2025屆高中地理一輪復(fù)習(xí)講義：第一部分自然地理第三單元地球的運(yùn)動(dòng)第11課時(shí)　正午太陽(yáng)高度的變化　四季更替和五帶劃分（學(xué)生版）

第11課時(shí)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，說明地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。目標(biāo)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)圖1.結(jié)合圖示材料，掌握太陽(yáng)高度角和正午太陽(yáng)高度的概念和區(qū)別。2.通過圖像和給定的區(qū)域，綜合分析正午太陽(yáng)高度的分布及變化規(guī)律，學(xué)會(huì)計(jì)算正午太陽(yáng)高度。3.正確理解正午太陽(yáng)高度變化在人類生產(chǎn)、生活中的合理應(yīng)用。一、正午太陽(yáng)高度的變化1.太陽(yáng)高度角和正午太陽(yáng)高度(1)太陽(yáng)高度角太陽(yáng)光線與____________之間的夾角(即太陽(yáng)在當(dāng)?shù)氐难鼋?，叫作太陽(yáng)高度角，簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度(如圖甲所示)。在太陽(yáng)直射點(diǎn)上，太陽(yáng)高度是________；在晨昏線(圈)上，太陽(yáng)高度是________。(2)正午太陽(yáng)高度一天中太陽(yáng)高度________值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽(yáng)高度(如圖乙所示)。2.正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律(1)請(qǐng)?jiān)谏蠄D中用折線畫出二分二至日正午太陽(yáng)高度的分布狀況。(2)緯度變化規(guī)律同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由____________所在緯度向南北兩側(cè)遞減；距離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯線越遠(yuǎn)，正午太陽(yáng)高度越小，距離越近，則越大。①夏至日：正午太陽(yáng)高度由____________向南北兩側(cè)遞減；北回歸線及其以北各緯度正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值，________各緯度正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最小值。如圖中________折線所示。②冬至日：正午太陽(yáng)高度由________向南北兩側(cè)遞減；南回歸線及其以南各緯度正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值，________各緯度正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最小值。如圖中________折線所示。③春、秋分日：正午太陽(yáng)高度由____________向南北兩側(cè)遞減。如圖中________折線所示。(3)季節(jié)變化規(guī)律太陽(yáng)直射點(diǎn)向本地所在緯線移來，則正午太陽(yáng)高度增大，移去則減小。如圖所示：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渡季節(jié)一年內(nèi)白晝____、正午太陽(yáng)高度____的季節(jié)過渡季節(jié)一年內(nèi)白晝____、正午太陽(yáng)高度____的季節(jié)氣候四季3、4、5月________月________月12月和次年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)五帶劃分知識(shí)鏈接1.太陽(yáng)高度的日變化規(guī)律(1)極點(diǎn)地區(qū)：在極晝期間，極點(diǎn)上的太陽(yáng)高度在一天內(nèi)無(wú)變化，其太陽(yáng)高度等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。如圖：直射點(diǎn)緯度＝H1。(2)非極點(diǎn)地區(qū)2.圖示法記憶不同區(qū)域的正午太陽(yáng)高度年變化規(guī)律(1)回歸線之間：正午太陽(yáng)高度最大值為90°，每年有兩次太陽(yáng)直射現(xiàn)象，即一年中有兩個(gè)正午太陽(yáng)高度最大值。如下圖所示。(2)回歸線上：正午太陽(yáng)高度最大值為90°，一年中只有一次太陽(yáng)直射現(xiàn)象，即一年中只有一個(gè)正午太陽(yáng)高度最大值，如下圖所示。(3)回歸線至極點(diǎn)之間：正午太陽(yáng)高度最大值小于90°，一年中只有一個(gè)正午太陽(yáng)高度最大值，如下圖所示。知識(shí)鏈接二十四節(jié)氣圖判讀(1)二十四節(jié)氣春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。上半年來六廿一，下半年是八廿三。(2)基本規(guī)律①任意相鄰的兩個(gè)節(jié)氣，時(shí)間上相隔約15天。②相對(duì)于夏至或冬至對(duì)稱的兩個(gè)節(jié)氣，太陽(yáng)直射點(diǎn)大致位于同一緯度。對(duì)任何一地，此兩天日出日落方位、正午太陽(yáng)高度、晝夜長(zhǎng)短等均相同。如芒種與小暑、立冬與立春。重點(diǎn)正午太陽(yáng)高度及應(yīng)用1.正午太陽(yáng)高度的計(jì)算方法公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差。說明：“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽(yáng)直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北(南)半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點(diǎn)分屬南北不同半球，則兩點(diǎn)緯度相加。如右圖所示：當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，A點(diǎn)(40°N)正午太陽(yáng)高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(diǎn)(23°26′S)正午太陽(yáng)高度：H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。2.正午太陽(yáng)高度的年變化幅度(1)南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽(yáng)高度年變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′。(2)回歸線與極圈之間：各緯度正午太陽(yáng)高度年變化幅度相同(均為46°52′)。