2025屆高考地理一輪總復(fù)習(xí)素養(yǎng)提升第一模塊自然地理第二章宇宙中的地球第6講地球公轉(zhuǎn)的地理意義素養(yǎng)能力2正午太陽高度的分布和變化規(guī)律

素養(yǎng)實(shí)力2正午太陽高度的分布和變更規(guī)律1．(2024·浙江6月選考)塔式光熱發(fā)電是利用成千上萬個(gè)獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚集到鏡場(chǎng)中心的集熱塔，通過能量轉(zhuǎn)換來發(fā)電。圖1為青海某地塔式光熱發(fā)電場(chǎng)景觀圖，圖2為定日鏡工作原理示意圖。據(jù)此完成下題。定日鏡工作期間，鏡面朝向(圖2所示)的水平和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別是()A．順時(shí)針先逆時(shí)針后順時(shí)針B．順時(shí)針先順時(shí)針后逆時(shí)針C．逆時(shí)針先順時(shí)針后逆時(shí)針D．逆時(shí)針先逆時(shí)針后順時(shí)針【嘗試解答】B【破題思路】思路1：理解定日鏡工作原理。定日鏡隨太陽方位的變更而變更，且鏡面應(yīng)始終和太陽光線垂直。思路2：推斷鏡面朝向的水平運(yùn)動(dòng)規(guī)律。太陽在一天之中方位的變更是自東向西呈順時(shí)針的，故定日鏡面的水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。思路3：推斷鏡面朝向的垂直運(yùn)動(dòng)規(guī)律。太陽高度角在一天中先增大、后減小，鏡面在垂直方向上與地面的夾角先減小、后增大，故從垂直于地面的剖面圖上看，鏡面在垂直方向的變更應(yīng)先為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。2．2024年10月26日，神舟十七號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星放射中心成功放射，將我國(guó)3名航天員順當(dāng)送入距離地表約400km的中國(guó)空間站。神舟十七號(hào)載人飛船支配于明年4月左右返回地球。駐留期間，酒泉衛(wèi)星放射中心放射塔與廣州市區(qū)廣州塔兩地每天正午太陽高度的差值()A．先變大后變小 B．先變小后變大C．持續(xù)不斷變大 D．始終保持不變【嘗試解答】D【破題思路】正午太陽高度為90°－所求點(diǎn)與直射點(diǎn)的緯度差值，在航天員駐留期間，兩地始終都位于太陽直射點(diǎn)以北，則兩地與太陽直射點(diǎn)的距離變更始終一樣，故兩地正午太陽高度角的差值保持不變，始終為兩地緯度之差。1．正午太陽高度的變更規(guī)律(1)正午太陽高度的緯度變更規(guī)律。①同一時(shí)刻，正午太陽高度由太陽直射點(diǎn)所在緯線向南、北兩方降低。②同一緯線上，正午太陽高度相同。③與太陽直射點(diǎn)所在緯線的緯度差相等的兩條緯線上的正午太陽高度相同。(2)正午太陽高度的季節(jié)變更規(guī)律。①極值。北回來線及其以北地區(qū)6月22日前后達(dá)最大值，12月22日前后達(dá)最小值南回來線及其以南地區(qū)12月22日前后達(dá)最大值，6月22日前后達(dá)最小值南北回來線之間(除赤道外)一年有兩次最大值(太陽直射時(shí)最大)，一次最小值(南半球出現(xiàn)在6月22日前后，北半球出現(xiàn)在12月22日前后)赤道地區(qū)一年有兩次最大值(春分、秋分)、兩次最小值(夏至、冬至)②變更幅度。南、北回來線之間緯度越高，正午太陽高度變更幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上為23°26′，回來線上為46°52′南回來線至南極圈之間和北回來線至北極圈之間各緯度正午太陽高度變更幅度相同(均為46°52′)南極圈以南和北極圈以北緯度越高，正午太陽高度變更幅度越小(由46°52′減小至23°26′)，極圈為46°52′，極點(diǎn)為23°26′2.正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)。當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中最大值時(shí)，就是一天的正午時(shí)刻，此時(shí)當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)推斷所在地區(qū)的緯度。當(dāng)太陽直射點(diǎn)位置確定時(shí)，假如已知當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢砸罁?jù)“某地與太陽直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?3)確定房屋的朝向。