高考地理一轮复习第一单元宇宙中的地球第四节地球公转的地理意义课件

这是一份高考地理一轮复习第一单元宇宙中的地球第四节地球公转的地理意义课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·导学思练，恒星年，°26′，昼长夜短，最大值，昼短夜长，最小值，月21日，昼夜平分，地平面等内容，欢迎下载使用。
一、地球公转的基本特征读地球公转轨道示意图,并完成下列问题。1.定义:地球绕_____的运动。
2.方向:自西向东3.周期:365日6时 9分10秒,叫做_______。4.轨道与速度:
【探索应用】近、远日点和冬、夏至日有何不同?提示:(1)时间不同:近日点为 1月初,冬至日为12月22 日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。 (2)公转轨道上位置不同:近日点位于冬至日以东,远日点位于夏至日以东。
二、黄赤交角及其影响读黄赤交角示意图,并回答下列问题。1.黄赤交角的含义:地球公转轨道平面(即黄道平面)与赤道平面的交角,目前是_________。
2.黄赤交角的影响:太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
三、地球公转的地理意义1.昼夜长短的变化(以北半球为例):
2.正午太阳高度的变化:(1)太阳高度的概念。①就是太阳光线与_______的夹角,即太阳的仰角。②正午太阳高度:正午的太阳高度称为正午太阳高度,是一天中_____的太阳高度。
(2)正午太阳高度的变化规律。①纬度变化:正午太阳高度从___________所在纬度向南北两侧递减。
3.四季和五带:(1)四季更替。①四季的成因:一年中昼夜长短和_____________随季节的变化而变化。②四季的划分:
(2)五带的划分。①五带成因:一年中昼夜长短和正午太阳高度随_____的变化而变化。②五带的划分。
基础考点1　黄赤交角和四季与五带【研析考题】例1 黄赤交角的影响(经典高考题)在地球公转过程中,若以地球为参照系,可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图,图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图,完成(1)、(2)题。
(1) 6 月初,太阳在黄道上的位置是(　　)A.甲B.乙C.丙D.丁(2)太阳处于甲、乙位置时(　　)A.地球公转速度相同 B.同一地点昼长变化趋势相同 C.日地距离相同 D.同一地点日出方位相同
【解析】(1)选D,(2)选D。第(1)题,春分为每年的3月21日前后,夏至为每年的6月22日前后,6月初应该位于春分以后,夏至以前,而且比较接近夏至点。第(2)题,从图中可以看出太阳处于甲、乙位置发生在冬至日前后,因为地球在1月初公转速度最快,所以甲、乙两位置地球公转速度不同,日地距离也不相同,冬至日是北半球白昼最短,南半球白昼最长的一天,所以太阳处于甲、乙两位置时同一地点昼长变化趋势不相同,甲、乙两位置关于冬至点对称,太阳都直射在同一条纬线上,所以同一地点日出方位相同。
例2 季节的判断(2017·全国卷Ⅲ)某日,小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息:甲:温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。乙:冬季临近,金黄的落叶铺满了一地。丙:又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗?丁:又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。据此完成(1)、(2)题。
(1)以上四人所在地从北到南的排列顺序是(　　)A.甲乙丙丁B.丁乙丙甲C.丁丙甲乙D.甲丙乙丁(2)当天可能是(　　)A.4月28日B.6月28日C.9月2日D.11月2日
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,根据题干所描述,甲位于南半球;乙、丙、丁位于北半球,且丁地靠近极地地区,纬度最高;乙冬季临近而丙刚进入秋天,因此,乙的纬度比丙高,所以四地从北到南的顺序是丁、乙、丙、甲。第(2)题,甲地所在的南半球是夏季,北半球纬度较高的乙地进入冬季,纬度较低的丙地进入秋季,丁地出现极夜现象。结合上述分析,11月2日符合题意。
