资源简介

(共66张PPT)
第一部分 自然地理
第二章　宇宙中的地球
第四讲　地球的运动
课时5　正午太阳高度的变化
课程标准 结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标 1．结合光照图，掌握正午太阳高度的时空变化规律。
2．结合光照图，掌握正午太阳高度的计算。
知识图谱
夯实·必备知识
1．太阳高度和正午太阳高度的区别
太阳光线与地平面的交角，叫作太阳高度角，简称太阳高度(下图甲所示)。一天中太阳高度____值出现在正午，称为正午太阳高度(下图乙所示)。
最大
2．正午太阳高度的变化规律
(1)纬度变化规律
同一时刻，各地正午太阳高度从__________所在纬度向南北两侧递减。
时间 正午太阳高度的变化规律
春分日和秋分日 由____向南北两方降低
夏至日 由________向南北两方降低
冬至日 由________向南北两方降低
太阳直射点
赤道
北回归线
南回归线
(2)季节变化规律
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至 ________及其以北的纬度带 ______各纬度
冬至 ________及其以南的纬度带 ______各纬度
春、秋分 ____ 南北两极点
北回归线
南半球
南回归线
北半球
赤道
方法技巧
(1)看太阳直射点的位置，比较正午太阳高度大小
“远小近大”：即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。
(2)看太阳直射点的移动，确定正午太阳高度的变化
“来增去减”：即太阳直射点向本地所在纬线移动，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示：
重难突破
1．不同区域的正午太阳高度年变化规律
(1)回归线之间：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。如下图所示：
(2)回归线上：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。如下图所示：
(3)回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值。如下图所示：
2．正午太阳高度的计算方法
公式：H＝90°－两点纬度差。
“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，则两点纬度数“大数减小数”；两点分别属于南、北半球，则两点纬度数相加。如下图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点和C点的正午太阳高度计算如下：
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′。
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，此时当地的地方时为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)，北半球夏至日日影最长，北半球冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午的日
影北半球夏至日朝向正南，北半球冬至日朝
向正北，太阳直射时日影最短(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·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度

集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如上图，α＋H＝90°时效果最佳。
提升·素养能力
