正午太阳高度角的计算及应用.doc

1、难点 3 正午太阳高度角的计算及应用作为地球运动的结果，正午太阳高度角的变化深刻影响着人类的生产、生活，成为高考考查的重点，主要考查学生的空间思维能力和知识应用能力。近几年上海、广东及江苏大综合卷都有所体现。该类试题取材于人类生产、生活，突出考查学生运用地理基本原理、规律的能力，同时能进行科际的综合，代表高考命题方向以能力立意，培养学生的创新思维能力。因此在高三复习中应予以高度重视。难点磁场图 31 表示某地正午太阳高度和月降水量的变化。读图回答 12 题。（2000 年山西综合卷）1.该地纬度可能为（ ）A.90N2326N 之间B.90S2326S 之间C.22N 或 22SD.4030N

2、 或 4030S2.该地气温及降水特征是（ ）A.终年高温多雨B.夏热少雨，冬温多雨C.冬温少雨，夏热多雨D.夏热多雨，冬季寒冷干燥3.如图 32 所示的日期，下列地点：北京（3954N），新加坡（1N），汕头（2326N），海口（20N），正午太阳高度角从大到小排列正确的是（ ）A.新加坡、海口、汕头、北京B.北京、汕头、海口、新加坡C.汕头、海口、北京、新加坡D.汕头、海口、新加坡、北京近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读图 33，运用以下公式回答 45 题。（2002 年大综合卷）某地正午太阳高度的大小：H=90- -式中 H 为正午太阳高度

3、； 为当地纬度，取正值； 为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。tan 350.7 tan 45=1 tan 601.7324.房地产开发商在某城市（北纬 30 度）建造了两幢商品住宅楼（图 33），某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住，请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ）A.1 个月 B.3 个月 C.6 个月 D.9 个月5.为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（ ）A.20 米 B.30 米 C.40 米 D.50 米6.北纬 38一开阔平地上，在楼高为

4、H 的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999 年广东卷）（ ）A.Htan(90-38) B.Htan(90-38-23.5)C.Hcot(90-38) D.Hcot(90-38-23.5)案例探究案例 1某校所在地（120E，40N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是命题意图：本题主要考查太阳高度角在生产生活实践中的应用，考查学生应用地理知识分析问题、解决问题的能力，很好地体现了高考命题趋向，突出对学生能力的考查。知识依托：晨昏线的特点与节气

5、的判断，地球自转的方向，正午太阳高度的计算，太阳辐射强度等知识为依托。错解分析：本题涉及知识点较多，错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断错误，也可能是忽视了地球自转方向，也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一个角，再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉，出现计算错误等。解 题 方 法 与 技 巧 ： 这 是 一 道 典 型 的 知 识 综 合 应 用 题 ， 首 先 根 据 图 中 地 球 自 转 的 方 向 和 晨 昏线 特 点 ， 判 断 四 个 图 所 对 应 日 期 （ A 图 为 夏 至 日 ， B 图 为 冬 至 日 ， C 和 D 图 为 春 分 日 或 秋

6、分 日 ）， 然 后 根 据 正 午 太 阳 高 度 的 计 算 公 式 H=90- - 可 计 算 出 H1=7326 ， H2=2634 ， H3=H4=50。最 后 根 据 支 架 的 倾 角 和 正 午 太 阳 高 度 角 应 该 互 为 余 角 时 ， 搭 配 合 理 ， 推 出 只 有 D 项 不 合理 。答案：D案例 2如图 35 所示，位于北纬 3634的某疗养院，计算在一幢 20 米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。（1）新楼至少要距原楼多少米？（2）若黄赤交角变为 2334，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采

7、光？命题意图：本题主要考查正午太阳高度角的应用，并同时考查学生应用地理知识分析解决实际问题的能力和计算能力。知识依托：正午太阳高度的变化规律和计算公式。错解分析：本题是应用题，错误可能出在对题意分析不透，也可能是对公式中的 （太阳直射点的纬度）符号取正号还是取负号把握不准，还可能计算出问题。解 题 方 法 与 技 巧 ： 根 据 题 意 因 疗 养 院 位 于 北 纬 3634 ， 当 太 阳 直 射 南 回 归 线 时 北 半 球 正午 太 阳 高 度 角 达 一 年 中 最 小 值 ， 若 此 时 该 楼 的 一 层 能 被 太 阳 照 射 的 话 ， 则 各 楼 层 都 能 被 阳 光

