太陽(yáng)高度的計(jì)算和應(yīng)用

1、牟平一中地理組牟平一中地理組 曲培波曲培波 問題引路： 去年去年6 6月，趙亮的父母在月，趙亮的父母在“牟平陽(yáng)光花園牟平陽(yáng)光花園”購(gòu)買了一購(gòu)買了一 套位于一層的住房。今年套位于一層的住房。今年1 1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光 全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天看房時(shí)，小全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天看房時(shí)，小 院內(nèi)陽(yáng)光充足，怎么才過了幾個(gè)月，陽(yáng)光就被擋住了呢？院內(nèi)陽(yáng)光充足，怎么才過了幾個(gè)月，陽(yáng)光就被擋住了呢？ 請(qǐng)你幫趙亮分析一下產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？請(qǐng)你幫趙亮分析一下產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 6月月15太陽(yáng)光太陽(yáng)光 判斷標(biāo)準(zhǔn)以哪個(gè)季節(jié)為準(zhǔn)？具體以哪一天為

2、準(zhǔn)？判斷標(biāo)準(zhǔn)以哪個(gè)季節(jié)為準(zhǔn)？具體以哪一天為準(zhǔn)？ 開發(fā)商如何做才能使其成為名符其實(shí)的開發(fā)商如何做才能使其成為名符其實(shí)的“陽(yáng)光花園陽(yáng)光花園” 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 學(xué)習(xí)目標(biāo)一：學(xué)習(xí)目標(biāo)一：通過觀看多媒體演示，通過觀看多媒體演示，理解理解太陽(yáng)高度太陽(yáng)高度 與正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠與正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠畫圖畫圖表示。表示。 學(xué)習(xí)目標(biāo)二：學(xué)習(xí)目標(biāo)二：通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言描述描述 正午太陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律。正午太陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律。 學(xué)習(xí)目標(biāo)三：學(xué)習(xí)目標(biāo)三：學(xué)會(huì)太陽(yáng)高度計(jì)算，結(jié)合實(shí)例分析，學(xué)會(huì)太陽(yáng)高度計(jì)算，結(jié)合實(shí)例分析， 掌握正

3、午太陽(yáng)高度在實(shí)際生活中的應(yīng)用掌握正午太陽(yáng)高度在實(shí)際生活中的應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 考查角度：考查角度：高考考查的重點(diǎn)，試題多以圖文結(jié)合、圖表結(jié)高考考查的重點(diǎn)，試題多以圖文結(jié)合、圖表結(jié) 合的方式出現(xiàn)，且與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系密切，注重讀圖能力、合的方式出現(xiàn)，且與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系密切，注重讀圖能力、 空間思維能力的考察。空間思維能力的考察。 通過觀看多媒體演示，通過觀看多媒體演示，理解理解太陽(yáng)高度與太陽(yáng)高度與 正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠能夠畫畫 圖表示。圖表示。 針對(duì)目標(biāo)一：針對(duì)目標(biāo)一： 地平面地平面 地面地面 太陽(yáng)高度太陽(yáng)高度 （角）（角） 一、太陽(yáng)高度與正午太陽(yáng)高度一

4、、太陽(yáng)高度與正午太陽(yáng)高度 一天中太陽(yáng)高度一天中太陽(yáng)高度 最大值最大值出現(xiàn)在正出現(xiàn)在正 午午-地方時(shí)地方時(shí)1212時(shí)，時(shí)， 稱稱正午太陽(yáng)高度正午太陽(yáng)高度 東東 西西 位置位置太陽(yáng)高度太陽(yáng)高度 晨昏線上晨昏線上 晝半球晝半球 夜半球夜半球 【動(dòng)動(dòng)手動(dòng)動(dòng)手】請(qǐng)畫出牟平（請(qǐng)畫出牟平（3737N N）一天中）一天中 太陽(yáng)高度的變化圖。太陽(yáng)高度的變化圖。 -90 正午正午 90 日日 出出 日日 落落 子子 夜夜 次次 日日 日日 出出 0 太太 陽(yáng)陽(yáng) 高高 度度 -90 正午正午 90 日日 出出 日日 落落 子子 夜夜 次次 日日 日日 出出 0 【動(dòng)動(dòng)手動(dòng)動(dòng)手】請(qǐng)畫出牟平一天中太陽(yáng)高度的變化圖。請(qǐng)畫

