[推薦學(xué)習(xí)]2022-2022版高中地理-第一章-行星地球-1.3-地球的運(yùn)動(dòng)(第4課)學(xué)案-新人教

1、生活的色彩就是學(xué)習(xí)第4課時(shí)正午太陽高度目標(biāo)任務(wù)一覽情境導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)航 太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直時(shí)熱效率最高，由于地球公轉(zhuǎn)過程中有黃赤交角的存在，正午太陽高度有季節(jié)變化，熱水器集熱面與地面的夾角最好可調(diào)節(jié)。那么在我們北半球中緯度地區(qū)，一年中調(diào)整的角度多大才適宜呢？2022課標(biāo)2022課標(biāo)教學(xué)內(nèi)容建議1.1結(jié)合實(shí)例，說明地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。分析地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。1.分析正午太陽高度的季節(jié)變化、緯度變化規(guī)律，解釋其成因。2.學(xué)會(huì)正午太陽高度的計(jì)算方法。正午太陽高度的變化 自主學(xué)習(xí)閱讀教材P19“正午太陽高度的變化，完成以下問題。1.太陽高度角和太陽視運(yùn)動(dòng)(1)太陽高度角太陽光線與地平面之間的

2、夾角，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度(如圖甲所示)。一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度(如圖乙所示)。(2)太陽視運(yùn)動(dòng)(二分二至日)圖示不同日期的太陽視運(yùn)動(dòng)，其共同特點(diǎn)是：太陽東升西落，原因是地球自西向東自轉(zhuǎn)。太陽高度不斷變化，正午太陽高度是一天中最大值。嘗試判斷：A代表冬至日，B代表春分、秋分日，C代表夏至日。判斷理由：日出、日落時(shí)間和方位；正午太陽高度大小。2.正午太陽高度空間分布規(guī)律(1)由圖可知，同一時(shí)刻，正午太陽高度由太陽直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。(2)冬至日，太陽直射南回歸線，南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達(dá)一年中最大值，北半球地區(qū)正午太陽高度達(dá)一年中最小值。(3)春秋分

3、日，太陽直射赤道，正午太陽高度為90°，兩極點(diǎn)正午太陽高度為0°。(4)夏至日，太陽直射北回歸線，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，北極點(diǎn)的正午太陽高度為23°26，此時(shí)南極圈的正午太陽高度為0°。(5)南北回歸線之間，每年有兩次太陽直射。3.正午太陽高度時(shí)間變化規(guī)律(1)圖中點(diǎn)虛線表示北極點(diǎn)，長虛線的緯度范圍是赤道到北回歸線之間，實(shí)線的緯度范圍是赤道到南回歸線之間。(2)北極點(diǎn)上春分至秋分正午太陽高度大于0°，出現(xiàn)極晝，其中夏至日正午太陽高度到達(dá)一年中最大，并且極晝范圍擴(kuò)大到整個(gè)北極圈以內(nèi)。秋分至次年春分正午太陽高度小于0°，出現(xiàn)極夜，其中冬至

4、日極夜范圍擴(kuò)大到整個(gè)北極圈以內(nèi)，南極相反。(3)回歸線與赤道之間地區(qū)由于有兩次直射現(xiàn)象，因此正午太陽高度最大值有兩次可以到達(dá)90°，并且最小值不低于43°08。合作探究第步：案例探究1.確定地方時(shí)當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。2.確定房屋的朝向在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。3.判斷日影長短及方向一年內(nèi)，正午太陽高度越大，影子越短，正午太陽高度越小，影子越長。一天中，影子日出最長正午最短日落最長，且日影方向與太陽方位相反。4.計(jì)算樓距一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓距較近；緯

5、度較高的地區(qū)，樓距較遠(yuǎn)。解題關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣柛叨龋⒂?jì)算影長。以我國為例(見以下圖)，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，那么最小樓間距Lh·cotH。5.計(jì)算熱水器安裝角度應(yīng)使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為h90°(如以下圖)。第步：名師精講1.正午太陽高度的空間(緯度)變化規(guī)律【規(guī)律總結(jié)】(1)同線相等規(guī)律：同一緯線上正午太陽高度相等。(2)對(duì)稱規(guī)律：以太陽直射點(diǎn)所在緯線為對(duì)稱軸南北對(duì)稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。(3)近大遠(yuǎn)小規(guī)律：距太陽直射點(diǎn)所在緯線越近，正午太陽 高度越大，反之越小。2.太陽高度的時(shí)間變化規(guī)律

