正午太阳高度角变化及应用

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1、太阳周日视运动太阳周日视运动NSEW天顶天顶上中天上中天地平圈地平圈1.太阳高度与正午太阳高度太阳高度与正午太阳高度太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。太阳高度太阳高度正午太阳高度正午太阳高度正午正午太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。（1）观察生活中有哪些自然现象）观察生活中有哪些自然现象是是正午太阳高度角变化正午太阳高度角变化的证据？的证据？正午阳光照进室内正午阳光照进室内的面积变化的面积变化寻找正午太阳高度角变化的证据寻找正午太阳高度角变化的证据正午物体的影长变化正午物体的影长变化（2）动手观测）动手观测正午

2、太阳高度角正午太阳高度角 A（3）正午太阳高度角变化的原因正午太阳高度角变化的原因 正午太阳高正午太阳高度角变化度角变化地球倾斜地球倾斜着身子绕着身子绕太阳公转太阳公转黄赤交角黄赤交角 太阳直射太阳直射点移动点移动 太阳直射点太阳直射点 正午太阳高度角正午太阳高度角 A 太阳直射点太阳直射点 正午太阳高度角：正午太阳高度角：H90两点纬度差两点纬度差正午太阳高度角计算公式正午太阳高度角计算公式读图说出春、秋分日时，赤道、回归线、读图说出春、秋分日时，赤道、回归线、读图说出春、秋分日时，赤道、回归线、读图说出春、秋分日时，赤道、回归线、极圈的正午太阳高度角，归纳其变化规律。极圈的正午太阳高度角，

3、归纳其变化规律。极圈的正午太阳高度角，归纳其变化规律。极圈的正午太阳高度角，归纳其变化规律。由赤道向南北由赤道向南北两侧递减两侧递减（1）正午太阳高度的纬度分布规律）正午太阳高度的纬度分布规律2、正午太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律春秋分日光照图春秋分日光照图读图说出各地正午太阳高度角的数值，读图说出各地正午太阳高度角的数值，并归纳其变化规律。并归纳其变化规律。由北回归线由北回归线向南北两侧向南北两侧递减。递减。夏至日光照图夏至日光照图读图说出冬至日时各地正午太阳高度读图说出冬至日时各地正午太阳高度的数值，并归纳其变化规律。的数值，并归纳其变化规律。由南回归线向由南回归线向南北两侧递

4、减南北两侧递减冬至日光照图冬至日光照图【自主观察】读二分二至日正午太阳高度角分布图，填写表格内容【自主观察】读二分二至日正午太阳高度角分布图，填写表格内容 太阳太阳直射直射点纬点纬度度太阳太阳直射直射点移点移动方动方向向9090o oN N6666o o3434N N2323o o2626N N0 0o o2323o o2626S S6666o o3434S S9090o oS S春分春分日日夏至夏至日日秋分秋分日日冬至冬至日日0 0o o2323o o2626N N0 0o o0 0o o2323o o26262323o o26266666o o34346666o o34349090o o9

5、090o o6666o o34344 46 6o o52522323o o26260 0o o4343o o0808向向北北向向南南绘出二分二至日正午太阳高度的纬度变化示意图绘出二分二至日正午太阳高度的纬度变化示意图正午太阳高度正午太阳高度纬度纬度90 N 0 90S90902326N2326S 6634S6634N23232626 H90N6634N2326N2326S6634S90S0902326春秋分正午太阳高度由赤道向两极递减春秋分正午太阳高度由赤道向两极递减夏至日正午太阳高度由北回归线向两侧递减夏至日正午太阳高度由北回归线向两侧递减冬至日正午太阳高度由南回归线向两侧递减冬至日正午太阳

