高三地理巧解太阳高度计算题

太阳高度的计算，一直是地球运动中重点和难点，考生遇到此类问题时难以作对。

我在教学中发现掌握一些公式，有利于快速解题，既减少了思维量，又节省了大量时间。

1．直射点的纬度＝1/2×（出现极昼的点最大的太阳高度＋该点最小的太阳高度）注：出现极昼时：①极点的最大的太阳高度＝该点最小的太阳高度②刚出现极昼的点最小的太阳高度=02．直射点的纬度＋刚出现极昼点的纬度＝90°3．正午太阳高度＝90°－｜所求点的纬度＋/－直射点的纬度｜（所求点与直射点在赤道的同侧取“＋”号，在赤道的异侧取“－”号)4．寒带，温带：某地夏至日的正午太阳高度－冬至日的正午太阳高度＝2×黄赤交角热带：某地夏至日的正午太阳高度－冬至日的正午太阳高度＝2×该地的纬度例1：右图是地球运行到远日点附近某地在一天中太阳高度的变化情况，据此回答： (1) 该日太阳直射点所在的纬度A．23°N B 23°26′NC 23°SD 23°26′S′(2) 刚出现极昼点的纬度为：A．90°N B 67°NC．66°34′S D 67°S（3）该地的地理纬度可能为：A．20°N B 70°NC 20°SD 66°34′S（解题思路）根据地球运行到远日点附近得知太阳直射北半球，该地为北半球；由公式1算出直射纬度＝1/2×（43°＋3°）＝23°；由公式2算出：刚出现极昼点的纬度＝90°－23°＝67°；由公式3算出：43°＝90°－（所求点的纬度－23°），得所求点的纬度为70°，因此答案为（1）A （2）B （3）B。

例2：图中MC MD分别为旗杆一年正午投影最长和最短时的影长，求该地的纬度：A. 15°37′20〃N B . 46°52′NC.50°56′40〃N D . 50°56′40〃S（解题思路）由图可知该地没有太阳直射现象，因此该地不会位于热带。

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规律及其计算高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆某日，济南（36°40′N，117°00′E）某中学地理兴趣小组测得该日济南正午太阳高度为55°，还测得该日济南日落时间比昨日早4分钟。

据此完成1—2题。

1．该日，济南市A．日出方位为东北方B．日落时间比北京晚C．正午太阳高度比前一天大D．昼长夜短，但昼长在变长2．该日济南日落时，北京时间最接近A．18：00 B．18：30 C．19：20 D．20：30【参考答案】1．A 2．B正午太阳高度的变化规律及其计算二分二至日正午太阳高度随纬度变化示意图正午太阳高度随季节变化示意图正午太阳高度的变化也是高考考查的重要考点，对其规律的把握主要抓住以下几个方面。

1．正午太阳高度的纬度变化规律（1）同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。

（2）同一纬线上正午太阳高度相同。

（3）与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。

2．正午太阳高度的季节变化规律（1）太阳直射点位置与昼夜长短的关系太阳直射点所在的半球，昼长夜短，且越向该半球的高纬地区白昼越长，极圈内有极昼现象。

另一半球情况相反。

（2）太阳直射点移动方向与昼夜长短变化的关系太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小（简记为“来增去减”）。

3．正午太阳高度的年变化规律（1）南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大（由23°26′增大至46°52′），赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。

（3）南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同（均为46°52′）。

（3）南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小（由46°52′减小至23°26′），极圈上为46°52′，极点上为23°26′。

【高中地理】太阳高度角四种解法读上图，当地球公转至远日点附近时，某地该日太阳高度随时间的变化图，回答下列问题：(1)判断该地的经纬度是，及该日太阳直射点的纬度是。

(2) 该地可能位于下列哪一地A．南极大陆B．俄罗斯C．格陵兰岛D．阿拉斯加(3) 该地居民做饭时，发现烟飘向A．东北方向B．西北方向 C．东南方向D．西南方向(4)常年居住在该地的居民属于人，主要从事、等生产活动。

(5)下列说法是否可信，并说明理由A．该地出现极昼，半年极夜 B．该地该日太阳全天位于南方C．该地低等植被有所增加 D．该地建有我国的第一个北极考查站【分析】本题主要考查读图能力和提取信息的能力，只要解决第一题，其它几道题就可以迎刃而解。

由题意可知，当地球公转至远日点附近，太阳高度随时间变化图，应该是在1月初，接近12月22日前后，北极圈内出现极昼。

又从图可以看出一天最小太阳高度角是10°，最大(正午)太阳高度是30°，该地在北极圈以北。

解法一：图解法。

如图2所示，∠1为最小太阳高度角10°，∠4为正午太阳高度角为30°。

太阳光线和晨昏线垂直，由几何知识可知，∠1＝∠2＝10°，同理∠4＝∠3＝30°，弧NA和弧NB度数相等且等于10°，故该地所在纬度为80°N，再根据正午太阳高度角公式H＝30°＝90°－|80°N－直射纬度| => 直射纬度为20°N。

