2025版高考地理一轮复习第1部分自然地理第1章第5讲地球的公转及其地理意义学案湘教版

PAGE20-第5讲地球的公转及其地理意义细化课标素养要求1.识记地球公转的方向、公转周期，驾驭近日点与远日点的速度改变特点。2.理解黄赤交角对直射点移动规律的影响。3.驾驭昼夜长短和正午太阳高度的改变规律及其与自然现象的关系。4.理解四季更替和五带划分的依据及其影响。1.综合思维：运用地球公转的规律和原理说明昼夜长短改变、正午太阳高度改变、四季改变等自然现象。2.区域认知：结合详细图文材料，相识不同地区的昼夜长短、正午太阳高度的特征。3.地理实践力：实地进行野外正午太阳高度的观测，分析日影长度、日影方位、太阳能集热板角度和方向、楼间距等实际问题与正午太阳高度的关系。一、地球公转特征1．地球公转的方向与周期分别是什么？(1)方向：地球围绕太阳自西向东公转。从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向。(2)周期：1恒星年＝365日6时9分10秒。2．地球公转的轨道与速度有何特点？[易误点拨]区分近日点与远日点、夏至日与冬至日时的公转速度差异(1)时间不同：近日点为1月初，冬至日为12月22日前后，远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。(2)公转轨道上位置不同：近日点位于冬至日以东，远日点位于夏至日以东。二、黄赤交角及其影响1．黄赤交角的含义是什么？地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是23.5°。图示如下：2．黄赤交角的影响主要是什么？引起太阳直射点在南北回来线之间来回运动。三、地球公转的地理意义1．昼夜长短及其改变阅读下列图示(以北半球为例)，填写表格内容。图1图2图3时间改变特点重要节气北半球夏半年北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短图1为夏至，北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象北半球冬半年北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长图3为冬至，北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现极夜现象春、秋分日图2中代表的时间是每年的3月21日(时间)或9月23日前后，全球各地昼夜等长2.正午太阳高度及其改变规律(1)太阳高度和正午太阳高度的区分是什么？太阳相对于地平面的高度角叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。甲太阳高度角示意图乙正午太阳高度示意图(2)正午太阳高度的纬度改变规律是什么？正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。①夏至日：正午太阳高度由北回来线向南北两侧递减。②冬至日：正午太阳高度由南回来线向南北两侧递减。③春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。(3)正午太阳高度的季节改变规律有何特点？北半球节气达最大值的地区达最小值的地区夏至北回来线及其以北各纬度南半球各纬度冬至南回来线及其以南各纬度北半球各纬度春、秋分赤道南北两极点3.四季更替和五带(1)四季更替的成因及划分标准是什么？①四季的成因：地球公转造成地球中纬度地区形成明显的四季改变。②四季的划分a．天文四季：夏季是一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节；冬季是一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节；春秋两季是冬夏两季的过渡季节。b．北温带很多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。(2)五带是如何划分的？五带划分的依据是因为一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的改变而改变。详细划分如下：1．读地球公转示意图，完成下列要求。(1)图中A、B、C、D分别代表二分二至日时地球在公转轨道上的位置，其中B代表________(节气)时的位置，D代表________(节气)时的位置。(2)当地球运行到A、C点时，太阳直射在________上，此时全球各地昼夜__________。(3)当地球运行到B点旁边时，太阳直射在____________(纬度)，此时北极圈内出现________(填“极昼”或“极夜”)现象。[答案](1)夏至冬至(2)赤道等长(或平分)(3)23.5°N极昼2．