正午太阳高度的应用

A.23º26′
B.66º34′
C.90º
D.45º
⑵该地的纬度是--------------------------------------（ D ）
① 23º26′N ② 21º34′N ③ 25º26′S ④ 68º26′S
A. ①②
B.②③
C.③④
D.②④
α
集热管 β
调 节
α杆
例2.当地（42ºN）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？
解：冬至日当地正午太阳高度α为 24º 34′
热水器集热管的倾角 β=90º—α 即 β =90º—24º34′ =65º26′
集热管 β
水箱
调 节
α杆
例3.某校所在地(120ºE、40ºN)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。
1.正午太阳高度分布的基本规律是什么？
2.当地正午太阳高度最大值和最小值分别出现 在什么时候？
90 60 30
0
N
① ② ③
60
30
0
30
60
正午太阳高度的分布规律
90 60
30
0
S
一、正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数)
例1.计算当地(大约42ºN)在二分二至日时的正午太阳高度角。
A 16º34′
B 63º26′
C 40º
D 23º26′
2、房地产开发中前后楼间距与楼高的关系
楼高H与楼间距最小值L（保证冬至日后楼能够得到光照） 的关系是：tanα= H/L

某中学(360N，1130E)一学生对太阳能热水器进行改 造如图所示，将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：
当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效果，调节活动支 架，使热水器吸热面
B 与地面的夹角为( ) A．23.50 B．59.50 C．66.50 D．360
正午太阳高度的应用
赤道至北回
南北回归线之 归线之间
间
赤道至南回
归线之间
赤道
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
冬至日
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
夏至日
春、秋分日
夏、冬至日
（4）正午太阳高度的变化规律
纬线：“来增去减”
同一地区，不同时间的正午太阳高度变化（季节变化）
• 直射点向某地移来，即 距某地越来越近， 某地的正午太阳高度（角）越来越大
• 直射点由某地移走，即 距某地越来越远， 某地的正午太阳高度（角）越来越小
北京，9月，40 ° N Q1：未来两个月阳光照进来的位
置会怎么变？
A：直射点南移（移走），H会变小。
（4）正午太阳高度的变化规律
南北回归线之间 回归线上
回归线至极圈
极圈至极点
1年/两次直射
1年/无直射且正
1年/一次直射 1年/无直射 午太阳高度为零
第一章第二节 地球公转的地理意义
学习目标
1、理解公转地理的意义。 2、掌握正午太阳高度的变化规律及其计算。 3、根据太阳视运动的原理，判断日出日落的方位 。
正午太阳高度
（1）太阳高度和正午太阳高度
①太阳高度 太阳光线与地平面的夹角
②正午太阳高度 一天中最大的太阳高度
（2）正午太阳高度特点

8、下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬 度可能为（ C ） Ａ、90°N－23°26′N Ｂ、90°S－23°26′S 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
23.5
22°
23.5
45° 45°
a
b
(2)四地自北向南排列，依次是( D )
D．甲、丙、乙、丁
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。
北半球 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南
南半球 ,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落 南 日出 北 南
日落 北 日出
6．太阳能热水器的倾角调整
1．确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时，也就是说 太阳直射点所在经线的地方时为12时，由此可以根据地方时 的计算方法推算出地球上任何一条经线的地方时。
2．确定地理纬度
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“正午太阳高度计算公式” ，求出 当地的地理纬度。 练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为82°而 此时北京时间为11：00点，那么此地的地理坐标可能是？ 31026N、1350E 15026N、1350E
下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度 变化图。图中反映12月22日竿影长度的点是 A．① B．② C．③ D．④ C
α
OLeabharlann P′15、(2010·安徽高考)11月22日，某地理研究性学习小组在观 测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部(如右 图所示)，在甲楼顶层GPS测得纬度为31.8366°、经度为 117.2179°、高程为96 m。完成（1）（2）题。 （1）隔25小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼( B ) A．二层西部 B．四层东部 C．五层西部 D．七层东部