5、出牟平一天中太陽(yáng)高度的變化圖。 太太 陽(yáng)陽(yáng) 高高 度度 通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言描述正午太通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言描述正午太 陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律。陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律。 針對(duì)目標(biāo)二：針對(duì)目標(biāo)二： 問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)自主學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)自主學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ) 太陽(yáng)高度的分布規(guī)律？太陽(yáng)高度的分布規(guī)律？ 2.正午太陽(yáng)高度的時(shí)空（季節(jié)、緯度）變化規(guī)律正午太陽(yáng)高度的時(shí)空（季節(jié)、緯度）變化規(guī)律 (以北半球二分二至日為例以北半球二分二至日為例) 春春/ /秋分秋分 由由 向南北兩方遞減向南北兩方遞減 夏至日夏至日 由由 向南北兩方遞減向南北兩方遞減 冬至日冬至日 由由 向南北兩方遞減向南北兩方

6、遞減 夏至日夏至日 冬至日冬至日 春秋分春秋分 2.2.觀察下列三幅圖，觀察下列三幅圖，請(qǐng)說出每幅圖正午太陽(yáng)請(qǐng)說出每幅圖正午太陽(yáng) 高度分布規(guī)律高度分布規(guī)律 赤道赤道 北回歸線北回歸線 南回歸線南回歸線 歸納總結(jié)歸納總結(jié): :正午太陽(yáng)高度隨緯度的分布規(guī)律正午太陽(yáng)高度隨緯度的分布規(guī)律 縮記縮記由直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減由直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減 理由：理由：1、 能力考查：比較各點(diǎn)正午太陽(yáng)高度的大小 并說明理由 答案：答案：E = GA=BFCD 3 3、觀察下圖提取正午太陽(yáng)高度的季節(jié)（時(shí)間）、觀察下圖提取正午太陽(yáng)高度的季節(jié)（時(shí)間） 變化規(guī)律？變化規(guī)律？ 夏至日夏至日 冬至日冬至日 春秋分

7、春秋分 北回歸線及其以北北回歸線及其以北 北半球北半球 南半球南半球 南回歸線及其以南南回歸線及其以南 3 3、學(xué)會(huì)太陽(yáng)高度的計(jì)算，學(xué)會(huì)太陽(yáng)高度的計(jì)算，結(jié)合實(shí)例結(jié)合實(shí)例 分析，掌握正午太陽(yáng)高度在實(shí)際生活分析，掌握正午太陽(yáng)高度在實(shí)際生活 中的應(yīng)用中的應(yīng)用 針對(duì)目標(biāo)三：針對(duì)目標(biāo)三： 1、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算正午太陽(yáng)高度的計(jì)算 公式：公式：H=90H=90當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)的緯度差（同減異加）當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)的緯度差（同減異加） 例題例題1： 求北京（求北京（40N）二分二至日的正午太）二分二至日的正午太 陽(yáng)高度。陽(yáng)高度。 1 2 3 H 合作探究：合作探究： 春分春分夏至夏至秋分秋分冬至冬至 春分春分

8、 a c 某地一年內(nèi)正午太陽(yáng)高度的變化某地一年內(nèi)正午太陽(yáng)高度的變化 示意圖示意圖 0 H 圖中，當(dāng)圖中，當(dāng)a a、c c值相差值相差 2020時(shí)，該地的緯度時(shí)，該地的緯度 值是值是 A.23A.23N N B.63B.63N N C.43C.435 5N N D.27D.27N N B 拓展練習(xí) 正午太陽(yáng)高度角的實(shí)際應(yīng)用 正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用一般可以與以下問 題結(jié)合進(jìn)行考查： 1.確定時(shí)間： 2.判斷日影長(zhǎng)短及方向： 3.計(jì)算樓距和樓高： 4.計(jì)算熱水器安裝角度 2326 7326 90 6634 地方時(shí)地方時(shí) 太陽(yáng)高度太陽(yáng)高度 4168122420 1 1、確定地方時(shí)、確定地方時(shí) 當(dāng)某地太陽(yáng)高

