难点3正午太阳高度角的计算及应用

难点难点 3 3 正午太阳高度角的计算及应用正午太阳高度角的计算及应用 作为地球运动的结果 正午太阳高度角的变化深刻影响着人类的生产 生活 成 为高考考查的重点 主要考查学生的空间思维能力和知识应用能力 近几年上海 广 东及江苏大综合卷都有所体现 该类试题取材于人类生产 生活 突出考查学生运用 地理基本原理 规律的能力 同时能进行科际的综合 代表高考命题方向 以能力 立意 培养学生的创新思维能力 因此在高三复习中应予以高度重视 难点磁场 图 3 1 表示某地正午太阳高度和月降水量的变化 读图回答 1 2 题 2000 年 山西综合卷 1 该地纬度可能为 A 90 N 23 26 N 之间 B 90 S 23 26 S 之间 C 22 N 或 22 S D 40 30 N 或 40 30 S 2 该地气温及降水特征是 A 终年高温多雨 B 夏热少雨 冬温多雨 C 冬温少雨 夏热多雨 D 夏热多雨 冬季寒冷干燥 3 如图 3 2 所示的日期 下列地点 北京 39 54 N 新加坡 1 N 汕头 23 26 N 海口 20 N 正午太阳高度角从大到小排列正确 的是 A 新加坡 海口 汕头 北京 B 北京 汕头 海口 新加坡 C 汕头 海口 北京 新加坡 D 汕头 海口 新加坡 北京 近年来 我国房地产业发展迅速 越来越多的居民乔迁新居 居住条件和环境显 著改善 请读图 3 3 运用以下公式回答 4 5 题 2002 年大综合卷 某地正午太阳高度的大小 H 90 式中 H 为正午太阳高度 为当地纬度 取正值 为太阳直射点的纬度 当地 夏半年取正值 冬半年取负值 tan 35 0 7tan 45 1tan 60 1 732 4 房地产开发商在某城市 北纬 30 度 建造了两幢商品住宅楼 图 3 3 某个居民买到了北楼一层的一套房子 于春节前住进后发现正午前后太阳光 线被南楼挡住 请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是 A 1 个月B 3 个月C 6 个月D 9 个月 5 为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射 那么在两幢楼 间距不变的情况下 南楼的高度最高约为 A 20 米B 30 米C 40 米D 50 米 6 北纬 38 一开阔平地上 在楼高为 H 的楼房北面盖新楼 欲使新楼底 层全年太阳光线不被遮挡 两楼距离不小于 1999 年广东卷 A Htan 90 38 B Htan 90 38 23 5 C Hcot 90 38 D Hcot 90 38 23 5 案例探究 案例 1 某校所在地 120 E 40 N 安置一台太阳能热水器 为了获得最多 的太阳光热 提高利用效率 需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角 下列 四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是 命题意图 本题主要考查太阳高度角在生产生活实践中的应用 考查学生应用地 理知识分析问题 解决问题的能力 很好地体现了高考命题趋向 突出对学生能力的 考查 知识依托 晨昏线的特点与节气的判断 地球自转的方向 正午太阳高度的计算 太阳辐射强度等知识为依托 错解分析 本题涉及知识点较多 错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断错 误 也可能是忽视了地球自转方向 也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪 一个角 再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉 出现计算错误等 解题方法与技巧 这是一道典型的知识综合应用题 首先根据图中地球自转的方向 和晨昏线特点 判断四个图所对应日期 A 图为夏至日 B 图为冬至日 C 和 D 图为春 分日或秋分日 然后根据正午太阳高度的计算公式H 90 可计算出 H1 73 26 H2 26 34 H3 H4 50 最后根据支架的倾角和正午太阳高度角应该互为余角时 搭配合理 