高中地理新教材同步教學案選擇性必修1第1章第2節(jié)課時3正午太陽高度的變化-四季更替和五帶劃分

課時3正午太陽高度的變更四季更替和五帶劃分課程標準結(jié)合實例，說明地球運動的地理意義。學習目標1.理解正午太陽高度的緯度分布和季節(jié)變更規(guī)律。2.駕馭正午太陽高度的計算方法。3.了解四季更替現(xiàn)象和五帶的劃分。一、正午太陽高度的變更1．概念(1)太陽高度(角)：太陽光線與地平面的交角。(2)正午太陽高度：一日內(nèi)最大的太陽高度，反映太陽輻射的強弱。2．變更緣由：黃赤交角的存在導致太陽直射點的南北移動。3．變更規(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來線向南北兩方降低冬至日由南回來線向南北兩方降低(2)季節(jié)變更北回來線及其以北緯度帶夏至日達最大值冬至日達最小值南回來線及其以南緯度帶夏至日達最小值冬至日達最大值南北回來線之間各地每年太陽直射兩次【推斷】1．同一緯線上正午太陽高度相等。(√)2．極晝現(xiàn)象出現(xiàn)時，極點的太陽高度無日變更，其太陽高度的大小等于太陽直射點的緯度。(√)3．北半球冬至日，正午太陽高度從南回來線向南北兩側(cè)遞減。(√)二、四季更替和五帶劃分1．四季更替(1)成因(2)劃分(以北半球為例)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【推斷】1．熱帶與寒帶地區(qū)四季變更最顯著。(×)2．低緯度地區(qū)屬于熱帶，有太陽直射現(xiàn)象。(×)探究點正午太陽高度及其影響沖著“稀缺小高層(15層)，層高達3m，樓間距60m”的宣揚廣告，我國南方某市(21°34′N)一些市民先后在該小區(qū)購買了商品房。豈料兩年后開發(fā)商變更建筑方案，樓層數(shù)沒變，但樓房的間距僅為40m。為此，該小區(qū)的業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。據(jù)此回答下列問題。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.在下圖中畫出北半球二分二至日時的正午太陽高度空間變更曲線，并總結(jié)變更規(guī)律。答案變更規(guī)律：①正午太陽高度從太陽直射點所在緯線向南北兩側(cè)遞減。②直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小。正午太陽高度的應(yīng)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)確定房屋的朝向在北回來線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回來線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)推斷日影長短及方向太陽高度越大，影子越短，太陽高度越小，影子越長。一天中日影的變更規(guī)律：日出最長eq\o(→,\s\up7(漸漸變短))正午最短eq\o(→,\s\up7(漸漸變長))日落最長，且日影方向與太陽方位相反。(4)計算樓間距一般來說，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。解題關(guān)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＝h·cotH。(5)計算熱水器安裝角度應(yīng)使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直，其傾角和正午太陽高度的關(guān)系為α＋h＝90°(如下圖)。正午太陽高度的計算方法(1)公式：H＝90°－兩點緯度差(2)含義①H：觀測點的正午太陽高度。②兩點：太陽直射點、觀測點。③緯度差：若兩點在同一半球，用較高緯度減去較低緯度；若兩點分屬于南、北半球，將兩點的緯度求和。如下圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(30°N)正午太陽高度是HA＝90°－＝90°－(30°－10°)＝70°。當太陽直射B點(10°N)時，C點(23°26′S)正午太陽高度是HC＝90°－＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。下圖為“我國某地春分日時正午太陽與頭頂夾角示意圖”。據(jù)此回答1～3題。1．該地此日正午太陽高度是()A．28°B．62°C．90°D．0°2．該地的地理緯度是()A．18°NB．28°NC．32°N D．52°N3．