6、 (1)太陽高度的日變化極點(diǎn)上在極晝期間，極點(diǎn)上見到的太陽高度在一天之內(nèi)是沒有變化的，其太陽高度始終等于太陽直射點(diǎn)的緯度非極點(diǎn)地區(qū)太陽高度在一天之內(nèi)是有變化的，一天之內(nèi)有一個(gè)最大值(地方時(shí)12時(shí))即當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨茸畲蟆咎貏e提醒】不同緯度太陽高度的日變化速度不同。太陽高度日變化速度正午太陽高度/當(dāng)?shù)貢冮L的一半。(2)正午太陽高度的年變化回歸線之間正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個(gè)正午太陽高度最大值回歸線上正午太陽高度最大值為90°，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中只有一個(gè)正午太陽高度最大值回歸線至極點(diǎn)之間正午太陽高度最大值小于90

7、76;，一年中只有一個(gè)正午太陽高度最大值(3)正午太陽高度的年變幅規(guī)律南、北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26增大至46°52)，赤道上為23°26，回歸線上為46°52。南回歸線至南極圈之間和北回歸線至北極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52)。南極圈以南和北極圈以北：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52減小至23°26)，極圈上為46°52，極點(diǎn)上為23°26。3.正午太陽高度的計(jì)算公式：H90°緯度差。注：公式中的H為所求的正午太陽高

8、度，緯度差是所求點(diǎn)與太陽直射點(diǎn)之間相差的緯度；假設(shè)所求點(diǎn)與直射點(diǎn)在同一半球，兩點(diǎn)緯度差就是大數(shù)減去小數(shù)；假設(shè)直射點(diǎn)與所求點(diǎn)分屬不同半球，那么為兩緯度之和。如上圖所示：當(dāng)太陽直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，A點(diǎn)(40°N)正午太陽高度是HA90°90°(40°10°)60°；當(dāng)太陽直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，C點(diǎn)(23°26S)正午太陽高度是HC90°90°(10°23°26)56°34。第步：實(shí)戰(zhàn)演練1.某緯度的正午太陽高度H90°|，其中為太陽直射點(diǎn)緯度，

9、夏半年取正值，冬半年取負(fù)值。以下圖示意某地北京時(shí)間18時(shí)的太陽位置。據(jù)此完成(1)(2)題。(1)該地的經(jīng)度為()A.30°E B.30°W C.60°E D.60°W(2)該地的緯度可能為()A.10°N B.10°S C.50°N D.50°S解析第(1)題，從圖中可以看出北京時(shí)間18時(shí)太陽位于正南方，此時(shí)該地的地方時(shí)為12時(shí)，由此可計(jì)算出其經(jīng)度為30°E。第(2)題，此時(shí)該地的正午太陽高度為45°，10°N和10°S一年中的最小正午太陽高度都大于45°；該地此

10、時(shí)太陽位于正南方，說明太陽直射點(diǎn)位于其南方，由此可判斷出該地位于50°N而不是50°S。答案(1)A(2)C2.(2022·江蘇地理)住宅的環(huán)境設(shè)計(jì)特別關(guān)注樹種的選擇與布局，不同樹種對(duì)光照與風(fēng)有不同影響。以下圖為華北某低碳社區(qū)(40°N)住宅景觀設(shè)計(jì)示意圖。讀圖答復(fù)(1)(2)題。(1)僅考慮陽光與風(fēng)兩種因素，樹種與房屋組合最好的設(shè)計(jì)是()A. B. C. D.(2)為保證冬季太陽能最正確利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A. B. C. D.解析第(1)題，圖示地區(qū)位于華北，一年中正午太陽始終位于南方。根據(jù)圖中太陽能熱水器朝向可知，房子左側(cè)為北，

11、右側(cè)為南。落葉闊葉樹夏季遮蔭效果好，布局在南側(cè)；冬季，華北地區(qū)盛行偏北風(fēng)，常綠針葉樹防風(fēng)效果好，布局在北側(cè)，應(yīng)選C。第(2)題，冬至日該地(40°N)的正午太陽高度為90°(40°23°26)26°34，太陽能熱水器集熱板的傾角與當(dāng)?shù)氐奶柛叨然ビ啵珼項(xiàng)符合題意。答案(1)C(2)D提升素養(yǎng)素養(yǎng)一：地理實(shí)踐力沖著小區(qū)樓房間距有50 m、小區(qū)綠化率為50%的宣傳廣告，某市一些市民先后購置了位于曹家渡的靜安麗舍恒輝閣商品房。豈料兩年后開發(fā)商改變建筑方案，樓房的間距僅為30.4 m。為此，該小區(qū)的38戶業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。 恒輝閣商品房樓間距與太