读太阳光照图(阴影部分代表夜半球)和太阳直射点的回来运动示意图，回答下列问题。图甲图乙(1)ME为晨昏线中的________线。(2)当太阳直射点由图乙中③处移向④处时，地球公转的速度改变状况为________________。(3)图甲中地方时为早晨6时的是________点(填字母)。(4)A点的昼长是______小时，日落时间是________点。[答案](1)昏(2)速度越来越快(3)C、F(4)1821黄赤交角及其影响[例1](经典高考题)在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行❶。图1是赤道平面与黄道平面的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，回答(1)～(2)题。图1图2(1)6月初，太阳在黄道上的位置是()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)太阳处于甲、乙位置时()A．地球公转速度相同 B．同一地点昼长改变趋势相同C．日地距离相同 D．同一地点日出方位相同[思维流程]第一步：提取信息❶地球公转时，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。❷图2中显示春分点是黄道平面与赤道平面的交点，时间为3月21日前后。❸图2中显示的夏至点对应时间为6月22日前后，丙、丁位于其两侧。❹图2中显示的冬至点对应时间为12月22日前后，甲、乙位于其两侧。其次步：调用学问地球公转的轨道平面称为黄道平面，黄道平面与赤道平面不重合，存在黄赤交角，因黄赤交角的存在，导致太阳直射点在南北回来线之间来回移动。第三步：综合推断第(1)题，由信息❶可知，若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反，结合信息❷❸可知，6月初，太阳在黄道上的位置应在春分点与夏至点之间，且靠近夏至点。第(2)题，由信息❶❹可知，甲、乙两点关于冬至点对称，而冬至点对应时间为12月22日前后，并不是关于近日点对称，故公转速度、日地距离不相同；昼长改变趋势应相反，但都处于冬季，日出方位均为东南方向。[尝试解答](1)D(2)D1．黄赤交角的存在成就了太阳直射点的移动2．黄赤交角的影响(1)思维流程eq\x(\a\al(黄赤,交角))→eq\x(\a\al(太阳直射,点移动))→eq\x(\a\al(昼夜长短、正午,太阳高度的改变))→eq\x(\a\al(季节改变和,五带分布))(2)详细分析(黄赤交角改变带来的影响)考向一结合黄赤交角的特点，考查其主要影响(2024·湖南联考)黄赤交角是产生四季的缘由。黄赤交角并非固定不变，现在约为23.5°，最大时可达24.24°，最小时为22.1°，变动周期约4万年。读黄赤交角变动时回来线和极圈的变动示意图，回答1～2题。1．黄赤交角为24.24°时()A．热带的范围比现在小B．温带的范围比现在小C．寒带的范围比现在小D．极昼和极夜出现的范围比现在小2．地球上的太阳直射点()①移动周期约4万年②随着季节的改变而改变③在南北回来线之间来回移动④最小纬度为22.1°A．①②B．①④C．②③D．③④1．B2．C[第1题，当黄赤交角为24.24°时，即黄赤交角变大时，回来线度数增大，极圈度数减小，回来线与极圈之间(温带地区)范围缩小；南北回来线之间(热带地区)范围扩大；极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大；地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第2题，黄赤交角是产生四季的缘由，同时也影响太阳直射点的移动范围，即太阳直射点的纬度位置随季节改变而改变，呈现出在南北回来线之间的周年移动规律，②③正确；太阳直射点移动的周期是一个回来年，4万年是黄赤交角的变动周期；太阳直射点最小的纬度应是赤道，即0°。]考向二借助地球公转示意图，考查黄赤交角的影响受新冠肺炎疫情的影响，原定于2024年7月24日开幕的夏季奥林匹克运动会(东京奥运会)推迟到2024年7月23日至8月8日实行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图，完成3～4题。3．本届奥运会期间，地球在公转轨道上的位置最可能位于()A．①→②B．②→③C．③→④D．④→①4．开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是()A．北半球北移渐快 B．南半球北移渐慢C．北半球南移渐快 D．南半球南移渐慢3．B4．C[第3题，题目材料显示“2021年7月23日～8月8日”为本届奥运会举办时间。依据地球公转示意图可判读，②处为夏至日，日期为6月22日前后，③处为秋分日，日期为9月23日前后，因此地球应当位于②→③之间。