2019高考地理二轮优选习题 专题一 地球运动 微专题3 太阳高度与方位学案.doc
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1、1微专题微专题 3 3 太阳高度与方位太阳高度与方位考试要求考试内容加试要求地球的公转(1)地球公转的方向、速度、周期(2)地球公转的轨道、黄赤交角及图示(3)正午太阳高度的时空分布规律分析地球公转的地理意义1.正午太阳高度的变化及分布规律(1)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。北半球夏至日: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。北半球冬至日: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。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。同线相等规律:同一纬线上正午太阳高度相等。对称规律:以直射点所在纬线为对称轴南北
2、对称的两条纬线,正午太阳高度相等。(2)季节变化规律北半球夏至日Error!北半球冬至日Error!春、秋分日:赤道上达一年中最大值,其他地区介于最大值与最小值之间。2.正午太阳高度的计算公式:H90|观测点和太阳直射点同在北(南)半球,取减号;分属于南北不同半球,取加号。例 当太阳直射 B 点(10N)时,C 点(23.5S)正午太阳高度是_。2HC90ABC90(1023.5)56.5当太阳直射 B 点(10N 时),A 点(40N)正午太阳高度是HA90AAB90(4010)603.正午太阳高度的分布、变化特点的判断技巧(1)分布看“远近”远小近大距离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越
3、大,距离越远,正午太阳高度越小。(2)变化看“移动”来增去减太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地的正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地移去时,该地的正午太阳高度逐渐减小。(3)位置看“数值”90的出现加试级规律点拨 有关太阳高度的几个规律(1)太阳高度一般具有日变化,最高点暗示地方时为 12 时;有极昼的最低点暗示地方时为24 时(或 0 时)。(2)日出日落的太阳高度为零,但并不表示其地方时为 6 时或 18 时(只有赤道上或春、秋分时为 6 时和 18 时)。极点的太阳高度直射点的纬度。(3)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地所在纬线最近时最大,最远时最小;靠近时变大,远离
4、时变小。4.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3为了获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。(3)判断日影长短及方向日影长短: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。日影方向: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
5、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)。(4)确定当地的地理纬度同一半球,纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。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。(5)确定楼距、楼高: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)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()和当天的正午太阳高度(H)互余,即 H90时效果最佳。如下图:(7)判断山地自然带在南坡和
6、北坡的分布高度4一般情况下,由于阳坡得到的光热多,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。5.太阳周日视运动与日出日落地点赤道及热带北(南)温带北(南)极圈内北(南)极点图示总结在二分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外);太阳直射点位于北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼极夜的地方除外);太阳直射南半球时,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼极夜的地方除外);就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐
7、偏北;反之则日渐偏南;南北极点上,太阳高度在一天中不变即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行1.(20184 月浙江选考)计算两地间经线长度。若测量在北京时间 12 时 40 分进行,计算两地的地理坐标,并判定两地是否在图示区域内。2.(20174 月浙江选考)据图用实线绘出观测春分日的正午太阳高度,说出观测地相对于赤峰市的方位。真题设问3.(201610 月浙江选考)判断上述两种观测结果是否正确,并分别说明理由。考向和规律1.考向:太阳高度、位置与时间、方位等的关系及正午太阳高度的应用。2.命题规律:5题型特征:多以非选择题的形式进行考查。材料特征:结合某地某时太阳的高度或位置,考查当地
8、的位置、时间及方向等;结合当地正午太阳高度的变化规律,考查正午太阳高度的实际应用。设问特征:多以“计算” 、 “说出观测到的” 、 “说出现象的理由”等形式进行设问。答案特征:根据材料,结合太阳高度的知识和日常对一些自然现象的观察,从而得出问题的答案。例 1 (20184 月浙江选考)阅读材料,完成下列问题。图 1 为东南亚部分区域略图。该区域火山众多,火山活动频繁,火山喷发往往会将大量的气体和火山灰喷入大气。图 2 是正午太阳光线与直立杆子位置关系示意图。某经线上两地秋分日测得: 为 5, 为 7。计算两地间经线长度。若测量在北京时间 12 时 40 分进行,计算两地的地理坐标,并判定两地是
9、否在图示区域内。答案 1332km。地(110E,7S),位于图示区域;地(110E,5N),不在图示区域。6解析 秋分日太阳直射点位于赤道,地球上各地正午太阳高度为 90(该地纬度),结合图中地影子在其南方,地影子在其北方,可知地位于 7S,地位于 5N。由此可以通过经线长度公式 L111两地经度差求得两地间的经线长度。当北京时间12:40 时,两地正值正午,可计算出两地的经度为 110E。结合图可知在图示区域内,不在图示区域内。例 2 (20174 月浙江选考)阅读材料,完成下题。材料一 图 1 为赤峰市及附近区域略图。材料二 某地理兴趣小组在图 1 中某地进行天文观测。图 2 为地轴与北
