均方差公式：高中地理 正午太阳高度角的计算及应用练习 新人教版.doc

2020年11月22日发(作者：殷震)
高频考点 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。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，考查考生运用地理知识分析解决实际问题的能力 ，体现高考命题方向——
以能力立意，培养学生的创新思维能力。
●锦囊宝典
1.正午太阳高度的考查涉及以下几方面。
（1）规律：从直射点所在纬线向南北两侧递减； 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。
（3）计算公式：H=90°-｜
φ
- δ｜，（H
表示某日所求地
正午太阳高度，φ
表示当地纬度
，δ
表示 直射点纬度。如果所求地与直射点在同一半球，
δ取正值；
如果所求地与直射点在不同半球，< br>δ取负值）此外，两点间的正午太阳高度差等于两点间的纬度差。
（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。
●难点磁场
图3—1表示某地正午太阳高度和月降水量的
变化。读图回答1～2题。
1.★★★★★该地纬度可能为（ ）
A.90°N～23°26′N之间
B.90°S～23°26′S之间
C.22°N或22°S
D.40°30′N或40°30′S
2.★★★★★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3—2所示的日期，下列地点：北
京（39°54′N），新加坡（1°N），汕头（23°26′N），
海口（20°N），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
用心 爱心
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3—3，运用以下公式回答4～5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°≈0.7 tan 45°=1 tan
60°≈1.732 < br>4.★★★★★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3—3），某< br>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 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）（ ）
(90°-38°) (90°-38°-23.5°)
(90°-38°) (90°-38°-23.5°)
●案例探究
［案例1］某校所在地（120°E，40° N）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。
专心
1

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图为春分日或秋分日），然后< br>根据正午太阳高度的计算公式H=90°-｜φ-δ｜可计算出H
1
=73°26′，H
2
=26°34′，H
3
=H
4
=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3—5所示，位于北纬
36°34′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23°34′，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？

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δ（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36°34′，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照射， 求出此时
的正午太阳高度角H=90°-｜φ-δ｜（代入φ=36°34′,δ=-23°26′）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23°34′，比原来变大，则此时北纬
36°34′的正午太阳高度角H′=90°-｜ φ-δ′｜,H′=29°52′变小，但x=20cot 29°52′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。
答案：（1）34.7 m （2）间隔应增大
●歼灭难点训练
1.★★★★某学校地理兴趣小组外出考察，如图3—6 ，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的地理位置坐标为（ ）

A.21°E，36°34′S B.25°E，53°26′N
C.21°E，53°26′S D.25°E，36°34′N
洛阳（112°E，350°N）一学生对太阳能热水器进行了改造（ 如图
3—7），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2～4题。

用心 爱心
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.23°26′ B.35° C.66°34′ D.55°
3.★★★★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蚀作用最为强烈 D.澳大利亚农田中的小麦开始返青
5.★★★ ★★图3—8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（ ）
①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N

②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°
③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N
④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N
图3—9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6～7题。
6.★★★★★该地的地理坐标为（ ）
A.30°N，90°E
B.16°52′N，105°E
C.23°26′N，120°E
D.36°52′N，150°E
7.★★★★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.16：00
8.★★★★读图3—10，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 。
专心
2

（4）为使地处32°N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α调整为 。
2004年某日，其 正午太阳高度如图
(图2-3-9)所示，中国第一座北极科学考
察站——黄河站在挪威新奥尔 松建成，
据此回答9—11题
9．中国北极黄河站位于
A．70°50′N 8°E
B．70°50′N 10°E
C．78°55′N 12°E
图2-3-9

D．78°55′N 14°E
10．若在北极黄河 站装一风力发电
机，提供照明电力，风力发电机风翼(图2-3-10)的主要朝向为
A．东南方向 B．东北方向 C．西北方向 D．西南方向
11．此时
A．太阳直射点即将向南移动
B．北半球副极地低气压带呈断块状分布最明显
C．北印度洋洋流呈逆时针方向流动
D．墨累—达令盆地剪羊毛
图2-3-10