第4题，本届奥运会开幕式这一天(7月23日)，太阳直射点应位于北半球，且正向南移动。地球在公转轨道上正渐渐靠近近日点，因此公转速度渐渐加快。]昼夜长短的改变与计算[例2](2024·江苏高考)2020年4月8日22时，小明在上海欣赏了“超级月亮”❶。下图为月亮视直径最大与最小时的对比示意图。据此回答下题。与此时全球昼夜分布状况❷相符的是()ABCD[思维流程]第一步：提取信息❶小明在上海欣赏“超级月亮”的时间是2024年4月8日22时。❷4月8日时已过春分，北极地区起先出现极昼，北半球起先昼长夜短，南半球相反。其次步：调用学问北半球夏半年，北半球各地昼长夜短，北极圈以内出现极昼现象；南半球各地昼短夜长，南极圈以内出现极夜现象。第三步：综合推断结合信息❶❷可知，4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜；此时北京时间为22时，即120°E的地方时为22时，所以150°E的地方时为0时，且为夜半球的中心经线，该经线穿过澳大利亚东部地区。[尝试解答]A[例3](2024·山东等级考)2020年5月27日上午11点整，中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶，实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上，队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地(下图)，其中一个营地由于空气流通不畅，简单引起高原反应，被称为“魔鬼营地”。据此完成下题。5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分❶，该日珠峰顶部(28°N，87°E)❷A．7：20以前 B．7：20～7：39C．7：40～8：00 D．8：00以后[思维流程]第一步：提取信息❶5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分。❷珠峰顶部的纬度是28°N，与温州的纬度相同。其次步：调用学问同纬度地区的昼长相同。将某地昼长平分，由中午12：00向前推，可算出当日的日出时刻。第三步：综合推断分析信息❶❷可知，同半球纬度相同的地方，同一天中的昼长相等。已知温州昼长为13时44分，则温州跟珠峰相同海拔的地点日出时刻为5：08(当地地方时)。依据地方时计算公式，此时东经120度的地方时为7：20。由于珠峰顶部海拔高，相应的日出时刻也早，所以峰顶日出的北京时间在7：20以前。[尝试解答]A1．昼夜长短分布和改变的三大规律(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”太阳直射点所在的半球位置确定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点四周出现极昼现象。如图所示：(2)昼夜长短改变——抓“移动方向”此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它确定昼长、夜长的改变趋势，纬度凹凸确定昼夜长短的改变幅度。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动，哪个半球(南、北半球)就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短改变幅度越大。如下图所示：(3)极昼极夜范围——抓“直射点位置”因太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余，所以极昼极夜的范围是从(90°－太阳直射点纬度)到极点。2．直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系直射点位置日出方位日落方位昼夜长短北半球东北(北半球早于6时日出)西北(北半球晚于18时日落)北半球昼长夜短、南半球昼短夜长赤道正东(6时日出)正西(18时日落)昼夜等长南半球东南(北半球晚于6时日出)西南(北半球早于18时日落)北半球昼短夜长、南半球昼长夜短3.昼长、夜长的计算方法(1)依据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算：昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。(2)依据日出、日落的地方时计算，地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2。(3)依据纬度的分布特点进行计算①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。