【关联知识】关联1　黄赤交角的影响　(1)图示黄赤交角的影响。
　(2)黄赤交角出现变化的影响。
关联2　利用地球运动判断季节(1)二十四节气图的判读方法。
①推断日期:一年约365天,24个节气,故每个节气约15天,两个节气约1个月。根据已熟悉的春分、夏至、秋分、冬至的日期,可以推断其他节气的日期,如芒种是夏至(6月22日)之前的一个节气,故约为 6月7日;再如清明是春分(3月21日)之后的一个节气,故约为4月5日;大寒是冬至(12月22日)之后的第二个节气,故相差约一个月,约为1月21日。
②判断昼夜长短和正午太阳高度:结合正午太阳高度和昼夜长短的变化规律可知,北回归线以北地区夏至日昼最长、正午太阳高度最大,冬至日昼最短、正午太阳高度最小。故可以推断如下:a.自春分经夏至到秋分,为夏半年,北回归线以北地区昼长夜短,正午太阳高度较大(先增后减);自秋分经冬至到春分,为冬半年,北回归线以北地区昼短夜长,正午太阳高度较小(先减后增)。b.关于夏至或冬至对称的节气,昼夜长短相同,正午太阳高度相同,日出日落方位相同,如图中小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。c.关于春分或秋分对称的节气,昼夜长短相反,直射点纬度数相同,但直射半球不同,如惊蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。
(2)季节判断的依据。
【对点训练】　　北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性,以此制作了简易的二十四节气测量仪,如图所示。据此完成1～3题。
1.制作该测量仪利用的地理基本规律是(　　)A.昼夜长短变化规律B.正午太阳高度变化规律C.地球公转速度变化规律D.地球自转速度变化规律
2.如果将测量仪放在哈尔滨测日影,需要改进的是(　　)A.增加竹竿的长度B.改变竹竿与皮尺的角度C.增加皮尺的长度D.改变竹竿与皮尺的方位3.如果图中乙为二分日时太阳光线,则北京二分日正午竿长与其影长的关系为 (　　)A.竿长与影长相等B.竿长小于影长C.竿长大于影长D.无法判断
【解析】1选B,2选C,3选C。第1题,由图可知,二十四节气测量仪是根据竹竿影子长短变化来测量的,利用了正午太阳高度变化规律。第2题,由于哈尔滨纬度比北京高,正午太阳高度更小,影子更长,为了能够准确测量,应该增加皮尺的长度。两地正午日影都朝向正北,不需要增加竹竿长度,也不需要改变竹竿与皮尺的角度和方位。第3题,北京的纬度大约为40°N,根据正午太阳高度计算公式可知北京在春分日和秋分日正午太阳高度为50°,大于45°,故竿长大于影长。
(2021·贵阳模拟)二十四节气是中国历法的独特创造,几千年来对我国农牧业的发展起了很大推动作用。如图为二十四节气图,读图完成4、5题。4.下列农事活动中的谚语与“惊蛰”这一节气相吻合的是(　　)A.春雷响,农夫闲转忙B.麦熟一晌,虎口夺粮C.东风不倒,雨下不小D.有霜有霜,晚稻受伤
5.有关济南的描述,正确的是(　　)A.寒露较清明的夜更短B.小寒较大寒日出时刻早C.立春与立冬的正午太阳高度相同D.夏半年与冬半年时间长度一样
【解析】4选A,5选C。第4题,根据二十四节气可知,惊蛰是春分(3月21日前后)之前的一个节气,进入春季,春雷响,农夫闲转忙与之相符。麦熟一晌反映的是夏季麦子成熟的季节。东风不倒反映的是夏季多雨。有霜有霜,晚稻受伤,反映的是秋季。第5题,寒露在秋分之后,济南昼短夜长,清明在春分之后,济南昼长夜短。小寒较大寒日出时刻晚。立春与立冬刚好对称分布在冬至日的两侧,太阳直射点的纬度相同,所以济南的正午太阳高度相同。由于近日点和远日点地球公转速度不同,夏半年和冬半年时间长度不一样。
【加固训练】某一中学1月份进行期末考试,读地球公转示意图,回答1～3题。1.上图中表示北半球夏至日的是(　　)A.①B.②C.③D.④
2.该中学期末考试这天,地球所处的位置为图中的(　　)A.①②之间B.②③之间C.③④之间D.④①之间
3.该中学期末考试这天,太阳直射点的位置是(　　)A.在北半球,并向北移动B.在南半球,并向南移动C.在北半球,并向南移动D.在南半球,并向北移动