推出只有 D 项不合理 答案 D 案例 2 如图 3 5 所示 位于北纬 36 34 的某疗养院 计算在一幢 20 米高 的楼房北面新建一幢楼房 因为疗养的需要 要求高楼的每一层一年四季都能晒到太 阳 1 新楼至少要距原楼多少米 2 若黄赤交角变为 23 34 两楼之间的距离将应如何变化 才能保证各楼层 均有较好的采光 命题意图 本题主要考查正午太阳高度角的应用 并同时考查学生应用地理知识 分析解决实际问题的能力和计算能力 知识依托 正午太阳高度的变化规律和计算公式 错解分析 本题是应用题 错误可能出在对题意分析不透 也可能是对公式中的 太阳直射点的纬度 符号取正号还是取负号把握不准 还可能计算出问题 解题方法与技巧 根据题意因疗养院位于北纬36 34 当太阳直射南回归线时北 半球正午太阳高度角达一年中最小值 若此时该楼的一层能被太阳照射的话 则各楼层 都能被阳光照射 求出此时的正午太阳高度角H 90 代入 36 34 23 26 即H 30 根据三角函数关系 两楼间最小距离应为x 20cot 30 x 34 7 m 若黄赤交角变为23 34 比原来变大 则此时北纬36 34 的正午太阳高度角 H 90 H 29 52 变小 但x 20cot 29 52 在 0 90 为减函数 故两楼间距应增大 做题过程画直角三角形来理解题意更直接 答案 1 34 7 m 2 间隔应增大 锦囊妙计 正午太阳高度的计算与应用 是高考考查的重点内容 这部分内容很容易和我们 人类的生产生活相联系 从而取材于我们的生产生活 考查学生运用地理知识分析解 决实际问题的能力 又可以作为考试的切入点 考查学科内与之相关联的内容 体现 高考命题方向 复习备考中老师和学生都要高度重视 1 正午太阳高度的考查涉及以下几方面 1 规律 从直射点往南北两侧递减 离直射点距离越近 纬度差越小 正午 太阳高度越大 2 最值 直射北回归线 北回归线以北地区达一年中最大值 整个南半球达一 年中最小值 相反 直射南回归线时 南回归线以南地区达一年中最大值 整个北半 球达一年中最小值 3 公式 H 90 中 与 符号很关键 此外 两点间的正午太阳高 度差等于纬度差 4 影子的长短变化与方向 正午太阳高度角变大 影子变短 方向由太阳的位 置确定 5 地方时 一天之中太阳高度最大时地方时为 12 时 6 楼间距离要抓住正午太阳高度角大小 2 正午太阳高度的应用已成为高考的热点 应从以下方面突破本难点 1 列为高考重点反复训练讲解 2 抓住规律 图形结合 3 研究高考试题 联系生产 生活实际 歼灭难点训练 1 某学校地理兴趣小组外出考察 如图 3 6 在 a 地正午太阳高度最大 时 用测角器测当地的地理纬度 此时学生手表指针为 18 时 20 分 北京时间 a 的 地理位置坐标为 A 21 E 36 34 SB 25 E 53 26 N C 21 E 53 26 SD 25 E 36 34 N 洛阳 112 E 350 N 一学生对太阳能热水器进行了改造 如图 3 7 把热 水器装在一个大玻璃箱中 并将支架改造成活动方式 据此回答 2 4 题 2 9 月 23 日 为使热水器有最好的效果 调节支架使热水器吸热面与地 面的夹角为 A 23 26 B 35 C 66 34 D 55 3 下列地区中 使用太阳能热水器效果最好的是 A 海口B 重庆C 拉萨D 吐鲁番 4 当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时 A 南太平洋漂浮的冰山较多 B 松花江正值第一次汛期 C 黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈 D 澳大利亚农田中的小麦开始返青 5 图 3 8 中四条曲线分别表示 A B C D 四地 6 月 22 日太阳高 度的全天变化情况 据此判断下列各选项中 对四地纬度位置的说法与图示情况相符 合的是 A 23 26 NB 46 52 NC 66 34 ND 90 N A 90 NB 66 34 NC 23 26 ND 0 A 0 B 23 26 NC 90 ND 66 34 N A 23 26 NB 46 52 NC 90 ND 66 34 N 图 3 9 是我国西藏某地 6 月 