高中地理選擇性必修1講義：第一章 第二節(jié) 課時(shí)3 正午太陽(yáng)高度的變化　四季更替和五帶劃分

課時(shí)3正午太陽(yáng)高度的變化四季更替和五帶劃分課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合實(shí)例，說(shuō)明地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解正午太陽(yáng)高度的緯度分布和季節(jié)變化規(guī)律。2.掌握正午太陽(yáng)高度的計(jì)算方法。3.了解四季更替現(xiàn)象和五帶的劃分。一、正午太陽(yáng)高度的變化1．概念(1)太陽(yáng)高度(角)：太陽(yáng)光線與地平面的交角。(2)正午太陽(yáng)高度：一日內(nèi)最大的太陽(yáng)高度，反映太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱。2．變化原因：黃赤交角的存在導(dǎo)致太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)。3．變化規(guī)律(1)緯度分布春秋分日由赤道向南北兩方降低夏至日由北回歸線向南北兩方降低冬至日由南回歸線向南北兩方降低(2)季節(jié)變化北回歸線及其以北緯度帶夏至日達(dá)最大值冬至日達(dá)最小值南回歸線及其以南緯度帶夏至日達(dá)最小值冬至日達(dá)最大值南北回歸線之間各地每年太陽(yáng)直射兩次判斷1．同一緯線上正午太陽(yáng)高度相等。(√)2．極晝現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，極點(diǎn)的太陽(yáng)高度無(wú)日變化，其太陽(yáng)高度的大小等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。(√)3．北半球冬至日，正午太陽(yáng)高度從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。(√)二、四季更替和五帶劃分1．四季更替(1)成因(2)劃分(以北半球?yàn)槔?類型范圍春季夏季秋季冬季天文四季過(guò)渡季節(jié)一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)、正午太陽(yáng)高度最高的季節(jié)過(guò)渡季節(jié)一年內(nèi)白晝最短、正午太陽(yáng)高度最低的季節(jié)氣候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月2.五帶劃分(1)劃分依據(jù)：太陽(yáng)輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律遞減。(2)五帶劃分判斷1．熱帶與寒帶地區(qū)四季變化最顯著。(×)2．低緯度地區(qū)屬于熱帶，有太陽(yáng)直射現(xiàn)象。(×)探究點(diǎn)正午太陽(yáng)高度及其影響沖著“稀缺小高層(15層)，層高達(dá)3m，樓間距60m”的宣傳廣告，我國(guó)南方某市(21°34′N)一些市民先后在該小區(qū)購(gòu)買了商品房。豈料兩年后開(kāi)發(fā)商改變建筑方案，樓層數(shù)沒(méi)變，但樓房的間距僅為40m。為此，該小區(qū)的業(yè)主們將開(kāi)發(fā)商告上法庭。據(jù)此回答下列問(wèn)題。1．為保證建筑物底層居室有良好的光照條件，該小區(qū)樓間距至少為多少米？答案45m。2.在下圖中畫(huà)出北半球二分二至日時(shí)的正午太陽(yáng)高度空間變化曲線，并總結(jié)變化規(guī)律。答案變化規(guī)律：①正午太陽(yáng)高度從太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線向南北兩側(cè)遞減。②直射點(diǎn)向本地所在緯線移來(lái)，則正午太陽(yáng)高度增大，移去則減小。正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)當(dāng)某地太陽(yáng)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(yáng)位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。(3)判斷日影長(zhǎng)短及方向太陽(yáng)高度越大，影子越短，太陽(yáng)高度越小，影子越長(zhǎng)。一天中日影的變化規(guī)律：日出最長(zhǎng)eq\o(→,\s\up7(逐漸變短))正午最短eq\o(→,\s\up7(逐漸變長(zhǎng)))日落最長(zhǎng)，且日影方向與太陽(yáng)方位相反。(4)計(jì)算樓間距一般來(lái)說(shuō)，緯度較低的地區(qū)，樓間距較近；緯度較高的地區(qū)，樓間距較遠(yuǎn)。解題關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣?yáng)高度，并計(jì)算影長(zhǎng)。以我國(guó)為例(見(jiàn)下圖)，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽(yáng)高度為H，則最小樓間距L＝h·cotH。