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正午太阳高度的应用
四季和五带
人教版
选择性必修1
第一章
课时5
第二节 地球运动的地理意义
课程标准和学习目标
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义
1. 能够解释生活中正午太阳高度变化的现象。(地理实践力)
2. 运用正午太阳高度变化规律，解释其对人类生产生活的相关影响。(人地协
调观)
3. 理解四季更替及其原因，知道地球表面五带的划分。(区域认知)
4. 理解二十四节气的制定方法，学会根据日期推算节气，并掌握二十四节气与人类活动的关系。(人地协调观)
学习目标
/ 01
正午太阳高度的应用
正午太阳高度的应用
1.确定地方时
地 面
正午太阳高度角
(正午太阳高度)
地方时12时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。
正午太阳高度的应用
2.判断所在地区的纬度
H=90 - 纬度差
H：观测点的正午太阳高度。
纬度差：观测点与直射点之间的纬度距离
直射点
A点纬度？
44°
正午太阳高度的应用
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。
北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
正午太阳高度的应用
4.判断照进屋内阳光的多少
太阳高度越大，照射到房间里的面积越小；
夏季照射面积小，冬季照射面积大。
正午太阳高度的应用
5.判断日影长短及方向
①太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。太阳直射时，物体的影子缩短为0；正午是一天中日影最短的时刻。
正午太阳高度的应用
5.判断日影长短及方向
②日影朝向永远背离太阳的方向
北极点日影只朝南；南极点日影只朝北
全年朝南，正午日影夏至日最长，冬至日最短
90°
全年朝北，正午日影冬至日最长，夏至日最短
时南时北
时南时北
90°
23.5°
23.5°
0°
正午太阳高度的应用
6.计算楼间距、楼高
北楼
冬至日
夏至日
正南
正北
h
南楼
L
H冬
H夏
正午太阳高度的应用
6.计算楼间距、楼高
北楼
冬至日
夏至日
正南
正北
h
南楼
L
H冬
H夏
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L＞h·cot H。
正午太阳高度的应用
7.太阳能热水器的角度问题
①集热板与太阳光线垂直时效果最佳，如图所示，此时：α＋H＝90°。
太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。
又 H=90 - 纬度差
正午太阳高度的应用
7.太阳能热水器的角度问题
②一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。
南、北回归线之间的地区，
年变化幅度ΔH＝23°26′＋φ(φ为当地纬度)
回归线与极圈之间的地区，
年变化幅度恒为46°52′
从极圈到极点之间的地区，
年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′
导思
冲着“小区楼房间距有50 m”的宣传广告，我国华北某市一些市民先后在该市某小区购买了商品房。岂料两年后开发商改变建筑方案，楼层数没变，但楼房的间距仅剩下30 m。为此，该小区的业主们将开发商告上法庭。
1.[区域认知]材料中该小区的楼房一年四季的采光效果一样吗？为什么？
答案　不一样。因为该小区一年四季的正午太阳高度不同，夏季的正午太阳高度较大，南面的楼房对北面的楼房遮挡阳光最少，而冬季正午太阳高度较小，北面的楼房最容易被南面的楼房遮住阳光，采光效果差。
导思
2.[综合思维]我国南方和北方对楼间距的要求相同吗？为什么？
答案　不同，总体来说北方的楼间距要大于南方。因为南北方纬度不同，同一时期的正午太阳高度也不相同。南方纬度低，正午太阳高度比北方要大，楼间距设置的小一些也可以保证良好的采光效果。
冲着“小区楼房间距有50 m”的宣传广告，我国华北某市一些市民先后在该市某小区购买了商品房。岂料两年后开发商改变建筑方案，楼层数没变，但楼房的间距仅剩下30 m。为此，该小区的业主们将开发商告上法庭。
跟踪训练过关
某日，小李在某地(40°N，110°E)广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b)，确定了平面图的指向标。据此完成1～2题。
1.该广场平面图的指向标应该是图c中的
A.①　　B.②　　C.③　　D.④
√
北京时间为120°E经线的地方时，该广场位于110°E，所以图中北京时间为12时40分时，当地地方时为12时，太阳位于正南。因此影子朝向正北，指向标为图c中的①。故A正确，B、C、D错误。
跟踪训练过关
2.一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，
则第二次观测日期最接近
A.4月9日　　　　B.7月10日
C.10月11日　　　D.1月10日
√
由上题分析可知，当地地方时为12时，正值正午；图b显示石柱高6.6米，影长6.6米，故该地正午太阳高度为45°。利用正午太阳高度计算公式可求得当日太阳直射点的地理纬度为5°S。该地位于40°N，“一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长”，说明太阳直射点向南移。4月9日与7月10日太阳直射点位于北半球，A、B错误。
10月11日太阳直射点向南移动，1月10日太阳直射点向北移动，C正确、D错误。
跟踪训练过关
