人教版地理选择性必修1 第一章 地球的运动第3课时　地球公转的地理意义(二)-正午太阳高度的变化和

第3课时地球公转的地理意义(二)——正午太阳高度的变化和

四季五带的划分课标要求结合实例，说明地球运动的地理意义。素养解读1.结合相关图示，运用综合思维理解正午太阳高度的变化规律及四季、五带的划分依据。2.根据日常观察，掌握正午太阳高度的年变化特点、四季的更替特征，提高地理实践力。3.根据相关资料，运用综合思维理解正午太阳高度的变化在生产、生活中的应用。逐点探究(一)正午太阳高度的变化

[必备基础]1．太阳高度(1)概念：是太阳高度角的简称，如图，是太阳光线与_______的交角，即太阳在当地的_____。(2)特点：在太阳_______上，太阳高度是90°；在_______上，太阳高度是0°。地平面仰角直射点晨昏线2．正午太阳高度：一日内_____的太阳高度，反映太阳辐射的_____。3．正午太阳高度的空间(纬度)变化规律——由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减最大强弱(1)夏至日：正午太阳高度由__________向南北两侧递减，如图中____折线所示。(2)冬至日：正午太阳高度由__________向南北两侧递减，如图中____折线所示。(3)春、秋分日：正午太阳高度由______向南北两侧递减，如图中____折线所示。(4)由上述可归纳出，正午太阳高度从太阳_______所在纬度向南北两侧递减。北回归线南回归线赤道直射点cab节气最大值地区最小值地区夏至北回归线及其以北地区南半球冬至南回归线及其以南地区北半球春分、秋分赤道极点4．正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例)[微点拨]

(1)若某地太阳高度为90°，则说明此时的该地地方时为正午12时，该地点为太阳直射点。(2)当某地的正午太阳高度达到一年中最大时，并不一定是该地昼最长的时候。北回归线及其以北地区一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后)南回归线及其以南地区一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后)南、北回归线之间(除赤道外)一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)[关键能力]1．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的季节变化规律赤道地区一年有两次最大值(春分、秋分)，两次最小值(夏至、冬至)递变规律来增去减(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)续表南、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′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′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′)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′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′(2)正午太阳高度的年变化规律(3)正午太阳高度的变化幅度①赤道地区和南、北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为23°26′。②0°到南、北纬23°26′之间的地区(或热带地区)，年正午太阳高度最大差值从23°26′增大到46°52′。③南、北纬23°26′到南、北纬66°34′之间的地区(或南北温带)，年正午太阳高度最大差值均为46°52′。④南、北纬66°34′至极点之间的地区(或南北寒带)，年正午太阳高度最大差值从46°52′减小到23°26′。2．正午太阳高度的计算方法公式：H＝90°－两点纬度差。说明：“两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北半球，两点纬度差为两点的纬度之和。如下图所示：当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度是：HA＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是：HC＝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(4)推断楼间距一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太阳高度)。(5)确定太阳能热水器集热板的安装角度和不同季节的调节角度①太阳能热水器集热板与地面的夹角：为了最大限度地利用太阳能资源，太阳能集热板与地面之间的夹角(α)最好等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，或者说和当天正午太阳高度角(H)互余，如图：南、北回归线之间的地区年变化幅度ΔH＝23°26′＋当地纬度回归线与极圈之间的地区年变化幅度恒为46°52′极圈到极点之间的地区年变化幅度从46°52′逐渐降低到23°26′②一年内调整的幅度：正午太阳高度的变化幅度[学科素养]2004年，住在合肥市中心司法厅宿舍楼的老干部们发现，安徽某房地产有限公司打算在30米远处建一栋31层的高楼，这楼一旦建成，身为近邻的老人们几乎就要“不见天日”了。趁着高层还未动工，20位老人联名向合肥市规划委员会请求重新规划。经过居民反映、专家测算、规划局论证，结合《中华人民共和国国家标准城市居住区规划》中“大城市住宅日照标准为大寒日≥2小时，冬至日≥1小时，老年人居住的建筑不应低于冬至日日照2小时”的要求，合肥市规划委员会最终撤销了这一尚未破土动工的项目。[思考探究]1．在我国的大部分地区，楼高一定的情况下，室内的采光状况与楼间距有何关系？2．我国制定的《中华人民共和国国家标准城市居住区规划》中对住宅接受日照时间的最低标准，为什么要以冬至日来衡量？3．在北京购买商品住宅时，如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性，我们应选择在什么时间去看房？提示：我国大部分地区都位于北回归线以北，楼高一定的情况下南北方向上的楼间距越小，室内采光时间越短；反之则越长。提示：冬至日时我国各地的正午太阳高度达到一年中的最小值。提示：选择在冬至前后去看房。[训练评价]

