中国 北京夏至日和冬至日太阳方位角和高度角表教学文稿

《正午太阳高度角的变化》教案【三维目标】知识与能力：1、掌握正午太阳高度的概念。

2、通过读图分析正午太阳高度角的变化规律。

3、通过读图计算某地正午太阳高度的大小。

过程与方法：1、合作学习，提出疑问，质疑探究。

2、在读图分析过程中，激发学生探究地理问题的兴趣和动机、从而提高学习的积极性。

情感与态度：结合身边的实际，学习对生活有用的地理，培养学生热爱自然的情怀。

【教学重点】1、正午太阳高度角的变化规律。

2、某地正午太阳高度角的计算。

【教学难点】1、正午太阳高度随季节的变化规律。

2、正午太阳高度角的应用。

【课时安排】 2课时【时间】10月12日、10月13日“加1”：课前预习：课本P，正午太阳高度角变化预习材料，优化设计14页有关太阳高度角的内容。

21第1时导学案提纲：学习目标：1、掌握正午太阳高度的概念。

2、通过读图分析正午太阳高度角的变化规律。

学习重点：正午太阳高度角的变化规律。

学习难点：正午太阳高度随季节的变化规律。

教学“7”环节：一、导。

导入新课，讲明学习目标、重难点。

(图片导入：“阳光花园”的困惑)二、思：自主学习。

问题一、太阳高度的基本概念（理解）1、太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角，简称太阳高度。

2、一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度角。

读太阳高度的日变化图，完成：（1）在图中找出正午太阳高度： H 。

（2）日出和日落时的太阳高度为多少？（3）比较白昼和黑夜太阳高度与0。

的关系。

日出和日落时的太阳高度为0；白昼的太阳高度大于0。

；黑夜太阳高度小于0。

问题二、正午太阳高度角的变化规律（重点难点）1、正午太阳高度的纬度变化活动1，读正午太阳高度角预习材料中的“二分二至日不同纬度的正午太阳高度角”图或地图册P16，完成思考问题。

（1）、读“二分日全球正午太阳高度角”图，思考：太阳直射哪条纬线？比较北回归线、北极圈和北极点三处正午太阳高度的大小？太阳直射赤道；北回归线的大于北极圈，而北极圈得大于北极点这一天，正午太阳高度的纬度分布有什么规律？规律为正午太阳高度自赤道向南北两侧递减。

夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角太阳高度角还是太阳方位角，都跟纬度有关，不确定所在地计算出来的结果都会大大不同。

夏至日太阳到达北回归线上，在北回归线上，太阳高度角在正午（12:00）是九十度。

但是随着纬度的增加，太阳高度角越来越小。

在北极点而上，太阳高度角是0,也就是说在地平线上。

北半球的其他地点，其各时段的太阳高度角从日出时分的0°，到正午时分的最大角度，再到日落时的0度。

太阳高度角在0°到（所在地的维度-23°26′）之间变化。

太阳高度角简称为“太阳高度”(其实是角度)。

太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。

我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。

一般时间太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。

太阳赤纬（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost太阳高度是赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°太阳绕银河系中心公转，绕银河系中心公转周期约2.5×10⁸年。

银河系中心可能有巨大黑洞，但它周围布满了恒星，所以看上去象"银盘"。

这些恒星都绕"银核"公转。

与地球公转不同，这些恒星公转每绕一周离"银核"会更近。

根据太阳活动的相对强弱，太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。

宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球，其性质只随半径而变，而且在任一球层中都是均匀的，其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。

在这种假定下，按照由里往外的顺序，太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。

光球层之下称为太阳内部;光球层之上称为太阳大气。

一、课标分析：1、能从光照图中判读正午太阳高度的变化规律：（1）正午太阳高度的纬度变化规律；（2）正午太阳高度的季节变化规律；（3）掌握正午太阳高度的计算公式；2、运用正午太阳高度的变化规律，结合实例分析生活当中的地理问题（1）确定地方时；（2）确定地理纬度；（3）影子的长短变化与方向；（4）楼间距与楼高、太阳高度的关系；（5）太阳能热水器集热板的倾角；二、教学内容分析：1、教材解读正午太阳高度随纬度和季节的变化是本节内容的重点和难点，对学生来说学习难度较大，教材正是抓住这两点来分析，教材设计了“北半球二分二至日全球正午太阳高度分布图”以及读图思考题，让学生分析二分二至日太阳照射地球的情况以及正午太阳高度随纬度和季节的变化情况。

