1、第5讲地球的公转及其地理意义(二)正午太阳高度的变化、四季与五带课标展示核心素养地球运动的地理意义。 1.综合思维：联系光照图或地球公转示意图，从时空综合角度分析正午太阳高度的时空变化特征，理解四季和五带的形成。2.地理实践力：结合材料或实例分析光照、热量等方面在生产生活中的作用。授课提示：对应学生用书第37页基础梳理一、正午太阳高度及其变化规律1太阳高度和正午太阳高度太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。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)。【特别提示】1正午时日影朝向(1)北极点：朝正南。(2)北回归线北极点(不包括极点)：朝正北
2、。(3)南极点：朝正北。(4)南回归线南极点(不包括极点)：朝正南。(5)南、北回归线之间：因太阳直射点不同而出现朝北、或无影子、或朝南。影子朝向取决于该地与太阳直射点的相对位置。2正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。3正午太阳高度的季节变化规律北半球节气达最大值的地区达最小值的地区夏至北回归线及其以北各纬度南半球各纬度冬至南回归线及其以南各纬度北半
3、球各纬度春、秋分赤道南北两极点二、四季和五带1四季更替(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。(2)四季的划分：天文四季北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。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纬度的变化而变化。(2)五带划分：【特别提示】2四季和五带的区别四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布。但是四季描述的是热量在时间上的分布规律，五带描述的是热量在空间上的分布规律。授课提示：对应学生用书第38页考点一正午太阳高度的变化【核心素养下的命题分析】 多以图表资料、景观图或示意图为载体，通过判读太阳高度的日变
4、化和正午太阳高度的变化，考查区域认知和综合思维。掌握太阳高度和正午太阳高度的变化规律是解答该类问题的关键。 典例1(高考经典题)，。读图，回答12题。1据图推测，乙地位于()A东半球赤道上B东半球北回归线上C西半球赤道上 D西半球北回归线上2据图推测，该日应该是北半球的()A春分日 B夏至日C秋分日 D冬至日思维流程 答案12小时16分夏12小时赤道24时60W西北回归线1.C2.B1太阳高度日变化规律的判定极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，最大为2326非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时
5、)，即当地的正午太阳高度2.正午太阳高度年变化规律的判定回归线之间正午太阳高度最大值为90，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值回归线上正午太阳高度最大值为90，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值回归线至极点之间正午太阳高度最大值小于90，一年中只有一个正午太阳高度最大值3.正午太阳高度的年变化幅度南、北回归线之间的地区，其正午太阳高度角的年变化幅度H2326(为当地纬度)；回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度角的年变化幅度恒为4652；极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度角的年变化幅度从4652逐渐降低至2326。如下图所示： 命题角度一太阳
6、高度的日变化下图为北半球四地在夏至日当天所看到的太阳视运动轨迹。据图完成13题。1图中地平面上表示正西方向的是()ABC D2四地的纬度按照由高到低的顺序进行排列，合理的是()A甲、乙、丙、丁 B乙、丁、丙、甲C丙、丁、甲、乙D丁、乙、甲、丙3夏至日当天，对于分别站立在O1、O2、O3、O4四点的四个人来讲，其身影在地面的旋转角度最小的是()A甲B乙C丙 D丁解析：第1题，由材料可知，图中四地均位于北半球，太阳高度最大时均位于位置附近，说明为南方，相反方向的为正北方向，为正西。第2题，读图可知，四地均位于北半球，乙和丁出现极昼现象，且丁全天太阳高度不变，应位于北极点上，纬度最高；乙出现极昼，应
7、位于北极圈与北极点之间。丙正午太阳高度为90，应位于北回归线上；甲正午太阳高度小于90，且太阳位于南方，应位于北回归线与北极圈之间。故四地的纬度按照由高到低的顺序进行排列依次为丁、乙、甲、丙。第3题，身影旋转角度越小，说明昼长越短，读图，结合上题分析，丙纬度最低，昼长最短，所以身影在地面旋转的角度最小。答案：1.B2.D3.C 命题角度二正午太阳高度的时空变化规律(高考经典题)北京(40N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。据此完成45题。第一次第二次第三次6050404.从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是()A先昼
8、短夜长，后昼长夜短，昼渐短B先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短C先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短D先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短5三次测量中，其中一次测量的当天，正值()A春分日 B夏至日C秋分日 D冬至日解析：第4题，由资料可知，在连续三个月内，该地太阳高度在递减；由公式正午太阳高度90(当地纬度直射点的纬度)可知，第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，北京昼长变化是先昼长夜短，后昼渐短夜渐长，至昼短夜长。第5题，第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，说明第二次测量时是当地的秋分日。答案：4.D5.
