1．理解正午太陽高度的變化規(guī)律及在現實生活中的應用。2．說明四季和五帶的形成及其劃分方法。
1．太陽高度及正午太陽高度
知識點一　正午太陽高度的變化
2．正午太陽高度的緯度變化正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：由太陽直射點向南北兩側降低。二分二至日的正午太陽高度緯度變化如下圖所示。
春、秋分日：赤道上正午太陽高度為90°，正午太陽高度的緯度分布表現為由赤道向南北兩側降低，南北兩極點正午太陽高度為0°。夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側降低，北極點的正午太陽高度為23°26′。冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側降低，南極點的正午太陽高度為23°26′。
3．正午太陽高度的季節(jié)變化同一地點，正午太陽高度隨著季節(jié)作有規(guī)律的變化。其數值具有“來增去減”的特點，即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。如下圖所示：
[方法技巧](1)“遠小近大”：距離太陽直射點所在緯線越遠，正午太陽高度越?。痪嚯x越近，則越大。(2)“來增去減”：太陽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。(3)“同線相等”：同一緯線上，同一日正午太陽高度相等。
(4)“對稱規(guī)律”：以太陽直射點所在緯線為對稱軸，南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。如下圖所示：
4．正午太陽高度的計算(1)公式：H＝90°－兩點緯度差。(2)說明：H：觀測點的正午太陽高度。兩點：太陽直射點、觀測點。
緯度差：若兩點同在南半球或北半球，用高緯度減去低緯度；若兩點分屬于南、北半球，將兩點的緯度相加求和。如圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(30°N)正午太陽高度：HA＝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：HC＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′
5．正午太陽高度的應用(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，當地的地方時是12時。(2)確定房屋的朝向。在北回歸線以北地區(qū)正午太陽位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回歸線以南地區(qū)正午太陽位于北方，因此房屋坐南朝北。(3)判斷日影長短及方向。正午太陽高度越大，日影越短，正午太陽高度越小，日影越長，且日影方向背向太陽。
(4)計算樓距。北回歸線以北地區(qū)建樓房時，為保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關系如下圖所示(H為冬至日當地的正午太陽高度)，L應大于等于h·ct H。
(5)計算太陽能熱水器安裝角度。太陽能熱水器的集熱板要根據正午太陽高度的季節(jié)變化調整角度，集熱板與地面之間的夾角應等于當天正午太陽高度的余角。如下圖所示，α＋h＝90°時效果最佳。
[方法技巧]　正午太陽高度的變化幅度(1)赤道地區(qū)和南、北兩極地區(qū)的年正午太陽高度最大差值均為23°26′。
(2)0°到南、北緯23°26′之間的地區(qū)(或熱帶地區(qū))，年正午太陽高度最大差值從23°26′增大到46°52′。(3)南、北緯23°26′到南、北緯66°34′之間的地區(qū)(或南、北溫帶)，年正午太陽高度最大差值均為46°52′。(4)南、北緯66°34′至極點之間的地區(qū)(或南、北寒帶)，年正午太陽高度最大差值從46°52′減小到23°26′。
問題探究材料一　沖著小區(qū)樓房間距有50 m、小區(qū)綠化率為50%的宣傳廣告，某市一些市民先后購買了位于曹家渡的靜安麗舍——恒輝閣商品房。豈料兩年后開發(fā)商改變建筑方案，樓房的間距僅為30.4 m。為此，該小區(qū)的38戶業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。材料二　我國房地產開發(fā)商，為了節(jié)約土地投資成本，使樓間距越來越小，許多地區(qū)出現了牽手樓，如圖：
閱讀上述材料，探究以下問題。(1)小區(qū)業(yè)主為什么這么重視樓間距問題？(2)樓高與樓間距不變的情況下，底層業(yè)主們采光條件最差的季節(jié)是哪一個？為什么？提示：(1)樓間距與太陽光照相關，在太陽高度一定的情況下樓間距的大小會影響到采光效果。(2)冬季。冬季正午太陽高度角在四季中最小，前樓的影子最長。
