2024高考地理一輪復習第二單元從宇宙看地球第5講地球的公轉及其地理意義二-正午太陽高度的變化四季與五帶學案魯教版

PAGE17-第5講地球的公轉及其地理意義(二)——正午太陽高度的改變、四季與五帶課標展示核心素養(yǎng)地球運動的地理意義。1.綜合思維：聯(lián)系光照圖或地球公轉示意圖，從時空綜合角度分析正午太陽高度的時空改變特征，理解四季和五帶的形成。2.地理實踐力：結合材料或實例分析光照、熱量等方面在生產(chǎn)生活中的作用。授課提示：對應學生用書第37頁[基礎梳理]一、正午太陽高度及其改變規(guī)律1．太陽高度和正午太陽高度太陽光線與地平面之間的夾角，叫作太陽高度角，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)?！咎厥馓崾尽?．正午時日影朝向(1)北極點：朝正南。(2)北回來線～北極點(不包括極點)：朝正北。(3)南極點：朝正北。(4)南回來線～南極點(不包括極點)：朝正南。(5)南、北回來線之間：因太陽直射點不同而出現(xiàn)朝北、或無影子、或朝南。影子朝向取決于該地與太陽直射點的相對位置。2．正午太陽高度的緯度改變規(guī)律正午太陽高度從太陽直射點所在緯度向南北兩側遞減。(1)夏至日：正午太陽高度由北回來線向南北兩側遞減，如圖中c折線所示。(2)冬至日：正午太陽高度由南回來線向南北兩側遞減，如圖中a折線所示。(3)春、秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減，如圖中b折線所示。3．正午太陽高度的季節(jié)改變規(guī)律北半球節(jié)氣達最大值的地區(qū)達最小值的地區(qū)夏至北回來線及其以北各緯度南半球各緯度冬至南回來線及其以南各緯度北半球各緯度春、秋分赤道南北兩極點二、四季和五帶1．四季更替(1)四季的成因：一年中晝夜長短和正午太陽高度隨季節(jié)的改變而改變。(2)四季的劃分：①天文四季eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(夏季：一年中白晝較長、正午太陽高度較大的季節(jié),冬季：一年中白晝較短、正午太陽高度較小的季節(jié),春季和秋季：冬夏兩季的過渡季節(jié)))②北溫帶很多國家的四季：3、4、5月為春季，依次類推，每三個月為一個季節(jié)。2．五帶的劃分(1)五帶成因：一年中晝夜長短和正午太陽高度隨緯度的改變而改變。(2)五帶劃分：【特殊提示】2．四季和五帶的區(qū)分四季和五帶都是描述太陽輻射熱量在地球上的分布。但是四季描述的是熱量在時間上的分布規(guī)律，五帶描述的是熱量在空間上的分布規(guī)律。授課提示：對應學生用書第38頁考點一正午太陽高度的改變【核心素養(yǎng)下的命題分析】多以圖表資料、景觀圖或示意圖為載體，通過判讀太陽高度的日改變和正午太陽高度的改變，考查區(qū)域認知和綜合思維。駕馭太陽高度和正午太陽高度的改變規(guī)律是解答該類問題的關鍵。典例1(高考經(jīng)典題)eq\a\vs4\al(下圖為甲、乙兩地某日從日出到日落)eq\a\vs4\al(太陽高度角日改變示意圖)?，eq\a\vs4\al(其中甲地位于北半球)?。讀圖，回答1～2題。1．據(jù)圖推想，乙地位于()A．東半球赤道上 B．東半球北回來線上C．西半球赤道上 D．西半球北回來線上2．據(jù)圖推想，該日應當是北半球的()A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日[思維流程][答案]?12小時16分夏?12小時赤道?24時60°W西?北回來線1.C2.B1．太陽高度日改變規(guī)律的判定極點上在極晝期間，極點上見到的太陽高度在一天之內是沒有改變的，其太陽高度始終等于太陽直射點的緯度，最大為23°26′非極點地區(qū)太陽高度在一天之內是有改變的，一天之內有一個最大值(地方時12點時)，即當?shù)氐恼缣柛叨?.正午太陽高度年改變規(guī)律的判定回來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，即一年中有兩個正午太陽高度最大值回來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，即一年中只有一個正午太陽高度最大值回來線至極點之間正午太陽高度最大值小于90°，一年中只有一個正午太陽高度最大值3.正午太陽高度的年改變幅度南、北回來線之間的地區(qū)，其正午太陽高度角的年改變幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ為當?shù)鼐暥?