8、照射 ， 求 出 此 时 的 正 午 太 阳 高 度 角 H=90- - （ 代 入 =3634 , =-2326 ） 即 H=30。根 据 三 角 函 数 关 系 ， 两 楼 间 最 小 距 离 应 为 x=20cot 30,x=34.7 m。 若 黄 赤 交 角 变 为 2334 ， 比原 来 变 大 ， 则 此 时 北 纬 3634 的 正 午 太 阳 高 度 角 H =90- - ,H =2952 变 小 ，但 x=20cot 2952 在 （ 0 90） 为 减 函 数 ， 故 两 楼 间 距 应 增 大 。 做 题 过 程 画 直 角 三 角 形 来 理解 题 意 更 直 接 。答

9、案：（1）34.7 m （2）间隔应增大锦囊妙计正午太阳高度的计算与应用，是高考考查的重点内容，这部分内容很容易和我们人类的生产生活相联系，从而取材于我们的生产生活，考查学生运用地理知识分析解决实际问题的能力，又可以作为考试的切入点，考查学科内与之相关联的内容，体现高考命题方向，复习备考中老师和学生都要高度重视。1.正午太阳高度的考查涉及以下几方面。（1）规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。（2）最值：直射北回归线，北回归线以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值

10、。（3）公式：H=90- -中 与 符号很关键，此外，两点间的正午太阳高度差等于纬度差。（4）影子的长短变化与方向：正午太阳高度角变大，影子变短；方向由太阳的位置确定。（5）地方时：一天之中太阳高度最大时地方时为 12 时。（6）楼间距离要抓住正午太阳高度角大小。2.正午太阳高度的应用已成为高考的热点，应从以下方面突破本难点：（1）列为高考重点反复训练讲解。（2）抓住规律，图形结合。（3）研究高考试题，联系生产、生活实际。歼灭难点训练1.某学校地理兴趣小组外出考察，如图 36，在 a 地正午太阳高度最大时，用测角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为 18 时 20 分（北京时间），a 的地理

11、位置坐标为（ ）A.21E，36 34S B.25E，5326NC.21E，5326S D.25E，3634N洛阳（112E，350N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图 37），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答 24 题。2.9 月 23 日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ）A.2326 B.35 C.6634 D.553.下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是（ ）A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番4.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时（ ）A.南太平洋漂浮的冰山较多B.松花江正值第一次汛期C.黄土高原上流水的侵

12、蚀作用最为强烈D.澳大利亚农田中的小麦开始返青5.图 38 中四条曲线分别表示 A、B、C 、 D 四地，6 月 22 日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）A.2326N B.4652N C.6634N D.90NA.90N B.6634N C.2326N D.0A.0 B.2326N C.90N D.6634NA.2326N B.4652N C.90N D.6634N图 39 是我国西藏某地 6 月 22 日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。据此回答 67 题。6.该地的地理坐标为（ ）A.30N，90E B.1652N，1

13、05EC.2326N ，120E D.3652N，150E7.此地最高气温一般出现在北京时间（ ）A.12：00 B.13：00 C.14：00 D.16：008.读图 310，图中 ED 为昏线，读后回答下列问题。（1）此时太阳直射点的地理坐标是 。（2）A、B 两地正午太阳高度角较大的是 ，A、B 两地日出较早的 。（3）此时赤道上昼的范围是 。（4）为使地处 32N 的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能，这一天应将太阳能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角 调整为 。附：参考答案难点磁场12.解析：此题主要考查学生对正午太阳高度角分布规律的掌握情况，以及运用其变化规律分析地理事物和现象的能

14、力、读图能力等，根据正午太阳高度曲线变化规律，该地一年中有两次太阳直射，在两次之间有一个最小值，该点应在回归线上取得的且距离为 1.5，由于横轴没有标出月份，不能确定哪个半球，故该点纬度为 22N 或 22S；第 1 题也可以用排除法，因为该点有两次直射，只能位于南、北回归线之间，故把 A、B、D 排除，答案为 C项。根据正午太阳高度与降水的关系可以推出，该地正午太阳高度大时，降水量大，正午太阳高度角小时，降水量少；可以得出，冬季多雨，夏季少雨。根据第 1 题可知该地位于热带，故 C 项正确。答案：1.C 2.C3.解析：此题考查正午太阳高度角的纬度分布规律和读图判读能力，根据图中经度的变化和

