资源简介

第11课时　正午太阳高度的变化　四季更替
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标
1.结合图示材料，掌握太阳高度角和正午太阳高度的概念和区别。
2．通过图像或区域，综合分析正午太阳高度的分布及变化规律，学会计算正午太阳高度。
3．正确理解正午太阳高度变化在人类生产、生活中的合理应用。
4．结合材料，掌握四季更替的形成及二十四节气的顺序，理解人类活动对二十四节气的利用。
必备知识梳理
一、正午太阳高度的变化
1．太阳高度角和正午太阳高度
(1)太阳高度角：太阳光线与________的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度是________；在晨昏线上，太阳高度是________。
(2)正午太阳高度：一天中太阳高度________值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的变化规律
(1)请在下图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
(2)纬度变化规律：同一时刻，正午太阳高度由____________所在纬度向南北两侧递减；距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，距离越近，则越大。
①夏至日：正午太阳高度由________向南北两方降低，北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度达到一年中的最大值；____各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中________折线所示。
②冬至日：正午太阳高度由________向南北两方降低，南回归线及其以南的纬度带，正午太阳高度达到一年中的最大值，________各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中____折线所示。
③春分日和秋分日：正午太阳高度由________向南北两方降低。如图中____折线所示。
(3)季节变化规律：太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。
如图所示：
二、四季更替
1．成因
2．划分(以北半球为例)
范围 类型
春季 夏季 秋季 冬季
天文四季 过渡季节 一年内白昼________、正午太阳高度________的季节 过渡季节 一年内白昼________、正午太阳高度________的季节
气候四季 3、4、5月 ______月 ______________月 ______月
[知识链接]　二十四节气图判读
(1)二十四节气
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
上半年来六廿一，下半年是八廿三。
(2)基本规律
①任意相邻的两个节气，时间上相隔约15天。
②相对于夏至或冬至对称的两个节气，太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地，此两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春。
【知识体系构建】
关键能力提升
能力点 正午太阳高度及应用
1.正午太阳高度的计算方法
公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。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。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
2．正午太阳高度的年变化幅度
(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到47°)，赤道上为23°26′，回归线上为47°。
(2)回归线与极圈之间：各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为47°)。
(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由47°减小到23°26′)，极圈上为47°，极点上为23°26′。
3．正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
(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。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(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，夏至日日影最短；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，冬至日日影最短；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)。
(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照射，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝ (H：冬至日正午太阳高度)。
(6)计算太阳能热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时太阳能热水器使用效果最佳。