正午太阳高度的应用举例1.确定所在地的纬度,进而判断该地的其他地理特征。

例1.某天文兴趣小组在m地用量角器测北极星的高度(如下图所示)。

次日,当太阳位于m地的正南方时,收音机里传出“现在是北京时间14点整”那么m地的地理坐标是。

■(答案:30°n 90°e)2.确定地方时。

当某地太阳高度达一天中的最大值时,此地的地方时应为正午12时。

(见例2)3.判断日影长短和方向。

正午太阳高度越大,日影越短;反之日影越长,且日影方向总背向太阳。

例2.某学校(110°e)地理兴趣小组在平地上用立杆测影的方法,逐日测算正午太阳高度。

如图,垂直竖立一根2米长的杆op,正午时测得杆影长op′,通过tana=op/op ′,算出正午太阳高度a。

据此完成(1)~(3)题■(1)该小组每天量测影长时北京时间应为。

(2)下列是该小组绘制的连续一年多的杆影长度变化图。

图中反映3月21日杆影长度的点是。

■(3)该学校大约位于。

答案:(1)12:40 (2)4 (3)21.5°n4.确定房屋朝向。

北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋门窗朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋门窗朝北。

例3.甲、乙、丙是三幅地处不同纬度的三座房屋二至日时的阳光照射情况下(a或b)图,请图后回答:■(1)对三地地理位置判断正确的是( )a.三地可能都位于北半球b.甲地可能位于赤道与北回归线之间c.乙地可能位于南温带d.丙地可能位于北温带(2)当甲图在a代表的节气时( )a.开普敦为多雨季节b.北京正午太阳高度达最大值c.悉尼昼短夜长d.巴尔干半岛南部出现多雨季节答案:(1)b (2)d5.计算楼间距、楼高。

为了更好地保持各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离,如下图,南楼高为h,该地冬至日正午太阳高度为h,则最小楼间距为:l=hcoth■例4.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,请读下图和所给相关条件回答。

∵α+H＝90° H＝90°-纬度差 ∴α＝90°-H ＝90°-（90°-纬度差） ＝纬度差 即：热水器的倾角等于纬度差
例4.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。下列 四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是 D
例3、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。 （cot 30°≈1.732 cot 45°=1 cot 60°≈0.58) （1）新楼至少要距原楼多少米？ 34.7 m
解题思路：为保证新楼的每一层一年四季都能晒到太阳，则两 楼的间距应大于等于南楼的最大影长，即冬至日的影长
正午太阳高度的应用
正午太阳高度的应用
1、确定地方时、日期 2、利用正午太阳高度确定当地纬度 3、确定房屋的朝向 4、利用正午太阳高度确定日影长短及方向
5、确定楼高、楼距
6、太阳能热水器的倾角调整
1．判断日影长短及方向
地面
直射点 影子 无影子 较长
影子更长
日影方向与太阳光线方向相反 太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。 正午是一天中日影最短的时刻。
例1：我国某中学地理兴趣小组在3月21日这天，对该校附近5米高 的电线杆的影子进行测量，其结果如下： 北京 时间 影长 11:30
5.3
11:35
5.1
11:40
5
11:50
5.3
11:55
5.5
12：00 12:05
5.6 5.7
（45°N，125°E） 求该校的地理坐标： 正午日影的朝向是北
。
例2： ①右上图是某地理兴趣小组绘制的连续一年多的 竿影长度变化图，图中反映3月21日竿影长度的点是（ ） A.① B.② C.③ D.④ ②该学校大约位于（ ） A.21.5°N B. 21.5°S C. 45°N D. 45°S

楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。 水箱
其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图所示)。
集热管
α
H
调 节 杆
1.下列地区中，使用太阳能热水器效果最好
的是（ C ） A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番
2.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值 时（ A ） A.冬至日 B.夏至日 C.春分日 D.秋分日
日出
日落
直射在赤道时，全球均为正东升正西落。 极点上太阳全天位于地平线上无升落。
直射北半球时，太阳是从哪里升起，在哪儿落下？
太阳直射点在北半球时，地球上（除极昼、极夜 地区）日出东北，日落西北；极昼区日出正北， 日落正北；北极点无升落，太阳高度无日变化， 等于直射点的纬度。
直射南半球时，太阳又是从哪里升起，在哪儿落下？
日影越短，)
正午是一天中日影最短的时刻。 影子的朝向和太阳照射方向相反
朝向
和太阳照射 方向相反
日影
长短
太阳高度
1、正午是一天中日影最短的时刻。 2、太阳直射点上，物体的影子缩短为0； 正午太阳高度越大，日影越短；反之，日 影越长。(离太阳直射点越近，正午太阳高度越
大，日影越短，)
直射北半球时，太阳是从哪里升起，在哪儿落下？
知识点小结
1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结果 2、在一年内，只有二分日全球太阳东升西落 北半球夏半年时，全球太阳东北升,西北落 南半球夏半年时，全球太阳东南升,西南落 3、北回归线以北地区太阳最高时在正南， 南回归线以南地区太阳最高时在正北 4、 正 午 时 南北回归线内，太阳有直射、南射和北射 北回归线上，太阳有直射和南射 南回归线上，太阳有直射和北射 北回归线以北，太阳终年南射 南回归线以南，太阳终年北射

