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三精考点系列之最易错考点系列 地理必修1
考点3 正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算
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正午太阳高度的计算
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)正午太阳高度是：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10)＝60°。
C点(23.5°S)正午太阳高度是：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°
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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
(2)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。
(3)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
(4)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。
(5)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＝h cotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
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
【答案】D
【解析】在北回归线上建太阳能光热电站，夏至日时太阳光线直射北回归线，正午电站高塔影长为0，比值P亦为0；正午影长与塔高的比值P为1时，影长与塔高等长，此时北回归线正午太阳高度为45°，太阳光线直射21°34′S；冬至日时太阳光线直射南回归线，此时电站高塔正午太阳高度小于45°，影长大于塔高，故比值P>1。
【易错剖析】该题关键是掌握正午太阳高度角和影子长短的关系，正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长。学生易错的地方是计算正午太阳高度，不能判断出当高塔正午影长与塔高的比值为P=1时，刚好正午太阳高度为45°。
某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|，其中δ为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。下图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成1-2题。
1.该地经度为(　　)
A．30°E B．30°W C．60°E D．60°W
2.该地纬度可能为(　　)
A．10°N B．10°S C．50°N D．50°S
【答案】1.A　2.C
下图为2014年6月22日与12月22日地球表面四地正午太阳高度。读图回答下题。
3．四地自北向南排列，依次是(　　)
A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙
C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁
【答案】D
每道试题4分，共32分
我国某校地理兴趣小组的同学,把世界上四地年内正午太阳高度变化方向绘成简图。读图,回答下列问题。
1．可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2．当②地正午太阳高度达到最大值时
A. 地球公转的速度较慢 B. 其他三地正午太阳所在方向不同
C. 该学校所在地天气炎热 D. 太阳在地球上的直射点将北返
【答案】1．C 2．D
【解析】本题主要考查地球公转的 地理意义。学会计算正午太阳高度角，判断太阳直射点的位置。
1．①地年内正午太阳高度变化对称分布,有直射现象,所以该地位于赤道。②地有太阳直射,且全年正午太阳都位于正北方向，该地位于南回归线。③地有太阳直射，且全年正午太阳都位于正南方向，该地位于北回归线。 ④地无太阳直射，却有极夜现象，全年正午太阳都位于正南天空，该地位于北寒带。根据我国国土跨越的纬度状况，赤道没有穿过我国，我国没有寒带，所以C正确。
2．根据上题分析结果，②地位于南回归线，当南回归线正午太阳高度达到最大值时是12月22日左右，北半球的我国气候寒冷；地球公转速度较快（接近近日点附近）；其他三地都位于直射点以北，正午太阳所在的方向相同，都位于正南天空。12月22日后太阳在地球上的直射点将北返，选择D。
下图为我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图，相邻两个节气之间的天数大约为15天。据图回答下面小题。
3．读图思考，北京昼长时间最接近的两个节气是（ ）
A. 谷雨与立夏 B. 小满与大暑 C. 雨水与处暑 D. 立冬与立秋
4．由惊蛰到清明这段时间，嘉峪关（ ）
A. 昼长不断缩短，正午太阳高度不断减小
B. 昼长先增长后缩短，正午太阳高度先增大后减小
C. 日出越来越晚，正午太阳高度不断增大
D. 日落越来越晚，正午太阳高度不断增大
【答案】3．B 4．D
【解析】
读下图“正午太阳高度随纬度变化示意图”，回答下面小题
5．判断下列叙述正确的是（ ）
A. 折线乙表示阳光直射B点时正午太阳高度随纬度变化的规律
B. 当太阳直射A纬度时，AB之间地区的正午太阳高度达一年中最大值
C. 太阳直射点由赤道向B点移动过程中，北半球正午太阳高度逐渐降低
D. 太阳直射点由A点向B点移动的过程中北纬10°的正午太阳高度逐渐变小
6．当太阳直射A纬度时,下列说法正确的是（ ）
A. 日期是6月22日前后 B. 腾冲的昼长比北京的昼长长
C. 北京的正午太阳高度比腾冲的大 D. 腾冲的正午太阳高度达一年中最大值,为90°
【答案】5．C 6．A
【解析】
6．当太阳直射A纬度时，日期是6月22日前后，A选项正确；此时为夏至日，北半球各地昼长夜短，且纬度越高昼越长，北京的昼长比腾冲的昼长长，B选项错误；距离直射点越近，正午太阳高度角越大，北京的正午太阳高度比腾冲的小，C选项错误；腾冲的纬度为25°N左右，夏至日这一天腾冲的正午太阳高度达一年中最大值，但达不到90°，D选项错误。
下图是某日的太阳高度分布示意图。读图回答下面小题。
7．根据图示信息，关于太阳高度叙述正确的是( )
A. 北半球各地正午太阳高度达一年中最小值
B. 南半球各地正午太阳高度达一年中最大值
C. A地与B地的太阳高度相等
D. C地与B地的正午太阳高度相等
8．此时，南回归线某地要安置一台太阳能热水器，为获得更多的太阳光热，最佳的倾角是( )
A. B. C. D.
【答案】7．C 8．D
【解析】
8．为使太阳能热水器获得更多的光热，应使热水器和正午太阳管线垂直，则此时热水器和水平面的夹角为正午太阳高度角的余角，利用正午太阳高度计算公式可计算出该地此日正午太阳高度，进而求出热水器和水平面夹角即可。
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