②依据昼夜长短的纬度对称分布特点，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等，可以求对称纬度的昼长(夜长)。考向一结合示意图，考查昼夜长短改变的影响(2024·天津南开模拟)北京时间2月4日(除夕)20：00，2024年中心广播电视总台春节联欢晚会在央视1号演播大厅开播。下图为除夕当天甲、乙、丙、丁四地昼夜长短分布示意图，图中阴影部分表示黑夜。据此回答1～2题。甲、乙、丙、丁四地昼夜长短分布示意图1．当春晚起先时，关于甲、乙、丙、丁四地发生现象的描述，可信的是()A．甲地月明星稀 B．乙地华灯初上C．丙地旭日东升 D．丁地朝阳明媚2．结合材料信息推断，与央视春晚进行过程中实际状况相符的是()①央视春晚起先1小时，地球上与北京同一日期的范围超过总面积的3/4②央视春晚起先2小时，丙地广场上旗杆的影子朝向偏西③央视春晚起先3小时，120°E经线大部分位于夜半球④央视春晚起先4小时，丁地太阳从东南方升起A．①③B．①④C．②④D．③④1．B2．A[第1题，图示甲为极昼，不易看到月亮，则A错误。图示乙地伦敦时间7时为当地正午12时，则该地位于东五区，北京时间20：00春晚起先时，乙地为17时，图示乙地昼长为10小时，此时正在日落而华灯初上，故B正确。同理可计算丙地位于0时区，春晚起先时，此地为正午12时，则C错误；丁地位于东十一区，春晚起先时，该地为23：00，正处于夜晚，则D错误。第2题，春晚20时起先，起先1小时为北京时间21时，此时0时经线在165°E旁边，则165°E向东至180°之间为新一天，其他区域与北京同一日期，故①正确；春晚起先3小时，北京时间(120°E经线)为23时，除极少数昼长在21小时以上的南极地区外，该经线各地均为夜晚，则③正确。]考向二结合太阳方位，考查昼夜长短的改变特点2019年11月8日(立冬)，北京某校常年坚持晨跑的王老师又出现在操场上，此时王老师的影子刚好与跑道的弯道线垂直。据此完成3．此刻王老师跑步的朝向是()A．东北B．西南C．正北D．正南4．能同时刻同地拍到同样影长及朝向的时间大约是()A．1月5日前后 B．2月5日C．3月5日前后 D．4月5日3．B4．B[第3题，“2019年11月8日”太阳直射南半球，北半球昼短夜长，太阳日出东南方向，日影朝向西北，“此时刘老师的影子刚好与跑道的弯道线垂直”说明此刻刘老师跑步的朝向是西南方向。故选B。第4题，能同时刻同地拍到同样影长及朝向的日子，必定是太阳直射同一纬度的日子，11月8日比12月22日早一个半月，推想比12月22日晚一个半月的日期，太阳会再次直射该纬度，符合题意的是2月5日前后考向三联系日常生活现象，考查昼夜长短的计算与应用(2024·天津十二区县联考)下图是安徽省境内一幢乡村住宅楼及某日不同时刻太阳光线，该地6月日照时数(太阳实际照耀地面的时数)少于8月。据此完成5～6题。5．该地6月日照时数少于8月，最主要的缘由是8月()A．白昼长B．云量少C．雾霾少D．雨天多6．该日该地昼长约为()A．10小时B．12小时C．13小时D．14小时5．B6．D[第5题，当地8月主要受副热带高气压带限制，盛行下沉气流，多晴朗天气，云量少，因此8月日照时数多；而6月受准静止锋影响时间较长，多阴雨天气，因此6月日照时数少，B对、D错；安徽省境内6月的白昼时长比8月要长，A错；6、8月雾霾天气少，雾霾天气不是推断日照时数的缘由，雾霾天气可能照旧也是有光照，C错。第6题，读图可知，该地区位于北半球，正午太阳光线位于正南方，日出时太阳光线与正午时太阳光线夹角为105°，正午地方时为12时，日出时地方时为12时－7时(105°÷15°/小时＝7小时)＝5时，计算可知昼长为14小时，D对。]正午太阳高度的改变规律及应用[例4](2024·天津等级考)左图为我国某地一住宅小区示意图❶，右图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❷。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样，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是()A．夏至日8：00～12：00 B．夏至日12：00～16：00C．冬至日8：00～12：00 D．冬至日12：00～16：00[思维流程]第一步：提取信息❶图示住宅小区位于我国，图中显示位于该小区中心的休闲广场大致呈东北～西南走向。❷右图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。其次步：调用学问北半球夏至日时，太阳从东北方升起，在天空中的运行方位依次是东北方—正东方—东南方—正南方—西南方—正西方—西北方，在西北方落下；北半球冬至日时，太阳从东南方升起，在天空中的运行方位依次是东南方—正南方—西南方，在西南方落下。