；回來線與極圈之間的地區(qū)，其正午太陽高度角的年改變幅度恒為46°52′；極圈到極點之間的地區(qū)，其正午太陽高度角的年改變幅度從46°52′漸漸降低至23°26′。如下圖所示：〉〉命題角度一太陽高度的日改變下圖為北半球四地在夏至日當天所看到的太陽視運動軌跡。據(jù)圖完成1～3題。1．圖中地平面上表示正西方向的是()A．① B．②C．③ D．④2．四地的緯度依據(jù)由高到低的依次進行排列，合理的是()A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、丙、甲C．丙、丁、甲、乙 D．丁、乙、甲、丙3．夏至日當天，對于分別站立在O1、O2、O3、O4四點的四個人來講，其身影在地面的旋轉角度最小的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁解析：第1題，由材料可知，圖中四地均位于北半球，太陽高度最大時均位于③位置旁邊，說明③為南方，相反方向的①為正北方向，②為正西。第2題，讀圖可知，四地均位于北半球，乙和丁出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，且丁全天太陽高度不變，應位于北極點上，緯度最高；乙出現(xiàn)極晝，應位于北極圈與北極點之間。丙正午太陽高度為90°，應位于北回來線上；甲正午太陽高度小于90°，且太陽位于南方，應位于北回來線與北極圈之間。故四地的緯度依據(jù)由高到低的依次進行排列依次為丁、乙、甲、丙。第3題，身影旋轉角度越小，說明晝長越短，讀圖，結合上題分析，丙緯度最低，晝長最短，所以身影在地面旋轉的角度最小。答案：1.B2.D3.C〉〉命題角度二正午太陽高度的時空改變規(guī)律(高考經(jīng)典題)北京(40°N)某中學中學生開展地理課外活動，在連續(xù)三個月內三次測量正午太陽高度角，獲得測量的數(shù)據(jù)(見下表)。據(jù)此完成4～5題。第一次其次次第三次60°50°40°4.從第一次到第三次測量期間，該地晝夜長短狀況及其改變是()A．先晝短夜長，后晝長夜短，晝漸短B．先晝長夜短，后晝短夜長，夜?jié)u短C．先晝短夜長，后晝長夜短，夜?jié)u短D．先晝長夜短，后晝短夜長，晝漸短5．三次測量中，其中一次測量的當天，正值()A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日解析：第4題，由資料可知，在連續(xù)三個月內，該地太陽高度在遞減；由公式正午太陽高度＝90°－(當?shù)鼐暥取乐鄙潼c的緯度)可知，第一次測量時，太陽直射北半球，其次次測量時太陽直射赤道，第三次測量時太陽直射點在南半球，北京晝長改變是先晝長夜短，后晝漸短夜?jié)u長，至晝短夜長。第5題，第一次測量時，太陽直射北半球，其次次測量時太陽直射赤道，第三次測量時太陽直射點在南半球，說明其次次測量時是當?shù)氐那锓秩?。答案?.D5.C考點二正午太陽高度的計算與應用【核心素養(yǎng)下的命題分析】多以圖表資料、景觀圖、示意圖等為載體，通過計算正午太陽高度以及正午太陽高度的改變規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應用，綜合思維和地理實踐力。駕馭正午太陽高度的計算方法、理解正午太陽高度的應用是解答該類問題的關鍵。典例2(高考經(jīng)典題)太陽能光熱電站(下圖)通過數(shù)以十萬計的反光板聚焦太陽能，給高塔頂端的鍋爐加熱，產(chǎn)生蒸汽，驅動發(fā)電機發(fā)電。據(jù)此完成下題。1．若在北回來線上建一太陽能光熱電站，其高塔正午影長與塔高的比值為P，則()A．春、秋分日P＝0 B．夏至日P＝1C．全年P<1 D．冬至日P>1[規(guī)范審答]1．獲得和解讀信息2．調動和運用學問(1)畫出圖形，理解P與正午太陽高度角的關系；(2)回顧二分二至日太陽直射點的位置；(3)計算出二分二至日北回來線上的正午太陽高度角。我的答案：D2．(高考經(jīng)典題)住宅的環(huán)境設計特殊關注樹種的選擇與布局，不同樹種對光照與風有不同影響。下圖為華北某低碳社區(qū)(40°N)住宅景觀設計示意圖。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)僅考慮陽光與風兩種因素，樹種與房屋組合最好的設計是()A．① B.②C．③ D．④(2)為保證冬季太陽能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A．