北
东
• 例：（2003年江苏）某学校（110⁰E）地理兴趣小组在平 地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图1， 垂直竖立一根2米的竿OP，正午时测得竿影长OR通过tanα ＝OP/OR算出正午太阳高度α 。据此回答： • 1、该小组每天测量影长时，北京时间是（ B ） A、12：00 B、12：40 C、11：20 D、11：00 • 2、该学校大约位于（ A ） A、21.5⁰N B、 21.5⁰S C、 45⁰N D、 45⁰S
正午太阳高 度的应用
华润高中 夏应全
一、确定地方时 • 1、当某地太阳高度达到一天中最大值时， 日影最短，当地地方时为12点； • 2、当某地太阳高度达到一年中最大值时， 日影最短，当地地方时为12点； • 3、直射点的地方时为12点。
二、物影的判断
• 1、正午太阳光的来向： 根据直射点与该地的方位来判断 • 2、光照与日影的关系 （1）有太阳照射才有影子，无太阳照射则无 影子（极夜时无影子）；太阳高度越大， 影子越短，反之越长，直射时无影子；一 天之中日出日落时影子最长，正午最短； 一年中正午太阳高度最大时影子最短，反 之最长。
三、与房屋采光的关系 • 1、一般情况下，正午太阳高度角越大，照 射到房间内的面积越小，反之越大，所以 夏季照射面积小，冬季照射面积大。 • 2、北回归线以北地区，正午太阳光线从南 窗射入；南回归线以南地区，正午太阳光 线从北窗射入；回归线之间的地区南窗和 北窗均可射入。
N
s
N
s
N
s
N
s
N
s
四、与楼房间距的关系
• 例：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：（ D ）

下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬度可能为
（ ）C
Ａ、90°N－23°26′N Ｂ、90°S－23°、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
以直射纬线为界，位于同一侧的 纬线，正午太阳高度差多少度， 纬度就差多少度
②
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
D.90°N D.0°
D.66°34′N
D.66°34′N
第七页，编辑于星期三：三点 三十六分。
第七讲 正午太阳高度角的应用
第一页，编辑于星期三：三点 三十六分。
一、正午太阳高度的计算
正午太阳高度H=90 °－ （当地纬度－太阳直射点的纬度）
（纬度差的计算：以赤道为参照物，同侧相减，异侧相加。）
延伸：以直射纬线为界，位于同一侧的纬线，两地纬度相差多少度，正 午太阳高度就差多少度。
【例】如图所示的日期，
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
C
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
D.汕头、海口、新加坡、北京
第二页，编辑于星期三：三点 三十六分。
二、正午太阳高度的应用
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
23.5 22°
23.5