9、C考点二正午太阳高度的计算与应用【核心素养下的命题分析】多以图表资料、景观图、示意图等为载体，通过计算正午太阳高度以及正午太阳高度的变化规律在生产生活中的应用，综合思维和地理实践力。掌握正午太阳高度的计算方法、理解正午太阳高度的应用是解答该类问题的关键。 典例2(高考经典题)太阳能光热电站(下图)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。据此完成下题。1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P0B夏至日P1C全年P1规范审答1获取和解读信息2调动和运用知识(1)画出图形，理解P与正午太阳高度角的关系；(2)回
10、顾二分二至日太阳直射点的位置；(3)计算出二分二至日北回归线上的正午太阳高度角。我的答案：D2(高考经典题)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。下图为华北某低碳社区(40N)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 B.C D(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()ABCD思维流程第一步：审设问第(1)题，要求从四幅图中选择树种与房屋组合最好的设计，限定的选择条件是“仅考虑阳光与风两种因素”，可知从树种对季风的阻挡和太阳高度角两个角度考虑。第(2)题，关键词“冬季”“
11、安装角度合理”太阳光线垂直照射太阳能热水器效果最佳。第二步：审图文材料中明确了图示景观的所在区域“华北某低碳社区”，纬度为40N，四幅景观示意图中均示意了太阳能热水器的朝向及安装角度、房前屋后的树种分布。第三步：调知识(1)我国华北主要位于北半球中纬度地区，正午太阳位于正南方天空，属于典型的温带季风气候区，冬季盛行西北风、夏季盛行东南风。(2)北半球太阳能热水器面板朝南，最佳安装角度为：太阳高度角热水器面板与地面夹角90。我的答案：(1)C_(2)D1正午太阳高度的计算公式：H90两点纬度差。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，
12、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(10N)时，A点(40N)正午太阳高度：H90AB纬度差90(4010)60。C点(2326S)正午太阳高度：H90BC纬度和90(102326)5634。2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)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
13、在的位置有关。北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；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：一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区
14、，楼间距较大。解题的关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，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为H，则最小楼间距L为：LhcotH。(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：h90(如下图)。 命题角度正午太阳高度的计算与应用某纬度的正午太阳高度H90|，其中为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。下图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成12题。1该地的经度为()A30EB30WC60E D60W2该地的纬度可能为()A10N B10SC50N
15、 D50S解析：第1题，根据题干：北京时间为18时，而该地为12时，利用时差可算出该地的经度为30E，A项正确。第2题，因为题干并没有交代图示为具体哪一日的正午太阳高度，因此根据正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬至日的正午太阳高度角即可。夏半年太阳直射点纬度取正值，冬半年取负值。经计算，该地的纬度介于2134和6826之间，只有C和D项符合。再依据图示正午太阳位于南方，确定该地为北半球，只有C项符合。答案：1.A2.C3周朝时期周公曾在河南登封市“垒土为圭，立木为表，测日影，定四时”，可通过观测一年中每天正午投在地上的影子长度变化来测量二十四节气，其观测结果正确的是()A一年中冬至日杆影
