正午太阳高度角探究(公开课)

B．0°～90°N
C C．23°26′S～23°26′N D．0°～23°26′N
2.我国北方住宅区的楼房间距理论上应该比南方宽，理由是（ ）
A．北方地形平坦开阔
B．北方冬季白昼时间更长
C．北方正午太阳高度角小
D．南方气候更温暖湿润
3.下图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
北回归线 0 ° 南回归线
夏至日 春秋分 冬至日
90°
同一时间，
离太阳直射 60° 点所在纬度
越近，当地
30° 正午太阳高 度越大。
南极圈
0° 南极
（2）. 正午太阳高度的时间 (季节) 分布规律
正午太阳高度 达到一年中最大
距太阳直射点 最近的一天
既不是最大，又不是最小
正午太阳高度 达到一年中最小
90 ° N
P 23°26′ N
0°
达到全年最大
②南回归线及其以南地区
23°26 ′ S
达到全年最小
90° S
90 ° N
23°26′ N
达到全年最小
0°
23°26 ′ S P
达到全年最大
90° S
（2）.正午太阳高度的季节分布规律 ——纬度相同，不同时间的变化规律 ③北回归线至赤道之间地区
90 ° N
西侧，可知该地的经度为30°E，A项正确。
小题2:因为题干并没有交代图示为具体哪一日的正午太阳高度，因此根据题目中正午太阳高度计算
公式分别计算出夏至日和冬至日的当地纬度即可。夏至日：45°=∣φ -23.5°∣，计算出该地纬度为
68.5°；冬至日：45°=∣φ +23.5°∣，计算出该地纬度为21.5°，即该地的纬度介于21.5°和68.5°

正午太阳高度角公式
不同纬度的正午太阳高度变化曲线
90°
●
60°
●
30°
●
10°N正午太阳高度 30°N正午太阳高度
0° 春分
●
夏至
秋分
冬至
春分
例.图5中，当 a、c值相差为20°时，该地的纬度值是 A．23°N B．63°N C．3.5°N D．27°N
例.读图7，某经线上有一点M，虚线为过M点地面垂直线， L1、L2分别是二至日正午太阳光线。当角α 、β 之差小 于6°时，M点的纬度范围是 A ．3 °N ～3 °S B．6°N～17.5°N C．3°N～17.5°N或3°S～17.5°S D．17.5°S～23.5°S或17.5°N～23.5°N
正午太阳高度 最大值 M
N
21～22 题图 日期
例.(2012浙江卷)地表点Q与太阳直射点所在纬线之间的 纬度差为α ，其正午太阳高度为H。若H等于α ，则Q点 的纬度变化范围是 A.21.5º至68.5º B.11.5º至68.5º C.21.5º至78.5º D.11.5º至45º
例.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。图5示意遮阳板设计原理，据此回答.
例.右图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意 图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90°，则乙 位置太阳高度为 A.47° B.43° C.23.5° D.21.5°
例.图7中，赤道上P点与经线上Q点的正午太阳高度相 等，P点位于O点以西，弧OP与O Q相等。当O、P经度差 最大时， P点经度为 A．153°E B．176.5°E C．171.75°W D．113°W
A
●
N B ● 30°

②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′。
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。
66.5
0
南 极 圈 南寒带 0 90
天文特征
有极昼极夜现象
既无太阳直 射,又无极昼 极夜现象
气候特征
北寒带带
北 回 归 线 赤热
有太阳直 射现象
带 道
终年 炎热
南 回 归 线
南温带
南 极 圈 南寒带
2、气候四季（北温 带许多国家） 春季：3、4、5月 夏季：6、7、8月 我国四季以四立划分四季。 秋季：9、10、11月 欧美四季以二分二至划分四季 冬季：12、1、2月
五 带 的 划 分
66.5
0
90 北寒带 北 极 圈
0
北温带
23.5
0
北 回 归 线
0
0
热 赤
0
带 道
23.5
南 回 归 线
南温带
赤道地区 递变规律 一年有两次最大值(春分、秋分)，两次最小值 (夏至、冬至) 来增去减(直射点向本地所在纬线移来，则正午 太阳高度增大，移去则减小)
(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′。
北回归线及其 一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值 以北地区 (12月22日前后)

