2023新教材高中地理复习课件：第5讲第2课时 正午太阳高度的变化、四季和五带

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关键能力　探讨正午太阳高度的分布和应用典 题 精 研[典例1]　[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8：00～12：00B．夏至日12：00～16：00C．冬至日8：00～12：00D．冬至日12：00～16：00
答案：(1)D　(2)C
知 能 升 华一、正午太阳高度的变化规律1．看直射点的位置，比较正午太阳高度大小记忆口诀“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，则正午太阳高度越大。
2．看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示：
3．看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律
4.看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。(2)回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
二、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。如下图所示：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′。
三、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)。
6．计算热水器的安装角度 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角互余，当α＋H＝90°时，热水器使用效果最佳。
题 组 精 练读正午太阳高度年变化幅度图(极夜期不考虑负值)，回答1～2题。1．满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为(　　)A．23°26′～66°34′ B．0°～23°26′C．66°34′～90° D．0°～90°2．①处不可能(　　)A．四季分明B．二至日正午太阳高度相同C．半年极昼，半年极夜D．全年昼夜平分
解析：第1题，若极夜期不考虑负值，赤道上与极点上的正午太阳高度年变化幅度均为23°26′，回归线至极圈的正午太阳高度年变化幅度为46°52′，其他纬度的正午太阳高度年变化幅度均为23°26′至46°52′。所以，满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为0°～90°。第2题，根据正午太阳高度年变化幅度值可知，①处可能为赤道或者极点。如果是赤道，则会昼夜平分，二至日正午太阳高度相同；若为极点，则会半年极昼、半年极夜。但都不可能四季分明。
如图所示是北欧的维京人航海时用来指引方向的工具。其原理为将木盘置于盛满水的木桶中，利用木棍影子的变化来确定方向(木棍的高度等于其与凹槽之间的距离)。据此回答3～4题。3．某月，维京人在北欧海域向西南航行的过程中，木棍的正午影长基本没有变化。该月份最可能是(　　)A．2月　 　 B．5月 C．7月　 　 D．12月4．若该月份木棍的正午影子顶端恰好与凹槽重合，则航线的纬度范围约为(　　)A．45°N～58°N B．54°N～60°NC．58°N～66°N D．63°N～72°N
解析：第3题，木棍的正午影长基本没有变化，说明船所在纬度与太阳直射点所在纬度的纬度差不变，根据维京人在北欧海域向西南航行可推知，太阳直射点一直南移。结合选项分析，2月、5月太阳直射点一直北移，12月先向南移，后向北移，只有7月符合题意。第4题，根据材料信息“木棍的高度等于其与凹槽之间的距离”可判断，正午太阳高度为45°，利用正午太阳高度的计算公式可求得船所在位置的纬度。正午太阳高度H＝90°－|φ－δ|(其中φ为所求地纬度，δ为太阳直射点纬度)，代入公式后45°＝90°－|φ－δ|，φ＝45°＋δ。据上题分析可知，船航行的时间为7月，太阳直射点的纬度范围大致为13°N～21°N(太阳直射点每月移动约8°)，故航线的纬度范围约为58°N～66°N。