2025届高考地理一轮总复习素养提升第一模块自然地理第二章宇宙中的地球第6讲地球公转的地理意义素养能力2正午太阳高度的分布和变化规律

素养实力2正午太阳高度的分布和变更规律1．(2024·浙江6月选考)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚集到镜场中心的集热塔，通过能量转换来发电。图1为青海某地塔式光热发电场景观图，图2为定日镜工作原理示意图。据此完成下题。定日镜工作期间，镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是()A．顺时针先逆时针后顺时针B．顺时针先顺时针后逆时针C．逆时针先顺时针后逆时针D．逆时针先逆时针后顺时针【尝试解答】B【破题思路】思路1：理解定日镜工作原理。定日镜随太阳方位的变更而变更，且镜面应始终和太阳光线垂直。思路2：推断镜面朝向的水平运动规律。太阳在一天之中方位的变更是自东向西呈顺时针的，故定日镜面的水平转动方向为顺时针转动。思路3：推断镜面朝向的垂直运动规律。太阳高度角在一天中先增大、后减小，镜面在垂直方向上与地面的夹角先减小、后增大，故从垂直于地面的剖面图上看，镜面在垂直方向的变更应先为顺时针转动，后为逆时针转动。2．2024年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星放射中心成功放射，将我国3名航天员顺当送入距离地表约400km的中国空间站。神舟十七号载人飞船支配于明年4月左右返回地球。驻留期间，酒泉卫星放射中心放射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值()A．先变大后变小 B．先变小后变大C．持续不断变大 D．始终保持不变【尝试解答】D【破题思路】正午太阳高度为90°－所求点与直射点的纬度差值，在航天员驻留期间，两地始终都位于太阳直射点以北，则两地与太阳直射点的距离变更始终一样，故两地正午太阳高度角的差值保持不变，始终为两地纬度之差。1．正午太阳高度的变更规律(1)正午太阳高度的纬度变更规律。①同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南、北两方降低。②同一纬线上，正午太阳高度相同。③与太阳直射点所在纬线的纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。(2)正午太阳高度的季节变更规律。①极值。北回来线及其以北地区6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值南回来线及其以南地区12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值南北回来线之间(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)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)②变更幅度。南、北回来线之间纬度越高，正午太阳高度变更幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回来线上为46°52′南回来线至南极圈之间和北回来线至北极圈之间各纬度正午太阳高度变更幅度相同(均为46°52′)南极圈以南和北极圈以北纬度越高，正午太阳高度变更幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈为46°52′，极点为23°26′2.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，此时当地地方时是12时。(2)推断所在地区的纬度。当太阳直射点位置确定时，假如已知当地的正午太阳高度，就可以依据“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。为了获得最足够的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。①北回来线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南。②南回来线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。(4)推断日影长短及方向。①日影恒久朝向背离太阳的方向。②太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。③北极点日影朝正南，南极点日影朝正北。④北回来线以北的地区，正午的日影全年朝向正北，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回来线以南的地区，正午的日影全年朝向正南，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回来线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时影长为0。eq\a\vs4\al()巧记正午日影朝向的规律(5)计算楼间距、楼高。为了保证一楼全年都有阳光照射，北回来线以北地区建立楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·cota(a为冬至日正午太阳高度)。(6)计算热水器的安装角度。集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余(如图，β＋a＝90°)时效果最佳。eq\a\vs4\al()正午太阳高度的计算方法(1)公式：a＝90°－两点纬度差。(2)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。(3)举例：如图所示，太阳直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26′N)、C地(23°26′S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。A地正午太阳高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′下表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变更统计表。据此完成1～2题。城市春分日夏至日秋分日冬至日甲64°87.5°64°40.5°乙46°69.5°46°22.5°1.甲、乙两城市的纬度差值为()A．18° B．24°C．38° D．44°2．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是()A．(44°N，175°E) B．(44°S，70°W)C．(46°S，175°E) D．(46°S，70°W)1．A2.B第1题，依据表中信息，可以推断出甲、乙两城市在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至日正午太阳高度角最小，因此可以推断出甲、乙两城市位于北半球。依据正午太阳高度的计算公式可知，两地的正午太阳高度差为两地的纬度差。甲、乙两城市的纬度差值为18°，A正确。第2题，据上题分析可知，乙城市位于北半球。依据正午太阳高度的计算公式可知，乙城市位于44°N。由于纬度数值相同、南北相反的两地，一地的夜晚时间与另一地的白昼时间相同，所以44°S纬线上的任何城市的夜长均与乙城市昼长相等，所以该城市的经纬度位置可能是(44°S，70°W)，B正确。飞檐是指屋檐的檐部向上翘起，是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统建筑特色，是我国古代劳动人民才智的结晶。下图分别为飞檐景观图和飞檐光照原理图。据此完成3～4题。3．从室内光照的角度考虑，“飞檐”设计的主要目的是()A．扩大夏季遮阳的面积B．扩大冬季采光的面积C．缩小夏季遮阳的面积D．缩小冬季采光的面积4．某建筑师在浙江接受了“飞檐”的设计。若屋顶高度不变，与北京相比，应做的调整是()①飞檐长度不变，加大飞檐翘起角度②飞檐翘起角度不变，缩短飞檐③飞檐长度不变，缩小飞檐翘起角度④飞檐翘起角度不变，加长飞檐A．①② B．②③C．①④ D．②④3．B4.A第3题，从图中冬、夏季正午阳光