6、高度由南回归线向两侧递减同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。所在纬度向南北两侧递减。（2）正午太阳高度的季节变化规律）正午太阳高度的季节变化规律 泉州市区纬度约泉州市区纬度约250N泉州市泉州市2326N2326S0春秋分冬至日夏至日（2）正午太阳高度的季节变化规律）正午太阳高度的季节变化规律春秋分日光照图春秋分日光照图春秋分日，哪里正午太阳高度达到春秋分日，哪里正午太阳高度达到一年中最大值？其他地区呢？一年中最大值？其他地区呢？二至日光照图二至日光照图夏至日、冬至日时，地球上四点中，哪些地区的正午夏至日、冬至日时，地球上四点

7、中，哪些地区的正午太阳高度达到了一年中的最大值？哪些地区达到一年太阳高度达到了一年中的最大值？哪些地区达到一年中的最小值？中的最小值？读二分二至日正午太阳高度角读二分二至日正午太阳高度角数据数据，分析正午太阳高度角最大值分析正午太阳高度角最大值和最小值出现地区。和最小值出现地区。 太阳太阳直射直射点纬点纬度度太阳太阳直射直射点移点移动方动方向向9090o oN N6666o o3434N N2323o o2626N N0 0o o2323o o2626S S6666o o3434S S9090o oS S春分春分秋分秋分日日夏至夏至日日冬至冬至日日0 0o o2323o o2626N N0 0

8、o o0 0o o2323o o26262323o o26266666o o34346666o o34349090o o9090o o6666o o34344 46 6o o52522323o o26260 0o o4343o o0808向向北北向向南南0 0o o2323o o2626S S向向北北4646o o5252 2323o o26269090o o6666o o34344343o o0808ABCD90N6634N2326N2326S6634S90S090H（1 1）北回归线及其以北的地区正午太阳北回归线及其以北的地区正午太阳高度达一年中最大值高度达一年中最大值（）（）赤道以南（南

9、半球）各纬度正午太阳高度达一年赤道以南（南半球）各纬度正午太阳高度达一年中最小值中最小值夏至夏至日日ABCD90N6634N2326N2326S6634S90S090H（）（）北半球的各纬度正午太阳高度达北半球的各纬度正午太阳高度达一年中最小值一年中最小值（）（）南回归线极其以南的地区正午太南回归线极其以南的地区正午太阳高度达一年中最大值阳高度达一年中最大值冬冬至至日日ABCD90N6634N2326N2326S6634S90S090H赤道上正午太阳高度达一年中最赤道上正午太阳高度达一年中最大值；其他地区介于最大值和最大值；其他地区介于最大值和最小值之间小值之间二分日二分日（2）正午太阳高度的

10、季节变化规律）正午太阳高度的季节变化规律节气节气正午太阳高度达一正午太阳高度达一年中最大值的范围年中最大值的范围正午太阳高度达一正午太阳高度达一年中最小值的范围年中最小值的范围夏至夏至冬至冬至春分日春分日秋分日秋分日北回归线及其以北北回归线及其以北地区地区南回归线及其南南回归线及其南北地区北地区南半球南半球北半球北半球赤道上达一年中最大值；其他地区介赤道上达一年中最大值；其他地区介于最大值和最小值之间于最大值和最小值之间递变规律递变规律来增去减来增去减( (直射点向本地所在纬线移来，直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小则正午太阳高度增大，移去则减小) )绘出赤道、北回归线、

11、北极圈、北极点四地绘出赤道、北回归线、北极圈、北极点四地正午太阳高度的年变化示意图正午太阳高度的年变化示意图正午太阳高度的季节变化正午太阳高度的季节变化时时间间 春分春分 夏至夏至 秋分秋分 冬至冬至 春分春分9060300正午太阳高度绘出赤道、北回归线、北极圈、北极点四地绘出赤道、北回归线、北极圈、北极点四地正午太阳高度的年变化示意图正午太阳高度的年变化示意图时时间间 春分春分 夏至夏至 秋分秋分 冬至冬至 春分春分9060300正午太阳高度正午太阳高度的季节变化9060300正午太阳高度夏至冬至冬至春分秋分赤道北回归线南回归线北极圈北极点(1)同一纬度上的各点，正午太阳高度相同。同一纬度上

