第四讲　地球的公转(二)——正午太阳高度的变化、四季与五带课件PPT

这是一份第四讲　地球的公转(二)——正午太阳高度的变化、四季与五带课件PPT，共49页。

考点一　正午太阳高度的变化规律 读图,完成下列内容。 
(1)结合甲图信息可知,正午太阳高度是① 。(2)正午太阳高度是太阳直射当地所在经线时的太阳高度(如甲图所示,H表示 当地的正午太阳高度),此时当地地方时为② 时。(3)正午太阳高度的纬度变化规律:从③ 所在纬度向南北两侧递 减。Ⅰ.夏至日:正午太阳高度由④ 向南北两侧递减,如图中⑤ 折线所示。Ⅱ.冬至日:正午太阳高度由⑥ 向南北两侧递减,如图中⑦ 折线所示。Ⅲ.春、秋分日:正午太阳高度由⑧ 向南北两侧递减,如图中⑨ 折线所示。
正午太阳高度的变化规律1.纬度变化规律(1)同一时刻,由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。(2)地球上,同一日同一纬线上正午太阳高度相等,直射点所在纬线上的正午 太阳高度最大(90°)。
2.季节变化规律同一地点,正午太阳高度随着季节变化发生有规律的变化。其数值具有“来 增去减”的特点,即若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。如下图所示: 
正午太阳高度的周年变化规律各纬度变化具体如下:
特别提示    正午太阳高度的年变化幅度在南北回归线之间的地区,正午太阳高度的年变化幅度ΔH=23°26'+Φ(Φ为当 地纬度);在回归线与极圈之间的地区,正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52';从极圈到极点之间的地区,正午太阳高度的年变化幅度从46°52'逐渐降低至 23°26'。
知能拓展    太阳高度的周日变化(1)未出现极昼或极夜现象的地区,太阳直射北半球时,日出、日落都偏北(太 阳从东北升起,西北落下);太阳直射南半球时,日出、日落都偏南(太阳从东南 升起,西南落下);太阳直射赤道时,日出正东、日落正西。在此过程中,总是从日出到正午太阳高度逐渐变大,正午时太阳高度最大,正午过后太阳高度逐渐 变小。 
(2)出现极昼的地区(除极点外)一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0点(24点) 太阳高度最小。因此若位于北半球,太阳升落方位均为正北;若位于南半球,太阳升落方位均为正南。 
(3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
考向一　正午太阳高度的分布规律2015年某日出现了日食现象,在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影 为当时可观测到日食的地区范围。读图,回答下面两题。
1.发生日食的这天,在图中所示四地中,正午太阳高度最大的是 (　　)A.甲　　B.乙　    C.丙　　D.丁
解析    据图分析,此时晨昏线大致经过南北极点,太阳直射点位于赤道附 近,甲地离赤道最近,正午太阳高度最大,A项正确。
2.在上图所示四地中,观测者正朝西南方向观测日食的是 (　　)A.甲　　B.乙　    C.丙　　D.丁
解析    观测者朝西南方向观测日食,说明此时太阳位于西南方位,为下午 时段。由图可知,甲、乙两地位于晨线附近;丙地处于正午前后;丁地位于下 午时段,太阳位于其西南方向,可向西南方向观测日食。D项正确。
考向二　太阳高度的周日运动图Ⅰ为我国某地一住宅小区示意图,图Ⅱ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,回答下面两题。
3.(2020天津,14,3分)该小区最可能位于 (　　)A.北京　　B.银川　　C.杭州　　D.海口
解析    把四个楼影编号如下图,仔细观察下图,楼房西侧的影子1最长,是 冬至日8:00的楼影;影子2是冬至日16:00的楼影;影子3是夏至日8:00的楼影; 影子4是夏至日16:00的楼影。影子3和影子4是判断城市的关键,当地8:00影 子朝向西南,16:00影子朝向东南,则判定当地夏至日正午太阳一定位于当地 正北,即夏至日太阳直射点所在纬线在当地以北,结合选项可知只有海口符 合,故答案选D。 
4.(2020天津,15,3分)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8:00~12:00　　B.夏至日12:00~16:00C.冬至日8:00~12:00　　D.冬至日12:00~16:00
解析   注意此题中休闲广场的形状特点。住宅楼的高度一致,则主要看 楼房的位置和影子的长度。冬至日的太阳高度小,楼房影子更长,排除A、B 项。冬至日8:00—12:00的太阳高度小,楼房影子更长,而且此期间太阳位于东 南天空,休闲广场呈西南—东北方向延伸,此时被东南侧三栋楼的影子遮挡面 积最大,C正确。
考点二　正午太阳高度的计算与应用 读下图,补充相关内容。  图1
