高考地理必备考点之正午太阳高度角

高考地理必备考点之正午太阳高度角

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

正午太阳高度角

一、考纲透析

1．通过读图能正确分析正午太阳高度角变化的规律；

2．牢记正午太阳高度角计算的公式；

3．能用正午太阳高度的计算原理，解决生活中的实际问题，如确定楼间距、调整太阳能热水器的倾角等。

二、体验高考

(2011年高考安徽文综)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．①②③ B．①②④

C．①③④ D．②③④

（2007年宁夏文综）我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图（图3）。回答3～4题。

3.可能反映学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是

A．① B．② C．③ D．④

4.当②地正午太阳高度达到最大时

A．地球公转速度较慢

B．其他三地正午太阳所在方向不同

C．该学校所在地天气炎热

D．太阳在地球上的直射点将北返

三、自建基础

1．太阳高度角

（1）太阳高度角的概念：与之间的夹角。

昼半球的等太阳高度线分布图

（2）某日太阳高度的全球变化规律

由向递减，直至晨昏圈上为°，

呈分布。

（3）某日某地太阳高度日变化

日出时，太阳高度为；日出以后，太阳高度；

（地方时点)，太阳高度达最大；正午以后，

太阳高度；日落时，太阳高度为。

南北极点的太阳高度在一天中(极夜除外)。

2．正午太阳高度角

（1）正午太阳高度角的概念：一天中太阳高度最值出现在，称为正午太阳高度角。

（2）纬度变化规律

同一时刻，正午太阳高度自所在纬线向南北两侧递减。

例：冬至日从向南北两侧递减。

（3）季节变化规律

夏至日，及其地区达一年中最大值，半球达年内最小值。

冬至日，及其地区达一年中最大值，半球达年内最小值。

即什么时间离太阳直射点，什么时间正午太阳高度就；什么时间太阳直射点向该地接近，什么时间该地太阳高度就；反之，则相反。

3．正午太阳高度的计算

(1)图解法

当太阳直射点位于N时，求M地正午太阳高度。

①过M点作太阳直射点光线的。

②连接M和地心并延长，作其垂线，即地平面，则H即为。

③H＝90°－

(2)公式法

一地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－。

公式中H为正午太阳高度，φ为所求地点地理纬度，永远取值，δ为直射点纬度，当地半年取正值，半年取负值。

【特别提醒】利用图示法非常便捷

如图所示：当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度是：

HA＝90°－弧AB ＝90°－＝

当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是：

HC＝90°－弧BC ＝90°－＝

四、总结提高

1．利用正午太阳高度确定地方时或当地的地理经度；

当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12时。

例：某地理兴趣小组利用测影子长短的方法来测量我校的经度，发现一天中某直立竹竿的影子在北京时间12:24时最短，请问我校所在的经度是多少（114°E）

2．利用正午太阳高度确定当地的地理纬度；

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“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。

例：我国一位中学生在某一天观测太阳高度的变化，当他在P点测到太阳高度最大值出现时，刚好是北京时间12时40分，此时的太阳高度h=36°34′,若当天为冬至日，这位中学生的经纬度位置是（30°N，110°E）

3．利用正午太阳高度确定房屋的朝向；

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。北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。

4．利用正午太阳高度确定日影长短及方向；

（1）日影的长短

结论：正午太阳高度角越大，日影越短。直射时影长为零。

（2）正午日影的朝向

位于直射点以北地区，正午日影朝北；位于直射点以南地区，正午日影朝南。（南北极点除外）结论：北回归线以北地区，一年中正午人影始终朝北，南回归线以南地区正午人影始终朝南，南北回归线之间的地区，正午人影在：直射点在该地以南时候朝北，直射点在该地以北时候朝南。

讨论：分析北京（40°N）一年之内正午日影的朝向是( 正北 ),

日影长短变化的规律是：冬至日最长，夏至日最短。

分析悉尼（33°S）一年之内正午日影的朝向是( 正南 ),

日影长短变化的规律是：冬至日最短，夏至日最长。

5．利用正午太阳高度确定楼距和楼高；

计算原理：tanH=h/L L：楼间距 H：正午太阳高度 h：楼房高度

对于北回归线及其以北地区来说，只要冬至日不被挡住的话，全年就不会被挡住。对于南回归线及其以南地区，只要夏至日不被挡住，全年就不会被挡住。

例：在北京（40°N）楼高为h的楼房北侧新建一楼房，要使新楼房底层全年正午都能见到阳光，则两楼之间的距离应不小于(

hcot26.5°）

6．利用正午太阳高度调整太阳能热水器的倾角；