(5)計(jì)算熱水器安裝角度應(yīng)使太陽(yáng)能熱水器集熱面與太陽(yáng)光線垂直，其傾角和正午太陽(yáng)高度的關(guān)系為α＋h＝90°(如下圖)。正午太陽(yáng)高度的計(jì)算方法(1)公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差(2)含義①H：觀測(cè)點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度。②兩點(diǎn)：太陽(yáng)直射點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)。③緯度差：若兩點(diǎn)在同一半球，用較高緯度減去較低緯度；若兩點(diǎn)分屬于南、北半球，將兩點(diǎn)的緯度求和。如下圖所示：當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，A點(diǎn)(30°N)正午太陽(yáng)高度是HA＝90°－＝90°－(30°－10°)＝70°。當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，C點(diǎn)(23°26′S)正午太陽(yáng)高度是HC＝90°－＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。下圖為“我國(guó)某地春分日時(shí)正午太陽(yáng)與頭頂夾角示意圖”。據(jù)此回答1～3題。1．該地此日正午太陽(yáng)高度是()A．28°B．62°C．90°D．0°2．該地的地理緯度是()A．18°N B．28°NC．32°N D．52°N3．次日該地正午太陽(yáng)高度將()A．變大 B．變小C．不變 D．不確定答案1.B2.B3.A解析第1題，據(jù)圖可以判斷該地此日正午太陽(yáng)高度為90°－28°＝62°。第2題，據(jù)正午太陽(yáng)高度計(jì)算公式可知，當(dāng)?shù)鼐暥葹?0°－62°＝28°(太陽(yáng)直射點(diǎn)在赤道上)。第3題，春分日過(guò)后太陽(yáng)直射點(diǎn)北移，與28°N的緯度差變小，故該地正午太陽(yáng)高度將變大。某同學(xué)將太陽(yáng)能熱水器支架改造成可以升降的活動(dòng)方式。據(jù)下圖回答4～5題。4．將支架改造成可以升降的活動(dòng)方式后，可以保證更充分地利用太陽(yáng)能，其主要依據(jù)的地理原理是()A．正午太陽(yáng)高度的緯度變化規(guī)律B．正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律C．晝夜長(zhǎng)短的日變化規(guī)律D．晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化規(guī)律5．下列地區(qū)中，使用太陽(yáng)能熱水器的效果最好的應(yīng)該是()A．海南島 B．四川盆地C．青藏高原 D．東北平原答案4.B5.C解析第4題，該太陽(yáng)能熱水器是安裝在一個(gè)固定的地方，故將支架改造成可以升降的活動(dòng)方式后，可以保證更充分地利用太陽(yáng)能，其主要依據(jù)的地理原理是正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律，選項(xiàng)B正確。第5題，四個(gè)選項(xiàng)中，青藏高原緯度低，海拔高，空氣稀薄，是太陽(yáng)能最豐富的地區(qū)。我國(guó)《物權(quán)法》指出，住宅間距必須保證北面樓房底層窗臺(tái)面日照時(shí)間不少于1小時(shí)(如下圖)。據(jù)此回答6～7題。6．“日照時(shí)間不少于1小時(shí)”的日期指的是()A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日7．按照采光要求，下列四個(gè)城市相鄰?fù)邩欠康拈g距最寬的應(yīng)該是()A．北京(40°N) B．哈爾濱(45°N)C．廣州(23°N) D．臺(tái)州(29°N)答案6.D7.B解析第6題，我國(guó)大部分地區(qū)在冬至日北面樓房底層易被南面樓房遮住太陽(yáng)光。第7題，冬至日，選項(xiàng)中四個(gè)城市越靠北其樓房的影子越長(zhǎng)，樓間距應(yīng)越寬。8．(江蘇地理)下圖為“華北某低碳社區(qū)(40°N)住宅景觀設(shè)計(jì)示意圖”。為保證冬季太陽(yáng)能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A．①B．②C．③D．④答案D解析冬至日該地(40°N)的正午太陽(yáng)高度為90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太陽(yáng)能熱水器集熱板的傾角應(yīng)與當(dāng)?shù)氐奶?yáng)高度互余，約為63°26′，④圖最接近該角度。(2020·廣東深圳市期末)深圳市某校(22°27′N,114°E)組織學(xué)生開(kāi)展正午太陽(yáng)高度測(cè)量的地理實(shí)踐活動(dòng)。