跟蹤訓練五一期間，某學校(30°N,105°E)開展“探索時間奧秘——日晷模型的制作研究”活動。日晷由晷盤和晷針組成，晷針垂直于晷盤，晷盤與赤道面平行。下圖示意某學生完成的作品。據此完成1～2題。
1．為驗證古人的計時方法，該學生制作的模型，其晷盤與底座的夾角為( )A．75° B．30° C．60° D．23°26′2．當日，該學生把模型正確放置在操場空曠處，可觀測到日影在晷盤上移動，推測日影在晷盤上的位置及移動方向( )A．正面順時針 B．正面逆時針C．背面順時針 D．背面逆時針
[解析]　第1題，由材料可知，“日晷由晷盤和晷針組成，晷針垂直于晷盤，晷盤與赤道面平行”，則晷針與地軸平行，指向北極星。所以晷針與地面的夾角等同于北極星的仰角(即當地的地理緯度)，則晷盤與地面的夾角與當地地理緯度的互余，當地緯度為30°N，則，夾角＝90°－30°＝60°，C正確，A、B、D錯。故選C。第2題，春分到秋分期間，太陽在天赤道的北側運行，晷針的影子投向晷盤上方；從秋分到春分期間，太陽在天赤道的南側運行，晷針的影子投向晷盤的下方。所以在春分以后看晷盤的正面；秋分以后看晷盤的背面。五一期間，太陽直射點位于北半球，故影子落在晷盤正面，太陽東升西落，方位由東北到正南到西北，影子由西南到正北到東南，隨著時間推移，影子在盤面上順時針移動，A正確，B、C、D錯。故選A。
我國《物權法》指出，住宅間距必須保證北面樓房底層窗臺面日照時間不少于1小時(如下圖)。據此完成3～4題。3．“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
4．按照采光要求，下列四個城市相鄰同高樓房的間距最寬的應該是( )A．北京(40°N) B．哈爾濱(45°N)C．廣州(23°N) D．臺州(29°N)[解析]　第3題，我國大部分地區(qū)在冬至日正午太陽高度達一年中最小值，北面樓房底層最易被南面的樓房遮住太陽光。第4題，冬至日時，選項中四個城市越靠北，樓房的影子越長，樓間距就越寬。
1．四季更替(1)成因
知識點二　四季更替和五帶劃分
(2)劃分(以北半球為例)
[名師點撥]四季和五帶的形成
[拓展延伸]　二十四節(jié)氣(1)太陽直射點回歸運動與二十四節(jié)氣圖(2)二十四節(jié)氣歌春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。每月兩節(jié)不變更，最多相差一兩天。上半年來六廿一，下半年是八廿三。
(3)二十四節(jié)氣的含義
　問題探究“天地有大美而不言，四時有明法而不議，萬物有成理而不說。”天地的大美、四時的序列、萬物的枯榮，都是自然的偉力所致，非人為所能改變。西方人只有春夏秋冬，中國人卻通過觀天發(fā)明了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個如詩如畫的名字串起了我們與眾不同的四季。下列的詩句中帶給了我們許多浪漫的意境：春至細雨如絲，楊花飛舞；夏則傍流水亭軒，賞芙蓉花開；秋來隔窗聽雨，小扇撲螢；冬可踏綿柔雪地，聆暗香遁動。
(1)詩句中描述的季節(jié)更替在我國的北方和南方，哪個表現更明顯？(2)寒冬臘月，許多東北的老人愿意到海南三亞過冬，主要原因是什么？提示：(1)在北方更明顯。(2)海南三亞緯度較低，屬于熱帶，冬季時氣溫較高。
跟蹤訓練(2023·河北邯鄲高一期中)讀五帶分布圖，據此完成1～2題。
1．下列地區(qū)四季變化最明顯的是( )A．熱帶 B．北溫帶C．北寒帶 D．低緯度地區(qū)2．熱帶地區(qū)( )A．無極晝極夜現象 B．無太陽直射現象C．氣溫季節(jié)變化大 D．可以看到極光
[解析]　第1題，熱帶地區(qū)終年正午太陽高度大，氣溫高，全年皆夏，四季變化不明顯；寒帶地區(qū)終年正午太陽高度小，氣溫低，全年皆冬，四季變化不明顯；位于中緯度地區(qū)的南北溫帶，一年中正午太陽高度變化大，氣溫變化大，因而季節(jié)更替最明顯。第2題，熱帶地區(qū)無極晝極夜現象，有太陽直射現象，終年高溫，氣溫季節(jié)變化小，熱帶地區(qū)看不到極光，故選A。
青島地處約36°N，四季分明。讀四季更替成因示意圖，據此完成3～4題。 3．下列關于圖中甲、乙含義的判斷，正確的是( )A．甲表示正午太陽高度的季節(jié)變化B．甲表示晝夜長短的季節(jié)變化C．乙表示晝夜長短的季節(jié)變化D．乙表示太陽直射點的回歸運動
4．青島四季分明的原因是( )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)變化較大④晝長和正午太陽高度同時達到最大值或最小值A．①②④ B．①②③C．②③④ D.①③④

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第二節(jié) 地球運動的地理意義

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修1 自然地理基礎

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