次日該地正午太陽高度將()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)圖可以推斷該地此日正午太陽高度為90°－28°＝62°。第2題，據(jù)正午太陽高度計算公式可知，當?shù)鼐暥葹?0°－62°＝28°(太陽直射點在赤道上)。第3題，春分日過后太陽直射點北移，與28°N的緯度差變小，故該地正午太陽高度將變大。某同學將太陽能熱水器支架改造成可以升降的活動方式。據(jù)下圖回答4～5題。4．將支架改造成可以升降的活動方式后，可以保證更充分地利用太陽能，其主要依據(jù)的地理原理是()A．正午太陽高度的緯度變更規(guī)律B．正午太陽高度的季節(jié)變更規(guī)律C．晝夜長短的日變更規(guī)律D．晝夜長短的季節(jié)變更規(guī)律5．下列地區(qū)中，運用太陽能熱水器的效果最好的應(yīng)當是()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，該太陽能熱水器是安裝在一個固定的地方，故將支架改造成可以升降的活動方式后，可以保證更充分地利用太陽能，其主要依據(jù)的地理原理是正午太陽高度的季節(jié)變更規(guī)律，選項B正確。第5題，四個選項中，青藏高原緯度低，海拔高，空氣淡薄，是太陽能最豐富的地區(qū)。我國《物權(quán)法》指出，住宅間距必需保證北面樓房底層窗臺面日照時間不少于1小時(如下圖)。據(jù)此回答6～7題。6．“日照時間不少于1小時”的日期指的是()A．春分日B．夏至日C．秋分日 D．冬至日7．依據(jù)采光要求，下列四個城市相鄰同高樓房的間距最寬的應(yīng)當是()A．北京(40°N)B．哈爾濱(45°N)C．廣州(23°N) D．臺州(29°N)答案6.D7.B解析第6題，我國大部分地區(qū)在冬至日北面樓房底層易被南面樓房遮住太陽光。第7題，冬至日，選項中四個城市越靠北其樓房的影子越長，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)計示意圖”。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．①B．②C．③D．④答案D解析冬至日該地(40°N)的正午太陽高度為90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太陽能熱水器集熱板的傾角應(yīng)與當?shù)氐奶柛叨然ビ?，約為63°26′，④圖最接近該角度。(2024·廣東深圳市期末)深圳市某校(22°27′N,114°E)組織學生開展正午太陽高度測量的地理實踐活動。完成1～2題。1．同學們每天的測量時間應(yīng)為北京時間()A．11：24B．11：36C．12：00D．12：242．6月18日正午，他們發(fā)覺學校的旗桿出現(xiàn)“立竿無影”的現(xiàn)象。此現(xiàn)象在深圳一年內(nèi)會出現(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，深圳的地方時是114°E的時間，北京時間是東八區(qū)的區(qū)時，即120°E的地方時，北京時間比深圳的地方時早6°×4＝24分鐘，深圳正午就是深圳地方時12時，此時北京時間是12：24，選D。第2題，“立竿無影”就是太陽直射現(xiàn)象，由材料可知，6月18日太陽直射深圳，是在夏至日(6月22日)前4天，另一次直射的時間應(yīng)當在夏至日之后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．圖示當天，大慶市(45°N)的正午太陽高度是()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，此時北極圈及其以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，說明此時太陽直射北回來線，為北半球的夏至，B正確。第4題，正午太陽高度＝90°－|當?shù)鼐暥龋栔鄙潼c緯度|。計算得，該日大慶市正午太陽高度為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、乙含義的推斷，可能正確的是()A．甲表示正午太陽高度的季節(jié)變更B．甲表示晝夜長短的季節(jié)變更C．乙表示晝夜長短的季節(jié)變更D．乙表示太陽直射點的回來運動6．青島四季分明的緣由是()①地處中緯度②正午太陽高度終年不變③晝夜長短季節(jié)變更較大④晝長和正午太陽高度同時達到最大值或最小值A(chǔ)．①②④B．