[思维拓展]　等太阳高度线图
　
等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度角相等的各点连接而成的线)来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示：此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周随着球面的弯曲与直射点距离不断扩大，太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布，0°等太阳高度线为晨昏线。
[典例]　[2020·天津卷]图1为我国某地一住宅小区示意图，图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00 和16：00的日影。读图文材料，回答(1)～(2)题。
(1)该小区最可能位于(　　)
A．北京 B．银川
C．杭州 D．海口
(2)小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是(　　)
A．夏至日8：00～12：00
B．夏至日12：00～16：00
C．冬至日8：00～12：00
D．冬至日12：00～16：00
[解题能力培养]
[答案]　(1)　　　　　(2)　　　　
[借题发挥]　判断日影长短及方向
(1)日影长短
(2)日影朝向
[2022·福建卷]非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部，以便棚内作物进行光合作用，收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带(下图)。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响)，发现棚内地面遮阴带在2月26日出现，3月29日面积最大，一段时间后变小。据此完成1～2题。
1．棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在(　　)
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．仅支撑柱高度增加1米，则棚内正午地面最大遮阴带(　　)
A．出现日期提前，面积减小
B．出现日期提前，面积不变
C．出现日期推迟，面积增大
D．出现日期推迟，面积不变
感悟：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　随堂巩固训练
[海南卷]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。据此完成第1题。
1．某天的下午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)
[2024·九省联考广西卷]小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52′。下图为金字塔群景区示意图。据此完成2～3题。
2．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在(　　)
A．公园晨练 B．午间小憩
C．欣赏日落 D．仰望星空
3．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是(　　)
A．1月20日 B．3月15日
C．6月22日 D．10月15日
如图为安徽省平原地区某中学的操场和行道树示意图(晴天8：00前后，东操场大部分被行道树的树荫覆盖)。读图，完成第4题。
4．下列日期中，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大的是(　　)
A．5月1日 B．6月1日
C．7月1日 D．8月1日
“我看不到春花，看不到秋叶，没有季节之流转。静寂的可怖，不仅仅是声音的静寂，而且色彩、植被、山脉、村落及整个大地，都毫无变化，让我失去了时间意识。在这里，雨直直地下来，烟缕垂直地升起。”据此完成5～6题。
5．文字中描述的现象最可能出现在(　　)
A．欧洲西部 B．非洲南部
C．中国西北 D．马来群岛
6．推测“我看不到春花，看不到秋叶。没有季节之流转”的主要原因是(　　)
A．地处赤道，太阳高度较大
B．地处热带，全年高温
C．地处雨林，土壤比较贫瘠
D．地处低纬，没有四季变化
高分培优讲座③ 太阳视运动
1.太阳视运动
太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化，也能反映某地全年日出日落方向的变化。此处通常指地平线上方的判读。可通过太阳的升落先判断东西方向，再利用与普通地图上方向的判读方法“上北下南，左西右东”来定出方向坐标。
2．日出、日落方位
太阳直射点位置 日出、日落方位
无极昼地区 刚好出现极昼的地区
北半球 东北升，西北落 北极圈内：正北升，正北落
南半球 东南升，西南落 南极圈内：正南升，正南落
赤道 正东升，正西落
图示(北半球)
[特别提醒]　太阳方位判读
①北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
②南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在正南方天空，有时在正北方天空。
③太阳的周日运动：以上图中夏至日为例，太阳东北升—东南方天空—正南方天空—西南方天空—西北落。
针 对 训 练