【解析】1选D,2选B,3选D。第1题,据图可知,北半球夏至日,太阳直射点位于北回归线,④为北半球夏至日;①为秋分日,②为冬至日,③为春分日。第2题,该中学期末考试的时间是1月,再根据图中各点的位置关系可以推断,地球所处的位置为图中的②③之间。第3题,根据太阳直射点的移动规律可知,1月,太阳直射点位于南半球,且向北移动。
(2021·天水模拟)读“黄道面与赤道面的交角图”,回答4、5题。 4.下列说法正确的是(　　)A.目前的黄赤交角是66°34′B.图中角α是黄赤交角C.地轴与黄道面的交角就是黄赤交角D.角β的大小直接决定了回归线度数5.地球上由于黄赤交角的存在而产生的现象是(　　)A.太阳直射点的南北移动　B.长江口河道右偏C.地方时差 D.昼夜更替
【解析】4选D,5选A。第4题,目前的黄赤交角度数约为23°26′;黄赤交角是地球公转轨道面(黄道面)与赤道面(天赤道面)的交角,在图中应该为角β;地轴与黄道面的交角是66°34′,与黄赤交角互余;黄赤交角的大小决定了太阳直射点的移动范围,也就决定了回归线的度数,黄赤交角的大小就等于回归线的度数。第5题,黄赤交角的存在,形成了太阳直射点的回归运动;长江口河道右偏是地球自转产生的地理现象;地方时差是地球自转产生的地理现象;昼夜更替是地球自转产生的地理现象。
基础考点2　昼夜长短的变化和日出日落方位【研析考题】例1 昼夜长短的计算(2019•江苏高考)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔2 118米,素有“京东第一峰”的美称,是观赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此回答(1)、(2)题。
(1)四个日期中,太阳直射点最靠近赤道的是(　　)A.①B.②C.③D.④
(2)一游客于7月某日去雾灵山旅游,当日的太阳视运动轨迹是(　　)
【解析】(1)选B,(2)选B。第(1)题,当太阳直射赤道时,全球昼夜等分,昼长为12个小时,当太阳直射点最靠近赤道的时候,地球上的昼长应当接近12个小时,因此可以计算四个日期的昼长时间,最接近12个小时的即为太阳直射点最靠近赤道的日期。①昼长为9小时36分,②昼长为11小时44分,③昼长为14小时54分,④昼长为9小时27分。第(2)题,雾灵山位于北半球,7月是北半球夏季,北半球日出东北日落西北,排除C、D。太阳直射北半球,北半球昼长大于12个小时,因此正确答案选B,本题容易错选A,注意昼长大于12个小时,在该图当中,太阳在正午的时候一定要越过地球的中心点,即位于中心点偏南方向。
例2 日出、日落方位的判断(2018·全国卷Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游,收集到的相关高速公路信息如图所示,小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节,为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景,以下出发时间和座位较好的是(　　)A.6:00出发,左侧靠窗B.8:00出发,右侧靠窗C.10:00出发,左侧靠窗D.12:00出发,右侧靠窗
【解析】选B。7月份,太阳直射点在北半球,此时除极夜区外各地均东北日出西北日落。小明从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节,整体行进方向先向南然后向西,上午时段,太阳从东侧照射,为免受阳光长时间照射,应坐在顺着行进方向的右侧靠窗处;从重庆到遵义里程240千米,若不考虑其他因素影响,时速80千米,至少需要3个小时,若12时出发,则下午时段,太阳位于西南方向,为免受阳光长时间照射,应坐在顺着行进方向的左侧靠窗处。
【备选例题】如图是某日我国两地夜长示意图。据此回答(1)、(2)题。(1)若两地同时日出,则甲地位于乙地的(　　)A.东北方　B.东南方　C.西北方　D.西南方
(2)图示季节,下列现象可能出现的是(　　)A.太阳直射点在南半球B.地球自转速度加快C.南极圈内极昼范围扩大D.北印度洋洋流呈顺时针方向流动