(2023·广东珠海期中)日照间距是指前后两排朝南向房屋之间，为保证后排房屋底层每天获得至少两小时的满窗日照而保持的最小间隔距离(如下图所示)。下表是我国不同城市住宅日照间距的南北差异。据此完成3～4题。
城市 纬度 日照间距
沈阳 41°26′ 2.02H
北京 39°56′ 1.86H
上海 31°12′ 1.41H
福州 26°05′ 1.18H
3.在我国大部分地区获得日照间距应参照下列哪个节气
A.霜降　　B.春分　　C.夏至　　D.冬至
√
跟踪训练过关
由材料可知，日照间距是指前后两排朝南向房屋之间，为保证后排房屋底层每天获得至少两小时的满窗日照而保持的最小间隔距离，只要保证后排房屋底层在一年中正午太阳高度最小的时候能够获得至少两小时的满窗日照即可。我国大部分地区都位于北回归线以北，一年中冬至日正午太阳高度最小，D正确。
跟踪训练过关
4.日照间距
A.与纬度呈正相关，与正午太阳高度呈负相关
B.与纬度呈负相关，与正午太阳高度呈正相关
C.与纬度呈负相关，与正午太阳高度呈负相关
D.与纬度呈正相关，与正午太阳高度呈正相关
√
城市 纬度 日照间距
沈阳 41°26′ 2.02H
北京 39°56′ 1.86H
上海 31°12′ 1.41H
福州 26°05′ 1.18H
由表格材料可知，从沈阳至福州，纬度逐渐降低，正午太阳高度变大，日照间距变小，因此日照间距与纬度呈正相关，与正午太阳高度呈负相关，A正确。
/ 02
四季和五带
四季和五带
1.四季更替
（1）成因
同纬度地区
昼夜长短的时空变化
正午太阳高度的时空变化
太阳辐射呈现有规律的变化
四季更替
四季和五带
1.四季更替
（2）划分(以北半球为例)
1
2
3
4
5
6
12
11
10
9
8
7
②气候四季
①天文四季
夏季：一年内白昼最长、太阳高度最大的季节
冬季：一年内白昼最短、太阳高度最小的季节
春、秋季：过渡季节
3、4、5月为春季；6、7、8月为夏季；
9、10、11月为秋季；12、1、2月为冬季。
二十四节气
（1）太阳直射点回归运动与二十四节气图
二十四节气
（2）二十四节气歌
二十四节气
（3）二十四节气的含义
（4）判定节气的三步曲
第一步：会背诵二十四节气歌。
第二步：明确二十四节气歌中每个字所代表的节气——歌谣开头的春夏秋冬是指立春、立夏、立秋、立冬，中间的春夏秋冬是指春分、夏至、秋分、冬至。
第三步：根据我们熟知的二分二至点的日期，再结合15天一个节气，可以推算任何一天处于哪个节气。
二十四节气
四季和五带
2.五带划分
导思
在国际气象界，二十四节气被誉为“中国的第五大发明”，并入选了联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。二十四节气是古人根据天地运行规律来确定四季的起点和终点而得出，是认知一年中时令、气候、物候等方面规律所形成的知识体系。它把太阳的周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始。如图是二十四节气划分示意图。
导思
1.[综合思维]结合材料，说出二十四节气确定的依据和划分方法。
答案　依据：根据地球在公转轨道上的位置变化制定。划分方法：将地球公转轨道(黄道)平均分成24等份，之间相隔15°，每一个节气分别对应地球在公转轨道(黄道)上每运动15°所到达的位置，形成二十四节气。
2.[地理实践力]分析中国传统上根据二十四节气划分季节的方法。
答案　春季以立春开始，谷雨结束；夏季以立夏开始，大暑结束；秋季以立秋开始，霜降结束；冬季以立冬开始，大寒结束。
导思
3.[综合思维]分析中纬度地区四季更替最明显的原因。
答案　中纬度地区正午太阳高度年变化幅度大，昼夜长短年变化幅度较大，且正午太阳高度和昼长同时达到最大值和最小值，单位面积地表获得的太阳辐射年变化幅度最大。
跟踪训练过关
读“五带分布图”，完成1～2题。
1.下列地区四季变化最明显的是
A.热带
B.北温带
C.北寒带
D.南寒带
√
热带地区终年正午太阳高度大，气温高，四季变化不明显；位于南北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，四季变化不明显；南、北温带，一年中正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。
跟踪训练过关
2.热带地区
A.无极昼极夜现象
B.无太阳直射现象
C.气温季节变化大
D.可以看到极光
√
热带地区无极昼极夜现象，有太阳直射现象；终年高温，气温季节变化小；纬度低，无法看到极光现象。故选A。
跟踪训练过关
(2023·江苏宿迁泗阳中学校考)民间自古流传
至今，作为指导农事补充历法的二十四节气已被
联合国教科文组织正式列入人类非物质文化遗产
名录。读“二十四节气图”，完成3～5题。
3.北京周边地区，冬小麦全生长期一般在265天
左右。根据节气图，当地小麦播种与收割时节大致接近于
A.立秋、夏至　　B.立秋、小满　　C.秋分、芒种　　D.秋分、立夏
√
北京属于暖温带地区，小麦一般秋季播种，初夏收割，芒种是指一年当中收割小麦最忙的季节，再向前推265天左右是秋分，当地小麦播种与收割时节大致接近于秋分、芒种，C正确。
跟踪训练过关
4.下列诗句所描述时间的日出方位与霜降这天日出方位相同的是
A.天街小雨润如酥，草色遥看近却无
B.处暑无三日，新凉直万金
C.谷雨初过换夹衣，园林零落到蔷薇
D.玉阶生白露，夜久侵罗袜
√
与霜降这天日出方位相同的是以冬至为对称的节气，此节气为雨水，雨水对应的诗句是“天街小雨润如酥，草色遥看近却无”，A正确。故选A。
跟踪训练过关
5.从含义上，可以对二十四节气进行归类，其中惊蛰反映的是
A.季节变化
B.水热状况
C.物候现象
D.作物长势
√
根据分析可知，惊蛰的含义是春雷始鸣，惊醒了蛰伏在土壤中冬眠的动物，因此反映的是物候现象。故选C。
课堂小结

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