① B．②C．③ D．④[思維流程]第一步：審設問第(1)題，要求從四幅圖中選擇樹種與房屋組合最好的設計，限定的選擇條件是“僅考慮陽光與風兩種因素”，可知從樹種對季風的阻擋和太陽高度角兩個角度考慮。第(2)題，關鍵詞“冬季”“安裝角度合理”→太陽光線垂直照耀太陽能熱水器效果最佳。其次步：審圖文材料中明確了圖示景觀的所在區(qū)域“華北某低碳社區(qū)”，緯度為40°N，四幅景觀示意圖中均示意了太陽能熱水器的朝向及安裝角度、房前屋后的樹種分布。第三步：調學問(1)我國華北主要位于北半球中緯度地區(qū)，正午太陽位于正南方天空，屬于典型的溫帶季風氣候區(qū)，冬季盛行西北風、夏季盛行東南風。(2)北半球太陽能熱水器面板朝南，最佳安裝角度為：太陽高度角＋熱水器面板與地面夾角＝90°。我的答案：(1)C__(2)D1．正午太陽高度的計算公式：H＝90°－兩點緯度差。說明：“兩點”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點分屬南、北不同半球，則兩點緯度相加。如圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(40°N)正午太陽高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(23°26′S)正午太陽高度：H＝90°－BC緯度和＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。2．正午太陽高度的應用(1)確定地方時：當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)推斷所在地區(qū)的緯度當太陽直射點位置肯定時，假如知道當?shù)氐恼缣柛叨?，就可以依?jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當?shù)氐牡乩砭暥取?3)確定房屋的朝向為了獲得最足夠的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關。北回來線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回來線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(4)推斷日影長短及方向太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。日影恒久朝向背離太陽的方向，北回來線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日最短；南回來線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日最短；南、北回來線之間的地區(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)。(5)計算樓間距：一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓間距較?。痪暥容^高的地區(qū)，樓間距較大。解題的關鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨?，并計算影長。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：L＝h·cotH。(6)太陽能熱水器的傾角調整：為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為：α＋h＝90°(如下圖)?！怠得}角度正午太陽高度的計算與應用某緯度Φ的正午太陽高度H＝90°－|Φ－δ|，其中δ為太陽直射點緯度，夏半年取正值，冬半年取負值。下圖示意某地北京時間18時的太陽位置。據(jù)此完成1～2題。1．該地的經(jīng)度為()A．30°E B．30°WC．60°E D．60°W2．該地的緯度可能為()A．10°N B．10°SC．50°N D．50°S解析：第1題，依據(jù)題干：北京時間為18時，而該地為12時，利用時差可算出該地的經(jīng)度為30°E，A項正確。第2題，因為題干并沒有交代圖示為詳細哪一日的正午太陽高度，因此依據(jù)正午太陽高度計算公式分別計算出夏至日和冬至日的正午太陽高度角即可。夏半年太陽直射點緯度取正值，冬半年取負值。經(jīng)計算，該地的緯度介于21°34′和68°26′之間，只有C和D項符合。