　【解析】(1)选 B,(2)选D。第(1)题,结合图示信息知,甲、乙两地夜长都小于12小时,说明此时我国处于夏半年。甲地白昼时间比乙短,说明甲地纬度低,位于南方。如果两地同时日出,两地同时位于晨线上,且甲地位于东方。据此可知甲位于乙地东南方。第(2)题,结合上题分析,此时太阳直射点位于北半球;地球自转速度基本保持不变;此时南极圈内出现极夜且难以确定其范围变化;该季节北印度洋吹西南季风,洋流呈顺时针方向流动。
【关联知识】关联1　昼夜长短的分布规律与计算(1)昼夜长短的分布规律。①昼夜长短分布——抓“直射点位置”。太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如图所示:
②昼夜长短变化——抓“移动方向”。此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动,哪个半球(南、北半球)就昼变长夜变短;且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如图所示:
③极昼极夜范围——抓“直射点的位置”。太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。(2)昼夜长短的计算。①利用昼夜弧的弧度数计算。昼(夜)长=昼(夜)弧/15°
②利用日出、日落时间计算。a.白天:日出、日落时间关于正午12时对称。b.夜间:日出、日落时间关于0时对称。c.上午时长=下午时长。d.前半夜时长=后半夜时长。如图所示:
计算方法:a.昼长时间=日落时间-日出时间=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)=24-夜长b.日出时间=12-昼长/2=夜长的一半③利用昼夜长短的分布规律计算。a.同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。b.南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等,即:南半球某地的昼(夜)长=北半球同纬度数某地的夜(昼)长④利用日期的对称性计算。
a.关于二至日对称的两个时间,如A点和B点,太阳直射点位于同一个位置。b.关于二分日对称的两个时间,如B点和C点,太阳直射点位于不同半球,但纬度数相同。
关联2　直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系
【对点训练】(2020·天津等级考)图1为我国某地一住宅小区示意图,图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8:00和16:00的日影。读图文材料,回答1、2题。1.该小区最可能位于(　　)A.北京B.银川C.杭州D.海口
2.小区内各住宅楼楼高一致,休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是(　　)A.夏至日8:00-12:00B.夏至日12:00-16:00C.冬至日8:00-12:00D.冬至日12:00-16:00
【解析】1选D,2选C。第1题,由图2可以看出,该栋住宅楼在二至日8:00和16:00的日影的朝向有西北、东北、西南和东南四个方向。因8:00和16:00影子朝向西北时,太阳位于东南方向,影子朝向东北时,太阳位于西南方向,影子朝向西南时,太阳位于东北方向,影子朝向东南时,太阳位于西北方向,说明该地位于北回归线以南,四个城市中只有海口符合题意。第2题,楼影遮挡面积的大小与太阳高度有关,太阳高度越大,楼影越短,反之越长。海口(20° 02′N,110° 11′E)冬至日时正午太阳高度小于夏至日,冬至日时日影较长,休闲广场被楼影遮挡面积冬至日大于夏至日。海口使用的时间为北京时间,当北京时间为8:00-12:00时,当地地方时约为7:00-11:00,当北京时间为12:00-16:00时,当地地方时约为11:00-15:00,11:00-15:00的平均太阳高度大于7:00-11:00,所以冬至日8:00-12:00休闲广场被楼影遮挡面积最大。
(2021年江苏适应性测试)某校地理兴趣小组联合有关人员测量了日出方位角(相对于正东方向偏北或偏南的角度)。下表为“不同纬度日出方位角测量数据表”。据此回答3～5题。