(2025·湖南卷)中欧地区城市夏季常出现热浪天气，街道两侧建筑物和树木的阴影可缓解行人的热感，行人热感可用生理等效温度(P)衡量。图1示意中欧地区某市(48°N，8°E)一条东西向街道行道树布置，图2示意该街道某年夏至日(天气晴朗、风力微弱)当地时间9－15时P平均值的分布。tan65.5°≈2.19。据此完成(1)～(2)题。
(1)甲、乙两处P平均值的差异主要源于(　　)
A．全时段两侧建筑物的遮阴 B．上午西侧行道树的遮阴
C．全时段东侧行道树的遮阴 D．下午西侧行道树的遮阴
(2)同样情境下，若降低两侧建筑物高度至10米，乙、丙两处P平均值的差异将(　　)
A．变小 B．变大
C．不变 D．不确定
√
√
本题组重在培养学生的要素综合、时空综合、比较思维、逻辑推理能力。
关键信息 信息1：中欧地区某市(48°N，8°E)
信息2：街道呈东西方向
信息3：夏至日当地时间9－15时
信息4：tan65.5°≈2.19
信息5：图1建筑物与行道树的空间分布，建筑物与街道间距4 m
信息6：图2中的指向标，甲、乙、丙的空间格局
信息7：建筑物高40 m，街道宽度20 m
信息8：甲处P平均值(生理等效温度)<37 ℃，乙处P平均值为37～41 ℃，丙处P平均值<37 ℃
调用 知识 正午太阳高度的计算；太阳视运动；日影方向与长度变化
信息解读与逻辑推理 第(1)题，信息8→甲处生理等效温度____乙处
信息1、2、3→9—12时，太阳光线从____射入，阳光照不到西侧街道，甲、乙两处受东侧行道树遮阴，P平均值差异____；12－15时，太阳光线从____射入，部分光线受到行道树的阻挡，甲刚好位于行道树树荫处，而乙在树荫外→甲处P平均值低于乙处
低于
东南
不大
西南
信息解读与逻辑推理 信息6→甲、乙两处均位于南侧建筑物的北方，距离约为6 m，且乙处位于东西街道更居中的位置→建筑物对乙处的遮阴效果____→与信息8不符→建筑物的遮阴不是主要原因
第(2)题，信息1、3→当地正午太阳高度H＝90°－(48°－23.5°)＝__________；信息4→当地正午南侧10米高度建筑物的影子长度大致为10米÷2.19＝4.57米＋信息6→乙处位于南侧建筑物的北方，距离约为6米，大于4.57米→正午时南侧建筑物不能为乙处遮阴，可以为丙处遮阴→乙处P平均值将____，丙处P平均值________→乙、丙两处P平均值的差异将____
更好
65.5°
变大
基本不变
变大
(2025·衢州期末)某校学生开展当地正午太阳高度年变化规律的探究活动。如图为某学生在二分二至日12时40分(北京时间)绘制的规律图。据此完成1～2题。
1．该地的经纬度为(　　)
A．110°E，20°N B．110°E，10°N
C．130°E，10°S D．130°E，20°S
2．乙至丁期间，正午时该学生观测到自身人影(　　)
A．越来越短 B．先变长后变短
C．越来越长 D．先变短后变长
√
√
1．A　 2．D　[第1题，探究的是当地正午太阳高度年变化规律，所以对应当地地方时应是12时，此时北京时间(120°E地方时)是12：40，时间比12时早40分钟，说明当地在120°E以西10°，所以当地经度是110°E；二分二至日内甲、丙当地正午太阳高度一致，乙、丁不同，说明甲、丙是二分日，此时太阳直射赤道，当地正午太阳在正南，说明当地在赤道以北的北半球。二分日正午太阳高度h＝90°－当地纬度，丁时正午太阳在正北，应为夏至日时的正午太阳
高度，为h＋16.5°＝90°－(23.5°－90°＋h)，得h＝70°，所以当地纬度是20°N。A正确。第2题，乙为冬至日，丁为夏至日，由乙至丁期间，太阳直射点纬度由23.5°S到23.5°N，太阳直射点纬度由23.5°S到20°N期间，当地正午日影应越来越短，但太阳直射点纬度由20°N到23.5°N期间，当地正午日影越来越长，所以乙至丁期间，正午时该学生观测到自身人影应是先变短后变长，D正确。]
(2025·眉山期末)夏季为了降低室内的温度，沿街门面一般会在门窗上方安装长度可伸缩的遮阳棚。读遮阳棚示意图，完成3～4题。
3．在门高和安装倾角相同的情况下，夏至日的正午遮阳棚应伸出最长的城市是(　　)
A．海口(20°N) B．广州(23°N)
C．成都(30°N) D．北京(40°N)