完成1～2題。1．同學(xué)們每天的測(cè)量時(shí)間應(yīng)為北京時(shí)間()A．11：24 B．11：36C．12：00 D．12：242．6月18日正午，他們發(fā)現(xiàn)學(xué)校的旗桿出現(xiàn)“立竿無(wú)影”的現(xiàn)象。此現(xiàn)象在深圳一年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩次，另一次可能發(fā)生在()A．7月14日前后 B．6月26日前后C．6月14日前后 D．7月26日前后答案1.D2.B解析第1題，深圳的地方時(shí)是114°E的時(shí)間，北京時(shí)間是東八區(qū)的區(qū)時(shí)，即120°E的地方時(shí)，北京時(shí)間比深圳的地方時(shí)早6°×4＝24分鐘，深圳正午就是深圳地方時(shí)12時(shí)，此時(shí)北京時(shí)間是12：24，選D。第2題，“立竿無(wú)影”就是太陽(yáng)直射現(xiàn)象，由材料可知，6月18日太陽(yáng)直射深圳，是在夏至日(6月22日)前4天，另一次直射的時(shí)間應(yīng)該在夏至日之后4天，即在6月26日，選B。讀下圖，回答3～4題。3．圖中反映的節(jié)氣是北半球的()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至4．圖示當(dāng)天，大慶市(45°N)的正午太陽(yáng)高度是()A．21°26′ B．68°26′C．23°26′ D．66°34′答案3.B4.B解析第3題，據(jù)圖可知，此時(shí)北極圈及其以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，說(shuō)明此時(shí)太陽(yáng)直射北回歸線，為北半球的夏至，B正確。第4題，正午太陽(yáng)高度＝90°－|當(dāng)?shù)鼐暥龋?yáng)直射點(diǎn)緯度|。計(jì)算得，該日大慶市正午太陽(yáng)高度為68°26′，B正確。青島地處約36°N，四季分明。讀“四季更替成因示意圖”，回答5～6題。5．關(guān)于圖中甲、乙含義的判斷，可能正確的是()A．甲表示正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化B．甲表示晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化C．乙表示晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化D．乙表示太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)6．青島四季分明的原因是()①地處中緯度②正午太陽(yáng)高度終年不變③晝夜長(zhǎng)短季節(jié)變化較大④晝長(zhǎng)和正午太陽(yáng)高度同時(shí)達(dá)到最大值或最小值A(chǔ)．①②④ B．①②③C．②③④ D．①③④答案5.C6.D解析第5題，圖中表示地球公轉(zhuǎn)的地理意義，因黃赤交角的存在，地球在公轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)，而直射點(diǎn)的季節(jié)移動(dòng)導(dǎo)致各地正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短的變化，因此各地出現(xiàn)季節(jié)變化。第6題，中緯度地區(qū)因晝夜長(zhǎng)短與正午太陽(yáng)高度一年中變化大，且兩者數(shù)值變化一致，因此四季分明。讀“地球自轉(zhuǎn)示意圖”，完成7～8題。7．圖中各點(diǎn)位于北溫帶、東半球的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁8．關(guān)于圖中各點(diǎn)敘述正確的是()A．甲自轉(zhuǎn)線速度比乙小B．乙一年中有一次太陽(yáng)直射C．丙日期比丁要早一天D．丁正午太陽(yáng)高度總是最小答案7.B8.D解析第7題，東半球是20°W向東到160°E，圖中符合條件的只有乙和丁；北溫帶在北回歸線和北極圈之間，只有乙符合條件。第8題，正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律是由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。丁離直射點(diǎn)是最遠(yuǎn)的，故在四地中正午太陽(yáng)高度也是最小的。下圖為“某地二分二至日太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)示意圖”。讀圖回答9～10題。9．線①所示太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡出現(xiàn)時(shí)的節(jié)氣為()A．春分B．夏至C．秋分D．冬至10．該地所屬省級(jí)行政區(qū)可能是()A．瓊B．新C．蘇D．贛答案9.D10.B解析第9題，根據(jù)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)圖，二分二至日太陽(yáng)高度最大的時(shí)候，太陽(yáng)方位都位于該地的正南方向，所以該地區(qū)位于北回歸線以北。