1、栏目索引 第五讲第五讲 地球的公转地球的公转( (二二) ) 正午太阳高度的变化、四季与五带正午太阳高度的变化、四季与五带 栏目索引 探究点一 探究点一探究点一 正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律 读图,完成下列内容。 栏目索引 探究点一 1.太阳高度太阳高度:太阳相对于地平面的高度角,最大值是 90 。 2.正午太阳高度正午太阳高度:当地地方时为 12 时的太阳高度。 3.正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度的纬度变化规律 正午太阳高度从太阳 直射点 所在纬度向南北两侧递减。 二分二至日太阳高度分布示意图 栏目索引 探究点一 (1)夏至日:正午太阳高度由 北回归线 向南北两侧递减
2、,如图中 c 折线所示。 (2)冬至日:正午太阳高度由 南回归线 向南北两侧递减,如图中 a 折线所示。 (3)春、秋分日:正午太阳高度由 赤道 向南北两侧递减,如图中 b 折线所示。 栏目索引 探究点一 4.正午太阳高度的季节变化规律正午太阳高度的季节变化规律 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至日 北回归线 及其以北各纬度 南半球 各纬度 冬至日 南回归线 及其以南各纬度 北半球 各纬度 春、秋分日 赤道 南北两极点 栏目索引 探究点一 正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律 同一时刻,由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 地球上,同一日同一纬线上正午
3、太阳高度相等,直射点所在纬度上的正午太 阳高度最大(90)。 (2)季节变化规律:同一地点,正午太阳高度随着季节变化发生有规律的变 化。其数值具有“来增去减”的特点,即若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。如下图所示: 栏目索引 探究点一 正午太阳高度的周年变化规律 栏目索引 探究点一 各纬度变化具体如下: 栏目索引 探究点一 特别提示特别提示 正午太阳高度的年变化幅度 在南北回归线之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度H=2326 +( 为当地纬度);在回归线与极圈之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度恒为 4652 ;从极圈到极点之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅
4、度从4652 逐渐降低至2326。 栏目索引 探究点一 命题视角命题视角 正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律 气温的日变化一般表现为最高值出现在14时左右,最低值出现在日出前后。 下图示意某区域某日某时刻的等温线分布,该日丙地的正午太阳高度达一年 中最大值。读图回答下题。 栏目索引 探究点一 1.(2013山东文综,6,4分)该日( B ) A.日落时刻甲地早于乙地 B.日落时刻甲地晚于乙地 C.正午太阳高度甲地大于乙地 D.正午太阳高度甲地小于乙地 解析 根据题干中信息可知,太阳直射20N,此时北半球纬度越高昼越长, 甲地纬度比乙地纬度高且位置偏西,故日落时间甲地晚于乙地,B项正确
5、、A 项错误。该日甲、乙两地的正午太阳高度相等,均为89,故C、D项错误。 栏目索引 探究点一 2015年某日出现了日食现象,在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影 为当时可观测到日食的地区范围。读图,回答下面两题。 栏目索引 探究点一 2.发生日食的这天,在图中所示四地中,正午太阳高度角最大的是 ( A ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析 本题考查地球运动的地理意义。据图分析,此时晨昏线大致经过 南北极点,太阳直射点位于赤道附近,甲地离赤道最近,正午太阳高度角最大, A项正确。 栏目索引 探究点一 3.在上图所示四地中,观测者正朝西南方向观测日食的是( D ) A.甲 B.乙 C.