16、最短B春分日杆影与杆高相等C每个节气影长跨度相等D杆影最长期间当地昼最短解析：由图可知，正午太阳高度角越小杆影越长，则杆影最长是在冬至日，此日该地昼最短，据此可判断，A错误、D正确；春分日太阳直射赤道，此日位于南、北纬45的地区，正午太阳高度为45，当日杆影与杆高相等，而河南登封纬度位置小于40，则B错误；一年约为365天，共有24个节气，并不是每个节气长度都一样、影长跨度都一样，故C错误。答案：D(2018高考天津卷)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答45题。4拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于()A5：007：00 B8：0010：00C12：0014：0
17、0 D15：0017：005拍摄到该照片的日期最可能介于()A1月15日到2月15日 B3月1日到3月30日C5月15日到6月15日 D10月1日到10月30日解析：第4题，对比地理景观图和位置示意图可以判定，“天塔”影子此时朝向西北方向，说明太阳位于该地的东南方位，结合太阳一天中的位置变化可知，此时应是当地上午，天津的地方时接近北京时间，故B项正确；图中“天塔”影长较短，说明太阳高度较大，故不应是在日出前后，A项错误；12点以后太阳位于偏西方位，影子应朝向东北，C、D项错误。第5题，本题考查地球运动知识。结合上题分析，“天塔”的影长可以通过比例尺计算得出大约为200米，“天塔”高415米，说
18、明该日天津太阳高度较大，此时并非正午，正午日影应更短，即太阳高度应更大，天津位于40N附近，太阳高度较大的时间应是太阳直射点位置靠近北回归线的时段，即靠近夏至日，C项正确；A、B、D项太阳直射点位于赤道附近及其以南，即天津的正午太阳高度应小于60，影长应长于415/1.732240米，故均不正确。答案：4.B5.C考点三四季和五带【核心素养下的命题分析】 多以示意图、文字材料等为载体，通过季节的判断，考查地理实践力和综合思维。抓住地理事象和人类活动的季节变化特点是解答该类问题的关键。 典例3(2020河北衡水中学测试)2016年11月30日，我国申报的“二十四节气中国人通过观察太阳周年运动而形
19、成的时间知识体系及其实践”正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录，已有几千年历史的中国节气备受瞩目。12月7日迎来了申遗成功后的第1个节气大雪。下图是24节气与地球运行位置对应关系图。读图，完成12题。12016年“立冬”的日期大致是()A10月7日B10月22日C11月7日 D11月22日2.，另一次出现在()A小寒 B大寒C小暑 D大暑思维流程答案大雪两次冬至冬至345小寒1.C2.A1地球运动中关于季节判断的依据北半球冬季(1月)北半球夏季(7月)地球公转近日点附近，公转速度较快远日点附近，公转速度较慢昼夜长短昼短夜长昼长夜短正午太阳高度12月22日正午太阳高度由南回归线向南、北
20、两侧递减；南回归线及其以南地区达一年中最大值，北半球各地则达一年中最小值6月22日正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减；北回归线及其以北地区达一年中最大值，南半球各地则达一年中最小值日出日落方向太阳从东南方升起，西南方落下(南、北半球相同)太阳从东北方升起，西北方落下(南、北半球相同)日出日落时间日出时间晚于6点，日落时间早于18点，白昼短于12小时日出时间早于6点，日落时间晚于18点，白昼长于12小时极昼极夜北极及其附近出现极夜现象，南极及其附近则出现极昼现象北极及其附近出现极昼现象，南极及其附近则出现极夜现象2.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
21、、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。 命题角度判断季节或节气(高考经典题)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)吸引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成下题。1在最佳测试期内，该地轮胎测试场()A每天太阳从东南方升起B有些日子只能夜间进行测试C经常遭受东方寒潮侵袭D白昼时长最大差值小于12时解析：轮胎测试时期为每年11月到次年4月，此时期极圈内有极夜现象，故该地不可能每天太阳从东南方升起；极夜期间只能在夜间进行轮胎测试；受极地东北风影响，冷空气来源方向主要为东北方；4月，芬兰伊瓦洛地区接近极昼，1
22、2月出现极夜现象，白昼时长的最大差值大于12小时。答案：B22014年11月7日至12日APEC北京会议放假期间，河南省针对北京游客实行景区门票减免优惠。放假期间()A时值我国立冬到小雪之间B太阳直射点向赤道移动C黄山6点前日出东北方向D南极大陆极夜范围扩大解析：2014年11月7日至12日，在立冬(11月7日)与小雪(11月22日)之间，故A正确；11月7日至12日太阳直射点位于南半球并向南回归线移动，故B错误；太阳直射点位于南半球，所以位于北半球的黄山昼短夜长，日出时间在6点以后，且日出东南，日落西南，故C错误；太阳直射点位于南半球并向南移动，所以南极地区出现极昼现象，并且极昼的范围不断扩