12、陽光照有什么關(guān)系？提示：樓間距與太陽光照相關(guān)，在太陽高度一定的情況下樓間距的大小會(huì)影響到采光條件的好壞。素養(yǎng)二：綜合思維我國物權(quán)法規(guī)定：“建造建筑物，不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，阻礙相鄰建筑物的通風(fēng)、采光和日照。下面為山東省濟(jì)南市在二分二至日的正午太陽高度示意圖(圖1)和兩樓之間的最短距離和樓高關(guān)系示意圖(圖2)。(1)影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2)圖1中，分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，決定濟(jì)南市樓間距大小的是哪一個(gè)？提示：(1)樓高、樓間距和正午太陽高度。(2)表示夏至日，表示春、秋分日，表示冬至日。其中，決定濟(jì)南市樓間距的大小。思維導(dǎo)圖必背清單1.說出太陽高度角和正

13、午太陽高度角的聯(lián)系和區(qū)別。2.說出正午太陽高度的空間分布規(guī)律。3.說出正午太陽高度的時(shí)間變化規(guī)律。4.說出正午太陽高度的計(jì)算方法。5.說出正午太陽高度的常見的應(yīng)用。讀某日我國四城市正午太陽高度示意圖，完成12題。1.假設(shè)四城市為廣州、武漢、北京、?？谑校敲磮D中分別代表的城市為()A.?？凇⑽錆h、北京、廣州B.武漢、北京、廣州、?？贑.海口、北京、武漢、廣州D.廣州、武漢、北京、?？?.據(jù)圖判斷，此時(shí)我國最有可能處于二十四節(jié)氣中的()A.春分 B.夏至C.秋分 D.冬至解析第1題，四個(gè)城市中，廣州、?？诳赡鼙惶栔鄙?，假設(shè)太陽直射?？?，那么另三個(gè)城市正午時(shí)太陽均位于正南方。由圖可知，城市正午時(shí)

14、太陽位于正北方，只能是?？?；城市被太陽直射，是廣州；武漢的正午太陽高度角大于北京。第2題，據(jù)上題分析，太陽直射廣州北回歸線，即為北半球的夏至日。答案1.A2.B以下圖是一游客在列車上拍攝的西藏太陽能發(fā)電的景觀圖片，圖中的箭頭表示列車行進(jìn)方向。讀圖完成34題。3.該游客在拍攝圖片時(shí)，火車的行進(jìn)方向是()A.東北 B.東南 C.西北 D.西南4.以下四個(gè)城市設(shè)計(jì)安裝太陽能集熱板時(shí)，水平傾角最大的應(yīng)該是()A.上海 B.濟(jì)南 C.北京 D.長沙解析第3題，西藏太陽能熱水器的集熱板應(yīng)該朝向南方，因而可以判斷火車向東北方向行駛。第4題，北京緯度最高，無論哪一季節(jié)正午太陽高度角都要小于其他三城市，因而太陽

15、能集熱板水平傾角最大。答案3.A4.C圭表是世界上最早的計(jì)時(shí)器。直立的標(biāo)桿為表，正南正北方向平放的刻板為圭。用其測量正午表影長度，可確定節(jié)氣、劃分季節(jié)和制定歷法等。據(jù)?淮南子·天文訓(xùn)?記載：日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺；日夏至，八尺之景，修徑尺五寸(tan 31.6°0.62；tan 79.405.3；tan 58°1.6)。據(jù)此完成56題。5.?淮南子·天文訓(xùn)?中記述的圭表，其位置可能接近()A.廣東省廣州市(23°06N)B.江西省南昌市(28°40N)C.河南省開封市(34°35N)D.遼寧省沈陽市(41°

16、;48N)6.假設(shè)當(dāng)?shù)亍鞍顺咧?，日中而景五尺，那么適逢的民族節(jié)日是()A.漢族元宵節(jié)(農(nóng)歷正月十五)B.傣族潑水節(jié)(公歷清明節(jié)前后)C.苗族龍舟節(jié)(農(nóng)歷五月下旬)D.鄂倫春族篝火節(jié)(公歷六月下旬)解析第5題，日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺，如冬至該地正午太陽高度為，那么可知tan8/130.62，對(duì)照材料可知，冬至日該地正午太陽高度為31.6°，冬至日太陽直射在南回歸線上，那么可以算出該地緯度為58.423.535.9°，結(jié)合選項(xiàng)，其位置可能接近河南省開封市。第6題，假設(shè)當(dāng)?shù)亍鞍顺咧?，日中而景五尺，這可知此日正午太陽高度為58°，根據(jù)上題計(jì)算出該地緯度為35