下图为甲、乙两地10～12月正午太阳高度折线图。读图完成1～2题。1．有关甲、乙两地位置的描述，图示时期正确的是

(

)A．甲地位于北半球温带

B．乙地位于南半球温带C．甲地位于南半球热带

D．乙地位于北半球热带2．图示时期

(

)A．甲地正午太阳高度不断减小B．两地正午太阳高度之差先减后增C．两地白昼长度差值先增后减D．乙地白昼时长先缩短后延长解析：第1题，据题干知，该图为10～12月正午太阳高度变化图，该时期为太阳直射南半球且向南移动时期，据图可知，乙地正午太阳高度有最大90°，说明乙地位于赤道和南回归线之间，为南半球热带地区，B、D均错误；甲地该期间正午太阳高度一直减小，至冬至日为最小，后开始变大，可判断甲位于北半球温带，A正确，C错。第2题，据图可知，甲地正午太阳高度先减小后增大，A错误；两地正午太阳高度之差先增后减，B错误；两地白昼长度差值先增后减，C正确；乙地白昼时长先延长后缩短，D错误。答案：1.A

2.C

太阳能是目前世界上可开发的最大能源，可以源源不断地加以利用，是最清洁的能源之一，太阳能热水器就是目前人们常见的利用方式之一。下图为龙岩市(约25°N)太阳能热水器安装示意图，据材料和图完成3～4题。3．龙岩市冬至日的正午太阳高度是

(

)A．18°34′

B．23°26′C．48°26′

D．41°34′4．从冬至到夏至，龙岩市居民为使太阳能热水器达到最佳集热效果，滑动支架应

(

)A．先升后降

B．先降后升C．不断升高

D．不断降低解析：第3题，冬至日太阳直射23°26′S。据材料可知龙岩市的纬度约25°N，据正午太阳高度的计算公式：H＝90°－纬度差＝90°－(23°26′＋25°)＝41°34′。第4题，据图可知，集热板的倾角与正午太阳高度角互余。结合正午太阳高度的计算公式可推出倾角等于纬度差。因此从冬至到夏至，纬度差越来越小，因此龙岩市居民为使太阳能热水器达到最佳集热效果，滑动支架应不断降低。答案：3.D

4.D5．阅读材料，回答问题。海口市(110°E,20°N)某学校地理兴趣小组在平地上利用立竿测影的方法，完成下列四项探究任务：确定当地正午时的北京时间；观测竿影长度及方向的日变化和年变化；观测太阳高度角的日变化和年变化；计算可调节式太阳能集热板在不同时间与地面的夹角度数。右图示意该小组绘制的连续一年的竿影长度及朝向变化。(1)兴趣小组观测到竿影位于正北时，北京时间为________。(2)12月22日即将日落时，立竿影子朝向______方位。(3)图中反映6月22日竿影长度的点是______，④处的竿影长度大致反映的是________日(填节气)。(4)兴趣小组于5月26日第一次观察到该地立竿无影的现象，则下一次观测到立竿无影的日期大约是________前后。(5)太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节。为使集热效率达到最高，应保持正午太阳光与集热板垂直，若当地的正午太阳高度为H，则集热板与地面的夹角应为90°－H，如下图所示。12月22日，该地可调节式太阳能集热板与地面的夹角度数为_________。解析：第(1)题，兴趣小组观测到竿影位于正北时，当地的地方时为12时，经计算可得，此时北京时间为12：40。第(2)题，12月22日，太阳直射点位于南回归线上，海口当地日出东南，日落西南。所以即将日落时，立杆影子朝向东北方位。第(3)题，6月22日，太阳直射点23°26′N，海口的纬度为20°N，此时正午太阳位于当地的正北方，竿影朝向南方。同时，该日过后太阳直射点向南移动，海口正午太阳高度角先增大后减小，竿影长度先变短后变长，竿影朝向逐渐由朝向南方转为朝向北方。综上可知，图中反映6月22日竿影长度的点是①；图中①表示夏至，③位置竿影最长，表示冬至，所以②表示秋分，④表示春分，④处的竿影长度大致反映的是春分日前后。第(4)题，5月26日第一次观察到该地立竿无影的现象，表明5月26日太阳直射，下一次观测到立竿无影的日期与5月26日关于夏至日对称，大约在7月19日左右。第(5)题，12月22日，太阳直射点位于南回归线上，海口当地该日的正午太阳高度角为H＝90°－(23°26′＋20°)，集热板与地面的夹角应为90°－H，所以该地可调节式太阳能集热板与地面的夹角度数为43°26′。答案：(1)12时40分(2)东北(3)①春分(4)7月19日(前后误差不超过两天即可)