4．6月份，眉山(30°N)地区正午遮阳棚应(　　)
A．逐渐调长 B．逐渐调短
C．先调长后调短 D．先调短后调长
√
√
3．D　4．D　[第3题，夏至日太阳直射北回归线，越靠近北回归线(太阳直射点)的地点正午太阳高度越大。正午太阳高度越大，遮阳棚伸出距离越短，结合选项可知，北京距离北回归线最远，正午太阳高度最小，在门高和安装倾角相同的情况下，夏至日的正午遮阳棚应伸出最长，D正确。第4题，眉山位于北回归线以北地区，6月1日至6月22日左右太阳直射点一直北移至北回归线，正午太阳高度一直变大，正午遮阳棚应调短；6月22日至6月30日，太阳直射点南移，正午太阳高度变小，正午遮阳棚应调长，故6月份，眉山(30°N)地区正午遮阳棚应先调短后调长，D正确。]
课时数智作业(十一)　正午太阳高度的变化
(建议用时：30分钟，分值：54分)
选择题(共18小题，每小题3分，共54分，每个小题只有一个选项符合题目要求。)
(2025·赣州期中)某地地理爱好者对当
地正午阳光进行观测，右图是来自观测地的
记录图。据此完成1～3题。
1．该观测地位于(　　)
A．北回归线 B．南回归线
C．北半球热带 D．南半球热带
2．该观测地3月21日正午太阳高度为(　　)
A．66°26′ B．66°34′
C．86°26′ D．86°34′
√
√
3．该观测地9月23日与12月22日正午太阳(　　)
A．方位和高度都相同
B．方位和高度都不同
C．方位相同，高度不同
D．方位不同，高度相同
√
1．C　2．D　3．C　[第1题，此时为6月22日，太阳直射在北回归线，观测地的正午太阳高度与直射点相差20°，表示观测地与北回归线的纬度差为20°，可算出观测地的纬度为3°26′N，处于北半球热带，C正确。第2题，由上题可知，当地纬度为3°26′N，正午太阳高度＝90°－纬度差(直射点与观测地)，3月21日太阳直射赤道，当地正午太阳高度为90－3°26′＝86°34′，D正确。第3题，9月23日太阳直射赤道，12月22日太阳直射南回归线，两日的直射点与当地的纬度差不同，所以正午太阳高度不同，两日的直射点都位于当地以南，正午太阳都在正南方向，故方位相同，高度不同，C正确。]
(2025·张家口期末)某校地理研学小组通过绘制示意图认识正午太阳高度变化规律。该小组选取甲、乙两地进行对比研究。如图为该小组根据研究绘制的甲、乙两地年内正午太阳高度及方位变化示意图。据此完成4～5题。
4．甲地纬度可能是(　　)
A．0° B．10°S
C．20°N D．23.5°S
5．甲、乙两地正午太阳高度差一直增大的时段有(　　)
①6月22日—7月22日　②3月21日—3月30日
③5月22日—6月22日　④12月16日—12月22日
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
√
√
4．C　5．C　[第4题，甲地一年中大部分时间正午太阳方位在南，少部分时间在北，说明甲地在南北回归线之间且靠近北回归线，20°N符合，C正确。第5题，乙地全年正午太阳方位在北，最大正午太阳高度为90°，判断乙地纬度为23°26′S。根据所学知识可知，7月22日太阳直射点约位于20°N，5月22日太阳直射点也大致位于20°N。6月22日—7月22日两地正午太阳高度都增大，差值不会增大，①错误；3月21日—3月30日，甲地正午太阳高度大于乙地，随着太阳直射点北移，甲地正午太阳高度不断增大，而乙地正午太阳
高度不断减小，所以甲、乙两地正午太阳高度差一直增大，②正确；5月22日—6月22日两地正午太阳高度都变小，差值不会增大，③错误；12月16日两日的12月22日甲地太阳高度变小，乙地正午太阳高度变大，甲、乙两地正午太阳高度差变大，④正确。故选C。]
(2025·绍兴期末)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制了某日北极星光线和正午太阳光线位置关系图。下图为该日北极星光线和正午太阳光线位置关系示意图。据此完成6～7题。
6．图示日期最有可能的是(　　)
A．立秋 B．秋分
