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2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的实际应用一、典例剖析天津王先生的家是一个高层建筑的二楼,令他苦恼的是因为南楼遮挡,寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台,朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼,但为了更好地采光晾晒衣服,李先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节绳索距离楼顶的高度还是要调一调。
据此回答1~2题。
1.王先生家的阳台正午时分每年大约有多长时间没有阳光射入( )A.18天B.36天C.25天D.50天答案:D解析:正午太阳高度越小,南楼产生的影子越长,北楼被遮挡的时间越长。
由材料分析可知,王先生家在冬季的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台,根据太阳直射点的回归运动可知,12月22日,太阳直射南回归线,正午太阳高度最小,之后逐渐变大,由此推算,1月16日距离12月22日相差24日,因此在12月22日之前的24天内,也没有阳光照到阳台,即一共48天左右。
2.与上海的同等情况相比较,李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度( )A.冬季长,夏季短B.冬季长,夏季长C.冬季短,夏季长D.冬季短,夏季短答案:D解析:上海的纬度较天津低,因此冬季和夏季的正午太阳高度较大,影子较短,所以在晾晒衣物时,相同情况下晾衣架的高度可以低一点,绳索则需要长一点,因此,天津李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度较短。
二、实际应用1.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。
2.判断日影长短及方向(1)太阳直射点上,物体的影长缩短为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。
(2)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,夏至日日影最短;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,冬至日日影最短;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)。
正午太阳高度的变化、四季和五带北京(约40°N)某中学地理研究性学习小组发现正午日影长短与二十四节气具有一定的相关性，以此制作了简易的二十四节气测量仪，如图所示。
据此完成1～3题。
1．制作该测量仪利用的地理基本规律是( )A．昼夜长短变化规律B．正午太阳高度变化规律C．地球公转速度变化规律D．地球自转速度变化规律2．如果将测量仪放在哈尔滨测日影，需要改进的是( )A．增加竹竿的长度B．改变竹竿与皮尺的角度C．增加皮尺的长度D．改变竹竿与皮尺的方位3．如果图中乙为二分日时太阳光线，则北京二分日正午竿长与其影长的关系为( )A．竿长与影长相等B．竿长小于影长C．竿长大于影长D．无法判断(2019·沧州质检)沧州市某中学地理实践小组分别于二分二至日正午时刻测量了学校旗杆影子的长短(如图所示)。
据此完成4～5题。
4．旗杆影长的变化可以反映太阳直射点的周年运动，下列排序符合该运动规律的是( )A．甲→乙→丙→丁B．乙→丁→丙→甲C．丙→乙→丁→甲D．丁→甲→丙→乙5．一年中正午时刻，学校旗杆影子位于旗杆( )A．正北B．正南C．西南D．西北如图示意我国东北地区某校在操场积雪融化期间，测得的某日每隔2小时记录的旗杆影子方向和长度(图中时间均为地方时)。
读图，完成6～7题。
6．与图示测量日期最接近的是( )A．12月22日B．6月22日C．3月21日D．9月23日7．上述测量结束后一个月内，该旗杆正午的影长将( )A．逐渐变长B．逐渐变短C．先变短后变长D．先变长后变短(2019·昆明一模)如图为云南省昆明市(25°N,103°E)某楼盘平面户型图。
读图，完成8～9题。
8．三个卧室相比( )A．主卧室冬暖夏热，采光较差B．主卧室冬暖夏凉，采光较好C．次卧室冬暖夏凉，采光较好D．次卧室冬暖夏热，采光较好9．正午时分阳光照射进入客厅的面积达到一年中最小值时，下列说法正确的是( )A．昆明早于北京日出，晚于北京日落B．巴西高原草木枯黄C．悉尼日出东南，日落西南D．地中海沿岸正值雨季如图为山东省某中学教学楼(部分)的顶层示意图。