3.测量日出方位角的首要步骤是确定观测点的(　　)A.经度纬度　B.相对高度　C.海拔　D.南北方向4.某同学计划在立秋日观黄山(约30°N)日出。已知立秋日太阳直射点的纬度约为16.3°。该日黄山的日出方位约为(　　)A.东偏北13°　B.东偏南13°　C.东偏北19°　D.东偏南19°
5.春分日至秋分日期间,各地不同日期的日出方位角(　　)A.小于当地纬度B.大于当日太阳直射点的纬度C.随太阳直射点的纬度增加而增大D.随当地正午太阳高度角增大而增大
【解析】3选A,4选C,5选C。第3题,不同纬度昼长存在差异,故日出方位角不同,因此测量日出方位角的首要步骤是确定观测点的经纬度,相对高度、海拔跟日出方位角没有直接关系。南北方向不存在地区差异,因此不是测量日出方位角的首要步骤。第4题,立秋日太阳直射点的纬度约为16.3°,与立夏日太阳直射点相近,因此昼长大致相同,日出东北方向,日出方位角相近。黄山市纬度约为30°N,根据表格中30°N的日出方位角可以看出,立夏时日出方位角约19°,方位东偏北。第5题,春秋分日,太阳直射赤道,太阳正东升起,日出方位角等于当地纬度。当太阳直射赤道时,赤道日出方位角等于太阳直射点的纬度。根据表格可知,日出方位角随太阳直射点的纬度增加而增大。日出方位角不随着当地正午太阳高度角增大而增大,正午太阳高度角减少的时候,日出方位角也可以继续增大。
【加固训练】　　　1.(2020·山东等级考)2020年5月27日上午11点整,中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶,实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分,该日珠峰顶部(28°N, 87°E)日出时刻在北京时间(　　)A.7 :20 以前B.7 : 20—7 :39C.7 :40—8 :00D.8 :00 以后
【解析】选A。珠峰顶部(28°N, 87°E)跟温州纬度相同,因此同一天中的昼长应该相等。温州昼长为13时44分,日出=12-昼长/2,温州与珠峰相同海拔的地点日出时刻为5:08(当地地方时),珠峰顶部跟东经120度差33度,所以差2小时12分钟,因此北京时间(东经120度地方时)为7:20。由于珠峰顶部海拔高,日出时刻要早,珠峰顶部日出时刻的北京时间在7:20以前。
(2021·厦门模拟)如图所示的是我国某楼盘的方位和北京时间15时的太阳光线,该日该楼盘南面阳台能接受太阳照射的时长为9小时40分钟。据此回答2、3题。2.该楼盘最可能位于(　　)A.上海　　B.北京　　C.成都　　D.乌鲁木齐
3.该地该日昼长约为(　　)A.9小时40分钟B.10小时40分钟C.12小时40分钟D.13小时40分钟
【解析】2选B,3选C。第2题,该楼盘位于北半球,正午时太阳位于正南方;当北京时间为15 时时,该地太阳光线从南偏西40°直射阳台,地球自转角速度为15°/h,说明此时该地的地方时为12+2小时40分=14时40分,与北京时间相差20分钟,从而可计算出该地的经度为115°E,所以B正确。第3题,首先以二分日为例计算南北阳台光照时间。二分日昼长12 h,日出正东,当太阳光线东偏南40°时,南阳台才能被太阳光照到,结合地球自转速度可知,需要时间2小时40分钟,据此可以计算出南阳台二分日时被阳光照射的时间为9小时20分钟。该日南面阳台太阳能够照射的时间为9小时40分钟,比二分日长20分钟,说明下午太阳照射时间比二分日长20分钟,则昼长比二分日长40分钟,为12小时40分钟。
如图为夏至日某纬线圈,劣弧MN为夜弧。读图,完成4、5题。　4.该纬线圈可能(　　)A.靠近赤道B.位于南半球低纬度C.位于北半球中纬度D.在北极圈以内5.一年中,该地夜长的最大变化幅度为(　　)A.12小时B.8小时C.16小时D.24小时
【解析】4选C,5选B。第4题,由图可知,该纬线圈反映夏至日昼弧长于夜弧,该地一定位于北半球;夜弧经度跨度为120°,说明该地夜长为8小时,昼长为16小时,因此位于中纬度。第5题,夏至日时该地夜弧最短,夜长为8小时;当冬至日时,该地夜弧最长,夜长是16小时,因此该地夜长最大变化幅度为8小时。
综合考点3——运用综合思维,探究正午太阳高度的变化及其应用【研析考题】例1 正午太阳高度的变化规律及其计算(2014•全国卷Ⅰ节选)太阳能光热电站(如图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。若在北回归线上建一太阳能光热电站,其高塔正午影长与塔高的比值为P,则(　　)A.春、秋分日P=0B.夏至日P=1C.全年P1