地物的日影方向与太阳在空中的方向相反，日影的长短则取决于太阳在空中的高度。第三步：综合推断第(1)题，结合信息❶❷分析可知，该住宅楼位于我国→夏至日的日影较短→图中住宅楼西南侧日影应为夏至日08：00的日影→夏至日08：00时刻(北京时间)，太阳位于当地的东北侧；朝向东南侧的日影应是夏至日16：00时的日影，该日影比08：00时的日影较短→当地正午时刻，太阳应位于当地上中天偏北侧天空→该地位于北回来线以南。第(2)题，结合信息❶❷分析可知，该小区位于我国→冬至日的太阳高度角更小，楼影更长，休闲广场被遮挡的面积更大；冬至日08：00～12：00→太阳位于当地东南侧天空→休闲广场东南侧住宅楼更为密集，休闲广场被楼影遮挡面积较大；冬至日12：00～16：00→太阳位于当地西南侧天空→休闲广场西南侧楼房间距相对较大，且错落分布，休闲广场被楼影遮挡面积相对较小。[尝试解答](1)D(2)C1．正午太阳高度改变规律的推断(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，则越大。(2)看直射点的移动，确定正午太阳高度的改变记忆口诀“来增去减”：即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。如图所示：(3)看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年改变规律回来线之间正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值回来线上正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值回来线至极点之间正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值(4)看纬度位置，总结正午太阳高度的年改变幅度①南北回来线之间：纬度越高，正午太阳高度改变幅度越大(由23.5°增大到47°)，赤道上为23.5°，回来线上为47°。②回来线至极圈之间：各纬度正午太阳高度改变幅度相同(均为47°)。③极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度改变幅度越小(由47°减小到23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°。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”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(23.5°S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。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)推断所在地区的纬度当太阳直射点位置肯定时，假如知道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，房屋朝南。②南回来线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。(4)推断日影长短及方向①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。②正午是一天中日影最短的时刻。③日影恒久朝向背离太阳的方向。a．北回来线以北的地区，正午的日影朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短。b．南回来线以南的地区，正午的日影朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短。c．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，直射时日影最短(等于0)。(5)计算楼间距、楼高为了保证一楼全年有阳光照到，北回来线以北地区建楼房时，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)。(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角互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。考向一联系日常现象，考查正午太阳高度的改变(2024·福建省龙岩市月考)某地全年正午阳光位于正南，下表为该地一民居正南朝向的窗户正午阳光照耀在室内地面的面积统计表，完成1～2题。时间第一天其次天第三天第四天第五天面积(m2)5.014.994.984.9754.981.