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)過程中產(chǎn)生了太陽直射點的回來運動，而直射點的季節(jié)移動導致各地正午太陽高度和晝夜長短的變更，因此各地出現(xiàn)季節(jié)變更。第6題，中緯度地區(qū)因晝夜長短與正午太陽高度一年中變更大，且兩者數(shù)值變更一樣，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直射C．丙日期比丁要早一天D．丁正午太陽高度總是最小答案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?。槐睖貛г诒被貋砭€和北極圈之間，只有乙符合條件。第8題，正午太陽高度的分布規(guī)律是由直射點向南北兩側(cè)遞減。丁離直射點是最遠的，故在四地中正午太陽高度也是最小的。下圖為“某地二分二至日太陽視運動示意圖”。讀圖回答9～10題。9．線①所示太陽視運動軌跡出現(xiàn)時的節(jié)氣為()A．春分B．夏至C．秋分D．冬至10．該地所屬省級行政區(qū)可能是()A．瓊B．新C．蘇D．贛答案9.D10.B解析第9題，依據(jù)太陽視運動圖，二分二至日太陽高度最大的時候，太陽方位都位于該地的正南方向，所以該地區(qū)位于北回來線以北。①所示節(jié)氣正午太陽高度最小，故為冬至。第10題，依據(jù)①所示太陽運動軌跡可知，該地冬至日的正午太陽高度約為23°，又因為該地位于北回來線以北，設(shè)當?shù)鼐暥葹棣?，依?jù)正午太陽高度的計算公式，23°＝90°－(α＋23°26′)可知該地緯度約為43°34′N，故可能在新疆。讀“某日我國四城市正午太陽高度示意圖”，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、?？贑．?？?、北京、武漢、廣州 D．廣州、武漢、北京、?？?2．據(jù)圖推斷，此時我國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，四個城市中，廣州、?？诳赡鼙惶栔鄙洌籼栔鄙浜？冢瑒t另外三個城市正午時太陽均位于正南方。由圖可知，①城市正午時太陽位于正北方，只能是?？冢虎艹鞘斜惶栔鄙?，是廣州；武漢的正午太陽高度大于北京，所以②為武漢，③為北京。第12題，據(jù)上題分析可知，太陽直射廣州(北回來線旁邊)，此時最可能為北半球的夏至。春節(jié)剛剛過去，中國多省(區(qū))又迎來一輪房地產(chǎn)去庫存政策潮。廣東省茂名市(約21.5°N)的小明家也打算在某樓盤買房，樓是東西延長，每戶南北均有陽臺；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(車位布置如圖)。據(jù)此回答13～14題。13．小明的爺爺擔憂冬季正午室內(nèi)曬不到太陽，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買一停車位(停車場長度與樓高一樣)，現(xiàn)在只有甲、乙、丙、丁四個車位，他擔憂夏天車被曬時間太長，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高度約為45°，樓間距為30米，由于南樓阻擋，二棟太陽照不到的高度約21米，樓層高3米，約7層，所以冬至日正午可以被太陽照到的樓層最低是8樓。第14題，據(jù)圖中方向，停車場位于樓北側(cè)，南排的丙、丁車位更不簡單被曬到。丙位于最西側(cè)，當太陽方位偏西時簡單被曬到，故選丁車位。15．讀“地球公轉(zhuǎn)圖”，回答下列問題。(1)當?shù)厍蜻\行到①位置時，正午太陽高度隨緯度的變更規(guī)律是________________________，此時，正午太陽高度達到一年中最大值的地區(qū)是______________________，正午太陽高度達到一年中最小值的地區(qū)是______________________。(2)當?shù)厍蜻\行到②位置時，正午太陽高度隨緯度的變更規(guī)律是________________________。(3)北京的正午太陽高度在一年中漸漸增大的時期，地球運行的軌跡是在()A．①→③B．②→④C．③→①D．④→②答案(1)由北回來線向南北兩方遞減北回來線及其以北地區(qū)南半球各緯度(2)由赤道向南北兩方遞減(3)C解析(1)首先推斷出圖中四點的節(jié)氣：①為夏至，②為秋分，③為冬至，④為春分。在夏至日，太陽直射點在北回來線上，所以，正午太陽高度隨緯度的變更規(guī)律是由北回來線向南北兩方遞減；此時正午太陽高度達到一年中最大值的地區(qū)是北回來線及其以北地區(qū)，正午太陽高度達到一年中最小值的地區(qū)是南半球各緯度。(2)在秋分日，太陽直射赤道，正午太陽高度由赤道向南北兩方遞減。