15、晨昏线的特点可以推知日期为北半球夏至日（6 月 22 日）。正午太阳高度从北回归线往南北两侧递减，即离北回归线越近，正午太阳高度越大，根据图中四点的纬度，则正确顺序：汕头、海口、北京、新加坡，故选 C 项。答案：C6.解析：此题主要考查学生对正午太阳高度分布规律的应用，根据题目条件，太阳应直射南回归线时才能满足，代入公式求出 即 x=Hcot(90-38-23.5),选 D 项。答案：D歼灭难点训练1.解 析 ： 此 题 考 查 学 生 读 图 分 析 能 力 和 正 午 太 阳 高 度 的 规 律 ， 以 及 地 方 时 的 计 算 等 。 当 地 为 12时 ， 北 京 时 间 为 18

16、时 20 分 ， 故 该 点 经 度 为 25E； 根 据 图 中 正 午 太 阳 高 度 角 的 方 向 。 H=60，太 阳 应 直 射 北 回 归 线 即 =2326 N。 代 入 公 式 H=90-| - |， 推 出 =5326 N， 故 选 B 项 。答案：B24.解析：此题主要考查正午太阳高度的分布规律的应用，以及与之相关的地理事务的分析。考查学生分析问题、解决问题的能力。根 据 题 意 和 图 形 分 析 当 太 阳 光 线 与 大 玻 璃 箱 垂 直 时 效 果 最 好 。 即 H=90-| - |， =35, =0, +H=90,则 =55,故 第 2 题 应 选 D 项

17、。 太 阳 能 热 水 器 效 果 最 好 地 区 应 是 太 阳 辐 射 分布 较 强 的 地 区 ， 拉 萨 市 年 太 阳 辐 射 量 最 丰 富 ， 故 第 3 题 应 选 C 项 。 第 8 题 根 据 题 意 ， 夹 角 最 大 时 ，吸 热 面 与 地 面 夹 角 为 90； 太 阳 光 线 与 地 面 平 行 ， 即 太 阳 高 度 角 最 小 ， 应 为 冬 季 ， 故 第 4 题 应 选A 项 ， B 为 北 半 球 春 季 ， C 项 为 夏 季 ， D 项 北 半 球 为 秋 季 。答案：2.D 3.C 4.A5.解析：此题考查太阳高度的日变化和读图分析能力。根据题意和

18、图中信息，6 月 22 日太阳直射北回归线（2326N），C 曲线 12 点太阳高度为 90，故 C 点为 2326N，此时北极圈上为极昼且 12 点时太阳高度为 4652对应 B，北极点上为极昼且太阳高度为常数，对应 A，赤道上昼夜等长，故 D 为赤道，因此选。答案：6 7.解 析 ： 此 题 主 要 考 查 太 阳 高 度 的 日 变 化 规 律 和 地 方 时 的 计 算 ， 根 据 题 意 ， =2326 N,H=8326 ,H=90-| - |, 1=30N， 2=1652 ,根 据 西 藏 的 经 纬 度位 置 ， 第 6 题 选 A； 一 天 中 最 高 气 温 出 现 在 当

19、地 14 时 ， 而 当 地 地 方 时 比 北 京 时 间 晚 2个 小 时 ， 故 北 京 时 间 为 16 时 ， 气 温 最 高 ， 选 D 项 。答案：6.A 7.D8.解析：此题主要考查太阳光照图读图分析能力和正午太阳高度规律的应用。根 据 地 球 自 转 方 向 和 ED 为 昏 线 ， 则 北 极 圈 上 为 极 昼 ， 时 间 为 6 月 22 日 ， 太 阳 直 射 北 回 归线 ， 70E 正 好 把 夜 半 球 平 分 ， 所 以 直 射 点 在 （ 2326 N， 110E） ， 根 据 正 午 太 阳 高 度 的 分布 规 律 ， 正 午 太 阳 高 度 A B；

20、根 据 昼 夜 长 短 的 规 律 ， 北 半 球 纬 度 越 高 白 昼 越 长 ， 日 出 越 早 ， 故B 早 于 A； 因 赤 道 上 昼 长 为 12 小 时 ， 70E 为 0 时 ， 故 赤 道 上 白 昼 应 以 110W 为 对 称 轴东 西 各 跨 90， 故 白 昼 范 围 应 为 160E 180 20W； 第 （ 4） 题 根 据 给 定 条 件 ，=32N， =2326 N,太 阳 光 线 与 真 空 管 平 面 垂 直 ， H=90-| - |H=8126 , +H=90, =834。答案：（1）2326N，110W （2）A B （3）160E18020W（4）834