1.3正午太陽(yáng)高度解析

正午太陽(yáng)高度的變化內(nèi)鄉(xiāng)縣高級(jí)中學(xué)高一地理組

本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)一.理解太陽(yáng)高度與正午太陽(yáng)高度的概念。二.分析得出正午太陽(yáng)高度變化的規(guī)律。（重、難點(diǎn)）三.推導(dǎo)正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算公式。四.列舉生活中受正午太陽(yáng)高度變化影響的事例。

太陽(yáng)高度：太陽(yáng)光線對(duì)地平面的夾角；

正午太陽(yáng)高度：當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為正午（12：00）時(shí)的太陽(yáng)高度，也是一天中最大太陽(yáng)高度。地平面h（2）正午太陽(yáng)高度請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察并注意一下幾個(gè)方面：1、太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度與出現(xiàn)極晝或極夜的

最低緯度的關(guān)系2、極地的太陽(yáng)高度與太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度的關(guān)系3、同一緯度的正午太陽(yáng)高度怎樣？4、以太陽(yáng)直射點(diǎn)為對(duì)稱的兩地的正午太陽(yáng)高度關(guān)系怎樣5、正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律如何請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察并注意下幾個(gè)方面：1、太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度與出現(xiàn)極晝或極夜的

最低緯度的關(guān)系(互余)2、極地的太陽(yáng)高度與太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度的關(guān)系（相等）3、同一緯度的正午太陽(yáng)高度怎樣？(相等)4、以太陽(yáng)直射點(diǎn)為對(duì)稱的兩地的正午太陽(yáng)高度關(guān)系怎樣

(相等)5、正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律如何

二、正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律（難點(diǎn)突破）⑴空間變化----在同一時(shí)間，正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化（同時(shí)不同地）⑵時(shí)間變化----在同一地點(diǎn)，正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)的變化（同地不同時(shí)）北半球春秋分日

北半球夏至

北半球冬至⑴空間變化規(guī)律—緯度變化規(guī)律----在同一時(shí)間，正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化春、秋分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減

冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減

正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律—由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)對(duì)稱遞減。同一時(shí)間，離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度越近，當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度越大。

跟蹤訓(xùn)練：規(guī)律：由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。離直射點(diǎn)越近，太陽(yáng)高度角越大。同緯度正午太陽(yáng)高度相同1、想一想：比較各點(diǎn)正午太陽(yáng)高度的大小答案：G=E>A=B>F>C>D季節(jié)變化規(guī)律②南回歸線及其以南地區(qū)①北回歸線及其以北地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵時(shí)間變化規(guī)律—----在同一地點(diǎn)，正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)的變化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP達(dá)到全年最大達(dá)到全年最小P季節(jié)變化規(guī)律④南回歸線至赤道之間地區(qū)③北回歸線至赤道之間地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵時(shí)間變化規(guī)律—----在同一地點(diǎn)，正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)的變化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP達(dá)到全年最大達(dá)到全年最小P季節(jié)變化規(guī)律⑤赤道地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵時(shí)間變化規(guī)律—----在同一地點(diǎn)，正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)的變化P達(dá)到全年最大同一地點(diǎn)，離最大正午太陽(yáng)高度所處日期越近，當(dāng)日正午太陽(yáng)高度越大。

總結(jié)：變化規(guī)律⑴空間變化----正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)對(duì)稱遞減。⑵時(shí)間變化----正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律同一時(shí)間，離太陽(yáng)直射點(diǎn)（最大正午太陽(yáng)高度）所在緯度越近，當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度越大。（因此：已知某一正午太陽(yáng)高度角，一般有兩條緯線等于此度數(shù)）。同一地點(diǎn)，離最大正午太陽(yáng)高度所處日期越近，當(dāng)日正午太陽(yáng)高度越大。對(duì)于北回歸線及其以北地區(qū)，夏至?xí)r正午太陽(yáng)高度最大，冬至?xí)r最小南回歸線及其以南地區(qū)，冬至?xí)r正午太陽(yáng)高度最大，夏至?xí)r最?。荒媳被貧w線之間，直射時(shí)正午太陽(yáng)高度最大，并且該地若在北半球則冬至日正午太陽(yáng)高度最小，若該地位于南半球則夏至日正午太陽(yáng)高度最小。(3)最值：直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)達(dá)一年中最大值，整個(gè)南半球達(dá)一年中最小值；直射南回歸線時(shí)，南回歸線及其以南地區(qū)達(dá)一年中最大值，整個(gè)北半球達(dá)一年中最小值。2、北半球夏至日，下列城市正午太陽(yáng)高度由大到小的排列正確的是（）