再依據(jù)圖示正午太陽位于南方，確定該地為北半球，只有C項符合。答案：1.A2.C3．周朝時期周公曾在河南登封市“壘土為圭，立木為表，測日影，定四時”，可通過觀測一年中每天正午投在地上的影子長度改變來測量二十四節(jié)氣，其觀測結果正確的是()A．一年中冬至日桿影最短B．春分日桿影與桿高相等C．每個節(jié)氣影長跨度相等D．桿影最長期間當?shù)貢冏疃探馕觯河蓤D可知，正午太陽高度角越小桿影越長，則桿影最長是在冬至日，此日該地晝最短，據(jù)此可推斷，A錯誤、D正確；春分日太陽直射赤道，此日位于南、北緯45°的地區(qū)，正午太陽高度為45°，當日桿影與桿高相等，而河南登封緯度位置小于40°，則B錯誤；一年約為365天，共有24個節(jié)氣，并不是每個節(jié)氣長度都一樣、影長跨度都一樣，故C錯誤。答案：D(2024·高考天津卷)天津廣播電視塔(簡稱“天塔”)高度約415米。讀圖文材料，回答4～5題。4．拍攝到該照片的時間(北京時間)最可能介于()A．5：00～7：00 B．8：00～10：00C．12：00～14：00 D．15：00～17：005．拍攝到該照片的日期最可能介于()A．1月15日到2月15日 B．3月1日到3月30日C．5月15日到6月15日 D．10月1日到10月30日解析：第4題，對比地理景觀圖和位置示意圖可以判定，“天塔”影子此時朝向西北方向，說明太陽位于該地的東南方位，結合太陽一天中的位置改變可知，此時應是當?shù)厣衔纾旖虻牡胤綍r接近北京時間，故B項正確；圖中“天塔”影長較短，說明太陽高度較大，故不應是在日出前后，A項錯誤；12點以后太陽位于偏西方位，影子應朝向東北，C、D項錯誤。第5題，本題考查地球運動學問。結合上題分析，“天塔”的影長可以通過比例尺計算得出大約為200米，“天塔”高415米，說明該日天津太陽高度較大，此時并非正午，正午日影應更短，即太陽高度應更大，天津位于40°N旁邊，太陽高度較大的時間應是太陽直射點位置靠近北回來線的時段，即靠近夏至日，C項正確；A、B、D項太陽直射點位于赤道旁邊及其以南，即天津的正午太陽高度應小于60°，影長應長于415/1.732≈240米，故均不正確。答案：4.B5.C考點三四季和五帶【核心素養(yǎng)下的命題分析】多以示意圖、文字材料等為載體，通過季節(jié)的推斷，考查地理實踐力和綜合思維。抓住地理事象和人類活動的季節(jié)改變特點是解答該類問題的關鍵。典例3(2024·河北衡水中學測試)2024年11月30日，我國申報的“二十四節(jié)氣——中國人通過視察太陽周年運動而形成的時間學問體系及其實踐”正式列入聯(lián)合國教科文組織人類非物質文化遺產(chǎn)名錄，已有幾千年歷史的中國節(jié)氣備受矚目。12月7日迎來了申遺勝利后的第1個節(jié)氣—大雪?。下圖是24節(jié)氣與地球運行位置對應關系圖。讀圖，完成1～2題。1．2024年“立冬”的日期大致是()A．10月7日 B．10月22日C．11月7日 D．11月22日2.eq\a\vs4\al(某地一年有兩次太陽直射，一次出現(xiàn)在“大雪”)?，另一次出現(xiàn)在()A．小寒 B．大寒C．小暑 D．大暑[思維流程][答案]?大雪?兩次冬至冬至?345?小寒1.C2.A1．地球運動中關于季節(jié)推斷的依據(jù)北半球冬季(1月)北半球夏季(7月)地球公轉近日點旁邊，公轉速度較快遠日點旁邊，公轉速度較慢晝夜長短晝短夜長晝長夜短正午太陽高度12月22日正午太陽高度由南回來線向南、北兩側遞減；南回來線及其以南地區(qū)達一年中最大值，北半球各地則達一年中最小值6月22日正午太陽高度由北回來線向南、北兩側遞減；北回來線及其以北地區(qū)達一年中最大值，南半球各地則達一年中最小值日出日落方向太陽從東南方升起，西南方落下(南、北半球相同)太陽從東北方升起，西北方落下(南、北半球相同)日出日落時間日出時間晚于6點，日落時間早于18點，白晝短于12小時日出時間早于6點，日落時間晚于18點，白晝長于12小時極晝極夜北極及其旁邊出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，南極及其旁邊則出現(xiàn)極晝現(xiàn)象北極及其旁邊出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，南極及其旁邊則出現(xiàn)極夜現(xiàn)象2.其他推斷季節(jié)的依據(jù)推斷季節(jié)的依據(jù)，除地球運動相關規(guī)律外，還有氣溫柔氣壓、季風、天氣和氣候、洋流和水文特征、山地植被和雪線改變、農事活動和極地考察等?！