高中地理人教版選擇性必修第一冊第一章 第二節(jié) 課時5　正午太陽高度的應(yīng)用　四季和五帶

課時5正午太陽高度的應(yīng)用四季和五帶課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合實(shí)例，說明地球運(yùn)動的地理意義。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能夠解釋生活中正午太陽高度變化的現(xiàn)象。(地理實(shí)踐力)2.運(yùn)用正午太陽高度變化規(guī)律，解釋其對人類生產(chǎn)生活的相關(guān)影響。(人地協(xié)調(diào)觀)3.理解四季更替及其原因，知道地球表面五帶的劃分。(區(qū)域認(rèn)知)4.理解二十四節(jié)氣的制定方法，學(xué)會根據(jù)日期推算節(jié)氣，并掌握二十四節(jié)氣與人類活動的關(guān)系。(人地協(xié)調(diào)觀)目標(biāo)一正午太陽高度的應(yīng)用正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)判斷所在地區(qū)的緯度當(dāng)太陽直射點(diǎn)位置一定時，如果知道當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢愿鶕?jù)“某地與太陽直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?3)確定房屋的朝向?yàn)榱双@得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。①北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南。②南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(4)判斷照進(jìn)屋內(nèi)陽光的多少一般情況下，正午太陽高度越大，照射到房間里的面積越小，即夏季照射面積小，冬季照射面積大。(5)判斷日影長短及方向①正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。太陽直射點(diǎn)上，物體的影子縮短為0；正午是一天中日影最短的時刻。②日影朝向永遠(yuǎn)背離太陽的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點(diǎn)除外)，冬至日日影最長，夏至日日影最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點(diǎn)除外)，夏至日日影最長，冬至日日影最短；南、北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時日影最短(等于0)。(6)計算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽光照射，北回歸線以北地區(qū)建樓房時，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽高度)。(7)計算熱水器的安裝角度①集熱板與地面之間的夾角和當(dāng)天正午太陽高度角互余，如圖，α＋H＝90°時效果最佳，則α＝緯度差。例如，北緯40°在夏至日時太陽能熱水器與地面的傾角應(yīng)該調(diào)整為40°－23°26′，在冬至日時傾角應(yīng)該調(diào)整為40°＋23°26′。②一年內(nèi)調(diào)整的幅度：即正午太陽高度的年變化幅度。南、北回歸線之間的地區(qū)，年變化幅度ΔH＝23°26′＋φ(φ為當(dāng)?shù)鼐暥?；回歸線與極圈之間的地區(qū)，年變化幅度恒為46°52′；從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)，年變化幅度從46°52′逐漸降低至23°26′。沖著“小區(qū)樓房間距有50m”的宣傳廣告，我國華北某市一些市民先后在該市某小區(qū)購買了商品房。豈料兩年后開發(fā)商改變建筑方案，樓層數(shù)沒變，但樓房的間距僅剩下30m。為此，該小區(qū)的業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。