由题知当地太阳高度角最小的时候即0点的时候北京时间为11点，当地经度为45°W。

解法二：巧用正午太阳高度角公式。

在出现极昼的纬度，0点的太阳高度角利用正午太阳角公式也是适用的，H＝90－直射纬度和当地纬度差，这里的纬度差，是指直射纬度到0点所在地点的空间纬度差，如图4直射点C到极点N再到A的纬度差。

数学公式的方法：设太阳直射北纬x，当地纬度是y，那么根据0点的太阳高度是10度，最大太阳高度（正午太阳高度是）30度，列：10＝H小＝90－直射纬度和0点的纬度的纬度差＝90－（90－x＋90－y）30＝H大＝90－直射纬度和当地纬度差＝90－（y-x ）两公式可得2x=40度可得直射x即北纬20度，y即北纬80度。

2024届全国高考(新高考)地理复习好题专项（正午太阳高度的变化）练习一、选择题[2023ꞏ江苏南通高三校考阶段练习]下图为北半球某学生于冬至日正午时分在路边拍摄的太阳能发电的外接装置实物图，该学生测得此时光伏接收面板与地面的夹角约为56°41′。

该装置能够通过自动控制器使光伏接收面板与太阳光线保持垂直。

据此完成1～2题。

1．该学生计算出该地的纬度大致为()A.32°19′N B．23°15′NC.34°45′N D．33°15′N2．半年后该同学开始每天观察正午太阳高度，共连续观察了一个月，其变化为()A.逐渐变大B．逐渐变小C.先变大后变小D．先变小后变大[2022ꞏ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4．丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是()A.① B．②C．③ D．④二、综合题5．[2023ꞏ济南月考]甲图为12月22日南半球某地旗杆影子轨迹示意图。

a、b、c、d表示不同时刻的影长。

b、d影长为一天中的最大值；a与b、a与d两线间的夹角都是112°30′；a与c之间的夹角为45°；虚曲线为杆影端点的轨迹；该旗帜一年四季总是随风飘向东南。

据此回答下列问题。

(1)a处的影子方向为________方，c处地方时为________时。

(2)b为该地________(晨或昏)线通过时的杆影，该日当地日出时间为________ (地方)时。

(3)乙图是12月22日旗杆影长和该日太阳高度示意图，则下列说法不正确的是()A.①曲线表示的是一日内太阳高度的变化，②曲线表示的是一日内杆影长度的变化B.④点的杆影特别长C.③点的杆影方向指向东北D.正午太阳高度小于83.5°参考答案1．D结合所学可知，光伏接收面板与地面的夹角α与当地正午太阳高度H的关系为：α＋H＝90°，又有正午太阳高度H＝90°－当地与直射点之间的纬度差，综上可得，光伏接收面板与地面的夹角α＝当地与直射点之间的纬度差，结合材料可知，当日为冬至日，太阳直射南回归线，故当地纬度＝56°41′－23°26′＝33°15′，D正确，A、B、C错误。

有关“太阳高度计算问题”的精题妙解太阳高度的变化深刻影响着人类的生产、生活，有关太阳高度的计算及应用问题已经成为高考的热点。

近年来情境呈现愈加新颖，命题形式日趋灵活，难度明显高于其它章节。

此类试题着力考查学生的空间想象和逻辑推理能力，同时代表高考命题方向——以能力立意，培养学生创新思维，复习备考中应高度重视。

一、任一时刻太阳高度太阳高度，即太阳在当地地平面的仰角，又称太阳高度角。

【基本规律】●晨昏线上太阳高度等于零，昼半球太阳高度大于零，夜半球太阳高度小于零。

●某一时刻太阳高度的分布规律：以直射点为圆心，以（90°-高度角）的角距离为半径，向外同心圆状递减。

【高频考点】以等太阳高度线为背景，综合考查如下内容：比较不同地区太阳高度的大小和日变化情况，判断经纬度，计算地方时，判断太阳的方位等。

【变式精选】图1是局部区域经纬网及太阳高度等值线（a和b）示意图，读图回答下列问题。

（1）图示时刻，太阳直射点m的地理坐标为。

（2）地球上有极夜现象的范围是。

（3）图中等值线b的数值应为。

（4）有关经线x度数的叙述正确的是：a.等于110°eb.等于130°ec.小于130°ed.大于130°e（5）以下四幅图表示该日我国某中学操场上旗杆（旗杆立于o 点）杆影端点移动的轨迹和方向，其中正确的是：■思路点拨：（1）根据“任一时刻太阳高度的分布规律是以直射点为中心，向外同心圆状递减”，太阳直射点m的地理坐标为（20°n，120°e）。

（2）由“直射点的纬度和发生极昼或极夜边缘纬度互余”，可知地球上有极夜现象的范围是70°s及其以南地区。

（3）根据“太阳高度等值线上，是以（90°-高度角）的角距离为半径的圆”，可以计算出等值线b的数值应为80°。

（4）由于“纬度差几度，太阳高度就差几度。

赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度。

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。