高考地理《正午太阳高度的变化》经典题型含答案一、选择题[2024·天津宁河二模]维加内拉是意大利的小村庄，大致位于40°N，该村庄坐落于深谷底部，四周高山林立，每年约三个月得不到阳光的照射。
后来村民们安装了巨大的反射镜，并采用阳光同步技术，控制镜面随太阳的移动调整倾斜角度和水平角度，让阳光向下照射村庄。
下图示意维加内拉小村反射镜工作原理。
据此完成1～2题。
1．与11月相比，12月该村庄反射镜()A．启动时间更早，正午倾斜角度更大B．启动时间更晚，正午倾斜角度更大C．启动时间更早，正午倾斜角度更小D．启动时间更晚，正午倾斜角度更小答案：D解析：依据材料及所学知识，在北半球，12月份昼长小于11月份，日出时间更晚，则该镜面启动时间更晚，排除A、C；图中显示，倾斜角是镜面与垂直方向的夹角，该地位于北半球，11月正午太阳高度大于12月，根据镜面反射光线原理，12月镜面更向垂直方向偏移，即倾斜角变小，排除B。
故选D。
2．该村庄将上述阳光同步技术用于光伏发电，春分日正午光伏面板倾斜角为() A．30° B．40°C．50° D．60°答案：C解析：该村庄将上述阳光同步技术用于光伏发电，为了达到最佳发电效果，光伏面板应与正午太阳入射光线垂直，即光伏板倾斜角(光伏板与垂直方向的夹角)与正午太阳高度角相等。
春分日太阳直射赤道，该地正午太阳高度角＝90°－(40°－0°)＝50°，光伏板倾斜角也为50°，C正确，A、B、D错误。
故选C。
[2022·浙江6月]我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线。
下图为该曲线示意图。
据此完成3～4题。
3．符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是()A．甲至乙B．乙至丙C．丙至丁D．丁至戊答案：D解析：根据所学知识可知，北极星光线与地面的夹角为当地的纬度，正午太阳高度在夏至日达到最大值，所以北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角α，在夏至日达到最小值，冬至日达到最大值，根据图示信息可知，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日，北半球符合“昼变短，夜比昼长”的是秋分日到冬至日，应是图中的丁至戊，D正确，A、B、C错误。
第六课正午太阳高度的变化与应用一、选择题[2018·江苏南通、扬州、泰州、淮安、徐州、宿迁、连云港调研三]图K5B-1为甲、乙两地连续三个月正午太阳高度变化图。
读图完成1~2题。
图K5B-11.图中“连续三个月”可能指( )①1月至3月②4月至6月③7月至9月④10月至12月A.①②B.③④C.①③D.②④2.若图示时期甲地由昼夜平分至昼长夜短,则甲、乙两地( )①同属于南或北半球②该时段昼长差值增大③该时段正午日影朝向相同④该时段日出方位南移A.①②B.③④C.①③D.②④图K5B-2示意某日两地太阳高度变化,甲地位于30°N。
读图,回答3~5题。
图K5B-23.该日太阳直射纬度为 ( )A.0°B.10°SC.10°ND.20°N4.乙地纬度为( )A.20°SB.20°NC.40°SD.40°N5.若未来一周内,R点高度逐渐降低,则( )A.S点高度降低B.Q点向右移动C.T点向左移动D.Q、T间距增大[2018·湖南三湘名校教育联盟第一次大联考]图K5B-3中,图甲为某日某时刻等太阳高度线分布示意图,非阴影部分表示m日,阴影部分表示m+1日;图乙为该日a地太阳高度变化示意图。
据此完成6~7题。
图K5B-36.此时,北京时间为( )A.m日4时B.m+1日8时C.m时16时D.m+1日20时7.图示时刻,太阳直射点位于( )A.0°,0°B.23°26'N,180°C.0°,180°D.23°26'S,0°[2018·天津十二校联考二模]天津王先生的家是一座高层建筑的二楼,令他苦恼的是因为南楼遮挡,寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进他家阳台。
朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼,但为了更好采光晾晒衣服,李先生家伸缩式晾衣架的高度在不同季节绳索距离楼顶的高度还是要调一调。
高考地理考点专项训练试题正午太阳高度的变化（附答案解析）正午太阳高度的变化读下面光照图，回答下列各题。
1．若此时北京时间为9时，则A地经度为A．60°W B．60°E C．30°W D．30°E2．此时，赤道上东半球范围内处于夜晚的那一段经度差A．小于90° B．大于90° C．等于90° D．等于180°【答案】1．A2．B【解析】1．图中位于夜半球中间的经线时刻是0点，若此时北京时间为9时，可以计算出图中时刻为0点的经线度数是15°W。
结合图中的等份关系，一份是45°，则A地经度为60°W，A对。