1．[2022·上海卷]如图所示，记录的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太阳移动轨迹和日出日落时刻，据此判断观测者位于(　　)
A．北半球温带
B．北半球热带
C．南半球温带
D．南半球热带
[2021·浙江1月选考]我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。据此完成2～3题。
2．若乙为该日日出位置，则该窗朝向(　　)
A．正南 B．东北
C．正北 D．西南
3．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午太阳高度为83.8°，则该学生所在地最可能是(　　)
A．济南 B．广州
C．武汉 D．拉萨
[2024·河北石家庄一模]我国某中学组织学生采用竖直立杆的方式观测日影变化，杆长为1米。下图为当地二至日部分时刻(北京时间)杆影方位及长度，图中①点为立杆点。据此完成4～5题。
4．该中学所在城市最可能是(　　)
A．长春　　B．长沙 C．乌鲁木齐 D．杭州
5．夏至日，当地太阳视运动轨迹是(　　)
必备知识梳理
一、
1．(1)地平面　90°　0°　(2)最大
2．(1)
(2)太阳直射点　①北回归线　南半球　c　②南回归线　北半球　a　③赤道　b
二、
1．昼夜长短　正午太阳高度　太阳辐射
2．最长　最高　最短　最低　6、7、8　9、10、11　12、1、2
关键能力提升
能力点
[真题感悟]
[典例]　答案：(1)D　(2)C
[变式演练]
1～2.解析：第1题，根据所学知识，同一地区，太阳直射点纬度相同的日期，正午太阳高度角相同，根据材料2月26日棚内出现遮阴带，此后遮阴带面积逐渐增大，3月29日面积最大，此日后遮阴带面积不变，6月22日(夏至日)以后，太阳直射点南移，由于3月29日为春分日后8天左右，与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前8天左右，因此9月15日前后遮阴带面积最大，之后，随着太阳高度角继续降低，遮阴带移至棚外，棚内遮阴带开始变小，故B正确，A、C、D错误。该题选B。第2题，根据材料棚内最大遮阴带的面积和南北屋面保温被的宽度有关，南北保温被宽度范围越大，最大遮阴带面积最大，和支撑柱的高度无关，支撑柱变高时，最大遮阴带面积不变，但遮阴带全部移动到保温棚底部(此时面积最大)时的正午太阳高度角变大，出现的日期应比之前推迟，D正确，A、B、C错误。故选D。
答案：1.B　2.D
随堂巩固训练
1．解析：本题考查地球运动知识。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分时该地为正午12：00(太阳直射头顶)，通过计算得出该地经度为100°E，排除B项，故A项正确。
答案：A
2～3.解析：第2题，开罗时间指东2区区时，北京使用东8区区时，根据“东加西减”的方法可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D正确；公园晨练在早上，午间小憩在中午，欣赏日落在傍晚，与题意不符合，A、B、C错误。故选D。
第3题，结合所学地球运动知识可知，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日出东南，日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角51°52′时，即纬度差大于胡夫金字塔北面倾角的余角38°08′时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同半球减，异半球加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在38°08′－29°59′＝8°9′S以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度，每4天移动约1°”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间，结合题干四个选项A正确，B、C、D错误。故选A。
答案：2.D　3.A
4．解析：当太阳直射北回归线的时候，即6月22日前后，北半球白昼最长，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大，而题中给的四个日期最接近6月22日的是7月1日。
答案：C
5～6.解析：第5题，由题干材料“没有季节之流转”可知，该地无明显的季节变化，并且分布有植被、山地。马来群岛为热带雨林气候，全年高温多雨，无明显四季更替，植被覆盖率高，故选D。第6题，低纬度范围为0°～30°，包括热带和部分亚热带，而亚热带存在较明显的季节更替，而赤道附近地处热带，全年高温，没有明显的四季更替，B正确。
答案：5.D　6.B(共51张PPT)
第11课时　正午太阳高度的变化　四季更替
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标
1.结合图示材料，掌握太阳高度角和正午太阳高度的概念和区别。
2．通过图像或区域，综合分析正午太阳高度的分布及变化规律，学会计算正午太阳高度。
3．正确理解正午太阳高度变化在人类生产、生活中的合理应用。
4．结合材料，掌握四季更替的形成及二十四节气的顺序，理解人类活动对二十四节气的利用。
必备知识梳理
关键能力提升
随堂巩固训练
必备知识梳理
一、正午太阳高度的变化
1．太阳高度角和正午太阳高度
(1)太阳高度角：太阳光线与________的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度是________；在晨昏线上，太阳高度是________。
