第3课时 正午太阳高度的变化,
四季更替和五带
1.理解正午太阳高度的变化规律及成因,理解四季的形成原因,了解五带的划分及各带日照情况。
2.能够运用太阳高度的变化规律,分析楼间距、太阳能热水器安装等现实生活中的问题。
一、正午太阳高度的变化
1.纬度变化
(1)同一时刻:由① 所在纬度向南、北两侧递减。
(2)夏至日:由②
向南、北两侧递减。
(3)冬至日:由③ 向南、北两侧递减。
(4)春秋分日:由④ 向南、北两侧递减。
2.季节变化
(1)同一地点:离太阳直射点越近,太阳高度⑤ 。
(2)北回归线及其以北地区:⑥ 太阳高度最大,⑦ 最小。
(3)南回归线及其以南地区:⑧ 太阳高度最大,⑨ 最小。
(4)南北回归线之间:每年有⑩ 次直射。
二、四季更替
1.原因:一年中,地球上各地
的变化和
。
2.划分
(1)天文四季:依据 和 的变化。
(2)气候四季
北半球:3、4、5月为 季;6、7、8月为 季;9、10、11月为 季;12、1、2月为
季。南半球与北半球季节相反。
1.什么是正午太阳高度?为什么其大小会有时空变化?
2.四季更替的原因是什么?
探究一 正午太阳高度的变化规律及原因
[互动探究] 1.在教材图1-3-6及图1-3-9(左图)中,显示太阳直射点的什么分布规律?不同纬度正午太阳高度有何变化?
2.在教材图1-3-9(中图)中,显示太阳直射点的什么分布规律?不同纬度正午太阳高度有何变化?
3.在教材图1-3-9(右图)中,显示太阳直射点的什么分布规律?不同纬度正午太阳高度有何变化?
4.总结第1、2、3题,可得到全球正午太阳高度的什么空间变化规律?
5.参考下图,根据“同一时刻,全球各地离太阳直射点所在纬线的最短距离越远,正午太阳高度越小”的原理,分析从春分日(①)到夏至日(②)的太阳直射点移动过程中,北回归线及其以北、赤道至北回归线之间、南半球这三部分区域与太阳直射点的相对距离的变化情况。此变化会导致这三部分区域正午太阳高度有何时间变化特点?
太阳高度和正午太阳高度
一、太阳高度与正午太阳高度的区别
1、 概念：A、太阳高度指太阳光线与地平面的夹角，即图1中的H。
B、 当地地方时12时的太阳高度称为正午太阳高度。
2、区别：一天中正午时太阳高度最大，日出和日落时太阳高度为0。
二、正午太阳高度的变化（如图2）
（1）正午太阳高度的纬度变化规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。（因此：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。
具体而言，春秋分日：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递减。
（2）正午太阳高度的季节变化规律：
A、北回归线及其以北地区，夏至时正午太阳高度最大，冬至时最小；
B、南回归线及其以南地区，冬至时正午太阳高度最大，夏至时最小；
C、南北回归线之间，直射时正午太阳高度最大，并且该地若在北半球则冬至日正午太阳高度最小，若该地位于南半球则夏至日正午太阳高度最小。
（3）最值：
A、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；
B、直射南回归线，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。
三、正午太阳高度的计算及应用
1、正午太阳高度的计算 正午太阳高度H=90°-两地纬度差
注：两地纬度差指所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度数 图2 二分日不同纬度的正午太
2、正午太阳高度的应用
A、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。 B、确定地理纬度 C、确定房屋的朝向
D、确定日期、日影长短及方向 E、确定楼距、楼高 F、太阳能热水器的倾角调整
【深度链接】
1、 热水器集热板倾角与太阳光线之间的关系图：
2、楼间距与楼高、太阳高度的关系图
太阳能热水器集热板的倾角α与正午太阳高度角是互余的，因此一年中正午太阳高度角变小时，倾角调大；变大时，倾角调小。（注意：据倾角α与正午太阳高度角是互余的，且正午太阳高度角差=纬度差，可推出倾角α就等于该地与太阳直射点的纬度差）。
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′）。一般来
课时4 正午太阳高度的变化
[学习目标] 1.观察某物体一段时间内日影的变化，体会太阳高度和正午太阳高度两个概念及其时空变化。(地理实践力)2.结合示意图，分析正午太阳高度的纬度变化、季节变化规律。(综合思维)
1．太阳高度角
(1)太阳高度角
太阳光线与________的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在__________上，太阳高度是90°；在__________上，太阳高度是0°。
(2)正午太阳高度
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．变化原因：黄赤交角的存在导致太阳直射点的南北移动。
3．正午太阳高度的变化规律
(1)纬度变化规律
同一时刻，各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两方_______。如下列图、表所示：
日期 太阳直射的纬线 正午太阳高度的纬度变化
春分日和秋分日 由赤道向南北两方降低
夏至日 ____回归线 由北回归线向南北两方________
冬至日 ____回归线 由南回归线向南北两方降低
(2)季节变化规律
地区 达全年最大值 达全年最小值
北回归线及其以北地区 ____日 ____日
南回归线及其以南地区 ____日 ____日
南北回归线之间地区 赤道至北回归线之间 太阳直射时(一年中有两次太阳直射，达90°) ____日
赤道至南回归线之间 太阳直射时(一年中有两次太阳直射，达90°) ____日
赤道 春分日、秋分日 冬至日、夏至日
(1)“远小近大”：距离太阳直射点所在纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则越大。
(2)“来增去减”：太阳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)“同线相等”：同一纬线上，同一日正午太阳高度相等。
(4)“对称规律”：以太阳直射点所在纬线为对称轴，南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。如下图所示：
4．正午太阳高度的计算