6、丙 D.丁 解析 本题考查地球运动的地理意义。观察者朝西南方向观测日食,说 明此时太阳位于西南方位,为下午时段。由图可知,甲、乙两地位于晨线附 近;丙地处于正午;丁地位于下午时段,太阳位于其西南方向,可向西南方向观 测日食。D项正确。 栏目索引 探究点二 探究点二探究点二 正午太阳高度的计算与应用正午太阳高度的计算与应用 读下图,补充相关内容。 图1 图2 栏目索引 探究点二 (1)若图1位于北半球,只要 冬至 日这一天南楼不遮挡北楼,全年都不会 遮挡;若位于南半球,只要 夏至 日这一天北楼不遮挡南楼,则全年都不 会遮挡。 (2)若楼间距一样,要想不遮挡阳光,则纬度较高地区的楼高要 大于 (大
7、于或 小于)纬度较低地区的楼高;若楼高一致,则纬度较高地区的楼间距要 小于 (大于或小于)纬度较低地区的楼间距。 (3)要保证太阳能集热板最大限度地吸收太阳辐射,太阳光线应 垂直 于 集热板,正午太阳高度角(H)与集热板倾角a的关系是 H+a=90 。 栏目索引 探究点二 1.正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算 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,即若两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;若两点分属 南北不同半球,则两点纬度数相加。如下图所示: 栏目索引 探究点二 当太阳直射B点(10N)时,A点(40N)正午太阳
8、高度:H=90-AB纬度差=90-(40- 10)=60。 C点(2326S)正午太阳高度:H=90-BC纬度差=90-(10+2326)=5634。 特别提醒特别提醒 在南(北)极圈有极昼现象出现时,南(北)极点的太阳高度无日变化,其太阳高 度的大小等于太阳直射点的纬度。 栏目索引 探究点二 2.正午太阳高度的应用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 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 正南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于正北方,房屋朝北。 (3)确定当
9、地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时,两地纬度相差多少度,正午太阳高度就相差多少 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。 栏目索引 探究点二 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上,物体的影子最短,长度为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
10、最短(等于0)。 栏目索引 探究点二 (5)确定楼间距、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,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。如下图: 栏目索引 探究点二 (6)计算太阳能热水器的安装角度 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 太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度(H)互余,即+H=90时效 果最佳。如下图: 栏目索引 探究点二 (7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 一般情况下,由于阳坡正午太阳高度大,得到的光热多,阴坡得到的太阳光
11、热 少;因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而影响到自然带在阳坡 和阴坡的分布高度。 栏目索引 探究点二 命题视角一命题视角一 正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算 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。 栏目索引 探究点二 1.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( D ) A.春、秋分日P=0 B.夏至日P=1 C.全年P1 栏目索引 探究点二 解析 本题考查正午太阳高度的计算及影响。可利用右 图分析(图中H为塔高、L为正午高塔影长、为正午太阳 高度),依图可知P=
12、L/H;再结合数学知识可知,当=45时,P =1,当45时,P1,当1。再利用=90-某地与 太阳直射点间纬度间隔的正午太阳高度计算公式,可知北 回归线上:夏至日=90,则P=0;冬至日1;春秋 分日45,则P1。故D选项正确。 栏目索引 探究点二 天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料,回答下面两题。 图 “天塔”景观照片 图 “天塔”位置示意图 栏目索引 探究点二 2.拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于( B ) A.5:007:00 B.8:0010:00 C.12:0014:00 D.15:0017:00 解析 本题考查读图能力和地球运动知识。对比地理景观图和位
13、置示 意图可以判定,“天塔”影子此时朝向西北方向,说明太阳位于该地的东南方 位,结合太阳一天中的位置变化可知,此时应是当地上午,天津的地方时接近 北京时间,故B项正确;图中“天塔”影长较短,说明太阳高度较大,故不应是 在日出前后,A项错误;12点以后太阳位于偏西方位,影子应朝向东北,C、D项 错误。 栏目索引 探究点二 3.拍摄到该照片的日期最可能介于( C ) A.1月15日到2月15日 B.3月1日到3月30日 C.5月15日到6月15日 D.10月1日到10月30日 栏目索引 探究点二 解析 本题考查地球运动知识。结合上题分析,“天塔”的影长可以通 过比例尺计算得出大约为200米,“天塔
