阿特格爾(20.5°N，85.6°E)B.弗朗卡(20.5°S，47.4°W)C.康奧斯(67.5°N，22.7°E)D.斯科特島(67.5°S，180°)解析

結(jié)合上題可知，甲為正北，太陽視運動軌跡全天偏北，因此該地位于北回歸線以南地區(qū)，同時該地正午太陽高度為46°，根據(jù)正午太陽高度計算公式H＝90°－緯度差(當?shù)鼐暥扰c太陽直射點緯度的差值)計算可得，該地緯度約為20.5°S，B符合題意，排除A、C、D。

B3.(2022·上海卷)下圖所示，記錄的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太陽移動軌跡和日出日落時刻，據(jù)此判斷觀測者位于(

) A.北半球溫帶

B.北半球熱帶 C.南半球溫帶

D.南半球熱帶

C解析由圖可知該地正午太陽終年在其北方，可知該地在南半球，A、B錯誤；冬至日太陽直射南回歸線，正午太陽依舊在其北方而不是南方，可知該地在南回歸線以南，為溫帶，C正確，D錯誤。考向題組精練4考向一正午太陽高度的變化規(guī)律(2025·河北張家口模擬)為了研究太陽視運動特點，三位中學生在北半球夏至日這一天的甲、乙、丙三地分別觀測了太陽高度的變化情況，并繪制了太陽高度曲線圖。據(jù)此完成1～3題。

1.圖中三地緯度由低到高的排序是(

)A.乙、甲、丙

B.甲、丙、乙C.甲、乙、丙

D.丙、甲、乙解析

根據(jù)正午太陽高度的公式H＝90°－|緯度差|計算：甲地的緯度為38.5°N或8.5°N；乙地的緯度為48.5°N或1.5°S；丙地緯度為58.5°N或11.5°S。由圖可知，在北半球夏至日這一天，甲、乙、丙三地晝長夜短，均位于北半球，故三地緯度由低到高的排序是甲、乙、丙。

C2.根據(jù)該圖信息，可了解到(

)A.太陽直射點地理坐標B.天文四季的時段劃分C.三地正午太陽高度越低，晝越長D.三個觀測點日出東南、日落西北解析

根據(jù)圖示信息，得不出太陽直射點的經(jīng)度信息，也就得不出其完整的地理坐標數(shù)據(jù)，A錯誤；圖示信息與天文四季的時段劃分也無關(guān)系，B錯誤；由圖可知，三地正午太陽高度越低，晝越長，且晝長夜短，C正確；北半球夏至日，太陽直射北回歸線，甲、乙、丙三地應日出東北、日落西北，D錯誤。

C3.乙、丙兩地的時間大約相差(

)A.1個多小時

B.2個多小時C.3個多小時

D.4個多小時解析

由圖可知，乙、丙正午太陽高度的時刻分別約為北京時間13時20分和16時，故乙、丙兩地的時間差約2個多小時，B正確。B考向二正午太陽高度的應用(2025·湖南婁底模擬)下圖為“我國杭州(30°N)某中學生居住的一棟民居樓房的俯視圖”，房間內(nèi)在A側(cè)靠窗有一書桌，房間外陽臺裝有壁掛太陽能集熱器。據(jù)此完成4～5題。

D4.該中學生在書桌的固定點觀測，發(fā)現(xiàn)每年僅有一天通過窗戶既可觀察到日出也可看到日落，則該日接近的節(jié)氣為(

) A.春分 B.夏至

C.秋分 D.冬至

解析由圖可知，書桌面向窗戶朝正南方，在書桌位置通過窗戶可觀察到日出和日落，這代表日出的方位為東偏南，日落的方位為西偏南。從設(shè)問中可知，每年僅有一天可以觀察到這種現(xiàn)象，說明這一