(1)若图1位于北半球,只要① 日这一天南楼不遮挡北楼,全年都不会遮 挡;若位于南半球,只要② 日这一天北楼不遮挡南楼,则全年都不会遮挡。(2)若楼间距一样,要想不遮挡阳光,则纬度较高地区的楼高要③ (大于或 小于)纬度较低地区的楼高;若楼高一致,则纬度较高地区的楼间距要④ (大于或小于)纬度较低地区的楼间距。(3)要保证太阳能集热板最大限度地吸收太阳辐射,太阳光线应⑤ 于集 热板,正午太阳高度角(H)与集热板倾角a的关系是⑥ 。
一、正午太阳高度的计算公式:H=90°-两点纬度差。“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,即若两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;若两点分属 南北不同半球,则两点纬度数相加。如下图所示:
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'。特别提醒在南(北)极圈有极昼现象出现时,南(北)极点的太阳高度无日变化,其太阳高度的大小等于太阳直射点的纬度。
二、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,当地的地方时是12时。
2.确定房屋的朝向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 正南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于正北方,房屋朝北。
3.确定当地的地理纬度当太阳直射点位置一定时,两地纬度相差多少度,正午太阳高度就相差多少 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。
4.判断日影长短及方向太阳直射点上,物体的影子最短,长度为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.确定楼间距、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=h ×ctH。如下图: 
6.计算太阳能热水器的安装角度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 太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度(H)互余,即α+H=90°时效 果最佳。如下图: 
7.判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下,由于阳坡正午太阳高度大,得到的光热多,阴坡得到的太阳光热 少;因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而影响到自然带在阳坡 和阴坡的分布高度。 
考向一　正午太阳高度的相关计算1.下图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置 的太阳高度之和为90°,则乙位置太阳高度为 (　　) A.47°　　B.43°　    C.23.5°　　D.21.5°
解析    根据题意,该地不可能为南北回归线及其之间,因为在南北回归线 之间的最大正午太阳高度为90°,最小正午太阳高度也大于0°,故该地位于北 回归线以北或南回归线以南。以北回归线以北为例,甲是该地夏至日的正午 太阳高度,乙是该地冬至日的正午太阳高度,设该地纬度为X,列公式计算:H甲+ H乙=90°,H甲=90°-(X-23.5°),H乙=90°-(X+23.5°),最后得出H乙=21.5°,故选D。
马尔代夫是以旅游业为支柱产业的著名岛国。2014年12月4日,马累海水淡 化厂设备损毁导致该岛淡水供应中断。应马尔代夫政府请求,中国政府及时 向其提供了饮用水等物资和资金援助。下图是马尔代夫部分区域示意图。 读图,回答下题。
2.中国一架满载饮用水的飞机紧急从广州飞往马累,若北京时间12:00出发,经 4小时到达马累。机长身高为1.8 m,到达时其在机场地面的身高影长接近于 (tan55°≈1.43;tan65°≈2.14) (　　)A.0.6 m　　B.1.2 m　　C.1.8 m　　D.2.4 m
解析    北京时间12点时,马累地方时大约为9点,4小时后飞机到达马累时, 马累地方时大约为13点;12月4日太阳直射点大约位于20°S,该日马累的正午 太阳高度大致为90°-(5°+20°)=65°,该地纬度低,昼长约为12小时,正午太阳高 度为65°,到日落太阳高度变为0°,可求出每小时太阳高度约降低10°,则13点时 太阳高度大约为55°,据三角函数原理可以求出机长到达马累机场时身高影 长接近于1.8÷tan55°=1.2 m,故选B。
考向二　正午太阳高度在生活中的应用福建某中学研究性学习小组,设计了可调节窗户遮阳板,实现教室良好的遮阳 与采光。下图示意遮阳板设计原理,据此回答下面两题。
3.遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最大值时 (　　)A.全球昼夜平分　　B.北半球为夏季C.太阳直射20°S　　D.南极圈以南地区极昼