14、”高415米,说明该日天津太阳高度较 大,此时并非正午,正午日影应更短,即太阳高度应更大,天津位于40N附近,太 阳高度较大的时间应是太阳直射点位置靠近北回归线的时段,即靠近夏至日, C项正确;A、B、D项太阳直射点位于赤道附近及其以南,即天津的正午太阳 高度小于60,影长应长于415/1.732240米,故均不正确。 栏目索引 探究点二 命题视角二命题视角二 正午太阳高度的应用正午太阳高度的应用 福建某中学研究性学习小组,设计了可调节窗户遮阳板,实现教室良好的遮阳 与采光。下图示意遮阳板设计原理,据此回答下面两题。 栏目索引 探究点二 4.遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最大值时( D
15、 ) A.全球昼夜平分 B.北半球为夏季 C.太阳直射20S D.南极圈以南地区极昼 解析 本题以窗户遮阳板设计原理示意图为背景材料,考查正午太阳高 度变化规律的相关知识。位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下,避免因强 光照射导致室内温度太高,冬季收起遮阳板,让尽可能多的光线进入教室,以 改善教室热量和采光条件。因此室内正午太阳光照面积达一年最大值时,是 正午太阳高度最小的北半球冬至日,此时南极圈以南地区为极昼。故选D。 栏目索引 探究点二 5.济南某中学生借鉴这一设计,若两地窗户大小形状相同,则应做的调整是 ( A ) 安装高度不变,加长遮阳板 安装高度不变,缩短遮阳板 遮阳板长度不变,降低安
16、装高度 遮阳板长度不变,升高安装高度 A. B. C. D. 栏目索引 探究点二 解析 济南纬度比福建高,冬、夏至日时正午太阳高度均比福建小,因此 为了达到和福建一样的效果,济南可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳 板来实现。故选A。 如下图:(以夏季放下遮阳板为例) 栏目索引 探究点三 探究点三探究点三 四季更替和五带四季更替和五带 栏目索引 探究点三 1.形成原因形成原因: 昼夜长短 和正午太阳高度的时间变化,导致全球同纬度地 区(除赤道外), 太阳辐射 在一年中呈现有规律的变化,形成四季,全球不 同纬度地区, 太阳辐射 从低纬度向高纬度呈有规律的递减,据此可划分 为五带。 2.天文四季天
17、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、秋季节冬夏两季的过渡季节 3.北温带国家的四季北温带国家的四季:3、4、5月为春季,夏、秋、冬季依次类推。 4.五带的划分五带的划分 : : 界线回归线和极圈 五带 南北寒带、南北温带、热带 栏目索引 探究点三 栏目索引 探究点三 1.地球运动中关于季节判断的依据地球运动中关于季节判断的依据 北半球冬季(1月) 北半球夏季(7月) 地球公转规律 位于近日点附近,公转速度快 位于远日点附近,公转速度慢 直射点位置 太阳直射南半球,向赤道方向移动 太阳直射北半球,向赤道方向移动 昼夜长短变化
18、 冬至日,北半球昼最短,夜最长 夏至日,北半球昼最长,夜最短 正午太阳高度 冬至日,由南回归线向南北两侧递减;南回归线 及其以南地区达一年中最大值,物影最短 夏至日,由北回归线向南北两侧递减;北回归线 及其以北地区达一年中最大值,物影最短 太阳升落方位 东南升西南落(极昼、极夜区域除外) 东北升西北落(极昼、极夜区域除外) 日出、日落时间 北半球各地日出时间晚于6点,日落时间早于18 点 北半球各地日出时间早于6点,日落时间晚于18 点 栏目索引 探究点三 2.其他判断季节的依据其他判断季节的依据 判断季节的依据,除地球运动相关规律外,还有气温和气压、季风、天气和气 候、洋流和水文特征、山地植
19、被和雪线变化、农事活动和极地考察等。 规律总结规律总结 四季更替最明显的是温带;热带地区有阳光直射现象,长夏无冬, 四季更替不明显;寒带地区有极昼极夜现象,长冬无夏,四季更替不明显。 栏目索引 探究点三 命题视角命题视角 季节及季节差异的判断季节及季节差异的判断 某日,小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息: 甲:温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。 乙:冬季临近,金黄的落叶铺满了一地。 丙:又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗? 丁:又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜 空。据此完成下面两题。 栏目索引 探究点三 1.(2017课标,10,4分)
20、以上四人所在地从北到南的排列顺序是 ( B ) A.甲乙丙丁 B.丁乙丙甲 C.丁丙甲乙 D.甲丙乙丁 解析 本题考查地球运动及四季。据丁发的信息可知丁位于北极地区 且北半球昼短夜长,此时太阳直射点位于南半球。甲所在地即将迎来夏天,应 位于南半球;乙所在地冬季临近,应该是北半球四季分明的温带地区;丙所在 地秋季临近,说明纬度比乙所在地低,B项正确。 栏目索引 探究点三 2.(2017课标,11,4分)当天可能是( D ) A.4月28日 B.6月28日 C.9月2日 D.11月2日 解析 由上题分析可知,此时太阳直射南半球,A、B项错误;北温带地区 冬季临近,C项错误,D项正确。 栏目索引 读