(2)正午太阳高度：一天中太阳高度________值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
地平面
90°
0°　
最大
2．正午太阳高度的变化规律
(1)请在下图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
(2)纬度变化规律：同一时刻，正午太阳高度由____________所在纬度向南北两侧递减；距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小，距离越近，则越大。
①夏至日：正午太阳高度由________向南北两方降低，北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度达到一年中的最大值；____各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中________折线所示。
②冬至日：正午太阳高度由________向南北两方降低，南回归线及其以南的纬度带，正午太阳高度达到一年中的最大值，________各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中____折线所示。
③春分日和秋分日：正午太阳高度由________向南北两方降低。如图中____折线所示。
太阳直射点
北回归线
南半球
c　
南回归线
北半球
a　
赤道
b
(3)季节变化规律：太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。
如图所示：
二、四季更替
1．成因
昼夜长短
正午太阳高度
太阳辐射
2．划分(以北半球为例)
范围 类型
春季 夏季 秋季 冬季
天文四季 过渡季节 一年内白昼_______、正午太阳高度______的季节 过渡季节 一年内白昼________、正午太阳高度________的季节
气候四季 3、4、5月 ______月 ________月 ______月
最长
最高
最短
最低
6、7、8
9、10、11
12、1、2
[知识链接]　二十四节气图判读
(1)二十四节气
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
上半年来六廿一，下半年是八廿三。
(2)基本规律
①任意相邻的两个节气，时间上相隔约15天。
②相对于夏至或冬至对称的两个节气，太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地，此两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春。
【知识体系构建】
关键能力提升
能力点 正午太阳高度及应用
1.正午太阳高度的计算方法
公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。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。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
2．正午太阳高度的年变化幅度
(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到47°)，赤道上为23°26′，回归线上为47°。
(2)回归线与极圈之间：各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为47°)。
(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由47°减小到23°26′)，极圈上为47°，极点上为23°26′。
3．正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
(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。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(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，夏至日日影最短；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，冬至日日影最短；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)。
(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照射，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝ (H：冬至日正午太阳高度)。
(6)计算太阳能热水器的安装角度
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时太阳能热水器使用效果最佳。
[思维拓展]　等太阳高度线图
　
等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度角相等的各点连接而成的线)来反映某一时刻太阳高度的全球分布状况。其实质是以太阳直射点为中心的昼半球俯视图。
如图所示：此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周随着球面的弯曲与直射点距离不断扩大，太阳高度角也不断减小。相同太阳高度的点连成的线呈同心圆分布，0°等太阳高度线为晨昏线。