怠得}角度推斷季節(jié)或節(jié)氣(高考經(jīng)典題)汽車輪胎性能測試需在不同路面上進行。芬蘭伊瓦洛(位置見下圖)吸引了多家輪胎企業(yè)在此建設輪胎測試場，最佳測試期為每年11月至次年4月。據(jù)此完成下題。1．在最佳測試期內，該地輪胎測試場()A．每天太陽從東南方升起B(yǎng)．有些日子只能夜間進行測試C．常常遭遇東方寒潮侵襲D．白晝時長最大差值小于12時解析：輪胎測試時期為每年11月到次年4月，此時期極圈內有極夜現(xiàn)象，故該地不行能每天太陽從東南方升起；極夜期間只能在夜間進行輪胎測試；受極地東北風影響，冷空氣來源方向主要為東北方；4月，芬蘭伊瓦洛地區(qū)接近極晝，12月出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，白晝時長的最大差值大于12小時。答案：B2．2014年11月7日至12日APEC北京會議放假期間，河南省針對北京游客實行景區(qū)門票減免實惠。放假期間()A．時值我國立冬到小雪之間B．太陽直射點向赤道移動C．黃山6點前日出東北方向D．南極大陸極夜范圍擴大解析：2014年11月7日至12日，在立冬(11月7日)與小雪(11月22日)之間，故A正確；11月7日至12日太陽直射點位于南半球并向南回來線移動，故B錯誤；太陽直射點位于南半球，所以位于北半球的黃山晝短夜長，日出時間在6點以后，且日出東南，日落西南，故C錯誤；太陽直射點位于南半球并向南移動，所以南極地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，并且極晝的范圍不斷擴大，故D錯誤。答案：A素養(yǎng)立意：立足地理實踐力和綜合思維，考查正午太陽高度的計算與應用(2024·山東濟南一模)濟南(37°N)某中學地理愛好小組開展有關林窗學問的探討性學習活動。他們查閱相關資料了解到，林窗(圖a)主要指林冠喬木蒼老死亡或因偶然因素導致成熟階段優(yōu)勢樹種的死亡，從而在林地造成空隙的現(xiàn)象。它可以分為兩類：①林冠林窗，指林冠層空隙下的林地；②擴展林窗，指除林冠林窗外，還包括其邊緣到四周樹木的樹干基部所圍成的林地。該小組選擇晴天到南部山區(qū)進行野外調查，調查時繪制了林窗示意圖(圖b)，并獲得林窗區(qū)域地理環(huán)境資料。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)調查當日正午時刻，愛好小組成員測量獲得結果Sd＝H。該日最接近()A．秋分(9月23日左右) B．霜降(10月23日左右)C．立春(2月4日左右) D．清明(4月5日左右)(2)圖b中表示林冠林窗的是()A．SaB．SbC．Sc D．Sd解析：第(1)題，由題干Sd＝H可知，當天濟南(37°N)正午太陽高度為45°，太陽直射點在8°S左右，太陽直射點也許4天移動1°，該日接近10月23日，B正確；秋分太陽直射赤道，A錯誤；立春太陽直射12°S左右，C錯誤；清明太陽直射4°N左右，D錯誤。第(2)題，由材料“林冠林窗，指林冠層空隙下的林地”可知，林冠林窗指林冠空隙垂直投影的范圍。答案：(1)B(2)A授課提示：對應學生用書第42頁光照圖的判讀[典題導入](高考經(jīng)典題)2015年某日出現(xiàn)了日食現(xiàn)象。在四幅日照圖中，深色陰影為夜半球，淺色陰影為當時可觀測到日食的地區(qū)范圍。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)發(fā)生日食的這天，在上圖所示四地中，正午太陽高度角最大的是()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)在上圖所示四地中，觀測者正朝西南方向觀測日食的是()A．甲B．乙C．丙 D．丁[圖形解讀]提示：北極點甲上午下午[嘗試解題](1)__A__(2)__D__[判讀方法]1．常規(guī)判讀步驟光照圖的判讀要關注“一向(地球自轉方向)、兩線(晨線、昏線)、三關系(點線關系、面面關系、角度關系)、五點(晨赤點、昏赤點、晨昏北點、晨昏南點、太陽直射點)”來判讀。2．常見光照變式圖的判讀方法(1)明確點、線構成可以依據(jù)圖中所示信息及題干信息明確圖中重要的點、線等構圖要素。光照圖中的特殊點主要是指晨昏線與經(jīng)緯線的交點、與緯線的切點或太陽的直射點等。特殊的線主要是指一些經(jīng)緯線、晨昏線等。如圖1為局部側視圖，表現(xiàn)出了三條線，其中為晨昏線，C點為晨昏線與北極圈的切點，135°W經(jīng)線平分夜半