1．[區(qū)域認(rèn)知]材料中該小區(qū)的樓房一年四季的采光效果一樣嗎？為什么？答案不一樣。因?yàn)樵撔^(qū)一年四季的正午太陽高度不同，夏季的正午太陽高度較大，南面的樓層對北面的樓層遮擋陽光最少，而冬季正午太陽高度較小，北面的樓房最容易被南面的樓房遮住陽光，采光效果差。2．[綜合思維]我國南方和北方對樓間距的要求相同嗎？為什么？答案不同，總體來說北方的樓間距要大于南方。因?yàn)槟媳狈骄暥炔煌粫r期的正午太陽高度也不相同。南方緯度低，正午太陽高度比北方要高，樓間距設(shè)置的小一些也可以保證良好的采光效果。太陽能熱水器集熱板與地面的夾角可調(diào)節(jié)。為使集熱效率達(dá)到最高，應(yīng)保持正午太陽光與集熱板垂直，若當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨葹镠，則集熱板與地面的夾角應(yīng)為90°－H，如下圖所示。讀圖，完成1～2題。1．河北衡水市一年中集熱板和地面夾角最大的月份是()A．11月 B．6月C．8月 D．12月2．同一時間，為使集熱效率達(dá)到最高，集熱板和地面夾角最小的城市是()A．沈陽 B．石家莊C．北京 D．杭州答案1.D2.D解析第1題，河北衡水市位于北回歸線以北，一年中集熱板與地面的夾角最大，即表明正午太陽高度最小，冬至日(12月22日前后)太陽直射南回歸線，衡水市的正午太陽高度最小，所以12月集熱板和地面夾角最大，D正確。第2題，集熱板與地面夾角最小，即表明正午太陽高度最大。選項(xiàng)中四城市均位于北回歸線以北，杭州市的緯度最低，所以同一時間，杭州市的正午太陽高度最大，故選D。(2023·湖南株洲期中)日照間距是指前后兩排朝南向房屋之間，為保證后排房屋底層每天獲得至少兩小時的滿窗日照而保持的最小間隔距離(如下圖所示)。下表是我國不同城市住宅日照間距的南北差異。據(jù)此完成3～4題。城市緯度日照間距沈陽41°26′2.02H北京39°56′1.86H上海31°12′1.41H福州26°05′1.18H3.在我國大部分地區(qū)獲得日照間距應(yīng)參照下列哪個節(jié)氣()A．霜降 B．春分C．夏至 D．冬至4．日照間距()A．與緯度呈正相關(guān)，與正午太陽高度呈負(fù)相關(guān)B．與緯度呈負(fù)相關(guān)，與正午太陽高度呈正相關(guān)C．與緯度呈負(fù)相關(guān)，與正午太陽高度呈負(fù)相關(guān)D．與緯度呈正相關(guān)，與正午太陽高度呈正相關(guān)答案3.D4.A解析第3題，由材料可知，日照間距是指前后兩排朝南向房屋之間，為保證后排房屋底層每天獲得至少兩小時的滿窗日照而保持的最小間隔距離，只要保證后排房屋底層在一年中正午太陽高度最小的時候能夠獲得至少兩小時的滿窗日照即可。我國大部分地區(qū)都位于北回歸線以北，一年中冬至日正午太陽高度最小，D項(xiàng)正確。第4題，由表格材料可知，從沈陽至福州，緯度逐漸降低，正午太陽高度變大，日照間距變小，因此日照間距與緯度呈正相關(guān)，與正午太陽高度呈負(fù)相關(guān)，A正確。目標(biāo)二四季和五帶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渡季節(jié)一年內(nèi)白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)過渡季節(jié)一年內(nèi)白晝最短、正午太陽高度最低的季節(jié)氣候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月拓展延伸二十四節(jié)氣(1)太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動與二十四節(jié)氣圖(2)二十四節(jié)氣歌春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。每月兩節(jié)不變更，最多相差一兩天。上半年來六廿一，下半年是八廿三。(3)二十四節(jié)氣的含義春季立春立是開始的意思，立春即春季的開始夏季立夏夏季的開始雨水降雨開始，雨量漸增小滿麥類等夏熟作物籽粒開始飽滿驚蟄天氣回暖，春雷始鳴，驚醒蟄伏于地下冬眠的動物芒種麥類等有芒作物成熟春分晝夜平分夏至炎熱的夏天來臨清明天氣晴朗，草木繁茂小暑暑是炎熱的意思。