H
а
例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能 热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热板 与地面夹角的为（ ） A.6.5° B.30° C.53.5° D.60°
a＝直射点与所求点的纬度间
隔
a ＝30°＋ 23.5°
冬至
＝ 53.5°
例3.某校所在地(120º E、40º N)安置一台太阳能热水器， 为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。
h H L
图
（2）太阳能热水器的安装角度
读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？
（2）太阳能热水器的安装角度 安装角度a=90°－H(正午太阳高度角)
基本原理
正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节
基本原理是太阳高度随季 节而变 , 但始终要使太阳光 线与太阳能热水器真空吸 热管保持最大夹角 , 以取得 最好的吸热效果。在右图 直角三角形中 , 某天的正午 太 阳 高 度 角 H=90°-|φ-δ|, 则а= 90°-H=|φ-δ|,即太阳 能热水器与地面的最佳夹 角应该是直射点与当地地 理纬度的差值。
• 二分日：由赤道向南北两侧递减 • 夏至日：由北回归线向南北两侧递减 • 冬至日：由南回归线向南北两侧减
春秋分正午太阳高度的纬度变化
太阳直射点：
赤道
正午太阳高度：
由赤道向南北两侧 递减
夏至日正午太阳高度的纬度变化
太阳直射点：
北回归线

正午太阳高度：
由北回归线向 南北两侧递减
冬至日正午太阳高度的纬度变化
太阳直射点：
南回归线
正午太阳高度：
由南回归线向南 北两侧递减
二分二至日不同纬度正午太阳变化示意图

区正午太阳高度逐渐增
，
12月22日 的最大值，
地区正午太阳高度达到一年中
达到最小值。
大
南回归线及其以南
北半球
1下列日期中，北京正午太阳高度最小的是： A．6月1日 B．7月1日
C．10月1 日 D．元月1日
2赤道上一年中什么时候正午太阳高度最小？ 夏至与冬至日（因为这时直射点在回归线上，赤道距离回归线最远 ）
夏至日直射点在北回归线上，北极圈内为极昼，南 极圈内为极夜。 冬至日直射点在南回归线上，北极圈内为极夜，南 极圈内为极昼。
春秋分正午太阳高度的纬度变化
由赤道向南北两侧递减 太阳直射点： 正午太阳高度： 赤道
夏至日正午太阳高度的纬度变化
太阳直射点： 正午太阳高度：
由北回归线向 南北两侧递减 北回归线
A 16º34′
C
40º
B 63º26′ D23º26′
02.
01.
关于南半球正午太阳 高度角变化的规律， 正确的是（ ）
03.
A.秋分日后逐渐变 大 B.春分日后逐 渐变大
C.夏至日达到最小值 D.冬至日达到最大 值
读“太阳光照示意图”，回答下列问题：
(1)请在图中标注太阳高度 为0度，地方时为8点的点 M。
(2)地球表面C点有一物体
沿CD向D运动，其方向向
23.5°S
0°
23.5°N
66.5°N
90°N
（2）正午太阳高度的季节变化规律
1）直射点北移（12月22到6月22日）：北回归线及其以北地
区正午太阳高度逐渐增
，
大
6月22日 最大值，
北回归线及其达以到北最小地值区。正午太阳高度达到一年中的
南半球

18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。——谢觉哉、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。 13、你想过普通的生活，就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活，就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平，想要最好，就一定会给你最痛。
自主学习正午日影长短及方向

-
1
一、基础知识：
1、概念——太阳光线与地面之间的夹角 ⑴ 夜半球的太阳高度一律为负数。 (2)晨昏线上太阳高度一律为0°。 (3)正午太阳高度=90 °－ 该点与太阳直射点的纬度差。 （地方时为12点的太阳高度。纬度差的计算：以赤道为参 照物，同侧相减，异侧相加。） 2、太阳高度日变化的描述 （1）在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天中是没有 变化的，其太阳高度等于太阳直射点的纬度。（如图甲） （2）非极点地区，太 阳高度在一天之中是 不断变化的，有一个 最大值，那当地的 正午太阳高度。（如
Ｃ、22°N或22°S
Ｄ、40°30′N或40°30′S
一年(3个月内)有两次
阳光直射，该地位于
南北回归线之间
这个时段内正午太阳高度最小值为 88．5度,直射点在回归线上
正午太阳高度就差多少 度，纬度差多少度
-
23.5
22°
23.5
6
三、应用
1、确定地方时：
规律：某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时 是12时
那么在两幢楼间距不变的情况
下，南楼的高度最高约为（ B
）
A.20米
B.30米
C.40米
D.50米
-
13
5、计算热水器的安装角度
规律：太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，太阳能热 水器集热面与地面夹角同正午太阳高度互余
【例5】读图，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 23°26′N，110°W
①A.23°26′N ②A.90°N ③A.0° ④A.23°26′N
B.46°52′N B.66°34′N B.23°26′N
B.46°52′N
C.66°34′N C.23°26′N C.90°N C.90°N