23、大，故D错误。答案：A素养立意：立足地理实践力和综合思维，考查正午太阳高度的计算与应用(2020山东济南一模)济南(37N)某高中地理兴趣小组开展有关林窗知识的研究性学习活动。他们查阅相关资料了解到，林窗(图a)主要指林冠乔木衰老死亡或因偶然因素导致成熟阶段优势树种的死亡，从而在林地造成空隙的现象。它可以分为两类：林冠林窗，指林冠层空隙下的林地；扩展林窗，指除林冠林窗外，还包括其边缘到周围树木的树干基部所围成的林地。该小组选择晴天到南部山区进行野外调查，调查时绘制了林窗示意图(图b)，并获取林窗区域地理环境资料。据此完成(1)(2)题。(1)调查当日正午时刻，兴趣小组成员测量获得结果SdH。该
24、日最接近()A秋分(9月23日左右)B霜降(10月23日左右)C立春(2月4日左右)D清明(4月5日左右)(2)图b中表示林冠林窗的是 ()ASa BSb CSc DSd解析：第(1)题，由题干SdH可知，当天济南(37N)正午太阳高度为45，太阳直射点在8S左右，太阳直射点大概4天移动1，该日接近10月23日，B正确；秋分太阳直射赤道，A错误；立春太阳直射12S左右，C错误；清明太阳直射4N左右，D错误。第(2)题，由材料“林冠林窗，指林冠层空隙下的林地”可知，林冠林窗指林冠空隙垂直投影的范围。答案：(1)B(2)A授课提示：对应学生用书第42页光照图的判读典题导入(高考经典题)2015年某
25、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(1)(2)题。(1)发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是()A甲 B乙 C丙 D丁(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丁图形解读提示：北极点甲上午下午尝试解题(1)_A_(2)_D_判读方法1常规判读步骤光照图的判读要关注“一向(地球自转方向)、两线(晨线、昏线)、三关系(点线关系、面面关系、角度关系)、五点(晨赤点、昏赤点、晨昏北点、晨昏南点、太阳直射点)”来判读。2常见光照变式图的判读方法(1)明确点、线构成可以根据图中所示信息
26、及题干信息明确图中重要的点、线等构图要素。光照图中的特殊点主要是指晨昏线与经纬线的交点、与纬线的切点或太阳的直射点等。特殊的线主要是指一些经纬线、晨昏线等。如图1为局部侧视图，表现出了三条线，其中为晨昏线，C点为晨昏线与北极圈的切点，135W经线平分夜半球。(2)判断昼夜分布状况按照图中晨昏线与经纬线的关系，确定晨线或昏线，分析昼夜分布状况。如图1中AC为昏线，BC为晨线，北半球昼长夜短；图2中的斜线为昏线，北半球昼长夜短；图3中晨昏线与纬线相交。(3)进行综合推论分析综合分析光照图的时间信息及其昼夜长短分布、正午太阳高度分布状况。如图1中显示太阳直射北回归线，直射点位于45E经线上，45E地
27、方时为12时；图2中反映太阳直射北半球，北极地区出现极昼现象；图3说明此时不是春秋分日。应用体验下图是“以极点为中心的东半球图”。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0，MN与EP相交于N点；该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图，回答(1)(2)题。(1)由图文信息可知()AM位于N的西北方向B悉尼正值少雨的季节C此季节是南极考察的最佳时期D这一天甲地日出时刻早于乙地(2)图示时刻()A东经10各地处于夜B澳大利亚与巴西不在同一日C全球属于夜的范围大于昼D地球位于公转轨道远日点附近解析：第(1)题，图中显示极点位于大陆上且周围分布着澳大利亚和非洲，故该极点为南极点。M点位于赤道上且在N点的东侧，故M
28、位于N的东北方，故A项错误；由于该季节北美大陆等温线向南(低纬)凸出，说明北半球是冬季，南半球是夏季，悉尼在南半球，属于亚热带季风性湿润气候，故正值高温多雨季节，故B项错误；由于南半球是夏季，南极地区出现极昼现象，有利于去南极考察，故C项正确；南半球是夏季，纬度越高，白昼越长，日出越早，图中甲、乙两地位于同一经线上，且甲地纬度低于乙地，故甲地日出时刻晚于乙地，故D项错误。第(2)题，图示时刻，所有经线都经过南极附近的极昼区域，故同一条经线上不可能所有地区都为夜，故A项错误。根据题意，N点是晨昏线与出现极昼现象最外围纬线的切点，过该切点的经线地方时是0时；图中所示范围为东半球，根据已知条件推知过该切点的经线为40E，因此从40E向东到180为地球上新一天的范围，可见澳大利亚位于新的一天，而巴西则明显属于旧的一天，故B项正确。任何时刻，全球昼半球和夜半球的范围总是相等的，故C项错误。北半球冬季时，地球应位于公转轨道的近日点附近，故D项错误。答案：(1)C(2)B