21、图攻略 读图攻略读图攻略 2.2.光照图的判读光照图的判读 典图1:航班起飞时的全球昼夜状况图 典图2:某海轮途经P点正值日出时的光照图 典图3:微信开机画面更换时刻的昼夜状况 考向:考查光照图的判断、时间计算 考向:考查光照图判读、直射点位置的判断 考向:考查日落时的地方时、绘制晨昏线并进 行标注 栏目索引 读图攻略 1.认识不同类型的光照图认识不同类型的光照图 光照图由于观察角度不同,其在平面上的投影也就不同,最常见的光照图有侧 视图、俯视图、矩形投影图、局部图等。 (1)侧视图和俯视图 栏目索引 读图攻略 侧视图为由赤道上空观察到的晨昏线投影图,俯视图为由极地上空观察到的 晨昏线投影图。
22、观察点既不在赤道上空,也不在极地上空,观察到的晨昏线投 影图为斜侧(俯)视图。 (2)矩形投影图 栏目索引 读图攻略 矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长,它与 实际图相比有很大的变形,离赤道越远,变形越大。判读此类图的关键是晨 昏线、极昼极夜地区和赤道上的日出日落时间等。 (3)局部图 解题时把图像补充完整,可降低解题难度。如下图: 栏目索引 读图攻略 2.把握光照图判读中的“五个关键”把握光照图判读中的“五个关键” 判读关键 主要特征与相关现象 点 太阳直射点 位于南北回归线上或南北回归线之间,所在经线地方时为12时 太阳直射点的纬度和晨昏线与纬线圈切点的纬度互余
23、 太阳直射点所在地太阳高度达一年中最大(正午太阳高度)。全球太阳高度的分布:从太阳 直射点向四周依次递减。全球正午太阳高度的分布:从太阳直射点向南北两侧递减 晨昏线与赤道的交点 晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时,昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时 晨昏线和纬 线圈的切点 所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度;所在经线圈中,一条是太阳直射经线(昼 半球中央经线),另一条是0时或24时经线(夜半球中央经线) 极点 无东西方向,只有南北方向;无地方时,无明显太阳高度的日变化;大致每年3月21日前后至9 月23日前后,北极圈内出现极昼,南极圈内出现极夜,只在每年春分日和秋分日,晨昏线
24、经过 极点,与某一经线圈重合 栏目索引 读图攻略 判读关键 主要特征与相关现象 线 晨昏线 沿地球自转方向由夜进入昼的界线为晨线,昏线则相反 晨昏圈是地球表面的大圆,晨昏圈与太阳光线始终垂直,始终平分赤道 与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻,与昏线相交的经线的地方时就是 交点所在地的日落时刻 晨昏线上太阳高度为0 日期分界线 界线:0时(或24时)所在经线和180经线(理论上)。沿地球自转方向,0时所在经线向东至180 为今天,向西至180为昨天 东西半球的分界线 20W经线以东为东半球,以西为西半球;160E经线以东为西半球,以西为东半球 面 南北极圈内极昼 和极夜的范围 若越
25、向北,昼越长,则北半球处于夏半年,反之,北半球处于冬半年;北极圈出现极昼的时间为6 月22日前后,出现极夜的时间为12月22日前后。只在每年3月21日前后或9月23日前后,南 北极点周围无极昼、极夜现象。南北极出现极昼和极夜现象的时间是相反的 角 晨昏圈和地轴夹角 晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数,变化范围为02326 方 向 地球自转方向 东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向;顺地球自转方向,经度数变大为东经度,经 度数变小为西经度 续表 栏目索引 读图攻略 一艘海轮从上海出发驶向美国旧金山。当海轮途经下图中P点时正值日出, 图中EF线表示晨昏线。读图回答下面两题。 栏目索
26、引 读图攻略 1.此时太阳直射点的位置最接近( B ) A.15N,135E B.15S,135W C.2326N,0 D.2326S,180 栏目索引 读图攻略 2.下列现象发生时间与海轮途经P点的日期相近的是( A ) A.江淮平原地区正播种冬小麦 B.长江中下游地区正值梅雨季节 C.北京一年中昼长最短 D.塔里木河一年中流量最大 栏目索引 读图攻略 解析 栏目索引 素养引领情境命题 我国某公司高管于2019年3月25日11:00赶到公司办公楼前,准备参加约1个小 时的紧急会议。下图为此时公司露天停车场空余车位和太阳光照状况图。 读图完成下面三题。 素养引领情境命题 栏目索引 素养引领情境
27、命题 1.此时刻在该城市,下列地理现象最可信的是( B ) A.一天中逆温层最厚 B.太阳位于东南天空 C.一天中日影最短 D.一天中气温最高 解析 此时日影位于西北方向,则太阳位于东南天空,故B项正确。 栏目索引 素养引领情境命题 2.如图所示,为尽量避免会议期间汽车被太阳照射,最不理想的车位是( D ) A.车位 B.车位 C.车位 D.车位 解析 会议开始前图示四个空余车位均位于办公楼影子下。1小时过后, 太阳向南移动,办公楼影子向北转动,车位最先暴露在阳光下,受太阳照射 最多,不适合停车。故选D。 栏目索引 素养引领情境命题 3.该市当天正午时刻,行走在街上的行人发现自己身高约为影长的
28、1.7倍。关 于该公司所在省(区)说法正确的是( A ) A.粮食作物主要有青稞、小麦等 B.以灌溉农业为主 C.一直是人口净迁出地区 D.铁路是最主要的交通运输方式 栏目索引 素养引领情境命题 解析 由图可知,影子朝向西北方向且与正北方向夹角约为45,而6时影 子与正北方向夹角约为90,故可以判断此时该地地方时约为9时,此时北京时 间为11时,可判断该地所处经度约为90E;该日太阳直射点位于赤道附近,该 地正午物长为影长的1.7倍,则该地正午太阳高度约为60,即该地位于30N附 近。由此可知该省(区)是西藏,其主要粮食作物有青稞、小麦等,A项正确;拉 萨以河谷农业为主,B项错误;拉萨为少数民族聚居区,人口迁移少,不是人口 净迁出地区,C项错误;拉萨铁路线较少,公路是其最主要的交通运输方式,D项 错误。