小暑就是氣候開始炎熱谷雨雨生百谷。雨量充足而及時，谷類作物能茁壯成長大暑一年中最熱的時候秋季立秋秋季的開始冬季立冬冬季的開始處暑處是終止、躲藏的意思。處暑是表示炎熱的暑天結(jié)束小雪開始下雪白露天氣轉(zhuǎn)涼，露凝而白大雪降雪增多，地面可能積雪秋分晝夜平分冬至寒冷的冬天來臨寒露露水已寒，將要結(jié)冰小寒氣候開始寒冷霜降天氣漸冷，開始有霜大寒一年中最冷的時候(4)判定節(jié)氣的三步曲第一步：會背誦二十四節(jié)氣歌。第二步：明確二十四節(jié)氣歌中每個字所代表的節(jié)氣——歌謠開頭的春夏秋冬是指立春、立夏、立秋、立冬，中間的春夏秋冬是指春分、夏至、秋分、冬至。第三步：根據(jù)我們熟知的二分二至點(diǎn)的日期，再結(jié)合15天一個節(jié)氣，可以推算任何一個節(jié)氣的大致日期。2．五帶劃分(1)劃分依據(jù)：太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律遞減。(2)五帶劃分讀“五帶分布圖”，完成1～2題。1．下列地區(qū)四季變化最明顯的是()A．熱帶 B．北溫帶C．北寒帶 D．南寒帶2．熱帶地區(qū)()A．無極晝極夜現(xiàn)象 B．無太陽直射現(xiàn)象C．氣溫季節(jié)變化大 D．可以看到極光答案1.B2.A解析第1題，熱帶地區(qū)終年正午太陽高度大，氣溫高，四季變化不明顯；位于南北兩極地區(qū)的寒帶終年正午太陽高度小，氣溫低，四季變化不明顯；只有南北溫帶，一年中冬、夏季正午太陽高度和晝夜長短變化大，氣溫變化大，因而季節(jié)更替最明顯。第2題，熱帶地區(qū)無極晝極夜現(xiàn)象，有太陽直射現(xiàn)象；終年高溫，氣溫季節(jié)變化?。痪暥鹊?，無法看到極光現(xiàn)象。故選A。(2023·浙江紹興期末)二十四節(jié)氣起源于黃河流域，已被列入世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。下圖為“我國二十四節(jié)氣示意圖”。完成3～4題。3．2023年1月22日是中國傳統(tǒng)節(jié)日的春節(jié)，這一天地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置最接近()A．清明 B．大寒C．立春 D．寒露4．從立春到立夏，最可能出現(xiàn)在黃河流域的現(xiàn)象是()A．知了不知耕種苦，坐閑枝上唱開懷B．衰荷滾玉閃晶光，一夜西風(fēng)一夜涼C．白雪欲求吟詠句，穿枝掠院演梅花D．萬物蘇萌山水醒，農(nóng)家歲首又謀耕答案3.B4.D解析第3題，全年被劃分成24個節(jié)氣，相鄰的兩個節(jié)氣相差15天；冬至在每年的12月22日前后，因此1月22日應(yīng)接近冬至后第二個節(jié)氣，即大寒。故B正確。第4題，由圖中信息可知，從立春到立夏，所經(jīng)季節(jié)為我國春季。A對應(yīng)的季節(jié)為夏季，B對應(yīng)的季節(jié)為秋季，C對應(yīng)的季節(jié)為冬季，D對應(yīng)的季節(jié)為春季。故D正確。(2023·江蘇無錫月考)某校(23°26′N)的高中學(xué)生，中午前后進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。他們利用一根標(biāo)桿，每隔一小時測量一次桿影長度，并將其結(jié)果繪制成示意圖。仔細(xì)觀察下圖，完成1～2題。1．此日的節(jié)氣是()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至2．此日后繼續(xù)觀測，一周內(nèi)正午標(biāo)桿的影子()A．不變 B．變短C．變長 D．無規(guī)律答案1.B2.C解析第1題，讀圖可知，北京時間12時16分影長為0，說明此時太陽直射該地，該地緯度為23°26′N，夏至日正午太陽高度為90°。第2題，根據(jù)上題，夏至日時該地正午太陽高度為90°，正午影長為0。夏至日后，隨太陽直射點(diǎn)向赤道南移，正午太陽高度減小，影長變長。下圖為“湖南省益陽市某住宅小區(qū)(28.5°N)室外車位遮陽棚示意圖”，箭頭①②③代表二分二至日的正午太陽光線。讀圖，完成3～4題。3．