【思路分析】【解析】选D。夏至日时高塔的影长为0,故夏至日时P=0,春、秋分日P≠0;冬至日时,正午太阳高度小于45°,影长大于塔高,故冬至日P>1。
例2 正午太阳高度的应用(2016·江苏高考)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。如图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图,回答(1)、(2)题。
(1)仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是(　　)A.①B.②C.③D.④(2)为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是(　　)A.①B.②C.③D.④
【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,太阳能安装方向朝阳,可以判断图中右侧为南方。图中华北地区为温带季风气候,落叶阔叶树,夏季植被茂密,种植在住宅南侧可遮挡光照,冬季落叶,植被稀疏,可以使住宅光照充足。常绿针叶树种植在住宅北侧,冬季不落叶,可以阻挡冬季风,起到防风保温作用,故③最合适。第(2)题,冬季太阳直射南半球,可以假设为南纬20°左右,该地40°N,根据正午太阳高度计算公式,则正午太阳高度约为30°,太阳能板与水平面的夹角为60°左右。四幅图中最合适的是④。
【关联原理】关联1　析原理——正午太阳高度的变化规律(1)看直射点的位置,比较正午太阳高度大小。记忆口诀“远小近大”:距离太阳直射点所在的纬线越远,正午太阳高度越小;距离越近,则越大。
(2)看直射点的移动,确定正午太阳高度的变化。记忆口诀“来增去减”:直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。如图所示:
(3)看区域位置,归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。
(4)正午太阳高度的变化幅度。①赤道地区和南北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为23°26′。②0°到南北纬23°26′之间的地区(或热带地区),年正午太阳高度最大差值从23°26′增大到46°52′。
③南北纬23°26′到南北纬66°34′之间的地区(或南北温带),年正午太阳高度最大差值均为46°52′。④南北纬66°34′至极点之间的地区(或南北寒带),年正午太阳高度最大差值从46°52′减小到23°26′。
关联2　析方法——正午太阳高度的计算方法公式:H=90°-两点纬度差。说明“两点”是指所求地点与太阳直射点。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:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。C点(23°26′S)正午太阳高度:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
关联3　析应用——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最大值时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。(2)判断所在地区的纬度。当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向。为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南。②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。(4)判断日影长短及方向。
太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日日影最短;南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日日影最短;南、北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于0)。