[典例]　[2020·天津卷]图1为我国某地一住宅小区示意图，图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00 和16：00的日影。读图文材料，回答(1)～(2)题。
(1)该小区最可能位于(　　)
A．北京 B．银川
C．杭州 D．海口
(2)小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是(　　)
A．夏至日8：00～12：00
B．夏至日12：00～16：00
C．冬至日8：00～12：00
D．冬至日12：00～16：00
答案：(1)D　(2)C
[解题能力培养]
[借题发挥]　判断日影长短及方向
(1)日影长短
(2)日影朝向
[2022·福建卷]非对称结构保温大棚的保温被通常白天收卷至顶部，以便棚内作物进行光合作用，收卷的保温被在棚内地面形成遮阴带(下图)。陕西省某地理研学小组观测当地大棚正午地面遮阴带的年内变化(忽略收卷的保温被厚度影响)，发现棚内地面遮阴带在2月26日出现，3月29日面积最大，一段时间后变小。据此完成1～2题。
1．棚内正午地面遮阴带面积开始变小的日期出现在(　　)
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
答案：B　
解析：第1题，根据所学知识，同一地区，太阳直射点纬度相同的日期，正午太阳高度角相同，根据材料2月26日棚内出现遮阴带，此后遮阴带面积逐渐增大，3月29日面积最大，此日后遮阴带面积不变，6月22日(夏至日)以后，太阳直射点南移，由于3月29日为春分日后8天左右，与该日正午太阳高度相同的日期为秋分日前8天左右，因此9月15日前后遮阴带面积最大，之后，随着太阳高度角继续降低，遮阴带移至棚外，棚内遮阴带开始变小，故B正确，A、C、D错误。该题选B。
2．仅支撑柱高度增加1米，则棚内正午地面最大遮阴带(　　)
A．出现日期提前，面积减小
B．出现日期提前，面积不变
C．出现日期推迟，面积增大
D．出现日期推迟，面积不变
答案：D
解析：第2题，根据材料棚内最大遮阴带的面积和南北屋面保温被的宽度有关，南北保温被宽度范围越大，最大遮阴带面积最大，和支撑柱的高度无关，支撑柱变高时，最大遮阴带面积不变，但遮阴带全部移动到保温棚底部(此时面积最大)时的正午太阳高度角变大，出现的日期应比之前推迟，D正确，A、B、C错误。故选D。
随堂巩固训练
[海南卷]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。据此完成第1题。
1．某天的下午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)
答案：A
解析：本题考查地球运动知识。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分时该地为正午12：00(太阳直射头顶)，通过计算得出该地经度为100°E，排除B项，故A项正确。
[2024·九省联考广西卷]小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52′。下图为金字塔群景区示意图。据此完成2～3题。
2．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在(　　)
A．公园晨练 B．午间小憩
C．欣赏日落 D．仰望星空
答案：D　
解析：第2题，开罗时间指东2区区时，北京使用东8区区时，根据“东加西减”的方法可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D正确；公园晨练在早上，午间小憩在中午，欣赏日落在傍晚，与题意不符合，A、B、C错误。故选D。
3．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是(　　)
A．1月20日 B．3月15日 C．6月22日 D．10月15日
答案：A
解析：第3题，结合所学地球运动知识可知，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日出东南，日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角51°52′时，即纬度差大于胡夫金字塔北面倾角的余角38°08′时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同半球减，异半球加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在38°08′－29°59′＝8°9′S以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度，每4天移动约1°”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间，结合题干四个选项A正确，B、C、D错误。故选A。
如图为安徽省平原地区某中学的操场和行道树示意图(晴天8：00前后，东操场大部分被行道树的树荫覆盖)。读图，完成第4题。
4．下列日期中，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大的是(　　)
A．5月1日 B．6月1日
C．7月1日 D．8月1日
答案：C
解析：当太阳直射北回归线的时候，即6月22日前后，北半球白昼最长，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大，而题中给的四个日期最接近6月22日的是7月1日。