(3)極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽(yáng)高度年變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點(diǎn)上為23°26′。3.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)一天中最大值時(shí)，就是一天的正午時(shí)刻，此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)判斷所在地區(qū)的緯度當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位置一定時(shí)，如果知道當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度，就可以根據(jù)“某地與太陽(yáng)直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽(yáng)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(yáng)光照，各地房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在的位置有關(guān)。①北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南。②南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。(4)判斷日影長(zhǎng)短及方向太陽(yáng)直射點(diǎn)上，物體的影子縮短為0；正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；反之，日影越長(zhǎng)。正午是一天中日影最短的時(shí)刻。日影永遠(yuǎn)朝向背離太陽(yáng)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(zhǎng)，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(zhǎng)，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(shí)日影最短(等于0)。(5)計(jì)算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽(yáng)光照到，北回歸線以北地區(qū)建樓房時(shí)，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽(yáng)高度)。(6)計(jì)算太陽(yáng)能熱水器的安裝角度如上圖所示，集熱板與地面之間的夾角和當(dāng)天正午太陽(yáng)高度互余，當(dāng)α＋H＝90°時(shí)太陽(yáng)能熱水器使用效果最佳。[典例](2023·海南卷)對(duì)日影和太陽(yáng)高度變化的觀測(cè)可以判斷地理位置、地方時(shí)等要素。圖1為甲地某日日出至日落期間標(biāo)桿的日影變化示意圖，當(dāng)日影朝正北方向時(shí)，標(biāo)桿長(zhǎng)度與其日影長(zhǎng)度相等。圖2為乙地同一日正午時(shí)刻的太陽(yáng)高度示意圖。圖中時(shí)間均為北京時(shí)間。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)當(dāng)日()A.甲地晝長(zhǎng)夜短 B.乙地晝短夜長(zhǎng)C.甲地晝長(zhǎng)大于乙地 D.甲乙兩地晝夜等長(zhǎng)(2)甲地位于乙地()A.東南 B.西南C.東北 D.西北第(1)題，信息的獲取與解讀。觀測(cè)當(dāng)日為二分日，甲地、乙地晝夜等長(zhǎng)。第(2)題，邏輯推理。計(jì)算甲地的經(jīng)度為125°E；二分日太陽(yáng)直射赤道，根據(jù)正午太陽(yáng)高度計(jì)算甲地緯度為45°N。計(jì)算乙地的經(jīng)度為115°E；二分日太陽(yáng)直射赤道，根據(jù)正午太陽(yáng)高度計(jì)算乙地緯度為60°N。故甲地位于乙地的東南方向。嘗試解答_____________________________________________________[借題發(fā)揮]判斷日影長(zhǎng)短及方向(1)日影長(zhǎng)短①正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；正午太陽(yáng)高度越小，日影越長(zhǎng)。②北回歸線及其以北地區(qū)，日影長(zhǎng)度在北半球夏至日正午時(shí)達(dá)到一年中的最短值；南回歸線及其以南地區(qū)，日影長(zhǎng)度在北半球冬至日正午時(shí)達(dá)到一年中的最短值。③南、北回歸線之間的地區(qū)，當(dāng)太陽(yáng)直射該地時(shí)，日影的長(zhǎng)度最短。(2)日影朝向日影方向與太陽(yáng)方位關(guān)于觀測(cè)點(diǎn)對(duì)稱。(2022·福建卷)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)保溫大棚的保溫被通常白天收卷至頂部，以便棚內(nèi)作物進(jìn)行光合作用，收卷的保溫被在棚內(nèi)地面形成遮陰帶(下圖)。陜西省某地理研學(xué)小組觀測(cè)當(dāng)?shù)卮笈镎绲孛嬲陉帋У哪陜?nèi)變化(忽略收卷的保溫被厚度影響)，發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)地面遮陰帶在2月26日出現(xiàn)，3月29日面積最大，一段時(shí)間后變小。據(jù)此完成1～2題。1.棚內(nèi)正午地面遮陰帶面積開始變小的日期出現(xiàn)在()A.6月29日前后 B.9月15日前后C.10月16日前后 D.12月14日前后2.僅支撐柱高度增加1米，則棚內(nèi)正午地面最大遮陰帶()A.出現(xiàn)日期提前，面積減小B.出現(xiàn)日期提前，面積不變C.出現(xiàn)日期推遲，面積增大D.出現(xiàn)日期推遲，面積不變(2024·湖南長(zhǎng)沙高三開學(xué)考試)在光伏電站工程中，絕大多數(shù)支架為固定支架。我國(guó)湖北省某地(31.5°N，113.5°E)海拔65米，固定支架光伏組件的傾角一般為14°，且朝向正南方位。目前該地將部分光伏組件改成可轉(zhuǎn)動(dòng)支架(如下圖所示)以提高對(duì)太陽(yáng)輻射的利用率。(sin14°≈0.24、cos14°≈0.97、sin35°≈0.57、cos35°≈0.82)。據(jù)此完成1～3題。1.若不考慮天氣變化，該地固定支架光伏組件獲得太陽(yáng)輻射能最多的月份是()A.3月 B.5月C.9月 D.1月2.若將支架改為可轉(zhuǎn)動(dòng)型，則北京時(shí)間12時(shí)時(shí)光伏組件應(yīng)朝向()A.西北 B.西南C.東北 D.東南3.為避免遮蔽陽(yáng)光和浪費(fèi)土地，改為可轉(zhuǎn)動(dòng)支架后兩組光伏組件的距離L大約為()A.2.1米 B.2.4米C.3.5米 D.8.3米(2024·安徽阜陽(yáng)期末)下圖為江蘇南京(32°N，11