C．立冬 D．冬至
7．北极星光线和正午太阳光线的夹角增大期间，该地会发生的是
(　　)
A．出现一次直射现象 B．昼夜差距越来越大
C．太阳始终在正南方 D．昼变长，夜比昼长
√
√
6．D　 7．A　[第6题，北极星光线与地平面之间的夹角为当地所在的纬度，即当地位于20°N，正午太阳光线与地平面的夹角为正午太阳高度，即当地正午太阳高度为46.5°，根据正午太阳高度计算公式可得出太阳直射的纬度＝90°－46.5°－20°＝23.5°S，故此时为冬至日，D正确。第7题，北极星光线与地面的夹角为当地的纬度，正午太阳高度在太阳直射20°N达到最大值，故北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角在太阳直射20°N达到最小值，冬至日达到最大值，北极星光线和正午太阳光线的夹角增大期间，该地
正午太阳高度减小，从太阳直射20°N到冬至日，太阳直射点直射该地后远离该地，向南移动，该地正午太阳高度从90°开始减小，该地出现一次直射现象，A正确；太阳直射点由20°N向南移动过程中，该地昼长夜短，昼变短夜变长，到秋分日昼夜平分，后昼长小于夜长，故昼夜差距先变小后增大，B、D错误；太阳方位随时间变化，C错误。]
(2025·永州期末)我国南方某中学的地理活动小组，用立杆(杆长1 m)见影的方法测量一日内的影长、影向变化，下表是某日部分时刻测得的影长及影向方位角(方位角以正北为0°，顺时针旋转的角度)。据此完成8～10题。
北京时间10：40 北京时间12：36 北京时间14：40
影向方位角 影长 影向方 位角 影长 影向方 位角 影长
330° X(m) 359° 1.2 m 30° Y(m)
8．该中学的经度位置是(　　)
A．100°E B．110°E
C．120°E D．130°E
9．该日(　　)
A．昼夜等长 B．日出东北
C．日出东南 D．日出正东
√
√
10．X与Y的关系是(　　)
A．X＝Y B．X>Y
C．X√
8．B　9．C　 10．A　[第8题，方位角以正北为0°，顺时针旋转的角度，表中显示北京时间12：36，该地杆影朝向接近正北，说明此时该地地方时为12时，北京时间是120°E的地方时，两地时差为36分钟，经度相差9°，则该中学位于北京西侧，故经度约为110°E。故选B。第9题，据方位角以正北为0°，顺时针旋转的角度，结合表格中该地影向方位角的变化可知，北京时间10：40影子在西北，北京时间14：40影子在东北，故太阳先在东南，后向正南
移动，再向西南移动；由于当地正午影长为1.2 m，说明正午太阳高度小于45°；该地位于我国南方，春秋分的正午太阳高度约为60°，故得出此时为冬半年，太阳直射南半球，日出东南，北半球昼短夜长，C正确。第10题，读表格可知，北京时间10：40影向方位角与北京时间14：40影向方位角关于正北方向对称，故影长相等，A正确。]
(2025·深圳期末)圭表是古代用于度量正午日影长度的仪器，能帮助人们判断二分二至日。下图为某学校的圭表示意图，圭上的刻度代表二分二至日及其正午太阳高度。据此完成11～12题。
11．丙刻度对应的节气最可能是(　　)
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
12．该学校最可能位于(　　)
A．海口(110°E，20°N)
B．成都(104°E，30°N)
C．北京(116°E，40°N)
D．哈尔滨(125°E，44°N)
√
√
11．B　12．B　[第11题，圭表根据正午太阳日影长度和太阳高度来确定二分二至日，其中甲刻度对应的正午太阳高度角最小，日影最长，应为该地冬至；丙刻度对应的正午太阳高度角最大，日影最短，应为该地夏至；乙刻度位于中间，对应春分及秋分，B正确。第12题，乙地代表春分及秋分，此时太阳直射赤道，该地正午太阳高度角为60°，由正午太阳高度角计算公式H＝90°－纬度差可推算出，该地纬度与赤道纬度差为30°；一年中，正午时太阳始终位于正南方，说明该地位于北回归线以北地区，故该地的纬度为30°N，B正确。]