A．廣州、北京、哈爾濱、杭州

B．哈爾濱、北京、杭州、廣州

C．廣州、杭州、北京、哈爾濱

D．哈爾濱、廣州、北京、杭州C

跟蹤訓(xùn)練：3、比較南陽(yáng)5月1日、7月1日的正午太陽(yáng)高度的大小。

故5月1日＜7月1日與6月22日的日期差：5月1日＞7月1日A.甲>乙>丙>丁B.乙>丙>甲>丁C.乙>甲>丙>丁D.丁>丙>乙>甲4、

若圖中丁地為極晝時(shí)，圖中四地正午太陽(yáng)高度由大到小的正確排序是（）B（1）A、D、E三點(diǎn)正午太陽(yáng)高度從大到小的排列順序是

，這一天正午太陽(yáng)高度與E點(diǎn)相等的另一條緯線的緯度是

。19°42′ND＞A＞E5、讀下圖（陰影部分表示黑夜），回答下列問(wèn)題。三、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算

H=90°－∣φ±δ∣

所求地和直射地的緯度差表示所求地的地理緯度表示直射點(diǎn)的地理緯度兩地在同一半球取減號(hào)兩地在不同半球取加號(hào)Φ：δ：±：（同－異＋）正午太陽(yáng)高度的計(jì)算A地正午太陽(yáng)高度＝90°—A地緯度與太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度之差例1：夏至日和冬至日北京（40°N）的正午太陽(yáng)高度各是多少？40°N0°23°26′N23°26′S夏至緯度差為：40°—23°26′冬至緯度差為：40°+23°26′夏至日北京的正午太陽(yáng)高度為：90°—（40°—23°26′）=73°26′冬至日北京的正午太陽(yáng)高度為：90°—（40°+23°26′）=26°34′極點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度=該日直射點(diǎn)的緯度2）確定房屋朝向

為了獲得更充足的太陽(yáng)光線，確定該房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在位置有關(guān)?！疽?guī)律】北回歸線以北地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南；南回歸線以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。3）判斷日影長(zhǎng)短及方向

日影朝向與太陽(yáng)照射方向相反，日影長(zhǎng)度與太陽(yáng)照射角度成反相關(guān)關(guān)系?！疽?guī)律】正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；反之，正午太陽(yáng)高度越小，則日影越長(zhǎng)。4、正午太陽(yáng)高度相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用1）確定緯度【練習(xí)】夏至日某地的正午H=66°34′，則該地的地理緯度是多少？----0°緯線或46°52′N2006年6月，趙亮的父母在“陽(yáng)光花園”購(gòu)買了一套位于一層的住房。2007年1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光全被前排樓房擋了。他感到很困惑，那天看房時(shí)，小院內(nèi)陽(yáng)光充足，怎么才過(guò)了幾個(gè)月，陽(yáng)光就被擋住了呢？你能結(jié)合上圖幫趙亮分析一下原因嗎？南南ＨＬα

例1北緯38°一開(kāi)闊平地上，在樓高為H的樓房北面蓋新樓，欲使新樓底層全年太陽(yáng)光線不被遮擋，兩樓距離不小于（1999年廣東卷）（）A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)4）計(jì)算樓距解題的關(guān)鍵是計(jì)算出當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣?yáng)高度α和影長(zhǎng)（Ｌ）。樓間距離≥Ｌ=H×cotα興建房屋時(shí)，應(yīng)該使房屋的朝向與當(dāng)?shù)刈游缇€成30°—60°夾角5）計(jì)算熱水器的安裝角度

讀右圖，觀察、思考、理解。

要想最大限度地利用太陽(yáng)能資源，就必須通過(guò)對(duì)集熱面與地面夾角a的調(diào)整，使集熱面與太陽(yáng)光線始終垂直。由于太陽(yáng)光線與地面的夾角H即當(dāng)?shù)氐奶?yáng)高度角，故夾角a與H互為余角。安裝角度a=90°--H(正午太陽(yáng)高度角)=當(dāng)?shù)啬橙照缣?yáng)高度角的余角=緯度間隔=︱28.5°±δ︱Hα=90°－H=90°－〔90°－︱28.5°±δ︱〕

