中图版地理选择性必修1课件第一章第二节第3课时地球公转与自转共同作用下产生的地理意义-正午太阳高度角的变化

第一章第3课时地球公转与自转共同作用下产生的地理意义——正午太阳高度角的变化地理2021内容索引课前篇自主预习课堂篇主题探究课前篇自主预习[必备知识]正午太阳高度角的变化1.太阳高度角:太阳光线与地平面的夹角,叫作太阳高度角。一天中,太阳高度角的最大值出现在正午。2.正午太阳高度角的大小正午太阳高度角的大小是随太阳直射点的南北移动而变化的。距直射点所在纬度越近,正午太阳高度角越大;距直射点所在纬度越远,正午太阳高度角越小。3.正午太阳高度角的变化(1)春分日和秋分日,太阳直射赤道,赤道的正午太阳高度角为90°,由赤道向两极正午太阳高度角递减。(2)北半球夏至日,太阳直射北回归线,北回归线的正午太阳高度角为90°,由北回归线向南北两侧正午太阳高度角递减。北回归线及其以北地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值,南半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值。(3)北半球冬至日,太阳直射南回归线,南回归线的正午太阳高度角为90°,由南回归线向南北两侧正午太阳高度角递减。南回归线及其以南地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值,北半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值。思考感悟为什么正午太阳高度角达最大值时不是整个半球,而是该半球的部分地区?提示

因为南、北回归线之间的地区有太阳直射,直射时正午太阳高度角最大值为90°。而太阳直射回归线之间的地区时,既不是夏至日,也不是冬至日。所以达到最大值的范围并不是整个半球。4.正午太阳高度角的差异和变化的影响造成地球表面不同地区太阳辐射的强度不同。[自主检测]1.判断正误并纠错(1)正午太阳高度角大小在一天中随时间而不断变化。(

)答案

×正午太阳高度角是一天中太阳高度角的最大值。(2)海南省海口市正午太阳高度角达一年中最小值时,日期为夏至日。(

)答案

×海南省位于北半球,正午太阳高度角达一年中最小值时为北半球冬至日。(3)2021年春节过后,湖南长沙正午太阳高度角变大。(

)答案

√(4)太阳直射10°N时,40°N与20°S正午太阳高度角相等。(

)答案

√2.读太阳直射点周年运动示意图,据图判断当太阳直射点位于A点这一天时(

)A.地球公转速度还在加快B.晨昏线与经线重合C.南半球正午太阳高度角达到一年中的最大值D.北半球处于夏季解析

当太阳直射点位于A点时,太阳直射南回归线,日期在12月22日前后,地球公转至近日点(1月初)附近时公转速度最快,所以地球公转速度还在加快,A正确;该日晨昏线与经线夹角最大,B错误;此时南回归线及其以南地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值,C错误;北半球处于冬季,D错误。答案

A下图为某日地球昼夜分布示意图,阴影部分表示夜半球。读图,完成5~6题。5.甲地该日的正午太阳高度角为(

)°°08' °34°6.乙地在4个月内正午太阳高度角的变化规律是(

)A.不断增大

B.不断减小C.先减小,后增大 D.先增大,后减小解析

第5题,由图可知,该日北极圈及其以北出现极昼,太阳直射北回归线,甲在南回归线,甲的正午太阳高度角=90°-(23°26'+23°26')=43°08',B正确。第6题,图示是北半球的夏至,在未来4个月内,太阳直射点由北回归线向南移动,到赤道再继续向南半球移动,所以乙地的正午太阳高度角先增大再减小,D正确。答案

课堂篇主题探究探究正午太阳高度角的变化、计算及应用[问题探究]杭州(30°N)的王先生在家中阳台外侧设计了一款可进行调节的活动遮阳板,以实现良好的遮阳和采光效果。其中遮阳板长度和高度均可根据室内光照需求进行调节。结合材料探究:(1)若遮阳板长度、高度不变,作图说明二分二至日正午时室内获得的光照最多的节气。(2)与冬至日相比,夏至日要达到更好的遮阳效果,在某一要素不变的情况下如何调节遮阳板?(3)若在阳台上安装可伸缩的晾衣架,与北京李先生家相比,为让衣服充分获得光照,则哪家晾衣架绳摆长度应更长?提示