17、.9°N，這可知該日太陽直射點(diǎn)緯度為3.9°，即為春分3月21日之后一段時(shí)間，結(jié)合四個(gè)選項(xiàng)，那么適逢的民族節(jié)日是清明節(jié)前后的傣族潑水節(jié)。答案5.C6.B課后作業(yè)一、選擇題1.(2022·上海地理)北京(40°N)某中學(xué)高中生開展地理課外活動(dòng)，在連續(xù)三個(gè)月內(nèi)三次測量正午太陽高度角，獲得測量的數(shù)據(jù)(見下表)。三次測量中，其中一次測量的當(dāng)天，正值()第一次第二次第三次60°50°40°A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日解析第一次測量時(shí)，太陽直射北半球，第二次測量時(shí)太陽直射赤道，第三次測量時(shí)太陽直射點(diǎn)在南半球，說明第二次測

18、量時(shí)是當(dāng)?shù)氐那锓秩?。答案C2017年6月21日，太陽直射北回歸線。讀以下圖完成23題。2.甲、乙、丙、丁四條曲線中表示該日北京太陽視運(yùn)動(dòng)路線的是()A.甲曲線 B.乙曲線C.丙曲線 D.丁曲線3.以下有關(guān)北回歸線的說法，正確的選項(xiàng)是()A.北回歸線不是一成不變的B.北回歸線的緯度數(shù)值與黃赤交角度數(shù)互余C.假設(shè)黃赤交角度數(shù)變大，那么北回歸線向南移動(dòng)D.太陽直射北回歸線時(shí)，全球各地晝夜平分解析第2題，北半球夏至日時(shí)，北京晝長夜短，日出時(shí)間早于6點(diǎn)，但不可能出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。第3題，北回歸線的緯度數(shù)值等于黃赤交角的度數(shù)，所以北回歸線隨黃赤交角的變化而變化，黃赤交角目前認(rèn)為是23°26，但并不是

19、一成不變的，黃赤交角每年都會(huì)緩慢變動(dòng)；黃赤交角度數(shù)變大，北回歸線向北移動(dòng)；只有當(dāng)太陽直射赤道時(shí)，全球各地晝夜平分。答案2.C3.A(2022·濟(jì)寧高一檢測)以下圖為北京市某樓房朝南窗戶的正午陽光照射情況(S是陽光照射在室內(nèi)的面積)。據(jù)此完成45題。4.S達(dá)一年中最大值的日期為()A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日5.當(dāng)S達(dá)一年中最小值時(shí)()A.地球的公轉(zhuǎn)速度逐漸加快B.地球在公轉(zhuǎn)軌道上位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近C.該地黃昏旗桿影子朝向東北D.北京氣溫到達(dá)一年中最高解析第4題，正午太陽高度越小，照進(jìn)室內(nèi)陽光面積越大，北京冬至日正午太陽高度達(dá)一年中最小。第5題，S達(dá)最小值，即夏至日，地球公

20、轉(zhuǎn)速度逐漸變慢；遠(yuǎn)日點(diǎn)是7月初，故此時(shí)，地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近；北京市位于北半球，夏至日日出東北，日落西北，下午旗桿影子應(yīng)朝向東南；北京氣溫一般在7月份最高。答案4.D5.B某開發(fā)商分別在北京(約40°N)和福州(約26°N)開發(fā)了兩個(gè)樓盤。兩地各有朝向和樓高相同的戶型結(jié)構(gòu)如以下圖(甲圖)所示。讀圖完成67題。6.假設(shè)福州樓盤每層2.8 m共20層，南北樓距為28 m。乙圖棟10層住戶一年中正午不能直接獲得太陽照射的時(shí)間最接近()A.11個(gè)月 B.9個(gè)月C.7個(gè)月 D.3個(gè)月7.在上級(jí)部門對(duì)兩地小區(qū)樓盤規(guī)劃設(shè)計(jì)圖(乙圖)審批時(shí)，幾乎相同的設(shè)計(jì)在北京卻沒有通過，被要求修改。最終修