“我看不到春花，看不到秋叶，没有季节之流转。静寂的可怖，不仅仅是声音的静寂，而且色彩、植被、山脉、村落及整个大地，都毫无变化，让我失去了时间意识。在这里，雨直直地下来，烟缕垂直地升起。”据此完成5～6题。
5．文字中描述的现象最可能出现在(　　)
A．欧洲西部 B．非洲南部
C．中国西北 D．马来群岛
答案：D　
解析：第5题，由题干材料“没有季节之流转”可知，该地无明显的季节变化，并且分布有植被、山地。马来群岛为热带雨林气候，全年高温多雨，无明显四季更替，植被覆盖率高，故选D。
6．推测“我看不到春花，看不到秋叶。没有季节之流转”的主要原因是(　　)
A．地处赤道，太阳高度较大
B．地处热带，全年高温
C．地处雨林，土壤比较贫瘠
D．地处低纬，没有四季变化
答案：B
解析：第6题，低纬度范围为0°～30°，包括热带和部分亚热带，而亚热带存在较明显的季节更替，而赤道附近地处热带，全年高温，没有明显的四季更替，B正确。
高分培优讲座③ 太阳视运动
1.太阳视运动
太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化，也能反映某地全年日出日落方向的变化。此处通常指地平线上方的判读。可通过太阳的升落先判断东西方向，再利用与普通地图上方向的判读方法“上北下南，左西右东”来定出方向坐标。
2．日出、日落方位
太阳直射点位置 日出、日落方位
无极昼地区 刚好出现极昼的地区
北半球 东北升，西北落 北极圈内：
正北升，正北落
南半球 东南升，西南落 南极圈内：
正南升，正南落
赤道 正东升，正西落
图示(北半球)
[特别提醒]　太阳方位判读
①北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
②南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在正南方天空，有时在正北方天空。
③太阳的周日运动：以上图中夏至日为例，太阳东北升—东南方天空—正南方天空—西南方天空—西北落。
1．[2022·上海卷]如图所示，记录的是某地6月22日、9月23日和12月22日的太阳移动轨迹和日出日落时刻，据此判断观测者位于(　　)
A．北半球温带
B．北半球热带
C．南半球温带
D．南半球热带
答案：C
解析：由图可知该地正午太阳终年在其北方，可知该地在南半球，A、B错误；6月22日，7：26日出，16：34日落，该地昼短夜长；12月22日，4：34日出，19：26日落，该地昼长夜短。昼长夜长差异大，故该地位于温带。故选C。
[2021·浙江1月选考]我国某中学生发现，在书桌的固定观测点上，每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落。下图为该日日出、日落的位置示意图。据此完成2～3题。
2．若乙为该日日出位置，则该窗朝向(　　)
A．正南 B．东北
C．正北 D．西南
答案：C　
解析：第2题，夏半年，我国日出东北、日落西北；冬半年，我国日出东南、日落西南；春秋分，正东日出、正西日落。如图中甲乙在180°的视线范围内，时间上不可能是春秋分，空间上应面向正北或正南。若乙为该日日出位置，甲则为日落位置，结合前面所述，则该窗朝向正北。
3．若该日日出为北京时间6点56分，日落地方时为18点59分，正午太阳高度为83.8°，则该学生所在地最可能是(　　)
A．济南 B．广州
C．武汉 D．拉萨
答案：D
解析：第3题，正午太阳高度能达到83.8°的城市应在30°N以内，且为昼长夜短的夏半年。日落地方时距正午相差6小时59分，则日出地方时也应相差6小时59分，即日出地方时为5点01分，这与北京时间(中央经线120°地方时，东八区区时)相差1小时55分，约30°经度，该地经度约为东经90°，最有可能是拉萨。
[2024·河北石家庄一模]我国某中学组织学生采用竖直立杆的方式观测日影变化，杆长为1米。下图为当地二至日部分时刻(北京时间)杆影方位及长度，图中①点为立杆点。据此完成4～5题。
4．该中学所在城市最可能是(　　)
A．长春　　B．长沙 C．乌鲁木齐 D．杭州
答案：B　
解析：第4题，读图，甲日杆影在北京时间9时和16时的影长相等，因此该地在北京时间12：30时为正午，即北京时间12：30时，该地地方时为12时，可求得该地经度为112.5°E。该中学所在城市最可能是长沙市，B正确；长春经度大约为125°E，乌鲁木齐经度大约为88°E，杭州经度大约为120°E。
5．夏至日，当地太阳视运动轨迹是(　　)
答案：B　
解析：第5题，夏至日，该地日出时太阳在东北方位，正午时太阳在正南，日落时太阳在西北方位。故选B。课时作业11　正午太阳高度的变化　四季更替
读某地某时段正午物影变化示意图，完成1～3题。
1．图中N点日期可能为(　　)
A.5月6日左右 B．8月7日左右
C.11月7日左右 D．2月6日左右
2．该地纬度最可能位于(　　)
A.赤道 　 B．11.5°S
C.11.5°N D．23°26′N
3．若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球(　　)
A.春分日 B．夏至日
C.秋分日 D．冬至日
下图为我国某地同一个月1日和28日两日太阳视运动线路图(图示时间为地方时)。读图，完成4～5题。
4．该月可能是(　　)
A.2月　　B．5月 C．8月　　D．11月
5．该月从1日到28日，该地(　　)
A.正午太阳高度逐渐变小
B.日落方位逐渐向南偏移
C.正午太阳高度逐渐变大
D.日出方位逐渐向南偏移