2．结合前面分析，15°W时刻是0点，此时，赤道上与昏线的交点时间是18点，经度是105°W，与晨线的交点时间是6点，经度是75°E。
即从105°W向东到75°E是赤道上位于夜半球的范围。
东半球范围是20°W向东到160°E。
所以赤道上东半球范围内处于夜晚的那一段范围是20°W向东到75°E，经度差约是95°，大于90°，B对。
3．下图为某地某日一天中两个不同时刻的光照图，该地的地理纬度为( )S 12° 6° NA.87°NB.81 °NC.78° SD.84°S【答案】A【解析】一天中太阳位于正南、正北时对应的地方时为0点或12点，0点时太阳还在地平线以上，说明该地出现极昼现象；太阳位于正南时太阳高度为12°，位于正北时太阳高度为6°，正南时为正午太阳高度，该地应位于北半球；直射点纬度=1/2（正午太阳高度+子夜太阳高度），可求出直射点位于9°N ；正午太阳高度=90-（直射点与所求地纬度差），可算出当地纬度为87°N ，A正确。
正午太阳高度角计算题
正午太阳高度角是指太阳在正午时刻（当太阳位于最高点时）与地平线之间的角度。
它可以用来确定太阳的高度和太阳照射的强度。
要计算正午太阳的高度角，可以使用以下公式：
h = 90° - φ + δ
其中：
h 是正午太阳的高度角（单位为度）；
φ是观察点的纬度（单位为度）；
δ是太阳的赤纬（单位为度）。
要计算δ的值，可以使用以下公式：
δ = 23.45° * sin [(360/365) * (284 + n)]
其中：
n 是从当年的1月1日开始计算的天数。
最后，将得到的δ值带入第一个公式中，结合现场的纬度值，即可计算出正午太阳的高度角。
需要注意的是，以上公式是在假设地球的轨道是一个椭圆形且太阳在地球的赤道上方时成立的。
实际上，地球的轨道是一个椭圆偏心率接近0的轨道，太阳的赤纬也会因为地球与太阳之间的相对运动而发生变化。
因此，以上公式只能提供一个近似值。
如果需要更精确的计算结果，可以考虑使用更复杂的模型。
正午太阳高度例题1.读太阳能热水器的安装示意图，12月22日正午，位于30°N的某地，为使热水器受热最多，理论上其热水器的集热板与地面的夹角β应为()A.23°26′B.36°34′C.53°26′D.66°34′解析首先通过正午太阳高度的计算公式可知，H＝90°－(30°＋23°26′)；然后根据热水器的安装角度和正午太阳高度角的互余关系可知，β＋H＝90°；最后综合计算得出答案。
答案 C2.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。
下图是房地产开发商在某城市(30°N)建造的两幢商品住宅楼。
读图回答(1)～(2)题。
①某地正午太阳高度的大小：H＝90°－∣φ－δ∣式中：H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。
②tan 35°≈0.7tan 45°≈1tan 60°≈1.732(1)为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该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(2)楼盘容积率是指一个小区的总建筑面积与用地面积的比率。
若只考虑楼盘容积率对房价的影响，则下列城市楼盘开发成本全部高于上述图示城市的是()A.海口、南京、济南B.石家庄、济南、北京C.广州、福州、郑州D.深圳、武汉、天津解析第(1)题，根据提供的公式先算出当地一年中最低的正午太阳高度角为90°－(30°＋23.5°)＝36.5°，与提供的tan 35°＝0.7最接近，由楼间距不变(40米)可计算出南楼的高度约40×tan 35°，即约为30米。
2020届高三地理考试动向：正午太阳高度的变化规律及其计算考向结合自然因素变化、生产生活活动，以区域图或示意图为背景，以选择题形式考查正午太阳高度的变化、计算及应用。
【例题1】福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。
下图示意遮阳板设计原理。
据此回答1～2题。
1．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时( )A．全球昼夜平分B．北半球为夏季C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼2．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是( )①安装高度不变，加长遮阳板②安装高度不变，缩短遮阳板③遮阳板长度不变，降低安装高度④遮阳板长度不变，升高安装高度A．①③ B．①④C．②③ D．②④答案 1.D 2.A解析第1题，当遮阳板收起且室内正午太阳光照面积达到一年最大值时，太阳直射点位于南回归线，此时南极圈及其以南为极昼。
第2题，济南较福建纬度高，在夏季为减少到达室内光照面积，需加长遮阳板；同样，在遮阳板长度不变的情况下，需降低安装高度。