9、度達(dá)一天中當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)一天中最大值最大值時(shí)，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是時(shí)，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是1212時(shí)時(shí)。 【典型例題典型例題】圖為我國(guó)西藏某地圖為我國(guó)西藏某地6 6月月2222日太陽(yáng)高度的日日太陽(yáng)高度的日 變化示意圖（未考慮海拔等因素）。據(jù)此判斷該地的地變化示意圖（未考慮海拔等因素）。據(jù)此判斷該地的地 理坐標(biāo)為（理坐標(biāo)為（ ） A.30A.30N N，9090E E B.16 B.1652N52N，105105E E C.23C.2326N26N，120120E D.36E D.3652N52N，150150E E A 地面地面 正午太陽(yáng)高度大小與日影長(zhǎng)短正午太陽(yáng)高度大小與日影長(zhǎng)短 直射點(diǎn)直射點(diǎn) 無影子

10、無影子 影子影子 較長(zhǎng)較長(zhǎng) 影子更長(zhǎng)影子更長(zhǎng) 2 2、判斷正午日影長(zhǎng)短及朝向、判斷正午日影長(zhǎng)短及朝向 【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近，正午距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近，正午太陽(yáng)高太陽(yáng)高 度角度角 ，物體的影子，物體的影子 ；距離直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，；距離直射點(diǎn)越遠(yuǎn)， 正午太陽(yáng)高度角正午太陽(yáng)高度角 ，物體的影子，物體的影子 。 地面地面 直射點(diǎn)直射點(diǎn) 無影子無影子 影子影子 較長(zhǎng)較長(zhǎng) 影子更長(zhǎng)影子更長(zhǎng) 越大越大越短越短 越小越小越長(zhǎng)越長(zhǎng) 南南 北北 東東 西西 西北西北 東北東北 東南東南 日出日出 日落日落 上午上午 中午中午 下午下午 中午影子中午影子 下午影子下午影子 樓房樓房 太陽(yáng)方位與日影朝向太

11、陽(yáng)方位與日影朝向 2 2、判斷正午日影長(zhǎng)短及朝向、判斷正午日影長(zhǎng)短及朝向 【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】太陽(yáng)方位和日影朝向正好太陽(yáng)方位和日影朝向正好 。 相反相反 練一練：練一練：我國(guó)某校地理興趣小組的同學(xué)，把世界上四地年我國(guó)某校地理興趣小組的同學(xué)，把世界上四地年 內(nèi)正午太陽(yáng)高度變化及方向繪成簡(jiǎn)圖。回答內(nèi)正午太陽(yáng)高度變化及方向繪成簡(jiǎn)圖?；卮?2題。題。 1可能反映學(xué)校所在地正午可能反映學(xué)校所在地正午 太陽(yáng)高度年變化及方向的是太陽(yáng)高度年變化及方向的是 A B C D 2當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度達(dá)到當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度達(dá)到 最大時(shí)最大時(shí) A地球公轉(zhuǎn)速度較慢地球公轉(zhuǎn)速度較慢 B其他三地正午太陽(yáng)所在方其他三地正午太陽(yáng)所在方

12、 向不同向不同 C該學(xué)校所在地天氣炎熱該學(xué)校所在地天氣炎熱 D太陽(yáng)在地球上的直射點(diǎn)將太陽(yáng)在地球上的直射點(diǎn)將 北返北返 C D A.A.甲地有陽(yáng)光直射現(xiàn)象，乙地則沒有甲地有陽(yáng)光直射現(xiàn)象，乙地則沒有 B.6B.6月月2222日甲地的正午太陽(yáng)高度大于乙地日甲地的正午太陽(yáng)高度大于乙地 C.12C.12月月2222日甲地晝長(zhǎng)大于乙地日甲地晝長(zhǎng)大于乙地 D.D.甲地的地球自轉(zhuǎn)線甲地的地球自轉(zhuǎn)線 速度大于乙地速度大于乙地 N S 甲甲 乙乙 1212月月2222日影長(zhǎng)日影長(zhǎng) 6 6月月2222日影長(zhǎng)日影長(zhǎng) 鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)： 下圖為甲乙兩地，下圖為甲乙兩地，6 6月月2222日和日和1212月月2222日