以下四幅光照图与表中时间大致相吻合的是()ABCD2．该时期内()A．地球的公转速度最慢B．大兴安岭地面光照足够C．太平洋西岸海陆热力差异还没达到极值D．黄河站日出方向为东南1．C2．C[第1题，该地正午时阳光位于正南方向，照耀在室内地面上的面积先变小后变大，说明其正午太阳高度先变大后变小，应为北半球夏至日前后。A图北极圈及其以北地区出现极夜现象，为冬至日光照图；B图为北半球的冬半年；C图地球的自转方向呈逆时针方向可推断为北极点俯视图，北极圈及其以北地区为极昼现象应为北半球夏至日光照图；D图晨昏线与某条经线重合应为二分日光照图。故C项正确，A、B、D项错误。第2题，该日为北半球夏至日前后，夏至日时接近于远日点7月初，但此时地球的公转速度不是最慢；大兴安岭属于落叶林，夏至日前后，枝叶茂密，地面光照不足够，B项错误；太平洋西岸海陆热力差异在1月份和7月份达到极值，夏至日是6月份，所以没有达到极值，C项正确；黄河站位于北极旁边，夏至日前后出现极昼现象，所以正北日出、正北日落，D项错误。故C项正确，A、B、D项错误。]考向二结合生活实践，考查正午太阳高度的改变(2024·天津市和平区二模)天津市某校地理小组的同学们设计了一款笔筒(如下图)，当阳光照耀笔筒时，可依据铅笔的影子在筒盖上的位置和长短来推断时间和季节。完成3～4题。3．当利用这个笔筒进行时间测量时，应()A．使筒盖倾角α等于当地纬度，笔尖指向正北B．使筒盖倾角α等于当地纬度，笔尖指向正南C．使筒盖倾角α等于当地纬度的余角，笔尖指向正北D．使筒盖倾角α等于当地纬度的余角，笔尖指向正南4．这个笔筒的设计中有一个明显的缺陷，使得该笔筒()A．无法在冬半年进行测量B．无法在夏至日进行测量C．测量每日时间误差很大D．无法体现季节改变规律3．C4．A[第3题，这款笔筒可依据铅笔的影子在筒盖上的位置和长短来推断时间和季节，其原理与日晷计时一样。日晷指针与盘面垂直，日晷指针大致对准北极星。当地纬度即观测北极星的仰角，筒盖倾角α与当地纬度互余，使筒盖倾角α等于当地纬度的余角，笔尖指向正北，C正确。第4题，筒盖倾角α与当地纬度互余，使筒盖倾角α等于当地纬度的余角，笔尖指向正北。秋分至冬至是一年的冬半年，太阳高度较低，晷针的影子只能在下面投影，这半年就运用日晷的下面，筒盖下面没有刻度，因此冬半年无法运用，A正确。春分至秋分，为一年的下半年，太阳高度大，晷针在北面有投影，这半年运用日晷的北面即筒盖上面，该笔筒可以在夏至日进行测量；测量每日时间误差不大；夏半年筒盖上面有投影，冬半年筒盖下面有投影，可以体现季节改变规律。B、C、D错误。]考向三结合生活实践，考查正午太阳高度改变规律的应用(2024·山东省潍坊一中高三期末)某开发商分别在天津(约39°N)和福州(约26°N)开发了两个楼盘。两地各有朝向和楼高相同的户型结构如下图(甲图)所示。读图，完成5～6题。甲乙5．若福州楼盘每层2.8m共20层，南北楼距为28m。乙图①栋10层住户一年中正午不能干脆获得太阳照耀的时间最接近()A．1个月B．3个月C．5个月D．7个月6．在上级部门对两地小区楼盘规划设计图(乙图)审批时，几乎相同的设计在天津却没有通过，被要求修改。最终修改的方案可能是()A．扩大东西楼的楼间距 B．降低北侧楼房的高度C．降低南侧楼房的高度 D．缩小南北楼的楼间距5．A6．C[第5题，由题意可知①栋10层与②栋楼顶高差应为28m，且两楼间距为28m，由此可知正午太阳能照耀至10层住户的最小正午太阳高度角应为45°，而福州纬度为26°N，依据正午太阳高度计算公式(H＝90°－︱当地纬度±太阳直射点纬度︱)可知，此时太阳直射点的纬度应为19°S，由此反推该住户一年中正午不能干脆获得太阳照耀的时间应是太阳直射点位于19°S以南的时间段，依据太阳直射点的季节移动规律可知，这段时间内太阳直射点的移动纬度距离约为9°，而经计算可知太阳直射点的移动速度约为(23.5°*4/365天≈0.25°/天)，故可算出大约为36天。第6题，由题干可知天津的纬度高于福州，由上题正午太阳高度计算公式可知，天津正午太阳高度小于福州，在保证北楼光照的状况下，天津的楼间距应大于福州，或降低南楼的楼高。]太阳视运动与太阳方位1．太阳视运动规律(1)(一天中)太阳视运动轨迹一天中，日出以后太阳高度渐渐增大，正午达最大值，之后，太阳高度渐渐减小，其中正午的太阳高度称为正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。(2)(一年中)二分二至日太阳视运动轨迹下图为北半球某地二分二至日太阳视运动示意图，读图可知：①该地夏至日的太阳视运动为轨迹a，该日日出东北、日落西北(极昼、极夜地区除外)。②该地春、秋分日的太阳视运动为轨迹b，该日日出正东、日落正西。③该地冬至日的太阳视运动为轨迹c，该日日出东南、日落西南(极昼、极夜地区除外)。2．太阳视运动规律的应用在驾驭太阳视运动规律的基础上，我们可以