解析    本题以窗户遮阳板设计原理示意图为背景材料,考查正午太阳高 度变化规律的相关知识。位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下,避免因强 光照射导致室内温度太高,冬季收起遮阳板,让尽可能多的光线进入教室,以 改善教室热量和采光条件。因此室内正午太阳光照面积达一年最大值时,是 正午太阳高度最小的北半球冬至日,此时南极圈以南地区为极昼。故选D。
4.济南某中学生借鉴这一设计,若两地窗户大小形状相同,则应做的调整是 (　　)①安装高度不变,加长遮阳板②安装高度不变,缩短遮阳板③遮阳板长度不变,降低安装高度④遮阳板长度不变,升高安装高度A.①③　　B.①④　　C.②③　　D.②④
解析    济南纬度比福建高,冬、夏至日时正午太阳高度均比福建小,因此 为了达到和福建一样的效果,济南可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳 板来实现。故选A。
飞檐是指屋角的檐部向上翘起,是一种考虑室内光照和建筑美观的中国传统 建筑特色,是我国古代劳动人民智慧的结晶。图Ⅰ为飞檐景观,图Ⅱ示意飞檐 光照原理。据此完成下面两题。 
图Ⅰ 图Ⅱ
5.(2020山东泰安二模)从室内光照的角度考虑,“飞檐”设计的主要目的是  (　　)A.扩大夏季遮阳的面积　    B.扩大冬季采光的面积C.缩小夏季遮阳的面积　    D.缩小冬季采光的面积
解析    对比两幅图可知,飞檐能使冬季室内的太阳光照面积增加。
6.(2020山东泰安二模)某建筑设计师在浙江采用了“飞檐”的设计,若屋顶 高度不变,与北京相比,应做的调整是 (　　)①飞檐长度不变,加大飞檐翘起角度②飞檐翘起角度不变,缩短飞檐③飞檐长度不变,缩小飞檐翘起角度④飞檐翘起角度不变,加长飞檐A.①②　　B.②③　    C.①④　　D.②④
解析    与北京相比,浙江冬季正午太阳高度大,为了保证室内有充足的光 照,应缩短飞檐长度或加大其翘起角度,即①②正确。
考点三　四季更替和五带
1.读地球公转运动与四季及节气形成示意图,回答问题。 
(1)形成原因:① 和正午太阳高度的时间变化,导致全球同纬度地区 (除赤道外),② 在一年中呈现有规律的变化,形成四季,全球不同纬度地区,③ 从低纬度向高纬度呈有规律的递减,据此可划分为五带。(2)天文四季 (3)北温带国家的四季:3、4、5月为春季,其余类推。
2.读五带划分示意图,完善图中相关内容。(1)结合所学知识,完善图中内容。 (2)五带的划分 
一、地球运动中关于季节判断的依据
二、其他判断季节的依据判断季节的依据,除地球运动相关规律外,还有气温和气压、季风、天气和气 候、洋流和水文特征、山地植被和雪线变化、农事活动和极地考察等。特别提示　四季更替最明显的是温带;热带地区有阳光直射现象,长夏无冬, 四季更替不明显;寒带地区有极昼极夜现象,长冬无夏,四季更替不明显。 
考向一　季节判断及其影响某日,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。据此完成下面两题。
1.(2017课标Ⅲ,10,4分)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
解析    本题考查地球运动及四季。据丁发的信息可知丁位于北极地区 且北半球昼短夜长,此时太阳直射点位于南半球。甲所在地即将迎来夏天,应 位于南半球;乙所在地冬季临近,应该是北半球四季分明的温带地区;丙所在 地秋季临近,说明纬度比乙所在地低,B项正确。
2.(2017课标Ⅲ,11,4分)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    由上题分析可知,此时太阳直射南半球,A、B项错误;北温带地区 冬季临近,C项错误,D项正确。
考向二　地球运动与节气“曼哈顿悬日”是美国曼哈顿特有的自然景观,每年出现两次。每到这个时 候,习惯了快节奏的纽约人都会放慢脚步,用手机记录金光璀璨的浪漫。图1 为“2019年7月12日某时曼哈顿某条大街年内第二次出现悬日的景观图”, 图2为“二十四节气示意图”。读图,完成下面两题。
3.(2020江苏镇江期末)下列我国古典诗歌所对应的时节,与图1中街道2019年 第一次出现“悬日”的时间最接近的是 (　　)A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知B.小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头C.停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花D.欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山
解析    由材料信息可推知,曼哈顿两次出现“悬日”的太阳高度和太阳 方位相同,则两次出现“悬日”的日期关于夏至日(6月22日前后)对称,即第 一次出现“悬日”的日期为6月2日前后,该时期属于北半球夏季,故B正确。