某校所在地(120ºE、40ºN)安顿一台太阳能热水器，为充 分利用太阳能，根据太阳高度旳季节变化调整其支架倾 角。经过计算判断下列四图做法是否正确。
A 16º34′
B 63º26′
C 40º
D 23º26′
若图中四条线分别代表赤道、北极点、北回归线、北极 圈上不同纬度旳太阳高度年变化，请判断图中a、b、c、 d 分别代表哪条纬线上旳正午太阳高度年变化 。
不同地点太阳高度旳年变化图
在北半球夏至日，上海(31°N附近)、 广州（23.1°N）、海口(20°N)、拉 萨（29.6 °N）四地，正午太阳高度从 大至小旳排列是
② 太阳能热水器旳安装倾角＝纬度差(即本地纬 度和太阳直射点纬度旳差值)。
6、洛阳（112°E，35°N）一学生对太阳能热 水器进行了改造（如图）， 把热水装在一种大玻 璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答
9月23日，为使热水器有最佳旳效果，调整支 架使热水器吸热面与地面旳夹角为D（ ）
A.23°26′B.35° C.66°34′ D.55° 7、在29.6°N附近旳日光城拉萨安装太阳能热 水器，为了充分利用太阳能，应尽量使一年内正 午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面交 角旳调整幅度约为（ ）： A、23°26´ B、30° C、46°52´ D、60
夏至日到达最小值，冬至日到达最大值
③南北回归线之间：
赤道以北，两次直射时为最大,正午太阳 高度为90° ，冬至日到达最小值；赤道 上，二分日为最大，两至日最小，正午 太阳高度为66°34′ ；赤道以南，两次 直射时为最大，夏至日到达最小值。
任一地点，一年中离太阳直射点所在纬 度近来时，正午太阳高度达最大值，反 之达最小值。北回归线及其以北地域， 夏至日时正午太阳高度达一年中最大值， 冬至日时达最小值；南回归线及其以南 地域，冬至日时正午太阳高度达一年中 最大值，夏至日时达最小值；南北回归 线之间地域，太阳直射时正午太阳高度 达一年中最大值，离太阳直射点所在纬 度最远时达最小值。

知识回顾
• 1.太阳直射点的回 归运动 • 2.正午太阳高度角 的变化规律
春分、秋分
N
0° 23°26′
66°34′ 90°
66°34′
23°26′
S
0°
由 赤 道 向 南 北 两 侧 递 减
冬至
N
90°
S
由南回归线向两侧递减
夏至
N
90°
S
由北回归线向两侧递减
正午太阳高度角的变化规律
(1)离直射点越近,正午太阳高度越大 Nhomakorabea练习
补充练习： 第2、5题
正午太阳高度角的应用
• (1).利用杆影测地理坐标; • (2).太阳能热水器倾角的调整； • (3).楼间距的求算。
补充练习：第7、8题
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
太阳能热水器 的倾角调整
水箱
受热板之间成 直角。
太阳能热水器集热管 的倾角和正午太阳高 度角的关系为：
集热管
α
H
调 节 杆
a＋H=90º
练习
补充练习： 第11题
楼间距的求算
太阳高度 越低，楼 距越远
底楼终年采 光条件：太 阳高度最小 时也有光线 照射
以我国为例 南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度 为H，则最小楼间距为： L=h/tanH 北楼 南楼
h
H
楼间距L
练习
补充练习： 第15、16题
同步练习P14--112,113
与直射点 纬度相差 1度,H就 相差1度
N (2)与直射点纬度相差1度,H就相差1度 0°
23°26′
66°34′ 90° 66°34′ 23°26′