【例题2】图1是“我国某校学生绘制的学校旗杆正午影长年内变化图”(杆长8米)，图2是“甲日期拍摄的当地日出景观图”。
读图回答3～4题。
3．该学校的纬度大约是( )A．30°N B．23°26′N C．22°52′N D．21°34′N4．图示河段的流向是( )A．东南流向西北B．西北流向东南C．东北流向西南D．西南流向东北答案 3.D 4.B解析第3题，由图示知，冬至日旗杆影长为8米，此时太阳直射点位于南回归线，正午太阳高度为45°，据此计算出该地纬度为21°34′N。
第4题，结合上题分析，甲日期时日出东南，由于受地转偏向力影响，河流右岸受侵蚀，左岸堆积形成沙滩，知河流流向是自西北流向东南。
跟踪训练一、选择题某学校地理兴趣小组运用简易方法测量当地正午太阳高度。
2020 新高考地理二轮复习特训专练正午太阳高度的变化一、选择题图①是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。
该镇中学课外实践 小组对路灯的能源装置——太阳能集热板进行了长时间的观测研究 并提出了改进的设想。
下表为该小组观测记录简表。
集热板倾角如图 ②。
据此完成第 1--2 题。
夏至日日出 :4:43 夏至日日落 :19:33夏至日集热板倾角 :16.5 ° 秋分日集热板倾角 :40 ° ( 表中时间为北京时间 )1、该小镇的位置在 ( )A. 124°E,40°NB. 118°E,40°NC. 116°E,36°34'ND. 4°E,36°34'N2、该小组拟设计一自动调控装置 , 通过电脑调控使集热板每天正午正 对太阳, 以获得更多的太阳辐射能 , 请你分析该集热板一年中调整角 度为 ( )A.90 °B.180°学科网 () 全国最大的教学资源门户网站学科网() 全国最大的教学资源门户网站！C.23.5 解析：1.B2.D 第 1 题, 根据夏至日日出时间 4:43, 日落时间 19: 33, 可知该地昼长为 14 小时 50 分 , 当地地方时为 12:00 时, 北京时间为 12:08, 即该地地方时比北京时间晚 8 分钟 , 经度偏西 2°, 所以该地的经度为 118°E。
秋分日时集热板倾角为 40°, 可计算出秋分日该地正午太阳高度为 50°, 太阳此时直射赤道 , 所以当地纬度为 40°N,B 项正确。
第 2 题, 最大限度利用太阳能 , 要保持集热板与阳光垂直 , 集热板一年中调整幅度等于正午太阳高度的变化幅度 ,40 °N 正午太阳高度的变化幅度为 47°, 故 D项正确。
3、下列各图所示日期 , 代表北半球白昼最长的一天的是 ( )解析： D 北半球白昼最长的一天应为北半球的夏至日。
2020届高考地理正午太阳高度的计算和应用知识梳理与真题跟踪练一、知识讲解1．与正午太阳高度相关的计算(1)正午太阳高度的计算公式公式：H＝90°－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，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(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度是：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度是：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′(2)计算楼距、楼高：为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。
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：L ＝hcotH。
(3)计算太阳能热水器的角度：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，使太阳光线与受热板成直角。
其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
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)确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
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正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。
(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度，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。