2、学时：2学时3、知识结构先学习太阳高度角，一天中太阳高度角最大值出现在正午，称为正午太阳高度角。

再学习正午太阳高度角的计算。

正午太阳高度角的计算涉及两个变量，一个是所求地地理纬度，一个是太阳直射点纬度，根据两个变量得出两个正午太阳高度角的规律学习了太阳高度角，就要把它运用到实际生活中。

4、教材重难点教学重点：正午太阳高度随纬度和季节的变化规律，正午太阳高度的计算教学难点：正午太阳高度的计算三、学情分析：学生已初步了解地球公转的特点，具备了基本的读图能力，但对正午太阳高度随纬度和季节的变化规律上的空间思维能力较弱，教师可以通过设问、提问、读图、析图、绘图等将新旧知识搭桥，帮助学生克服认知困难。

四、教学目标：知识与技能：了解太阳高度与正午太阳高度的概念；了解正午太阳高度随纬度和季节的变化规律。

过程与方法：通过画图、演示，总结出正午太阳高度角的变化规律，增强学生画图能力，总结规律的能力遵循传统的认知规律，以图片和生活中的事例引入，引导学生思考，与学生共同探讨最终得出结论。

情感、态度与价值观：通过学习正午太阳高度随纬度和季节的变化规律得出的规律，并将此结论运用到现实生活中，激发学生探究地理问题的兴趣，养成求真求实的科学态度，形成正确的宇宙观。

春分夏至秋分冬至太阳高度【篇一：正午太阳高度的变化规律及其计算】正午太阳高度的变化规律及其计算1．太阳高度与正午太阳高度正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12 时。

非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如下图乙。

2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度变化规律春分夏至秋分冬至纬线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小(2)正午太阳高度的季节变化纬度地带北回归线及其以北地区南北回归线之间的地区南回归线及其以南地区正午太阳高度的变化北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线上一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值3．正午太阳高度的计算如图所示：当太阳直射 b 点时， a 点的正午太阳高度是极昼时寒带地区子夜太阳高度＝ (所求地点纬度＋注意：两地纬度差的求法：①若太阳直射点与所求地点处于同一半球时，纬度差等于大数减去小数；若两地分属不同a．hm 和 hn 不可能在同一天达到最小值 b ．每年有某一时刻hm ＝h nc ．每年约有 6 个月 hmhnd ．任何时候都是 hm≥hn 图示法记忆正午太阳高度的纬度变化规律和季节变化规律：二分二至日正午太阳高度的纬度分布4、正午太阳高度变化规律的应用（1）确定地方时当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12 时。

（2）判断所在地区的纬度当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。

（3）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。

根据日期、时间和当地经纬度计算太阳天顶角和方位角的原理转载中国气象科学研究院王炳忠研究员编写的《太阳辐射计算讲座》。

在开展野外试验的时候，经常需要知道当时的太阳天顶角和方位角，比如测量地物反射率时，需要知道太阳天顶角，来选择恰当的灰板反射率曲线。

进行地物BRDF测量时，更需要知道太阳天顶角。

太阳天顶角和方位角可以通过经纬仪实地测量得到，但是经纬仪携带不便。

只要知道当地经纬度和时间，就可以根据下文的原理，计算得到当时当地的太阳天顶角和方位角。

1日地距离地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。

发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离值R就变得十分重要了。

日地平均距离R0，又称天文单位，1天文单位=1.496×108km或者，更准确地讲等于149597890±500km。

日地距离的最小值（或称近日点）为0.983天文单位，其日期大约在1月3日；而其最大值（或称远日点）为1.017天文单位，日期大约在7月4日。

地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日。

由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用一个数学表达式表述。

为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，即E R=（r／r0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0／r，这并无实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。

我们得到的数学表达式为E R=1.000423＋0.032359sinθ＋0.000086sin2θ－0.008349cosθ＋0.000115cos2θ（1）式中θ称日角，即θ=2πt／365.2422（2）这里t又由两部分组成，即t=N－N0（3）式中N为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。

N0=79.6764＋0.2422×（年份－1985）－INT〔（年份－1985）／4〕（4）2太阳赤纬角地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面，而地球的自转轴称极轴。