22 日太阳高度的日变化示意图 未考虑海拔等因素 据此回答 6 7 题 6 该地的地理坐标为 A 30 N 90 EB 16 52 N 105 E C 23 26 N 120 ED 36 52 N 150 E 7 此地最高气温一般出现在北京时间 A 12 00B 13 00C 14 00D 16 00 8 读图 3 10 图中 ED 为昏线 读后回答下列问题 1 此时太阳直射点的地理坐标是 2 A B 两地正午太阳高度角较大的是 A B 两地日出较早的 3 此时赤道上昼的范围是 4 为使地处 32 N 的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能 这一天应将太阳 能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角 调整为 附 参考答案 难点磁场 1 2 解析 此题主要考查学生对正午太阳高度角分布规律的掌握情况 以及运用 其变化规律分析地理事物和现象的能力 读图能力等 根据正午太阳高度曲线变化规 律 该地一年中有两次太阳直射 在两次之间有一个最小值 该点应在回归线上取得 的且距离为 1 5 由于横轴没有标出月份 不能确定哪个半球 故该点纬度为 22 N 或 22 S 第 1 题也可以用排除法 因为该点有两次直射 只能位于南 北回归线之 间 故把 A B D 排除 答案为 C 项 根据正午太阳高度与降水的关系可以推出 该地正午太阳高度大时 降水量大 正午太阳高度角小时 降水量少 可以得出 冬 季多雨 夏季少雨 根据第 1 题可知该地位于热带 故 C 项正确 答案 1 C 2 C 3 解析 此题考查正午太阳高度角的纬度分布规律和读图判读能力 根据图中经度 的变化和晨昏线的特点可以推知日期为北半球夏至日 6 月 22 日 正午太阳高度从 北回归线往南北两侧递减 即离北回归线越近 正午太阳高度越大 根据图中四点的 纬度 则正确顺序 汕头 海口 北京 新加坡 故选 C 项 答案 C 6 解析 此题主要考查学生对正午太阳高度分布规律的应用 根据题目条件 太阳 应直射南回归线时才能满足 代入公式求出 即 x Hcot 90 38 23 5 选 D 项 答案 D 歼灭难点训练 1 解析 此题考查学生读图分析能力和正午太阳高度的规律 以及地方时的计算等 当地为12 时 北京时间为18 时20 分 故该点经度为25 E 根据图中正午太阳高度角的 方向 H 60 太阳应直射北回归线即 23 26 N 代入公式H 90 推出 53 26 N 故选B 项 答案 B 2 4 解析 此题主要考查正午太阳高度的分布规律的应用 以及与之相关的地理 事务的分析 考查学生分析问题 解决问题的能力 根据题意和图形分析当太阳光线与大玻璃箱垂直时效果最好 即 H 90 35 0 H 90 则 55 故第2 题应选D 项 太阳能热水器效果最好 地区应是太阳辐射分布较强的地区 拉萨市年太阳辐射量最丰富 故第 3 题应选C 项 第 8 题根据题意 夹角最大时 吸热面与地面夹角为90 太阳光线与地面平行 即太 阳高度角最小 应为冬季 故第4 题应选A 项 B 为北半球春季 C 项为夏季 D 项北半 球为秋季 答案 2 D 3 C 4 A 5 解析 此题考查太阳高度的日变化和读图分析能力 根据题意和图中信息 6 月 22 日太阳直射北回归线 23 26 N C 曲线 12 点太阳高度为 90 故 C 点为 23 26 N 此时北极圈上为极昼且 12 点时太阳高度为 46 52 对应 B 北极点上为 极昼且太阳高度为常数 对应 A 赤道上昼夜等长 故 D 为赤道 因此选 答案 6 7 解析 此题主要考查太阳高度的日变化规律和地方时的计算 根据题意 23 26 N H 83 26 H 90 1 30 N 2 16 52 根据西藏的 经纬度位置 第 6 题选 A 一天中最高气温出现在当地 14 时 而当地地方时比北 京时间晚 2 个小时 故北京时间为 16 时 气温最高 选 D 项 答案 6 A 7 D 8 解析 此题主要考查太阳光照图读图分析能力和正午太阳高度规律的应用 根据地球自转方向和ED 为昏线 则北极圈上为极昼 时间为6 月 22 日 太阳直射 北回归线 70 E 正好把夜半球平分 所以直