[2024·湖南长沙市高三开学考试]在光伏电站工程中，绝大多数支架为固定支架。我国湖北省某地(31.5°N，113.5°E)海拔65米，固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向。目前该地将部分光伏组件改成可转动支架(如下图所示)以提高对太阳辐射的利用率。(sin 14°≈0.24、cos 14°≈0.97、sin 35°≈0.57、cos 35°≈0.82)。据此完成6～8题。
6．若不考虑天气变化，该地固定支架光伏组件获得太阳辐射能最多的月份是(　　)
A.3月　　B．5月 C．9月　　D．1月
7．若将支架改为可转动型，则北京时间12时时光伏组件应朝向(　　)
A.西北　　B．西南 C．东北　　D．东南
8．为避免遮蔽阳光和浪费土地，改为可转动支架后两组光伏组件的距离L大约为(　　)
A.2.1米 B．2.4米
C.3.5米 D．8.3米
如图为某日四地太阳高度变化图(时间为北京时间)。读图，完成9～10题。
9．四地纬度由低到高的排序是(　　)
A.甲乙丙丁 B．乙丙丁甲
C.丙丁甲乙 D．乙丙甲丁
10．该日一个月以后(　　)
A.甲地正午太阳高度变大
B.乙地白昼时间逐渐变长
C.丙地昼夜长短差值缩小
D.丁地日出方位偏离正东
下图为我国某科考队员在北极黄河站(78°55′N，11°56′E)极昼期第一天拍摄的太阳视运动轨迹合成图(每两小时拍摄一次)。据此完成11～12题。
11．拍摄P位置的太阳轨迹时，摄影机镜头朝向(　　)
A.正北　　B．正南 C．正西　　D．正东
12．当太阳位于图中Q位置时，北京某中学观察到太阳位于(　　)
A.东北　　B．西北 C．东南　　D．西南
[2024·安徽阜阳期末]下图为江苏南京(32°N，119°E)某中学的胡老师于北京时间11月25日16：09拍摄的一张照片。据此完成13～15题。
13．该学校当日的正午太阳高度接近(　　)
A.34° 　 　 B．40° 　 　C．50° 　 　 D．55°
14．照片中教学楼的朝向为(　　)
A.东南 B．正南
C.西南 D．西北
15．若条件允许，胡老师能再次拍摄到同样效果的照片的日期大概在(　　)
A.12月22日 B．1月18日
C.2月25日 D．4月17日
如图为某地一年中正午太阳高度变化示意图，图中M、N分别为EH、HF的中点，H日该地正午太阳位于正北方。读图，完成16～17题。
16．该地的地理纬度可能是(　　)
A.18°34′S B．18°34′N
C.23°26′S D．23°26′N
17．从E至M期间(　　)
A.地球公转速度加快
B.扬州白昼变短，黑夜变长
C.该地日出方位东偏南
D.南半球正午太阳高度变小
[2024·四川省成都市一诊]楼盘房屋朝向影响屋内采光和通风散热，楼盘所在位置、交通、环境等条件影响房屋的销售单价。下图为30°N我国东部某城市一小区楼盘分布示意图。据此完成18～19题。
18．综合考虑，推测单价最高的住宅楼是(　　)
A.住宅① B．住宅② C．住宅③ D．住宅④
19．住宅⑤每层楼有四套三面开窗的房屋，就夏季而言，朝向最好的是(　　)
A.M套 B．N套 C．P套 D．Q套
二十四节气歌如下：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”据此完成20～21题。
20．《清嘉录》中记载：“小满乍来，蚕妇煮茧，治车缫丝，昼夜操作”。小满节气日期大致为(　　)
A.5月5日 B．5月21日
C.6月5日 D．7月7日
21．岳阳市某中学学生观察发现日出方位由东南逐渐向东北方向变化，则该中学生观察的时段在(　　)
A.惊蛰到立夏 B．立夏到小暑
C.白露到立冬 D．立冬到小寒
日出、日落方位角皆以目标物正北方向为起始方向，以太阳光的入射方向为终止方向，按顺时针方向所测量的角度，其取值范围是0°到360°。下图为我国二十四节气图。下表为天津和上海部分节气日出方位角统计表。据此完成22～24题。
日出方位角(度) 春分 立夏 夏至 立秋 秋分
天津 90 68 58 68 90
上海 90 70 62 70 90
22.推测立春时，天津的日落方位角是(　　)
A.68° B．112° C．248° D．292°
23．芒种到白露期间(　　)
A.天津市正午太阳高度先减小后增大
B.地球公转速度先变快后变慢
C.上海市昼夜长短差值先增大后减小
D.西沙永暑岛正午旗杆影子变长
24．图示二十四节气中，关于太阳对称的两个节气日最可能出现的是(　　)
A.两节气日期都相差180天
B.两节气日正午太阳高度都相等
C.太阳视运动轨迹出没方位相同
D.两节气日的昼夜长短正好相反
1～3.解析：第1题，读图可知，自M日至N日，该地影长先逐渐变长后逐渐变短，且两日关于夏至日对称，因此N日约在8月7日左右，B正确。第2题，5月5日，该地物体正午影长为0，说明该日有太阳直射现象，说明该地位于赤道和北回归线之间。由于太阳直射点1个月约跨越8个纬度，1天约移动0.26个纬度，3月21日(春分日)太阳直射赤道，因此5月5日太阳直射纬度约为11.5°N，C正确。第3题，某地正午太阳高度角＝90°－直射点与当地的纬度差。该日该地正午太阳高度为55°，因此直射点与当地的纬度差为35°，由上题计算出该地纬度约为11.5°N，故该日太阳直射23°26′S，北半球为冬至日，D正确。
答案：1.B　2.C　3.D
4～5.解析：第4题，图示两天昼长都小于12小时，说明太阳直射点位于南半球，为北半球冬半年；同时1日昼长比28日短，说明该月昼长逐渐变长，则太阳直射点向北移动。据此可判断可能是2月。第5题，因该地位于北半球，由上题分析可知，太阳直射点向北移动，则该地从1日到28日，正午太阳高度逐渐变大，日出、日落逐渐偏北。
答案：4.A　5.C