21、改的方案可能是()A.降低南側(cè)樓房的高度B.縮小南北樓的樓間距C.擴(kuò)大東西樓的樓間距D.降低北側(cè)樓房的高度解析第6題，根據(jù)題意可知，乙圖棟10層只要正午太陽高度低于45°，就不能直接獲得太陽照射，根據(jù)H90°緯度差，可計(jì)算出太陽直射點(diǎn)位于19°S附近，最接近的時(shí)間是3個(gè)月。第7題，北京正午太陽高度小，考慮采光條件，盡量減少南樓對(duì)北樓太陽光線的遮擋，應(yīng)降低南側(cè)樓房高度。答案6.D7.A(2022·欽州高一檢測)以下圖為北半球某地某日太陽高度變化圖。讀圖答復(fù)89題。8.以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.此日該地晝長為16個(gè)小時(shí)B.該日過后，太陽直射點(diǎn)將向北移動(dòng)C.

22、該地地方時(shí)與北京時(shí)間相差10個(gè)小時(shí)D.北京時(shí)間12點(diǎn)時(shí)該地太陽高度達(dá)最大值9.該地的時(shí)區(qū)是()A.東二區(qū) B.西二區(qū)C.東四區(qū) D.西四區(qū)解析第8題，由圖示可知，北京時(shí)間816時(shí)為當(dāng)?shù)氐囊雇?，所以其晝長為16個(gè)小時(shí)。北京時(shí)間24時(shí)，當(dāng)?shù)靥柛叨冗_(dá)最大值，說明當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí)，所以兩地相差12個(gè)小時(shí)。不知當(dāng)?shù)氐臅冮L是否到達(dá)最大值，因此無法判斷太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)方向。第9題，兩地相差12個(gè)小時(shí)，北京時(shí)間為東八區(qū)區(qū)時(shí)，所以該地位于西四區(qū)。答案8.A9.D福建某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)窗戶遮陽板，實(shí)現(xiàn)教室良好的遮陽與采光。以下圖示意遮陽板設(shè)計(jì)原理，據(jù)此答復(fù)1011題。10.遮陽板收起，室內(nèi)正

23、午太陽光照面積達(dá)一年最大值時(shí)()A.全球晝夜平分B.北半球?yàn)橄募綜.太陽直射20°SD.南極圈以南地區(qū)極晝11.濟(jì)南某中學(xué)生借鑒這一設(shè)計(jì)，假設(shè)兩地窗戶大小形狀相同，那么應(yīng)做的調(diào)整是()安裝高度不變，加長遮陽板安裝高度不變，縮短遮陽板遮陽板長度不變，降低安裝高度遮陽板長度不變，升高安裝高度A. B. C. D.解析第10題，遮陽板收起時(shí)室內(nèi)正午太陽光照面積最大，說明當(dāng)?shù)卣缣柛叨茸钚?，而福建位于北回歸線以北地區(qū)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間應(yīng)該是北半球冬至日，此時(shí)太陽直射在南回歸線上，南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極晝。第11題，濟(jì)南的位置較福建更偏北，正午太陽高度更小，假設(shè)要起到遮陽及加強(qiáng)采光的效果，只有加

24、長遮陽板(高度不變)或降低安裝高度(遮陽板長度不變)。答案10.D11.A二、綜合題12.(2022·濟(jì)寧高一檢測)2022年中國太陽能電池板裝機(jī)量到達(dá)全球的四分之一，成為太陽能發(fā)電量最大的國家。以下圖示意某太陽能發(fā)電場(40°N，95°E)景觀及太陽能電池板工作原理，據(jù)此完成以下要求。為了獲得最大的太陽光照，太陽能電池板設(shè)計(jì)了水平轉(zhuǎn)軸和豎直轉(zhuǎn)軸，水平轉(zhuǎn)軸是使太陽能電池板一日內(nèi)始終面向太陽，豎直轉(zhuǎn)軸是使太陽能電池板一年中每天正午時(shí)始終垂直于太陽光線。(1)該地一年中，水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)幅最大的一天是_；一年中太陽能電池板與地面的最大夾角為_。(2)當(dāng)正午太陽能電池板與地面夾角為一年中最小時(shí)，對(duì)應(yīng)以下光照?qǐng)D中的_。(3)A圖中太陽直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)是_，C圖中正午太陽高度隨緯度的變化規(guī)律是_。(4)一天中太陽能電池板