例：平江一中（28.5°N）某教工宿舍樓頂安裝太陽(yáng)能熱水器，為了使熱水器最大限度的獲得太陽(yáng)光熱，集熱管與樓頂?shù)膴A角應(yīng)是多少？α當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)緯度之差集熱管/板

例某校所在地（120°E，40°N）安置一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，為了獲得最多的太陽(yáng)光熱，提高利用效率，需要根據(jù)太陽(yáng)高度的變化隨季節(jié)調(diào)整其支架傾角，下列四幅日照?qǐng)D中與熱水器安置方式搭配不合理的是0°23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S90°′N90°′SAB正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律—由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)對(duì)稱遞減。北半球夏至二分日北半球冬至同一時(shí)間，離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度越近，當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度越大。δ

Hφ12點(diǎn)太陽(yáng)直射點(diǎn)ABαβ3.正午太陽(yáng)高度的計(jì)算如右圖，圖中A為太陽(yáng)直射點(diǎn)，其緯度為δ，B點(diǎn)緯度為φ，H為B點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度。請(qǐng)用圖解法求B點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度H與當(dāng)?shù)鼐暥圈?、太?yáng)直射點(diǎn)緯度δ之間的關(guān)系，并歸納求各地正午太陽(yáng)高的通用公式。

H=90°－︱φ－δ︱

3.正午太陽(yáng)高度的計(jì)算δHαβφ12點(diǎn)太陽(yáng)直射點(diǎn)A′B如右圖，圖中A為太陽(yáng)直射點(diǎn)，其緯度為δ，B點(diǎn)緯度為φ，H為B點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度。請(qǐng)用圖解法求B點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度H與當(dāng)?shù)鼐暥圈?、太?yáng)直射點(diǎn)緯度δ之間的關(guān)系，并歸納求各地正午太陽(yáng)高的通用公式。

H=90°－（φ＋δ）

δ

Hαβφ12點(diǎn)太陽(yáng)直射點(diǎn)δHαβφ12點(diǎn)太陽(yáng)直射點(diǎn)A′BBA

H=90°－∣φ±δ∣

表示所求地的地理緯度表示直射點(diǎn)的地理緯度兩地在同一半球取減號(hào)兩地在不同半球取加號(hào)Φ：δ：±：（同－異＋）所求地和直射地的緯度差3.正午太陽(yáng)高度的計(jì)算2）確定房屋朝向

為了獲得更充足的太陽(yáng)光線，確定該房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在位置有關(guān)?！疽?guī)律】北回歸線以北地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南；南回歸線以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。3）判斷日影長(zhǎng)短及方向

日影朝向與太陽(yáng)照射方向相反，日影長(zhǎng)度與太陽(yáng)照射角度成反相關(guān)關(guān)系?！疽?guī)律】正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；反之，正午太陽(yáng)高度越小，則日影越長(zhǎng)。4、正午太陽(yáng)高度相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用1）確定緯度【練習(xí)】夏至日某地的正午H=66°34′，則該地的地理緯度是多少？----0°緯線或46°52′N①赤道地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°SP達(dá)到全年最大3）判斷日影長(zhǎng)短及方向

日影朝向與太陽(yáng)照射方向相反，日影長(zhǎng)度與太陽(yáng)照射角度成反相關(guān)關(guān)系?！疽?guī)律】正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；反之，正午太陽(yáng)高度越小，則日影越長(zhǎng)。ll冬至夏至(max)(min)ll春分秋分影子朝北與朝南一樣多==③南回歸線至赤道之間地區(qū)②北回歸線至赤道之間地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP達(dá)到全年最大達(dá)到全年最小Pll夏至冬至(max)(min)l(min)(max)ll直射日冬至夏至l直射日影子朝北多余朝南影子朝南多余朝北﹤﹤⑤南回歸線及其以南地區(qū)④北回歸線及其以北地區(qū)達(dá)到全年最小達(dá)到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP達(dá)到全年最大達(dá)到全年最小P冬至夏至(max)(max)(min)(min)llll夏至冬至影子朝北影子朝南﹤