(1)从图示可看出,冬至时正午太阳高度角最小,室内获得的太阳光照最多。(2)若遮阳板高度不变,则应伸长遮阳板。若遮阳板长度不变,则应降低遮阳板的高度。(3)由于北京纬度高于杭州,正午太阳高度角小于杭州,因此王先生家晾衣架绳摆长度应更长。[关键能力]1.正午太阳高度角的变化(1)同一时刻,正午太阳高度角由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。(2)同一纬线上正午太阳高度角相同。(3)与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线的正午太阳高度角相同。(4)太阳直射点移动时距某地越来越近,则该地正午太阳高度角变大,反之变小。方法技巧作图法判断正午太阳高度角的变化第一步:确定时间→确定太阳直射点位置。第二步:确定太阳直射点移动方向→确定太阳直射点移动时是距该地越来越远还是越来越近。以海口(20°N)5月1日到7月1日正午太阳高度角变化为例:据图可看出,5月1日至太阳直射海口时,太阳直射点距海口越来越近,海口正午太阳高度角变大;太阳直射海口至夏至日时,太阳直射点距海口越来越远,海口正午太阳高度角变小;夏至日至7月1日时,太阳直射点距海口越来越近,海口正午太阳高度角变大。概括:自5月1日至7月1日,海口正午太阳高度角先变大,后变小,再变大。2.正午太阳高度角的计算公式:H=90°-|φ-δ|(φ表示当地纬度,取正值。δ为太阳直射点纬度,当地夏半年时取正值,冬半年取负值)。如计算夏至日北京(40°N)正午太阳高度角:H=90°-(40°-23°26')=73°26'。3.正午太阳高度角的应用(1)计算楼间距。一般来说,纬度较低的地区,楼间距较近;纬度较高的地区,楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度角,并计算影长。以我国为例(见下图),南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度角为H,则最小楼间距L=h·cotH。(2)计算热水器安装角度。应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+H=90°(如下图)。方法技巧1.太阳直射点位置的确定(1)纬度:太阳直射点所在的纬线。(2)经度:地方时为12:00的经线,即太阳直射点所在的经线。例:夏至日,当北京时间为13:00时,求太阳直射点的地理坐标。夏至日太阳直射北回归线,当北京时间为13:00时,地方时为12:00的经线为105°E,故太阳直射点的地理坐标为(23°26'N,105°E)。2.正午物影的朝向、长短判读(1)正午物影的朝向与正午太阳的位置相反。(2)正午太阳高度角越大,则物影长度越短,反之越长。如下图,该地一年中物影绝大部分时候朝正北,则该地位于北半球。一年中只有极少时候正午物影朝正南,说明该地靠近北回归线,且朝正南物影最长时为夏至日。第一次第二次第三次60°50°40°思维过程

解析

第(1)题,根据正午太阳高度角计算公式,可计算出第一次测量时,太阳直射10°N,第二次测量时太阳直射0°,第三次测量时直射10°S。由于太阳直射点向南移,因此第二次测量时为秋分日,C正确。第(2)题,根据上题,三次测量期间,太阳直射点一直在海口以南,且向南移动,因此海口正午太阳高度角一直变小,B正确。答案

(1)C

(2)B素养培优素养综合思维——太阳的视运动太阳的视运动指以观测者为参考系,观察太阳在天空中的运动轨迹,是人的一种观测表示。不同日期,由于太阳直射的纬度不同,太阳在天空的运动轨迹不同。见下图〔以北半球某地二分二至日为例(不考虑极昼这一特殊情况)〕。(地平圈中心点表示观测者所站立的位置)太阳直射点位置时

间太阳视运动北半球春分日至秋分日东北升,西北落赤道春、秋分日正东升,正西落南半球秋分日至次年春分日东南升,西南落培优

下图示意一游客在我国长江三角洲地区某公园朝北拍摄的景观。据此完成下列各题。(1)图示景观拍摄的月份和时间段最可能是(

)月日落月日出月日落月日出(2)若拍摄该照片时为该月8日,则出现几乎完全相同树影的不久的另一日期可能是(

)月8日月22日月6日月20日解析

第(1)题,1月和10月,太阳直射南半球,我国长江三角洲地区日出东南,日落西南;4月和7月,太阳直射北半球,我国长江三角洲地区日出东北,日落西北。读图可知,此时树影朝向东南方向,该时段太阳位于树的西北方向,因此拍摄时间段最可能为7月某日日落,C正确。第(2)题,太阳直射同一纬线时,日出、日落方位相同。结合上题,此时为7月8日,距离夏至日约16天的时间,可推测与7月8日太阳直射纬线相同的日期应在夏至日之前约16天,日期约为6月6日,C正确。答案