13、等高旗日等高旗 桿正午的影長(zhǎng)及朝向，甲乙兩地對(duì)比（桿正午的影長(zhǎng)及朝向，甲乙兩地對(duì)比（ ） B 3、太陽(yáng)能熱水器安裝：、太陽(yáng)能熱水器安裝： 探究探究：為使太陽(yáng)能板有效采光集熱，太陽(yáng)能板與地：為使太陽(yáng)能板有效采光集熱，太陽(yáng)能板與地 面的傾角和當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度有何關(guān)系？面的傾角和當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度有何關(guān)系？ +h+h=90=90。 1.1.太陽(yáng)能熱水器傾角的調(diào)整太陽(yáng)能熱水器傾角的調(diào)整 關(guān)系一：關(guān)系一：+H=90+H=90 H 水箱 集熱管 調(diào) 節(jié) 桿 關(guān)系二：關(guān)系二：= 緯度差緯度差 應(yīng)用：應(yīng)用： 我們牟平區(qū)太陽(yáng)能電池板的活動(dòng)支架調(diào)到最大值我們牟平區(qū)太陽(yáng)能電池板的活動(dòng)支架調(diào)到最大值 的日期是？調(diào)到最小

14、值的日期是？說明你的理由的日期是？調(diào)到最小值的日期是？說明你的理由 洛陽(yáng)（洛陽(yáng)（3535N N，112112E E）一學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行了改）一學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行了改 造（如圖），把熱水器裝在一個(gè)大玻璃箱中，并將支架改造（如圖），把熱水器裝在一個(gè)大玻璃箱中，并將支架改 造成活動(dòng)方式。據(jù)此回答造成活動(dòng)方式。據(jù)此回答: : 9月月23日，為使熱水器有最好的日，為使熱水器有最好的 效果，調(diào)節(jié)支架使熱水器吸熱效果，調(diào)節(jié)支架使熱水器吸熱 面與地面的夾角為（面與地面的夾角為（ ） A2326 B35 C6634 D55 B B 跟蹤練習(xí)跟蹤練習(xí) 樓高H與樓間距最小值L（保證冬至日或當(dāng)?shù)卣绫ＷC冬至

15、日或當(dāng)?shù)卣?太陽(yáng)高度最小時(shí)后樓能夠得到光照太陽(yáng)高度最小時(shí)后樓能夠得到光照）的關(guān)系是： H L 前樓前樓后樓后樓 應(yīng)用應(yīng)用 重難點(diǎn)突破重難點(diǎn)突破樓間距和樓高計(jì)算：樓間距和樓高計(jì)算： tan= H/L L=cot H 如何計(jì)算某地的樓間距和樓高？它們之間有什么關(guān)系如何計(jì)算某地的樓間距和樓高？它們之間有什么關(guān)系 問題回顧： 去年去年6 6月，趙亮的父母在月，趙亮的父母在“牟平陽(yáng)光花園牟平陽(yáng)光花園”購(gòu)買了一購(gòu)買了一 套位于一層的住房。今年套位于一層的住房。今年1 1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光 全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天看房時(shí)，小全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天