箭頭②與地平面的夾角為()A．85°B．51.5°C．61.5°D．38°4．在棚內(nèi)，該遮陽棚一年中正午遮陽面積最小的一日是()A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日答案3.C4.D解析第3題，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律：夏至日時正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，冬至日時正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值。圖中箭頭①②③代表二分二至日的正午太陽光線，①正午太陽高度最大，為夏至日，③正午太陽高度最小，為冬至日，②位于兩者之間，為春、秋分日。利用正午太陽高度的計算公式可求得箭頭②與地平面的夾角為61.5°。故選C。第4題，讀圖可知，在棚內(nèi)，該遮陽棚一年中正午遮陽面積最小的一日應(yīng)是太陽照射面積最大的一天。冬至日，益陽市(28.5°N)正午太陽高度達(dá)一年中的最小值，照射面積達(dá)全年最大，因此遮陽棚內(nèi)遮陽面積最小。故選D。(2023·河北邢臺期中)上海(31°N,121°E)一學(xué)生對太陽能熱水器進(jìn)行了改造(如下圖)，把熱水器裝在一個大玻璃箱中，并將支架改造成活動方式。據(jù)此回答5～6題。5．9月23日，為使熱水器有最好的效果，調(diào)節(jié)支架使熱水器集熱板與地面的夾角為()A．23°26′ B．31°C．66°34′ D．59°6．一年中，為保證最佳效果，上海熱水器集熱板與地面夾角的變動幅度大約是()A．0° B．23°26′C．46°52′ D．66°34′答案5.B6.C解析第5題，9月23日前后為秋分日，太陽直射赤道。上海的正午太陽高度為59°，為使熱水器有最好的效果，熱水器集熱板與地面的夾角應(yīng)與正午太陽高度互余，即31°。故選B。第6題，為使熱水器有最好的效果，熱水器集熱板與地面的夾角應(yīng)與正午太陽高度互余。一年中，上海的正午太陽高度夏至日最大，冬至日最小，正午太陽高度的變化幅度約為46°52′，因此熱水器集熱板與地面夾角的變動幅度也應(yīng)為46°52′。故選C。下圖為“我國北京、廣州、武漢、哈爾濱四個城市的季節(jié)分配示意圖”。讀圖回答7～8題。7．按照圖示季節(jié)分配所屬的城市自上而下依次為()A．北京、廣州、武漢、哈爾濱B．北京、武漢、哈爾濱、廣州C．廣州、武漢、哈爾濱、北京D．廣州、北京、哈爾濱、武漢8．下列關(guān)于季節(jié)更替的敘述，錯誤的是()A．低緯度地區(qū)季節(jié)更替不明顯B．中緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯C．高緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯D．季節(jié)更替表現(xiàn)為晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化答案7.D8.C解析第7題，緯度越低的地區(qū)得到的太陽輻射越多，熱量越充足，夏季時間應(yīng)越長，故夏季時間由長到短的順序?yàn)榫暥扔傻偷礁叩捻樞?，即廣州、武漢、北京、哈爾濱。第8題，低緯度地區(qū)接受太陽輻射較多，熱量變化較小，故季節(jié)更替不明顯；中緯度不同地區(qū)熱量差異明顯，季節(jié)更替明顯；高緯度地區(qū)接受太陽輻射較少，熱量變化較小，季節(jié)更替不明顯；季節(jié)更替表現(xiàn)為晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化。下圖是“某地地下室采光示意圖”，①②③箭頭分別代表該地二分二至日正午太陽光線9．該地位于()A．熱帶B．北溫帶C．南溫帶D．北寒帶10．當(dāng)陽光照射如③所示時，下列敘述正確的是()A．海口市日影最短B．我國各地區(qū)晝長達(dá)到一年中最小值C．北京市民可以觀察到正午時太陽高度為一年中最大D．地球公轉(zhuǎn)速度達(dá)到一年中最快答案9.B10.B解析第9題，根據(jù)圖中采用的是朝南的反光鏡，全年正午太陽從正南方向照射，所以該地位于北回歸線以北地區(qū)。