6～8.解析：第6题，固定支架光伏组件的倾角一般为14°，且朝向正南方向。若不考虑天气变化，该地固定支架光伏组件获得太阳辐射能最多的月份的正午太阳高度约为76°。当地纬度为31.5°N，由“正午太阳高度计算公式α＝90°－纬度差”计算可知，此时太阳直射点的纬度约为17.5°N。结合选项判断，5月太阳直射点的纬度位置最为接近17.5°N。故选B。第7题，当地经度为113.5°E，当北京时间为12时时，该地地方时在12时之前，为上午，太阳方位为东南，为获得最好的发电效果，光伏组件应朝向东南。故选D。第8题，为避免遮光和浪费土地，改为可转动支架后两组光伏组件的距离L应为冬至日正午光伏组件的影长。冬至日时太阳能组件倾角＝90°－正午太阳高度＝纬度差＝31.5°＋23.5°＝55°，光伏组件长度为2米，因此影长L＝2/sin(90－55)°≈3.5米。故选C。
答案：6.B　7.D　8.C
9～10.解析：第9题，读图可知，四地中，乙地6时日出，18时日落，位于赤道上，纬度最低，A、C错。丙地正午接近直射，纬度较低。根据甲、丁两地日出、日落时间可知，两地分别在南北两半球，甲地夜长比丁地昼长短，判断甲地纬度更高，B对，D错。第10题，没有日期，不知太阳直射点移动方向，该日一个月以后，甲地正午太阳高度可能变小，A错。乙地白昼时间不变，B错。根据丙地昼长可知，丙地可能位于回归线上，此时是直射，一个月后，肯定不是直射，丙地昼长变短，昼夜长短差值缩小，C对。丁地日出方位靠近正东，D错。
答案：9.B　10.C
11～12.解析：第11题，根据材料，黄河站位于北半球，该日极昼，正午太阳位于正南方向，极昼期0时太阳位于正北方向，P点是该日太阳高度最小的时候，正值0时，故摄影机镜头朝向正北，故选A。第12题，图中太阳位置是每两小时拍摄一次的太阳位置，根据太阳高度判断，位置最高时为正午12时，位置最低时为0时。当太阳位于图中Q位置时，北极黄河站(78°55′N，11°56′E)地方时大约为6时，此时北京(116°E)的地方时约为13时，太阳位于西南方向，故选D。
答案：11.A　12.D
13～15.解析：第13题，太阳直射点平均每4天移动约1个纬度，12月22日(冬至日)太阳直射点位于23°26′S，则11月25日太阳直射点大约位于17°S，由此计算，南京11月25日的正午太阳高度＝90°－(17°＋32°)＝41°，故选B。第14题，北京时间(120°E的地方时)16：09时，南京的地方时为16：05，此时太阳位于西南方，据图判断，此时太阳方位与教学楼走向一致，因此教学楼为东北—西南走向，朝向东南。故选A。第15题，当日期关于冬至日对称时，同纬度地区太阳方位和昼夜长短情况一致。11月25日至12月22日(冬至日)约27天，而12月22日到1月18日也是27天，这两天的昼夜长短和日出、日落状况大体一致，故选B。
答案：13.B　14.A　15.B
16～17.解析：第16题，根据题意，图中E(F)、H处是二至日，M、N为二分日。该地一年中正午太阳高度有两日为90°，说明该地一年内有两次太阳直射现象，应位于南、北回归线之间，而南、北回归线上一年内只有一次太阳直射现象，所以排除选项C、D。H日正午太阳位于正北方，说明直射点位于北回归线，故该地位于北半球，H日为夏至日，选B。第17题，据上题分析，E(F)为冬至日，H为夏至日，M为春分日，N为秋分日。1月初地球公转速度最快，从E至M期间，为冬至日到春分日，地球公转速度先加快后减慢；扬州白昼变长，黑夜变短；该地日出方位东偏南，C正确；南回归线以南地区正午太阳高度变小。选C。
答案：16.B　17.C
18～19.解析：第18题，材料中指出：“楼盘所在位置、交通、环境等条件影响房屋的销售单价。”该地位于30°N我国东部某城市，正午太阳朝南，属于季风气候区，盛行西北－东南风，为保证屋内采光和通风散热，街道应与子午线成30°～60°夹角，①②住宅楼建筑朝向不利于采光和通风散热。住宅②③临近主干道，环境嘈杂，房价不是最高，住宅④临近公园，底层没有商业活动，环境舒适，距离次级街道和主干道都较近，交通便利，房价最高，故选D。第19题，该地为30°N我国东部某城市一小区，则夏季盛行东南风，结合图中指向标及三面开窗等信息可判断，P、M通透性更好，排除B、D；夏季气温高、太阳高度大，房屋朝向应该回避下午西晒，M套窗户有两面受到西晒，排除A。综上分析可知，P套朝向最好，故选C。
答案：18.D　19.C
20～21.解析：第20题，根据二十四节气的顺序可知，小满在夏至之前，相隔一个月，故B正确。第21题，日出方位由东南向东北移动，说明太阳直射点由南半球移动到北半球，故A正确。
答案：20.B　21.A
22～24.解析：第22题，据材料可知，正北方向为0°，因为春、秋分日全球昼夜平分，日出方向为正东方，因此可知正东方向为90°，以此类推，正南为180°，正西为270°。根据图表可知立春节气为冬半年，天津日落方向应为西偏南，因此方位角应不足且接近270°。选项中只有248°最符合这一条件，C正确。第23题，芒种到白露期间，太阳直射点在北半球，先向北移动到北回归线，再向南移动。此期间天津正午太阳高度先变大后变小，A错误；地球先接近远日点，再远离，则公转速度先变慢后变快，B错误；上海市昼长先变长后变短，则昼夜长短差值先变大，再变小，C正确；西沙永暑岛纬度大约为9°N，太阳直射点先远离，再接近，则影长先变长，再变短，D错误。第24题，关于太阳对称的两个节气大约相差180天，但不一定都是180天，A错误；两节气日太阳直射点的纬度不一定相同，则正午太阳高度不一定相同，太阳运动的出没轨迹也不一定相同，B、C错误；两节气日太阳直射点的半球相反，纬度相同，则两日昼夜长短相反，D正确。
答案：22.C　23.C　24.D

展开更多......

收起↑