(2025·太原期末)成都籍学生小张正在石家庄市就读大学，他发现大学宿舍和自家的阳台均安装了自动上下伸缩式晾衣架(下图)，并保证晴天正午时阳光恰好能照射到晾衣架上，且两地阳台的格局、方位以及晾衣架安装位置基本一致。据此完成13～14题。
13．在同一晴天，地方时分别为当地正午时，两地阳台晾衣架绳索伸长的幅度(　　)
A．全年成都等于石家庄
B．冬季成都小于石家庄
C．全年成都大于石家庄
D．夏季成都小于石家庄
√
14．某个晴天的正午时刻，小张在宿舍阳台晾衣服时，他妈妈在老家看到太阳位于天空(　　)
A．东北 B．东南
C．西北 D．西南
√
13．C　14．B　[第13题，成都比石家庄的纬度低，且两地都位于北回归线以北，所以成都的正午太阳高度在冬至日和夏至日时都比石家庄大，室内光照面积石家庄比成都大，所以石家庄的晾衣架的绳索伸长的幅度冬季和夏季均短于成都，即当地地方时正午时，两地阳台晾衣架绳索伸长的幅度全年成都大于石家庄，C正确。第14题，某个晴天的正午时刻，小张在宿舍阳台晾衣服时，为当地地方时12时，太阳在正南方，成都位于石家庄以西，正午时刻比石家庄更晚，所以小张宿舍所在地正午时刻，成都还未到地方时12时，他妈妈在老家看到太阳位于天空的东南，B正确。]
(2026·哈师大附中月考)下图为我国杭州(30°N)某中学生居住的一栋民居楼房的俯视图，房间内在A侧靠窗处有一书桌，房间外阳台装有壁挂太阳能集热器。据此完成15～16题。
15．该中学生在书桌的固定点观测，发现每年仅有一天通过窗户既可观察到日出也可看到日落，则该日接近的节气为(　　)
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
√
16．如将太阳能集热器移至北京使用，则“可调节型支架”的长度和夏季集热器集热的时间变化分别为(　　)
A．缩短　变长 B．缩短　变短
C．拉长　变长 D．拉长　变短
√
15．D　16．A　[第15题，书桌面向窗户朝正南方向，如果在书桌位置通过窗户可观察到日出和日落，这代表日出的方位为东偏南，日落的方位是西偏南，从设问中可知，每年仅有一天可以观察到这种现象，说明这一天日出时东偏南为最大的角度，日落时西偏南为最大的角度，也就是昼长最短的时间，对应的节气为冬至，D正确。第16题，北京纬度比杭州高，正午太阳高度角变小，集热器与墙面夹角减小，所以“可调节型支架”长度应缩短，C、D错误；集热器集热时间取决于昼长，夏季时北京比杭州昼长更长，集热时间变长，A正确，B错误。]
(2025·湖北名校联盟期末)小明家(30°19′N，113°39′E)的餐厅放置了一台冰箱(如图所示)，一年中有接近半年的时间，冰箱一侧受到由北侧窗户进入的阳光照射(餐厅仅北面有窗户)。据此完成17～18题。
17．与4月22日小明观察到冰箱受阳光照射状况相同的时段为(　　)
A．9月22日傍晚
B．8月22日早晨
C．9月22日早晨
D．8月22日傍晚
√
18．小明家冰箱处于阳光照射的近半年时间，该地(　　)
A．昼长时间先变短后变长
B．正午旗杆影子先变长后变短
C．日出时间先推迟后提早
D．正午太阳高度先增大后减小
√
17．B　18．D　[第17题，与4月22日观察到冰箱受阳光照射状况相同的时段应与4月22日太阳直射的纬度相同，且两个日期关于夏至日对称，所以日期应为8月22日；冰箱位于窗户西侧，只有从东北方向射进的太阳光才能照射到冰箱，8月22日当地日出东北，日落西北，因此只有日出前后阳光能够照射到冰箱。由此判断，B符合题意。
第18题，小明家冰箱处于阳光照射期间，日出东北方向，这一时期主要为北半球夏半年，即春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后)，此时期太阳直射点先向北移后向南移，则该地昼长先变长后变短，日出时间先提早后推迟，A、C错误；该地位于北回归线以北，此期间该地正午太阳高度先增大后减小，正午旗杆影子先变短后变长，B错误，D正确。]
谢 谢 ！

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