10、极星关系示意图。图 3 为该地测得的北极星高度。在北京时间 12 时 16 分测得当地正午太阳高度。据图 3 用实线绘出观测地春分日的正午太阳高度,说出观测地相对于赤峰市的方位。答案 如下图。 西北。7解析 首先,根据图 2“地轴与北极星关系示意图” ,推导出北极星的仰角就是当地纬度数值,计算出当地的纬度值是北纬 45。然后根据“北京时间 12 时 16 分测得当地正午太阳高度” ,计算出当地的经度值是东经 116,求算出春分日的正午太阳高度是 45。根据求算出的观察地经纬度(45N,116E),判断出当地位于赤峰的西北方向。1.下图为采用东一区区时的某城市 6 月 22 日太阳高度日变化曲线
11、。读图回答下列问题。(1)该城市当日的正午太阳高度为_度。该城市的经度约为_。(2)该市当日昼长约_小时。答案 (1)60 2.5E (2)162.下图示意太阳能热水器的安装倾角。回答下列问题。(1)苏州(31N)夏至日太阳能热水器集热板与地面的倾角 是_度。(2)要保证太阳能热水器在全年都有较好的集热效果,太阳能热水器与地面的倾角 应保持在几度之间?答案 (1)7.5 (2)7.554.5。3.位于北纬 36.5的某疗养院,计划在一幢 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。回答下列问题。(1)新楼至少要距原楼多少米?(2)若黄赤交角变为 24
12、.5,两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光?答案 (1)34.7m。(2)间隔应增大。84.下图是赤道及其以北地区三地夏半年某日的太阳高度日变化过程(h 是已知数)。读图回答以下问题。(1)A 地的地理纬度是_。(2)这一天 B 地的正午太阳高度 H 为_。(3)C 地昼夜长短年变化情况是_。(4)这一天地球上出现极昼现象的地区是_。(5)A 地的正午太阳高度 h 的取值范围是_。答案 (1)90N (2)2h (3)全年昼夜平分(4)北纬(90h)及其以北的区域 (5)023.55.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
13、区(40N)住宅景观设计示意图” 。读图完成(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_。(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_。答案 (1) (2)解析 (1)图示地区位于华北,一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知,房子左侧为北,右侧为南。落叶阔叶树夏季遮荫效果好,布局在南侧;冬季,华北地区盛行偏北风,常绿针叶树防风效果好,布局在北侧,故最好的设计是。(2)冬至日该地(40N)的正午太阳高度为 90(4023.5)26.5,太阳能热水器集热板的倾角与当地的太阳高度互余,最符合题意。6.你观察过太阳的运动吗?注意到一年
14、中太阳的轨迹变化了吗?在太阳轨迹图中可以直观地感受到正午太阳高度、昼长的相关信息。读“我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图” ,其中 O 点为观测者位置,平面 ABCD 为地平面,回答下列问题。9(1)地平面上,ABCD 四个方位中,代表南方的是_,该地夏至日日出方向为_,O 点的纬度是_,F 时刻的太阳高度为_。(2)若位于 O 点的观察者在某日测得正午太阳高度为 66.5,日出时手表显示为 6:20,据此推算观察者所在的经度为_,当地日落的北京时间为_,该日全球正午太阳高度的分布规律是_。(3)在图中画出二分日的太阳轨迹,并用箭头标出 15:00 时 O 点观测者影子的大致朝向。答案 (1)
15、A 东北 23.5N 43 (2)115E 18:20 从赤道向南北两侧递减 (3)画图略。(注意日出日落方位为正东正西,正午位于 EF 中间;日影位于BOC 的平分线上。)解析 (1)图示为我国某地,则观测者所在位置 O 点在北半球,且二至日太阳视运动轨迹中北半球夏至日正午太阳高度大于冬至日,故 E 点所在太阳视运动轨迹为北半球夏至日,反之 F 点所在运动轨迹为冬至日的轨迹,夏至日时日出东北,日落西北,冬至日时日出东南,日落西南,故可推断观测者所在地平面四个基本方位 C 为正北,A 为正南。(2)已知 O 点纬度为 23.5N,测得 O 点的正午太阳高度为 66.5N,可知此时太阳直射点位于
16、赤道,为二分日,全球昼夜等长。我国各地地方时 6 时日出,O 点处日出时间为北京时间 6:20,所以O 点位于 120E 西边,根据经度相差 1,时间相差 4 分钟知 O 点经度为 115E,当地日落时间为北京时间 18:20,该日全球正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。(3)二分日15:00 时,太阳位于观测者的西南方向,影子应朝向东北方向,O 点观察者的影子大致向东北延伸,也就是 B、C 间的方向。7.我国 A 市某中学(下图所示)的旗杆影子在北京时间 14:08 为一天中最短。冬至前后,师生们能在学校升国旗时(北京时间 10:00)看到日出。结合图文材料,完成下列各题。(1)A 市位于天津
17、市(39N,117E)的_方。(2)学生发现,日落时旗杆影子的指向随日期而移动。说出日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的可能时间。10答案 (1)西北 (2)冬至到次年夏至之间。解析 (1)根据所学知识可知,物体的影子在一天中最短时,应该是当地时间 12:00 的时候,而此时北京时间为 14:08,则根据地方时原理和计算方法可得:当地的经度为 120E(14:0812:00)1/4 分88E,由材料可知,天津市经度为 117E,则该地位于天津市以西;冬至日时,北半球纬度越高昼越短,日出时间越迟,根据北京时间 10:00时该地日出,且其经度为 88E,则可以计算出该地日出地方时为 7:52,
18、根据日出时间12:00昼长的一半,可以判断该地昼长为 8 个小时左右,而天津一年中昼长最短也应该长于 8 小时,因此该地位于天津以北,综上所述,该市位于天津的西北方。(2)日落时旗杆的影子由排球场逐渐移向篮球场,即由东北逐渐移向东南,说明日落太阳方位由西南方向西北方移动。根据一年中太阳的日出日落方位的变化规律:太阳直射点在北半球时,全球各地日出东北、日落西北;春秋分时,太阳正东升、正西落;太阳直射南半球时,全球各地日出东南、日落西南。由以上分析可知,该地的日落方位由西南移向正西,再移向西北,说明太阳直射点由南半球北移到赤道,再北移到北半球。因此大致在冬至春分夏至(12 月 22 日前后3 月
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