(5)43°26′逐点探究(二)四季与五带的划分

[必备基础]

1．四季更替(1)成因类型天文四季气候四季(北温带)范围春季过渡季节3、4、5月夏季白昼_____、正午太阳高度_____的季节6、7、8月秋季过渡季节9、10、11月冬季白昼_____、正午太阳高度_____的季节12、1、2月(2)划分最长最高最短最低2．五带划分(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。(2)五带的划分[微点拨](1)四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布，但是四季描述的是热量在时间上的分布规律，五带描述的是热量在空间上的分布规律。(2)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；寒带地区有极昼极夜现象，长冬无夏，四季更替不明显。[学科素养]“天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说。”天地的大美、四时的序列、万物的枯荣，都是自然的伟力所致，非人为所能改变。西方人只有春夏秋冬，中国人却通过观察自然现象发明了二十四节气，从惊蛰到芒种，从霜降到大雪，24个如诗如画的名字串起了我们与众不同的四季。[思考探究]1．分析四季的成因是什么？我国与众不同的四季是如何划分的？提示：四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变化有关。我国的四季与欧美四季的划分有明显不同，是以二十四节气为基础划分的。2．判断北半球四季更替最明显的地区在哪里？3．如今在寒冬腊月来临之前，许多东北的老人愿意到海南三亚过冬，主要原因是什么？

提示：北半球中纬度地区正午太阳高度变化幅度最大，昼夜长短变化也

较大，且同时达到极值，获得的太阳热量变化最大，成为四季更替最明显的地区。提示：海南三亚纬度较低，属于热带，冬季时气温较高。[训练评价]

读五带分布图，完成1～2题。1．下列地区四季变化最明显的是

(

)A．热带 B．北温带C．北寒带

D．低纬度地区2．假设黄赤交角为30°时，则地球上

(

)A．寒带的范围变大

B．温带的范围变大C．热带的范围变小

D．寒带的范围变小解析：第1题，热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南、北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南、北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。第2题，黄赤交角的大小对五带划分影响很大。当黄赤交角为30°时，热带的范围变为从赤道到南北纬30°。如果热带的纬度范围变为赤道到南、北纬30°，那么寒带的纬度范围就为南、北纬60°到南、北纬90°。由此可知，黄赤交角变大，则热带、寒带范围变大，温带范围变小。答案：1.B

2.A

下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图，读图回答3～4题。3．图示季节分配自上而下依次为

(

)A．北京、广州、武汉、哈尔滨B．北京、武汉、哈尔滨、广州C．广州、武汉、哈尔滨、北京D．广州、北京、哈尔滨、武汉4．下列关于季节更替的叙述错误的是

(

)A．低纬度地区季节更替不明显B．中纬度地区季节更替明显C．高纬度地区季节更替明显D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化解析：第3题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。第4题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节变化不明显，故A项正确；中纬度地区不同地区热量差异明显，季节性较强，故B项正确；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显，故C项错误；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化，故D项正确。故选C。答案：3.D

4.C

[体系构建][学以致用]1．暑假时，小明来到北京，参观仰慕已久的清华大学校园，在清华大学校园中看到了古老的计时设施——日晷。他看到日晷上铭刻着“行胜于言”四字，导游介绍说这是清华人的理念，也是中国人的价值观。日晷由晷针