(5)计算楼间距、楼高。为了保证一楼全年有阳光照到,北回归线以北地区建楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·ct H(H:冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度。集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余,如图,α+H=90°时效果最佳。
【对点训练】(2020·合肥模拟)我国某小区阳台统一安装上下伸缩式晾衣架。读图,完成1、2题。1.与武汉相比较,北京正午时悬挂晾衣架的绳索长度(　　)A.冬季长,夏季长B.冬季短,夏季短C.冬季短,夏季长D.冬季长,夏季短
2.北京与武汉相比较,正午时冬夏绳索长度伸缩变化的幅度(　　)A.北京小于武汉B.北京等于武汉C.北京大于武汉D.无法比较
【解析】1选B,2选A。第1题,正午太阳高度越大,悬挂晾衣架的绳索就越长。与武汉相比较,北京纬度高,一年中正午太阳高度都比武汉小,正午时悬挂晾衣架的绳索长度冬季短,夏季短。第2题,北京和武汉的冬夏正午太阳高度变化幅度相同,都是46°52′。而北京冬夏正午太阳高度都小于武汉,绳索是可以收起的,收起时长度为0,北京与武汉相比较,北京冬夏正午时绳索长度伸缩变化的幅度小于武汉。
新动向·新情境·新预测
【命题新素材】　　根据最新楼间距国家标准规定,房屋前后间距为:普通小区居住用房可以用“楼高/楼间距=1/1.2”比值计算。并按以冬至日日照时间不低于1小时(楼房最底层窗户)为标准。小区业主可根据该标准判断楼间距是否合理。【关键词句】楼间距、楼高/楼间距=1/1.2、1小时【命题导向】影响建筑物采光和日照的主要因素;楼间距的重要性;不同区域楼间距的比较等。
【高考新命题】【命题示例】(1)影响建筑物采光和日照的主要因素是什么?(2)建同样高度的多幢楼房,我国北方楼房的南北间距比南方大,为什么? 给材料 我命题——学以致用【我的命题】(3)(选择题或综合题)                         答案:(1)正午太阳高度。(2)北方正午太阳高度角比南方小,为了保证低层房屋有较好的光照条件。(3)                        
【命题母材料】1.纳凉避暑——暗藏玄机的房檐　　明代以后的北京宫城的建筑规制是:“檐步五举,飞椽三五举;柱高一丈,平出檐三尺,再加拽架”。这简单的建筑法式,里面却有大奥妙。那时人们已经善于运用冬夏季日影的角度(就是今天所说的太阳高度角,北京地区冬至正午太阳高度角为27°,夏至正午太阳高度角为76°),来设计出檐的角度。宫内的北房有了这个角度的屋檐,就能够在夏至前后,屋檐遮阳;到了冬至前后,阳光满室,使得房间内有冬暖夏凉之感。
2.认识二十四节气　　二十四节气诞生于黄河流域,是古代中国人通过观察太阳周年运动,总结一年中时令、气候、物候等方面的变化规律所形成的知识体系。　　二十四节气的确定,是将地球绕太阳公转的黄道划分为24等份,以春分点作为0°起点,地球每运行15°,日期大约经过15天,对应一个节气。
　　我国各地农民按照自己的经验灵活运用二十四节气指导农事活动,总结了许多与节气相关的农谚。例如,早稻播种,江汉平原说“清明下秧,不问爹娘”,上海则说“清明到,把稻泡”;棉花播耕,华北是“清明早,小满迟,谷雨种棉正当时”,华中是“清明前,好种棉”,苏浙皖一带则是“要穿棉,棉花种在立夏前”;麦类作物收获期的南北差异较大,华北一带是“麦到芒种谷到秋,寒露才把豆子收”,华中是“麦到立夏收,谷到处暑黄”,苏浙一带则是“麦到小满日夜黄”。
3.八卦的形象所代表的意义　　二十世纪八十年代联合国教科文组织颁布了一幅由全世界科学家通过几十年合作,运用最先进的卫星、红外、声波仪器勘测和长期积累的数据库绘制而成的地球表面立体平面图。　　这幅地球表面立体平面图通过三维的方式把海底和陆地的地形地貌构造在一张平面图上表现出来,恰恰是这一代表人类对地球地理构造最深刻科学认识的地图上,八卦属性所指的马、牛、羊、龙、鸡、豕、雉、狗形象都能够体现出来,图象与地球地理构造形态呈现出对应状态,因此,八卦图也和地球地理联系在一起,为揭示中国古文明文化中八卦的奥秘找到了新的角度。