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高中·地理小专题3地球运动(二)——太阳高度与正午太阳高度分析化学高中·地理考纲研读考点剖析高中·地理考纲研读章节考试内容加试要求考查点拨1.1.3地球的运动地球的公转①地球公转的方向、速度、周期②地球公转的轨道、黄赤交角及图示③正午太阳高度的时空分布规律④四季变化和五带分布分析地球公转的地理意义常以简答题出现:主要通过经纬网区域图计算某一地点(给出经纬度)的正午太阳高度角(或阴影面积的大小判断),以及某一时刻影子的朝向;正午太阳高度角的变化及比较是潜在考点高中·地理考点剖析一、太阳高度及正午太阳高度【例题体验1】科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片。观察照片(如图),太阳位于a所指位置时,推测拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时?【参考答案】正北方;0:00。【解析】图示显示该地出现了极昼现象,且在a点时刻太阳高度最低,此时当地地方时应为0:00;由于该地位于北极点附近,并不是北极点,所以此时太阳应位于拍摄者的正北方。高中·地理考点对接太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。晨昏线上太阳高度为零。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所示)。(1)太阳高度一般具有日变化,最高点暗示12时;有极昼的最低点暗示24时(或0时)。(2)日出日落的太阳高度为零,但并不表示其地方时为6时或18时。极点的太阳高度=直射点的纬度。(3)太阳高度最大为正午太阳高度,指示方向为正南或正北;除极昼地区外,北半球夏半年,太阳东北升,西北落;春秋分,太阳正东升、正西落;冬半年,太阳东南升,西南落。(4)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地最近时最大,靠近时变大,远离时变小。高中·地理二、正午太阳高度的计算及变化(一)正午太阳高度的计算【例题体验2】(2015·浙江10月选考,28节选)如图为非洲某区域略图。读图,回答下题:当乞力马扎罗山迎来一年内日出最早的那天,请计算③地(12°N)的正午太阳高度角。【参考答案】54.5°。【解析】根据“当乞力马扎罗山迎来一年内日出最早的那天”,可确定这时南半球昼最长,为北半球的冬至日,再根据正午太阳高度角公式可计算出③地正午太阳高度角为90°-(23.5°+12°)=54.5°。高中·地理考点对接正午太阳高度的计算公式:H=90°-两点纬度差。(1)“两点”是指所求地点与太阳直射点。(2)两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。如图所示:当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度是:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。C点(23.5°S)正午太阳高度是:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23.5°)=56.5°在太阳直射点同一侧,两地之间的纬度差等于两地的正午太阳高度角之差。特别提醒高中·地理(二)正午太阳高度的变化【例题体验3】(2016·浙江宁波选考模拟)如图为厄瓜多尔示意图。读图,回答下题:描述基多正午太阳高度的变化特征。【参考答案】基多位于赤道地区,春分日(3月21日前后)、秋分日(9月23日前后)正午太阳高度达到最大值(90°),夏至日(6月22日前后)、冬至日(12月22日前后)正午太阳高度达到最小值。【解析】根据图形信息,基多处于赤道地区,当直射赤道时,正午太阳高度最大,直射回归线时,正午太阳高度最小。根据太阳直射点的变化规律,接近基多时变大,远离时变小。高中·地理考点对接正午太阳高度的变化规律(1)纬度变化规律:同一时刻,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。具体如图1所示。(2)季节变化规律:来增去减,即太阳直射点向本地所在纬线移来,则本地正午太阳高度增大,移去则减小。具体如图2所示。(1)太阳直射点的位置决定此时刻全球正午太阳高度角的空间分布变化。(2)太阳直射点的移动方向决定某些区域正午太阳高度角在时间上的变化。特别提醒高中·地理三、正午太阳高度的应用【例题体验4】如图是南半球某地一天内太阳高度角变化示意图。据此回答(1)～(2)题:(1)这一天,太阳直射在()A.0°B.20°NC.20°SD.23.5°N(2)该地一年内太阳高度角的最大值是()A.70°B.23.5°C.20°D.0°【参考答案】(1)C(2)B【解析】第(1)题,读图可知,因为图中某地一天内太阳高度不变,所以该地位于极点。该地位于南半球,即南极点有极昼现象。极点太阳高度等于直射点纬度,所以这一天太阳直射20°S,C对。第(2)题,极点一年内太阳高度角的最大值等于回归线的度数,所以最大值是23.5°,B对。高中·地理考点对接正午太阳高度的应用(1)确定地方时当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时为12时。(2)确定房屋的朝向确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋多朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋多朝北。(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大,正午时日影越短;正午太阳高度越小,正午时日影越长;且日影方向背向太阳。(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小(注意:在太阳直射点所在纬线的南北两侧分别分析)。高中·地理(5)确定楼距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。(6)太阳能热水器的倾角调整为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°。化学高中·地理点击进入小专题跟踪训练