①所示節(jié)氣正午太陽(yáng)高度最小，故為冬至。第10題，根據(jù)①所示太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，該地冬至日的正午太陽(yáng)高度約為23°，又因?yàn)樵摰匚挥诒被貧w線以北，設(shè)當(dāng)?shù)鼐暥葹棣?，根?jù)正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式，23°＝90°－(α＋23°26′)可知該地緯度約為43°34′N，故可能在新疆。讀“某日我國(guó)四城市正午太陽(yáng)高度示意圖”，完成11～12題。11．若四城市為廣州、武漢、北京、海口，則圖中①②③④分別代表的城市為()A．?？?、武漢、北京、廣州 B．武漢、北京、廣州、海口C．?？凇⒈本?、武漢、廣州 D．廣州、武漢、北京、?？?2．據(jù)圖判斷，此時(shí)我國(guó)最有可能處于二十四節(jié)氣中的()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至答案11.A12.B解析第11題，四個(gè)城市中，廣州、?？诳赡鼙惶?yáng)直射，若太陽(yáng)直射?？?，則另外三個(gè)城市正午時(shí)太陽(yáng)均位于正南方。由圖可知，①城市正午時(shí)太陽(yáng)位于正北方，只能是?？冢虎艹鞘斜惶?yáng)直射，是廣州；武漢的正午太陽(yáng)高度大于北京，所以②為武漢，③為北京。第12題，據(jù)上題分析可知，太陽(yáng)直射廣州(北回歸線附近)，此時(shí)最可能為北半球的夏至。春節(jié)剛剛過(guò)去，中國(guó)多省(區(qū))又迎來(lái)一輪房地產(chǎn)去庫(kù)存政策潮。廣東省茂名市(約21.5°N)的小明家也準(zhǔn)備在某樓盤買房，樓是東西延伸，每戶南北均有陽(yáng)臺(tái)；兩棟樓的樓高均是51米，樓層高3米，樓間距如圖所示，有一地面停車場(chǎng)(車位布置如圖)。據(jù)此回答13～14題。13．小明的爺爺擔(dān)心冬季正午室內(nèi)曬不到太陽(yáng)，所以小明家最低買二棟的()A．4樓B．6樓C．7樓D．8樓14．小明的父親想在停車場(chǎng)買一停車位(停車場(chǎng)長(zhǎng)度與樓高一致)，現(xiàn)在只有甲、乙、丙、丁四個(gè)車位，他擔(dān)心夏天車被曬時(shí)間太長(zhǎng)，所以最好選擇()A．甲車位B．乙車位C．丙車位D．丁車位答案13.D14.D解析第13題，冬至日該地正午太陽(yáng)高度約為45°，樓間距為30米，由于南樓阻擋，二棟太陽(yáng)照不到的高度約21米，樓層高3米，約7層，所以冬至日正午可以被太陽(yáng)照到的樓層最低是8樓。第14題，據(jù)圖中方向，停車場(chǎng)位于樓北側(cè)，南排的丙、丁車位更不容易被曬到。丙位于最西側(cè)，當(dāng)太陽(yáng)方位偏西時(shí)容易被曬到，故選丁車位。15．讀“地球公轉(zhuǎn)圖”，回答下列問(wèn)題。(1)當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到①位置時(shí)，正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化規(guī)律是________________________，此時(shí)，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中最大值的地區(qū)是______________________，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中最小值的地區(qū)是______________________。(2)當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到②位置時(shí)，正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化規(guī)律是________________________。(3)北京的正午太陽(yáng)高度在一年中逐漸增大的時(shí)期，地球運(yùn)行的軌跡是在()A．①→③ B．②→④C．③→① D．④→②答案(1)由北回歸線向南北兩方遞減北回歸線及其以北地區(qū)南半球各緯度(2)由赤道向南北兩方遞減(3)C解析(1)首先判斷出圖中四點(diǎn)的節(jié)氣：①為夏至，②為秋分，③為冬至，④為春分。在夏至日，太陽(yáng)直射點(diǎn)在北回歸線上，所以，正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化規(guī)律是由北回歸線向南北兩方遞減；此時(shí)正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中最大值的地區(qū)是北回歸線及其以北地區(qū)，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中最小值的地區(qū)是南半球各緯度。(2)在秋分日，太陽(yáng)直射赤道，正午太陽(yáng)高度由赤道向南北兩方遞減。(3)北