為了獲得最足夠的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。①北回來線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋多朝南。②南回來線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋多朝北。(4)推斷日影長(zhǎng)短及方向。①日影恒久朝向背離太陽的方向。②太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長(zhǎng)。③北極點(diǎn)日影朝正南，南極點(diǎn)日影朝正北。④北回來線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北，冬至日日影最長(zhǎng)，夏至日日影最短；南回來線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南，夏至日日影最長(zhǎng)，冬至日日影最短；南、北回來線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時(shí)影長(zhǎng)為0。eq\a\vs4\al()巧記正午日影朝向的規(guī)律(5)計(jì)算樓間距、樓高。為了保證一樓全年都有陽光照射，北回來線以北地區(qū)建立樓房時(shí)，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cota(a為冬至日正午太陽高度)。(6)計(jì)算熱水器的安裝角度。集熱板與地面之間的夾角和當(dāng)天正午太陽高度互余(如圖，β＋a＝90°)時(shí)效果最佳。eq\a\vs4\al()正午太陽高度的計(jì)算方法(1)公式：a＝90°－兩點(diǎn)緯度差。(2)說明：“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北(南)半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點(diǎn)分屬南北不同半球，則兩點(diǎn)緯度相加。(3)舉例：如圖所示，太陽直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26′N)、C地(23°26′S)三地的正午太陽高度分別為90°減三地與太陽直射點(diǎn)的緯度差(a、b、c)。A地正午太陽高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°B地正午太陽高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′C地正午太陽高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′下表為二分二至日前后甲、乙兩城市正午太陽高度的變更統(tǒng)計(jì)表。據(jù)此完成1～2題。城市春分日夏至日秋分日冬至日甲64°87.5°64°40.5°乙46°69.5°46°22.5°1.甲、乙兩城市的緯度差值為()A．18° B．24°C．38° D．44°2．某城市的夜晚時(shí)間與乙城市白晝時(shí)間相等，則該城市的經(jīng)緯度位置可能是()A．(44°N，175°E) B．(44°S，70°W)C．(46°S，175°E) D．(46°S，70°W)1．A2.B第1題，依據(jù)表中信息，可以推斷出甲、乙兩城市在夏至日正午太陽高度角最大，在冬至日正午太陽高度角最小，因此可以推斷出甲、乙兩城市位于北半球。依據(jù)正午太陽高度的計(jì)算公式可知，兩地的正午太陽高度差為兩地的緯度差。甲、乙兩城市的緯度差值為18°，A正確。第2題，據(jù)上題分析可知，乙城市位于北半球。依據(jù)正午太陽高度的計(jì)算公式可知，乙城市位于44°N。由于緯度數(shù)值相同、南北相反的兩地，一地的夜晚時(shí)間與另一地的白晝時(shí)間相同，所以44°S緯線上的任何城市的夜長(zhǎng)均與乙城市晝長(zhǎng)相等，所以該城市的經(jīng)緯度位置可能是(44°S，70°W)，B正確。飛檐是指屋檐的檐部向上翹起，是一種考慮室內(nèi)光照和建筑美觀的中國(guó)傳統(tǒng)建筑特色，是我國(guó)古代勞動(dòng)人民才智的結(jié)晶。下圖分別為飛檐景觀圖和飛檐光照原理圖。據(jù)此完成3～4題。3．從室內(nèi)光照的角度考慮，“飛檐”設(shè)計(jì)的主要目的是()A．?dāng)U大夏季遮陽的面積B．?dāng)U大冬季采光的面積C．縮小夏季遮陽的面積D．縮小冬季采光的面積4．某建筑師在浙江接受了“飛檐”的設(shè)計(jì)。若屋頂高度不變，與北京相比，應(yīng)做的調(diào)整是()①飛檐長(zhǎng)度不變，加大飛檐翹起角度②飛檐翹起角度不變，縮短飛檐③飛檐長(zhǎng)度不變，縮小飛檐翹起角度④飛檐翹起角度不變，加長(zhǎng)飛檐A．①② B．②③C．①④ D．②④3．B4.A第3題，從圖中冬、夏季正午陽光