正午太阳高度角的变化
[基础练]
杭州(30°N)某宾馆对传统的太阳能热水器进行改造：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式。读图，回答1～2题。
1．12月22日正午，为使热水器受热最多，需调节活动支架，使热水器集热板与地面的夹角为()
A．23°26′ B．36°34′
C．53°26′ D．66°34′
2．为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调整幅度为()
A．23°26′ B．30°
C．46°52′ D．60°
解析：1.C2.C 第1题，使热水器受热最多，应当使集热板与正午太阳光线垂直，需调节活动支架，使热水器集热板与地面的夹角和正午太阳高度角互余。正午太阳高度角H＝90°－(30°＋23°26′)，则夹角为90°－[90°－(30°＋23°26′)]＝53°26′。第2题，杭州位于北温带地区，正午太阳高度角的变化幅度为46°52′，所以夹角的调整幅度也为46°52′。
某中学地理兴趣小组用立竿成影法测我国某地正午太阳高度角，发现该地一年中两次出现立竿无影现象。据此回答3～4题。
3.若其中一次立竿无影的时间为6月6日，则另一次立竿无影的时间大致为()
A．5月8日 B．7月8日
C．8月8日 D．9月8日
4．若该兴趣小组夏至日测得该地正午太阳高度角为86°34′，则一年中该兴趣小组测得同样正午太阳高度角的天数为()
A．一天 B．两天
C．三天 D．四天
解析：3.B4.C 第3题，该地出现两次立竿无影的现象，可判断该地位于赤道与北回归线之间，若其中一次立竿无影的时间为6月6日，6月6日到6月22日，相差16天，则6月22日后，再过16天(7月8日)，该地可能出现立竿无影现象。第4题，由上题分析可知，该地位于赤道与北回归线之间。夏至日，太阳直射23°26′N ，该地正午太阳高度角为86°34′，则可得该地位于20°N。当太阳直射16°34′N时，该地正午太阳高度角同样为86°34′，一年中太阳直射16°34′N两次。所以一年中该兴趣小组测得正午太阳高度角为
正午太阳高度角的教学过程
1.太阳高度角概念：因为太阳距离地球非常遥远所以可以把太阳光线近似看成平行光线。每天太阳东升西落，只要太阳一出地平线，太阳光线和地面之间就有一个夹角，这个夹角我们就把它叫做太阳高度角，既是太阳在当地的仰角，简称为太阳高度。
随着时间的推移这个太阳高度会不断升高在每天正午的时候，太阳高度达到最高，之后再逐渐的降低，直到日落和地平线齐，为0°，最后到地平线以下，小雨0°。
也就是说：（1） 夜半球的太阳高度小于0°；（2） 晨昏线上太阳高度等于0°（日出日落时太阳高度为0°）。
2.正午太阳高度角：而我们研究的是正午的太阳高度，顾名思义，正午时太阳光线与地平面之间的夹角，就是正午太阳高度，他是一天中正午太阳高度的最大值，简称正午太阳高度。用H表示。它怎么计算呢：正午太阳高度（H）=90 °－ 该地与太阳直射点的纬度差。
纬度差的计算:当该地与直射点处于同半球想减，处于异半球相加。
【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。
3.正午的太阳高度在不同的日期是不一样的。那么，具体是怎样的分布规律呢？我们接下来就来讨论这个内容。对正午太阳高度的分布规律的讨论我们从两个角度，一个是同一日期的全球分布，另一个是同一地点的全年变化。
(1)同一日期的全球分布：(同一日期正午太阳高度随纬度的变化图)
这是我们最常见的一个侧视图，那么这幅图那条经线是正午十二点呢？应该说正对着太阳的这条经线现在的时间是正午十二点，那么正午太阳高度角，在这幅图上是那个角呢？大家看每条光线射到这条经线上，那么和这条经线的切线方向上都有一个夹角，那么这个角就是正午太阳高度角，这条经线上的时间是十二点，那么太阳光线和这条经线所成的夹角就是正午太阳高度角。