右图为某城市二至日正午太阳照射情况示意图(图2-3-12)，
据此回答12—13题。
12．该城市的名称是
A.达累斯萨拉姆
B.堪培拉
C.昆明
D．巴格达
图2-3-12

13．当该城市吹东南信风的时候
A．地中海沿岸迎来雨季 B．我国北方易发生寒
潮的季节
C．印度进入雨季 D．巴西高原草高叶茂
14．下图为某地24小时观测太阳路径图(图
2-3-13)，此地
A.可能在北极点
B.可能在南极点
C.在夏至日的南极中山站附近
D.在冬至日的南极中山站附近
15．我国某地一口水井在一年中有一次太阳直射
图2-3-13

井底，这个地点是
A. 广州 B.长春 C.海口 D.汕头
16．夏至时，下列城市正午太阳高度最小的是
图2-3-19

A.广州 B.北京 C.乌鲁木齐 D.漠河
17．我国北方住宅区的楼房间距理论上应比南方宽，理由
是
A.北方平原多 B.北方冬季白昼短
C.南方湿润 D.北方正午太阳高度比南方
小

18．读某日正午太阳高度纬度分布图（图2-3-19），回答下列问题。
（1）该日为_ ____月______日太阳高度分布图。此日全球正午太阳高度的分布规律是_______。
（2）此日，南回归线太阳高度是_______。北极圈上的太阳高度是_________。
（3）此日后，地球公转速度越来越________，接近_______点。
（4）此日 前后，印度半岛盛行________风；地中海地区气候特点是________，我国气候特点
是_ _______。
城市住宅小区规划时，对采光条件有明确的规定。下表反映了我国部分城市住宅对 日照间
距的要求(表中H为住宅楼高度，适用于住宅呈南北朝向的平原地区)。据此回答19～21题。
城市 冬至日正午太阳高度 日照间距
甲 24°45′ 2.02H
乙 40°28′ 1.18H
丙 35°21′ 1.41H
丁 26°36′ 1.86H
19.在我国多数城市的居住建筑日照标准中，都以冬至日作为标准日，原因是( )
A.冬至日气温低 B.冬至日降水多
C.冬至日白昼时间最短 D.冬至日正午太阳高度最小
20.根据表中信息判断，在满足采光要求的条件下，冬至日四个城市住宅日照时间最短的是
( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
21、表中的四个城市中，纬度最高的是
Ａ、① Ｂ、② Ｃ、③ Ｄ、④
22、表中反映出我国建筑物的日照间距
Ａ、由南向北逐渐缩小 Ｂ、由南向北逐渐扩大
Ｃ、由西向东逐渐缩小 Ｄ、由西向东逐渐扩大
23.位于杭州(约30°N)的某住宅小区在规划建设两幢30米高的住宅楼 时，其楼间距应不小于
(tan35°≈0.7，tan45°＝1， tan60°≈1.732) ( )
A.35米 B.40米 C.45米 D.50米
24、北极点上处于极昼时，其正午物体的日影应朝向
Ａ、东北 Ｂ、西北 Ｃ、正北 Ｄ、正南
某地是我国重要的人工多层经济林区。下图为该地 “某日太阳处在最高位置时的示意图”，
此时北京时间为12：40，树影遮挡地被植物的面积在
一年中达到正午时的最大。读图回答21、22题。
25、该地位于
Ａ、45°N，110°E Ｂ、21°34′N，110°E
Ｃ、45°N，130°E Ｄ、21°34′N，130°E
26、这一天
Ａ、太阳距离地球最远
Ｂ、江苏省各地昼长夜短
Ｃ、晨昏线与极圈相切
Ｄ、正午太阳高度由赤道向南北两侧递减
下图中，横坐标为地球自转线速度，纵坐标为某日正午
太阳高度。读图回答23、24题。
3
用心 爱心 专心
用心 爱心专心
4
27、图中四个地点按纬度由低到高的排列顺序是
A、a一b一c一d B、a一b一d—c
C、d一c一a一b D、c一d一b一a
28、图中四个地点该日按昼长时间由长到短的排列顺序是
A、a一b一c一d B、a一d一c—b
C、b一a一d一c D、d一a一b一c