12、的各点，正午太阳高度相同。(2)若两地距离直射纬线的纬度差相同，则两地的正午太阳高度若两地距离直射纬线的纬度差相同，则两地的正午太阳高度角相同。角相同。(3)某地一年中正午太阳高度差就是该地冬夏至日正午太阳高度某地一年中正午太阳高度差就是该地冬夏至日正午太阳高度之差。之差。 公式：公式：H90两点纬度差两点纬度差 “两点两点”指观测点、太阳直射点。若两点指观测点、太阳直射点。若两点同在北同在北(南南)半球半球，两点纬度差为大数两点纬度差为大数减去减去小数；若两点小数；若两点分属于南北半球分属于南北半球，两点纬，两点纬度差为两点的度差为两点的纬度之和纬度之和。太阳直射太阳直射赤道时赤道时赤道时赤

13、道时，纬度差，纬度差=某地的某地的地地地地理纬度理纬度理纬度理纬度。3正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算例例1 1 读图读图1-1-111-1-11，回答问题，回答问题 (1) A (1) A、B B、C C三点中，此日正午太阳高度三点中，此日正午太阳高度由大到小的顺序是由大到小的顺序是 ，昼长由短到长的顺序是昼长由短到长的顺序是 。 (2) (2) 此日北京（此日北京（116E 40N116E 40N）的正午太阳高度是多少？）的正午太阳高度是多少？ (1)确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是时，此时日影最短，当

14、地的地方时是12时。时。 (2)确定房屋的朝向：在北回归线以北地区，正午太确定房屋的朝向：在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。位于北方，房屋朝北。 4正午太阳高度的应用正午太阳高度的应用例例2我国某中学地理兴趣小组对当地经纬度进行了实际测量，我国某中学地理兴趣小组对当地经纬度进行了实际测量，其测量的记录和结果如下。其测量的记录和结果如下。 测量工具：自制测量台测量工具：自制测量台(如下图，竖杆垂直台面如下图，竖杆垂直台面)、教学用、教学用量角器一个，测绘罗盘一只，手表一块。量角器一个，

15、测绘罗盘一只，手表一块。 测量说明：量角器圆心放于竖杆影子顶端，观察影子投射测量说明：量角器圆心放于竖杆影子顶端，观察影子投射在量角器上对应刻度。在量角器上对应刻度。 测量日期：测量日期：2011年年3月月21日。日。 测量结果：在手表显示测量结果：在手表显示13点时，杆影与罗盘指针方向重合，点时，杆影与罗盘指针方向重合，竖杆影子投射在量角器上对应刻度为竖杆影子投射在量角器上对应刻度为50。 (1)实际测量测得当地：经度为实际测量测得当地：经度为_，纬度为，纬度为_。 (2)当北京时间分别为当北京时间分别为12时、时、14时，该活动小组观察到竖杆时，该活动小组观察到竖杆影子的方向分别为：影子的

16、方向分别为：_、_。 (3)帮该地理兴趣小组绘制出该地全年的正午太阳高度曲线帮该地理兴趣小组绘制出该地全年的正午太阳高度曲线。答案答案(1)105E40N(2)西北东北西北东北(3)见下图：见下图：H倾角倾角水箱水箱调调节节杆杆集热管集热管正午太阳正午太阳 正午太阳光线正午太阳光线太阳能热水器示意图太阳能热水器示意图例例3 3 泉泉州州实实验验中中学学( (11811837E 37E 242454N54N) )欲欲在在新新建建学学生生宿宿舍舍楼楼顶顶上上安安装装太太阳阳能能热热水水器器，热热水水器器的的集集热热管管与与地地面面的的最最佳倾角是多少度？并说明理由。佳倾角是多少度？并说明理由。41040集热管与正午太阳光线应垂集热管与正午太阳光线应垂直；直；冬季的正午太阳高度角冬季的正午太阳高度角小，小，则倾则倾角应更大。角应更大。