如果，太阳现在直射赤道，那么在一天正午太阳高度随纬度如何变化？请同学在图上画出这一日的正午太阳高度随纬度的变化图。画坐标图时，学生有点手足无措。所以两分日的坐标图，由老师来完成；夏至日，在老师的引导下完成；冬至日，要求学生独立完成。近一半学生能很好地完成任务。我们可以看到，赤道上的正午太阳高度是90°，向两侧逐渐的降低，因为这条经线他是一个半圆嘛，所以中间这点90°，向两侧递减。
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- 1 - 正午太阳高度角的变化练习题
一、单项选择题（共14题，每小题5分，合计70分）
1．正午太阳高度是（ ）
A．一定大于0 B．是当地区时12点的太阳高度
C．一定是90 D．是一天中太阳高度的最大值
2．同一条纬线上，各地（ ）
A．地方时相同 B．正午太阳高度相同
C．获得太阳辐射相同 D．日出、日落区时相同
3．北京市正午太阳高度由大到小按日期的排列，正确的是（ ）
A．7月1日，5月1日，3月1日，1月1日
B．5月1日，7月1日，3月1日，1月1日
C．7月1日，3月1日，5月1日，1月1日
D．7月1日，1月1日，5月1日，3月1日，
4．我国的四大直辖市中，一年内白昼最长和最短时间相差最大的是（ ）
A．北京 B．天津 C．上海 D．重庆
一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地（53ºS、75ºW）时，一名中国船员拍摄到海上落日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时（北京时间）。据此判断5～6题。
5．该船员拍摄照片时，P地的地方时为 ，此时南半球的昼夜长短状况为 （ ）
A．22时、昼短夜长 B．14时 、昼长夜短 C．20时 、昼长夜短 D．16时、昼夜等长
6．拍摄照片的当天，漠河（约53ºN）的夜长约为（ ）
A．16时 B．14小时 C．10小时 D．12小时
（原创题）下图为世界上某四地年内正午太阳高度变化及方向简图。回答7～8题。
7．可能表示赤道所在地正午太阳高度年变化及方向的是（ ）
第三节 地球的运动导学案3
——地球公转与自转共同作用下产生的地理意义
【学习目标】
1.知识与技能：理解正午太阳高度角的概念及其变化规律；会简单计算正午太阳高度角；
2.过程与方法：通过观察图片、动画，并结合动手画图，探究知识中的规律
3.情感态度价值观：通过生活中正午太阳高度角的应用，体会地理对于实际生活的重要意义。
【学习重难点】
正午太阳高度角的变化规律及应用
一、正午太阳高度角的变化
◆【自主学习】
1.太阳高度角：______________与_____________的夹角，简称太阳高度.
2.画出下图中A点处的太阳高度角
2.正午太阳高度角：一天中最大的太阳高度，即地方时为______点的太阳高度。
◆【合作探究】
1. 正午太阳高度的纬度分布规律
读二分二至日正午太阳高度角分布图，完成表格。
正午太阳高度角的纬度分布规律：由_________所在的纬线向________递减；
离直射点所在纬度越 ，正午太阳高度角越 。
2.正午太阳高度的季节变化规律
根据下图提示，分析正午太阳高度角的季节变化规律，并完成表格。
点 位置 达到最大值时间 达到最小值时间
A. B 北回归线及以北
C 赤道与
北回归线之间
D 赤道与
南回归线之间
E. F 南回归线及以南
节气 太阳直射点位置 正午太阳高度的分布规律
春秋分 的正午太阳高度最大。从____________向__________递减。
夏至日 的正午太阳高度最大。从_____________向_________递减。
冬至日 ___________的正午太阳高度最大。从___________向__________递减。
地面 A
小结：
1.太阳直射北回归线时，___________________的正午太阳高度达全年最大值，