正午太阳高度的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ午太阳高度的应用
（1）判断日影长短及方向： 判断日影长短及方向： ——太阳直射点上，物体的日影为零 正午太阳高度越大， ——太阳直射点上，物体的日影为零。正午太阳高度越大，日影越 太阳直射点上 短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向与太阳方向相反 。 正午太阳高度越小，日影越长 且日影方向与太阳方向相反 cotH=影长/垂直物体的长度（ 为某日的正午太阳高度） cotH=影长/垂直物体的长度（H为某日的正午太阳高度） 影长 ——北回归线以北的地区，正午时太阳始终位于正南方向，故一 ——北回归线以北的地区，正午时太阳始终位于正南方向， 北回归线以北的地区 正南方向 年中正午日影总是指向正北方向。南回归线以南的地区则相反。 正北方向 年中正午日影总是指向正北方向。南回归线以南的地区则相反。 赤道上半年指向正南，半年指向正北。 赤道上半年指向正南，半年指向正北。 巩固练习： 巩固练习： 北京天安门广场上的国旗旗杆的影子与旗杆等长时， 1、北京天安门广场上的国旗旗杆的影子与旗杆等长时，阳光直 射的纬线是：（北京地理纬度为：40º ：（北京地理纬度为 射的纬线是：（北京地理纬度为：40ºN）： C B、 D、23º A、5ºN B、0º C、5ºS D、23º26'N
6.雨棚安装： 6.雨棚安装： 雨棚安装
• 正午太阳高度角，在设计城市居室日照状况中 正午太阳高度角， 越来越广泛应用。 越来越广泛应用。如雨棚安装需要利用正午太 阳高度角来指导等。要求： 阳高度角来指导等。要求： 当正午太阳高度为最大时，雨棚仍不遮挡房 当正午太阳高度为最大时， 内阳光，这时雨棚宽度为最佳宽度， 内阳光，这时雨棚宽度为最佳宽度，
右图是我国某地（36°34′N）一房屋的大门， 例5.右图是我国某地（36°34′N）一房屋的大门，大 门朝南，大门上方l米修一雨棚。据此回答1 门朝南，大门上方l米修一雨棚。据此回答1～2题。 1．既能很好地遮雨，又能保证冬至日正午阳光最大限 既能很好地遮雨， 度地照进大门，该雨棚的宽度宜设计为（ 度地照进大门，该雨棚的宽度宜设计为（ A ．1 米 C．1.732米 1.732米 阳光照射进大门的时间是（ 阳光照射进大门的时间是（ A．半年 C．10个多月 10个多月 D．全年 B．1.414米 1.414米 D ．2 米 ） ）

北回归线
赤道与北回归线之间
赤道
练习：判断图中三地的纬度范围。
回归线之间的地区
回归线上
回归线至极点之间的地区
①回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90°，全年有两 次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值（图甲）
②回归线上：正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳 直射现象， 即一年中有一个
当热水器吸热面与地面夹角最大时，是北半球冬至日。
洛阳（1200E，350N）一学生对太阳能热水器进行了 改造，把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改 造成活动方式
9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热
水器吸热板与地面的夹角为： • A.23026′ B.350 C.66034′
D.550 B
图3
8、判断山地自然带在南坡和北坡的 分布高度
S
N
S
N
北半球
南半球
同一自然带，阳坡分布高度高， 阴坡分布高度低。
正午太阳高度的应用
1、确定地方时 2、确定地理纬度 3、根据正午太阳高度判断所在的地区 4、确定房屋朝向 5、判断日影长短及方向 6、计算楼间距 7、计算太阳能热水器安装角度 8、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
正午太阳高度的应用
1、确定地方时 2、确定地理纬度 3、根据正午太阳高度判断所在的地区 4、确定房屋朝向 5、判断日影长短及方向 6、计算楼间距 7、计算太阳能热水器安装角度 8、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
正午太阳高度的应用：
1、确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，地方时 为12时，也就是说太阳直射点所在经线 的地方时为12时，由此可以根据地方时 的计算方法推算出地球上任何一条经线 的地方时。

正午太阳高度及其应用江西省井冈山市宁冈中学（343600）龙吉忠正午太阳高度是各地一天之内最大的太阳高度，即地方时12时的太阳高度。

一、正午太阳高度的分布规律1．纬度分布规律——近大远小太阳直射的纬线，正午太阳高度为90°。

距离直射的纬线越近，正午太阳高度越大；距离直射的纬线越远，正午太阳高度越小。

这就是“近大远小”的规律。

由此可以推知：同一纬线上，正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射纬线向南北两侧递减。

夏至日，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日，正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。

2．季节分布规律——来增去减若太阳直射点向当地所在的纬线移来，正午太阳高度逐渐增大；若太阳直射点向远离当地所在的纬线的方向移去，正午太阳高度逐渐减小。

这就是“来增去减”的规律。

例如北回归线以北地区，冬至日至次年夏至日，太阳直射点向北移来，正午太阳高度逐渐增大；夏至日至冬至日，太阳直射点向南移去，正午太阳高度逐渐减小。

二、正午太阳高度的计算公式H＝90°－纬度差纬度差是指当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。