(1)C

(2)C当堂检测武汉某建筑采用大玻璃幕墙的设计方案。为达到最佳遮阳和采光效果,设计师把该地二分二至日正午太阳高度角、建筑物玻璃幕墙高度和屋檐外延长度巧妙结合起来,如图所示。这种设计既可以增加建筑物的美观性,也可以极大地减小玻璃幕墙的日射负荷,显出很好的节能性。读图,完成1~2题。1.一年内,正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程中,该地(

)A.由冬至日逐渐过渡到夏至日B.正午太阳高度角不断减小C.地球公转速度变快D.地球公转速度变慢2.为达到最佳遮阳效果,随纬度的变化需调节玻璃幕墙高度和屋檐外延长度。若玻璃幕墙高度不变,在我国北方地区,随着纬度升高,屋檐外延长度应(

)A.变长 B.变短C.先变长,后变短 D.先变短,后变长解析

第1题,图中显示一年内正午室内太阳直接照射面积由最小到最大的变化过程是当地正午太阳高度角由最大变到最小的过程,B正确。武汉位于北回归线以北地区,该地正午太阳高度角由最大值变为最小值,即时间由夏至日到冬至日的过程,A错误。夏至日至冬至日,地球公转位置先靠近远日点(7月初),速度先变慢;后向近日点方向运动,后变快。C、D错误。第2题,屋檐在夏季起到遮阳效果。在我国北方地区,随着纬度升高,夏季正午太阳高度角变小。由图可知,若玻璃幕墙高度不变,正午太阳高度角越小,阳光透过玻璃照进房间的面积越大,要使屋檐外延能挡住进入房间的光线,应加长屋檐外延长度,A正确。答案

读正午太阳高度角分布示意图,完成3~4题。3.这一天以后,四川绵阳的正午太阳高度角将(

)A.逐渐变小 B.逐渐变大C.一直不变 D.无法判断4.关于正午太阳高度角的推断,错误的是(

)A.某地一年中正午太阳高度角的变化是太阳直射点的移动导致的B.某地正午太阳高度角等于90°减去它与直射点的纬度距离C.一年中正午太阳高度角变化最大的是两极D.南北半球纬度相同的两地,正午太阳高度角可能不同解析

第3题,据图可知,此时太阳直射南回归线,判断此时为冬至日。四川绵阳位于北回归线以北,此日正午太阳高度角达到一年中最小值,这一天过后,太阳直射点往北移动,绵阳的正午太阳高度角将逐渐变大,B正确。第4题,极点正午太阳高度角年变化幅度小于回归线与极圈之间的年变化幅度,C错误。答案

家住济南的王先生要给年迈的父母买新房,为方便出行,决定买一楼。选好楼址后,王先生又担忧前面的楼房会阻碍采光。王先生的儿子建议王先生在某个日期中午去看房,若是该日期采光可以就没问题。据此完成5~6题。5.王先生儿子建议的“某个日期”指的是(

)A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日6.按照采光要求,下列四个城市同高楼房的间距最宽的应该是(

)A.哈尔滨 B.大连C.广州

D.台州解析

第5题,我国位于北半球,正午太阳高度角最小的日期是冬至日。只要冬至日达到采光要求,其他日期采光条件会更好,D正确。第6题,理论上,纬度越高,正午太阳高度角越小,楼房影子越长,同高楼房的间距越宽。选项中的四地,哈尔滨的纬度最高,同一天中哈尔滨正午太阳高度角最小,所以,在楼高相同的情况下,楼房间距哈尔滨应最宽,A正确。答案

太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节,为使集热效率达到最高,应保持集热板与正午太阳光垂直。若当地的正午太阳高度角为H,则集热板与地面的夹角应为90°-H,如下图所示。读图,完成7~8题。7.江苏省一年中调节杆高度最小的月份是(

)月月月月8.江苏省的集热板与地面的夹角从最小增大到最大期间(

)A.江苏省由春分日过渡到夏至日 B.地球公转速度逐渐变慢C.江苏省正午楼房的影长逐渐变长 D.晨昏线与经线夹角变大解析

第7题,据图可知,调节杆高度越小,正午太阳高度角越大,所以江苏省一年中调节杆高度最小的