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1、地平面地平面太阳高度角太阳高度角什么是地平面？什么是地平面？过地面某一点与地球表面的切面过地面某一点与地球表面的切面思考：思考：点点A A、B B与地心与地心 的连线与其切的连线与其切 面是一种什么面是一种什么 样的几何关系？样的几何关系？( (垂直垂直) )赤道上太阳高度的日变化赤道上太阳高度的日变化思考：什么时候太阳高度最大？思考：什么时候太阳高度最大？正午正午太阳高度：一天中最大的太阳高度太阳高度：一天中最大的太阳高度 二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化1、正午太阳高度的概念：、正午太阳高度的概念： 一天中的最大值（各地地方时一天中的最大值（各地地方时12时的太阳高度角）。时的
2、太阳高度角）。同一纬度太阳高同一纬度太阳高度日变化规律：度日变化规律：昼半球：大于昼半球：大于0；夜半球：小于夜半球：小于0；晨昏线：等于晨昏线：等于0。答案：答案：ACEBD答案：答案：B；在晨线上；在晨线上答案：答案：C；极点是不动的；极点是不动的例题：（1）把图中各点此时的太阳高度由大到小的排列。（2）其中太阳高度为0的是哪个点，为什么？（3）其中太阳高度在一天中不变的是哪个点，为什么？N思考思考: :正午太阳高度是否一定等于正午太阳高度是否一定等于90?90?太太 阳阳 光光二、二、正午正午太阳高度的分布规律太阳高度的分布规律 春（秋）分日正午太阳高度的分布规律春（秋）分日正午太阳高度
3、的分布规律: :从赤道向两极降低从赤道向两极降低, ,赤道为赤道为90 ,90 ,两极为两极为0 0 思考：夏（冬）至日不同纬度正午太阳高度的分布规律思考：夏（冬）至日不同纬度正午太阳高度的分布规律夏至日夏至日, ,由北回归线向南北两侧递减由北回归线向南北两侧递减冬至日冬至日, ,由南回归线向南北两侧递减由南回归线向南北两侧递减300NS60603030306060909000思考思考: :图中图中分别代表什么时候的分别代表什么时候的 正午太阳高度正午太阳高度在同一时刻：正午在同一时刻：正午太阳高度从直射点太阳高度从直射点向南北两侧递减向南北两侧递减1.1.正午正午太阳高度的太阳高度的纬度纬度
4、变化规律变化规律夏至夏至春分或秋分春分或秋分冬至冬至2、正午太阳高度的、正午太阳高度的季节季节变化规律变化规律(同一地点）同一地点）与直射点移动关系：与直射点移动关系：直射点向该纬度移来，直射点向该纬度移来，正午太阳高度增大，直射点远离该纬度移正午太阳高度增大，直射点远离该纬度移去，正午太阳高度减小。去，正午太阳高度减小。( (来增去减来增去减) )判断：北半球判断：北半球1212月月2222日最小，日最小，6 6月月2222日最大日最大1 1、北回归线及其以北的地区：夏至日、北回归线及其以北的地区：夏至日 ，2 2、南回归线及其以南的地区：冬至日、南回归线及其以南的地区：冬至日 3 3、回归
5、线之间的地区：、回归线之间的地区：达到最大值达到最大值 冬至日最小。冬至日最小。达到最大值，达到最大值， 夏至日最小夏至日最小。每年有两次最大值（直射时）每年有两次最大值（直射时）正午太阳高度的正午太阳高度的分布规律分布规律正午太阳高度的正午太阳高度的纬度变化纬度变化同一时刻同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度越大；越远则越小。离直射点越近，太阳高度越大；越远则越小。 正午太阳高度的正午太阳高度的季节变化季节变化 （同一地点同一地点）1 1、北回归线及其以北的地区：夏至日达到最大值，冬至日最小。、北回归线及其以北的地
6、区：夏至日达到最大值，冬至日最小。2 2、南回归线及其以南的地区：冬至日达到最大值，夏至日最小、南回归线及其以南的地区：冬至日达到最大值，夏至日最小3 3、回归线之间的地区：每年有两次最大值（直射时）、回归线之间的地区：每年有两次最大值（直射时）规律总结规律总结:问：下图折线分别表示三个不同地方的正午太阳高度年问：下图折线分别表示三个不同地方的正午太阳高度年 变化情况变化情况, ,其中代表回归线上的是其中代表回归线上的是 ( )( )3090600正正午午太太阳阳高高度度时间时间【例题例题】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该城市的名下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该
7、城市的名 称可能是（称可能是（ ） A.A.巴西利亚巴西利亚 B B堪培拉堪培拉 C.C.渥太华渥太华 D D巴格达巴格达【审题】图中只有2条代表二至日的两条太阳光线。我们无从证明哪一条是夏至日，哪一条是冬至日。说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征。但全年的太阳光线均应该位于二至日之间。如果我们再将补画一条太阳光线（如下图中的红线）【解题】堪培拉是澳大利亚首都，在南归回线以南，渥太华是加拿大首都，在北回归线以北，巴格达是伊拉克首都，也在北回归线以北。只有巴西首都巴西利亚在赤道和南回归线之间，符合题意。【答案】A A2 2、二分二至日太阳光线与地理位置关系、二分二至日太阳光线与地理位置关系1、
8、正午太阳高度角的计算：、正午太阳高度角的计算：二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化观察课本观察课本24页图页图120。公式：公式：“ “ H = H = 9090直射点与所求地点纬度之差直射点与所求地点纬度之差 ” （同减异加）（同减异加） 例题例题：求北京（：求北京（40N）二分二至日的正午太阳高度。）二分二至日的正午太阳高度。解答：解答：夏至日：直射点纬度为夏至日：直射点纬度为2326N2326N， H=90H=90（404023262326）73267326 二分日：直射点纬度为二分日：直射点纬度为00， H= 90H= 90（4040/ /0 0）5050 冬至日：直射点纬度为