該地春秋分日正午太陽高度為45°，正午太陽高度＝90°－緯度差，春秋分日太陽直射赤道，因此緯度差就是該地緯度數(shù)值，說明該地緯度為45°N，為北溫帶，故選B。第10題，當(dāng)陽光照射如③所示時，正午太陽高度最小，為北半球的冬至日。?？谖挥诔嗟篮捅被貧w線之間，冬至日正午太陽高度最小，日影最長；冬至日我國各地晝長達(dá)一年中的最小值，B正確；北京市民可以觀察到正午時太陽高度為一年中最小；地球公轉(zhuǎn)速度最快為1月初，而此時為12月22日前后，沒有達(dá)到最快。故選B。小王準(zhǔn)備在某小區(qū)買房，該小區(qū)的緯度是36.5°N。據(jù)此完成11～12題。11．若小王選擇了一樓，發(fā)現(xiàn)南面有一棟相同高度(50m)的樓，售樓服務(wù)員介紹前樓剛好不擋光，則其樓間距最有可能是 ()A．86.6m B．58.8mC．28.8m D．20m12．小王最終在該小區(qū)入住，他在客廳拍攝了如下照片，屬于在夏至日正午拍攝的照片是()答案11.A12.B解析第11題，冬至日時該小區(qū)的正午太陽高度最小，前樓的影子最長，若此時一樓恰好不被擋光，則其他日期也不會被擋光；冬至日當(dāng)?shù)卣缣柛叨菻＝90°－(36.5°＋23°26′)≈30°，計算出樓間距約為50÷tan30°≈86.6m，A正確。第12題，該小區(qū)位于北回歸線以北，夏至日正午太陽應(yīng)該從正南方向照入，根據(jù)圖中的方向判斷，C、D錯誤；夏至日正午太陽高度最大，影子最短，B正確，A錯誤。山東聊城(36.5°N,116°E)的王先生家在二樓，令他煩惱的是，因?yàn)槟蠘钦趽?，正午的陽光?月8日才能照射進(jìn)陽臺。為了更好地晾曬衣服，王先生家的伸縮式晾衣架的高度在不同季節(jié)還需調(diào)整。讀圖完成13～14題。13．王先生家的陽臺正午時分每年沒有陽光射入的時間大約為()A．17天B．32天C．25天D．50天14．王先生家正午時懸掛晾衣架的繩索長度()A．冬季長，夏季短 B．冬季長，夏季長C．冬季短，夏季長 D．冬季短，夏季短答案13.B14.C解析第13題，聊城一年中正午太陽高度最小的日期為冬至日，根據(jù)題意，冬至日(12月22日前后)至1月7日(大約16天)正午陽光不能照射進(jìn)王先生家的陽臺，根據(jù)太陽直射點(diǎn)移動規(guī)律，冬至日前王先生家的陽臺還會有大約16天無法在正午獲得光照，故王先生家的陽臺全年一共約32天無法在正午時刻獲得光照。第14題，王先生家所處地區(qū)夏季正午太陽高度較大，照射進(jìn)陽臺的陽光較少，為了更好地晾曬衣服，晾衣架繩索長度要長一些；冬季正午太陽高度較小，照射進(jìn)陽臺的陽光較多，晾衣架繩索長度要短一些。(2023·河北衡水期中)第24屆北京冬奧會于北京時間2022年2月4日20：00正式開幕，此日恰逢二十四節(jié)氣(下圖)之首的立春，開幕式上的倒計時環(huán)節(jié)采用了二十四節(jié)氣的創(chuàng)意元素，向世界展現(xiàn)了中華文化的獨(dú)特魅力。據(jù)此完成15～16題。15．北京冬奧會開幕時，下列說法正確的是()A．全球處于同一天B．新一天范圍占全球的1/2C．倫敦正旭日東升D．紐約(西五區(qū))夕陽西下16．立春到立夏期間，北京()A．晝長夜短 B．白晝時間逐漸增長C．正午物影始終朝南 D．正午太陽高度變小答案15.A16.B解析第15題，北京冬奧會開幕時為北京時間2月4日20：00，此時180°經(jīng)線為2月4日24：00，全球都處于2月4日，A正確，B錯誤；北京冬奧會開幕時為北京時間(120°E經(jīng)線的地方時)2月4日20：00，倫敦(0°經(jīng)線)的地方時為12：00，為正午，C錯誤；北京冬奧會開幕時為北京時間(東八區(qū))2月4日20：00，紐約(西五區(qū))是2月4日7：00，應(yīng)旭日東升，D錯誤。故選A。第16題，立春與立夏關(guān)于春分對稱，春分之前北京晝短夜長，春分之后晝長夜短，A錯誤；此時期太陽直射點(diǎn)向北移動，北京白晝時間逐漸增長，B正確；北京位于太陽直射點(diǎn)以北，正午物影始終朝北，C錯誤；此時期太陽直射點(diǎn)向北移動，北京正午太陽高度變大，D錯誤。故選B。17．(2023·云南保山月考)圖1為“某日某時刻半球晝夜分布示意圖”，陰影為黑夜。讀圖，回答下列問題。(14分)(1)該日的日