16、看房時(shí)，小 院內(nèi)陽(yáng)光充足，怎么才過了幾個(gè)月，陽(yáng)光就被擋住了呢？院內(nèi)陽(yáng)光充足，怎么才過了幾個(gè)月，陽(yáng)光就被擋住了呢？ 請(qǐng)你幫趙亮分析一下產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？請(qǐng)你幫趙亮分析一下產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 6月月15太陽(yáng)光太陽(yáng)光 判斷標(biāo)準(zhǔn)以哪個(gè)季節(jié)為準(zhǔn)？具體以哪一天為準(zhǔn)？判斷標(biāo)準(zhǔn)以哪個(gè)季節(jié)為準(zhǔn)？具體以哪一天為準(zhǔn)？ 開發(fā)商如何做才能使其成為名符其實(shí)的開發(fā)商如何做才能使其成為名符其實(shí)的“陽(yáng)光花園陽(yáng)光花園” 位于北緯位于北緯36363434的某療養(yǎng)院，計(jì)算在一幢的某療養(yǎng)院，計(jì)算在一幢2020米高的米高的 樓房北面新建一幢樓房。因?yàn)榀燄B(yǎng)的需要，要求高樓的每樓房北面新建一幢樓房。因?yàn)榀燄B(yǎng)的需要，要求高樓的

17、每 一層一年四季都能曬到太陽(yáng)。新樓至少要距原樓多少米？一層一年四季都能曬到太陽(yáng)。新樓至少要距原樓多少米？ 1.位于北緯位于北緯30的杭州某住宅小區(qū)在規(guī)劃建設(shè)兩幢的杭州某住宅小區(qū)在規(guī)劃建設(shè)兩幢 樓高均為樓高均為30米的住宅時(shí)，其樓間距應(yīng)不小于米的住宅時(shí)，其樓間距應(yīng)不小于 (tan350.7， tan451，tan601.732) A35米米 B40米米 C50米米 D55米米 2.2.某地一幢樓，冬至日正午影長(zhǎng)與樓高相某地一幢樓，冬至日正午影長(zhǎng)與樓高相 等，據(jù)此完成下題。該地正午太陽(yáng)高度是（等，據(jù)此完成下題。該地正午太陽(yáng)高度是（ ） A.2326 B.6634 C.90 D.45 B 跟蹤練習(xí)跟

18、蹤練習(xí) D 拓展練習(xí)：拓展練習(xí)： 2008年是世界人民的奧運(yùn)年，年是世界人民的奧運(yùn)年，3月月24日日11時(shí)時(shí) （東（東2區(qū)區(qū)時(shí)）在雅典的赫拉神廟（區(qū)區(qū)時(shí)）在雅典的赫拉神廟（37058N， 23043E）舉行隆重的奧運(yùn)圣火取火儀式。）舉行隆重的奧運(yùn)圣火取火儀式。 畫面中取火盆口平面與地面的夾角約為畫面中取火盆口平面與地面的夾角約為- 37058 Ha 1 1、通過觀看多媒體演示，理解太陽(yáng)高度與、通過觀看多媒體演示，理解太陽(yáng)高度與 正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠畫圖表正午太陽(yáng)高度的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠畫圖表 示。示。 2 2、通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言描述正午太、通過讀圖和析圖，能用準(zhǔn)確語(yǔ)言描述

19、正午太 陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律，并能畫圖表示陽(yáng)高度的隨緯度、季節(jié)變化規(guī)律，并能畫圖表示 。 3 3、通過對(duì)正午太陽(yáng)高度變化的理解，能夠利用、通過對(duì)正午太陽(yáng)高度變化的理解，能夠利用 該原理解釋樓房的采光問題，樓間距與樓高的關(guān)該原理解釋樓房的采光問題，樓間距與樓高的關(guān) 系的問題。系的問題。 教學(xué)目標(biāo)完成了嗎？教學(xué)目標(biāo)完成了嗎？ 課堂小結(jié)課堂小結(jié): 1、正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律、正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律 2、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算 3、正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用（確定時(shí)間、確定、正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用（確定時(shí)間、確定正正 午日影長(zhǎng)短及朝向午日影長(zhǎng)短及朝向太陽(yáng)能、樓間距）太陽(yáng)能、樓間距） 1.該小組每天量測(cè)影長(zhǎng)時(shí)，北京時(shí)該小組每天量測(cè)影長(zhǎng)時(shí)，北京時(shí) 間應(yīng)為間應(yīng)為 A1200B1240 C