9、冬至日：直射点纬度为2326S2326S， H=90H=90（40+232640+2326）26342634三、正午太阳高度的计算三、正午太阳高度的计算如图如图20，图中为太阳直射点，其纬度为，图中为太阳直射点，其纬度为，点的，点的纬度为纬度为，为点的正午太阳高度。请用图解法求点的正，为点的正午太阳高度。请用图解法求点的正午太阳高度与当地纬度午太阳高度与当地纬度、太阳直射点纬度、太阳直射点纬度之间的关系，之间的关系，并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。NSBA)H)图图20o太阳光线太阳光线地平面地平面H=90-(-)当当A点与点与B点在同一个半球时点在同一
10、个半球时:当所求点当所求点B B点在直射点点在直射点A A点的点的南面呢？南面呢？如图如图20，图中为太阳直射点，其纬度为，图中为太阳直射点，其纬度为，点的，点的纬度为纬度为，为点的正午太阳高度。请用图解法求点的正，为点的正午太阳高度。请用图解法求点的正午太阳高度与当地纬度午太阳高度与当地纬度、太阳直射点纬度、太阳直射点纬度之间的关系，之间的关系，并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。SNBA)H)o地平面地平面太阳光线太阳光线图图20H=90-(+)当当A点与点与B点在不同的半球时点在不同的半球时:公式公式2 2 ：H=H= 90 - 90 - （+）（当直
11、射点和所求点在不同半球时）（当直射点和所求点在不同半球时）总公式：总公式： H=H= 90 - + 90 - + （在同一半球取（在同一半球取- -，不同半球取，不同半球取+ +。 为为所求地纬度，所求地纬度， 为为直射点纬直射点纬度度）三、正午太阳高度的应用三、正午太阳高度的应用1、楼间距问题、楼间距问题 楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地
12、北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。 计算过程如下： tanHtanH=h/L=h/L L= L=hcotHhcotH 结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼的楼高呈正比。某某疗养院（北养院（北纬3634） ，计划在一幢划在一幢20米高的楼房米高的楼房北面新建一幢楼房。因北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳一年四季都能晒到太阳,问：新楼至少要距原楼多少米：新楼至少要距原楼多少米？ 解析：解析：当太阳直射南回归线时，当太阳直射南回归线时，正午太阳高度角达一年中最小值，正午太阳高度角达一年中最小值，若此时
13、该楼的一层能被太阳照射若此时该楼的一层能被太阳照射的话，则各楼层都能被阳光照射。的话，则各楼层都能被阳光照射。求出此时的正午太阳高度角是求出此时的正午太阳高度角是3030，两楼间最小距离应为，两楼间最小距离应为x=20x=20cot 30cot 30=34.7 m=34.7 m。答案答案: 34.7 m 正午太阳正午太阳高度角高度角楼房影子楼房影子 khkh黑龙江漠河黑龙江漠河:南北向住宅间距不得小于南方楼高南北向住宅间距不得小于南方楼高1.8倍倍.山西太原山西太原:南北向住宅间距不得小于南方楼高的南北向住宅间距不得小于南方楼高的1.5倍倍.海南三亚海南三亚:南北向住宅间距不得小于南方楼高的南
14、北向住宅间距不得小于南方楼高的1.2倍倍. .建筑规划设计有关规定建筑规划设计有关规定 2.太阳能的利用太阳能的利用H水箱集热管调节杆太阳能热水器的调整太阳能热水器的调整 集热管应该调整集热管应该调整到与地平面呈什么角到与地平面呈什么角度？度？直射比斜射获直射比斜射获得太阳能更多得太阳能更多H+=90=90- H=90- H3、太阳能热水器问题、太阳能热水器问题【审题审题】太阳能热水器利用的实质是热太阳能热水器利用的实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为水器倾角与正午太阳高度角之和为9090 某中学某中学(36360 0N N，1131130 0E E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示，
15、将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：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，使热水器吸好的效果，调节活动支架，使热水器吸热面与地面的夹角为热面与地面的夹角为 A A23.523.50 0 B B59.559.50 0 C C66.566.50 0 D D36360 0 解析：解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，可当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，可以求出该日正午太阳高度以求出该日正午太阳高度
16、(H=90-(H=90-36+23.536+23.50 0= 30.5= 30.50 0) )，进一步计，进一步计算出热水器吸热面与地面夹角是算出热水器吸热面与地面夹角是59.559.50 0。练习：下图反映的是一年内某学校旗杆影子练习：下图反映的是一年内某学校旗杆影子的长度变化图，由图可知该学校所处的纬度位的长度变化图，由图可知该学校所处的纬度位置可能是置可能是 。 A A、4040N BN B、1818N CN C、2020S S D D、5050SS影影长长时间时间NS0太阳高度越大，日影越短；太阳高度越大，日影越短；日影与日光的方向相反日影与日光的方向相反B B4 4、确定房屋的朝向、确定房屋的朝向5.5.判断日影的长短和方向判断日影的长短和方向