若两者在同一半球（南半球或北半球），则用大值减小值；若两者分属南北两个半球，则将两值相加。

三、正午太阳高度的实际应用1．计算垂直物体的日影长度影长＝物体高度×cotH（H为当地的正午太阳高度）2．计算南北两楼的楼间距楼间距＝楼高×cotH（H为当地冬至日的正午太阳高度）3．确定热水器集热板的最佳倾角最佳倾角＝纬度差（即当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值）【同步训练】下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，完成1—2题。

1.该地可能是（）A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3.下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是 ()A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。

2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用分析一、知识讲解正午太阳高度的应用分析1．计算地方时一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。

2．确定房屋的朝向为了获得充足的太阳光线，确定房屋的朝向时应考虑正午太阳所在位置。

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。

3．推断正午日影长短正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。

4．确定当地的地理纬度根据正午太阳高度计算公式可计算出地理纬度。

此外纬度差多少，正午太阳高度就差多少。

根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度。

5．推算楼间距为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

为了获得充足的日照，一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。

以我国为例，如下图所示，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L＝h·cotH。

6．计算太阳能热水器安装角度(1)热水器与地面的倾角：为最大限度地利用太阳能资源，太阳能热水器与地面的夹角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。

例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。

(2)一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。

①南、北回归线之间的地区，年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；②回归线与极圈之间的地区，年变化幅度恒为46°52′；③从极圈到极点之间的地区，年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。

二、例题分析1.下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。

太阳高度（正午太阳高度）的变化规律及应用1. 变化规律（1）太阳高度的分布规律：直射点的太阳高度为90°，由此向四周呈同心圆递减（如下图甲）。

直射点所在经线上的太阳高度值为各点对应纬度上的最大太阳高度，即正午太阳高度，其变化特点是直射点向南北两侧递减（如下图乙）。

其值大小由如下公式决定：H=90°－|φ±δ|（当地纬度±太阳直射点纬度）（H为正午太阳高度，φ为某地纬度，δ为直射点纬度，若φ与δ在赤道同侧取“－”，不同侧则取“＋”）（2）最值：直射北回归线，北回归线及其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，南回归线及其以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。

（3）极点太阳高度的变化：极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图甲），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26/。

（4）极圈及其以内地区的太阳高度的变化：从日变化看，极昼期间，全天太阳高度始终都大于或等于零度，其中极圈上在0点时刻有太阳高度为0的时刻（如图乙），极圈到极点之间的地区，其太阳高度全天始终都大于零度（如图丙）；从年变化看，北半球是随太阳直射点北移而增大，南半球反之，其最大值由公式H=90°－|φ±δ|决定。

（5）其他纬度的太阳高度变化：都是日出日落时为0，12点最大，12点前递增，12点后递减。

特殊之处是：赤道上的太阳高度是6点和18点为0（如图丁），其最大太阳高度的年变化范围是[66°34′，90°]。

2.太阳高度的应用（1）推算纬度：根据公式： H=90°－|φ±δ|，可求任意地点的地理纬度。

（2）推算地方时：一天中太阳高度达最大值处的地方时为12时；春秋分时，太阳高度为0处的地方时为6时或18时，赤道上太阳高度为0处的地方时为6时或18时。

（3）推算城市的楼间距：若某地楼高为h，楼间距s，纬度为φ，则该楼与处于其背阳一侧房屋的楼间距s=cot（90°－φ－23°26′）。

正午太阳高度及应用正午太阳高度是指太阳在中午时分相对于地平线的角度。

太阳高度的计算对于许多领域和行业来说都非常重要，包括天文学、气象学、测量学以及能源利用等。

下面将详细介绍正午太阳高度及其应用。

正午太阳高度的计算可以通过日晷、天文观测或数学方法来实现。

在日晷上，当太阳位于正南方时，影子最短，这时太阳高度角可以通过影子长度与日晷高度的比例来估算。

在天文观测中，可以使用仪器测量太阳在天球上的位置，进而计算出太阳高度角。

而数学方法则利用数学模型和数学公式来计算太阳在天球上的位置，从而得出太阳高度角。

正午太阳高度的应用十分广泛。

首先，正午太阳高度对于天文学来说是非常重要的。

太阳高度角的变化与地球自转轴的倾斜角度以及观测地点的纬度有关。

通过观测太阳在不同时间和地点的高度角，可以推导出地球自转轴的倾斜角度，从而研究地球的运动规律、季节变化以及日照时间等。

其次，正午太阳高度对气象学也有着重要的意义。

太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的强度和分布，从而对气候和气象过程产生影响。

太阳辐射是地球上所有气象要素的能量起源，影响着大气温度、风场、云量以及降水等气象要素的分布和变化。

太阳高度角的计算可以帮助气象学家了解太阳辐射的变化规律，进而预测未来的气象变化。

正午太阳高度的计算在测量学中也有重要应用。

太阳高度角可以用来测定目标物体的高度和距离。

在测量学中，通过测量太阳高度角和人眼观测点之间的距离，以及太阳高度角与物体高度之间的几何关系，可以推导出物体的高度。

这一原理被广泛应用于地理测量、地形测量和遥感技术等领域。

此外，正午太阳高度对于能源利用也非常关键。

太阳辐射是可再生能源中最重要的一种能量来源，太阳光的利用对于光伏发电、太阳能热水器以及太阳能集热器等能源系统的设计和效率提高有重要意义。

正午太阳高度的计算可以帮助科学家和工程师确定太阳光的入射角度和强度，从而优化能源系统的设计和运行。

总之，正午太阳高度的计算和应用在许多领域中都具有重要意义。

4.提供三角形底边和底边两角思维来辅助理解正午太阳高度。图中保留正午太阳高度和直射。
1.让学生明白自己在公式理解上的痛点，暗示学生集中精力。
2.学生们很容易就能理解图像显示的意思。
3.三角形表示直角关系，让逻辑思维不够好的同学使用形象思维来理解公式。
练习
两个可以利用正午太阳高度角公式的练习。
巩固方法
太阳能板的架设
运用简单的数学角度关系，让学生理解太阳能板的夹角加上正午太阳高度角等于90°。
将问题转化成简单易懂的直角关系。
练习
架设太阳能板的练习。
巩固方法
楼间距
楼间距为常见的正午太阳高度，引导学生运用简单的数学三角函数可求。
将楼间距问题转变成简单的三角函数问题。
练习
山东济南高楼楼间距的计算
巩固方法
难点
1.正午太阳高度公式的理解
教学过程
教学环节
主要教学活动
设置意图
回顾
列出太阳高度公式，并列出详细重庆二分二至日计算过程。
1.回忆正午太阳高度公式。
2.列出详细公式辅助后面的两个问题得理解
正午太阳高度公式
1.教师提出同学们对公式理解的2个难点。
2.教师结合三个算式解释2个难点。
3.教师运用动图，展示直射点在地球曲面上移动1°，正午太阳高度变化，进而推导出正午太阳高度加上纬度差等于90°。
教学基本信息
课题名称
正午太阳高度的应用
学科
地理
年级
高二
授课教师姓名
单位
教学目标及教学重难点
教学目标
1.熟练运用正午太阳高度公式
2.能正确利用太阳正午太阳高度公式，铺设太阳能板和计算楼间距
教学重难点
重点

图中ED为昏线，读后回答
为使地处32° 为使地处32°N的太阳能热水器最大限度地利用太 32 阳光能， 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 楼顶之间的夹角α调整为 。
6.确定楼间距和楼高 6.确定楼间距和楼高
请读图，运用以下公式回答问题。（2002年大综合卷） 请读图，运用以下公式回答问题。（2002年大综合卷） 。（2002年大综合卷 ①某地正午太阳高度的大小： 某地正午太阳高度的大小： H=90° H=90°-｜φ-δ｜ 式中H为正午太阳高度； 式中H为正午太阳高度；φ为 当地纬度，取正值； 当地纬度，取正值；δ为太 阳直射点的纬度， 阳直射点的纬度，当地夏半 年取正值，冬半年取负值。 年取正值，冬半年取负值。 35° ②tan 35°≈0.7 45° tan 45°=1 tan60° tan60°≈1.732 房地产开发商在某城市（北纬30 30度 房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅 为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射， 为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射， 某个居民买到了北楼一层的一套房子， 楼（图3—3），某个居民买到了北楼一层的一套房子，于 3），某个居民买到了北楼一层的一套房子 那么在两幢楼间距不变的情况下， 那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为 春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住， 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（ 子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ） A.20米 B.30米 C.40米 D.50米 A.20米 B.30米 C.40米 D.50 A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月 A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月 米