太阳高度角的变化.ppt

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1、练习1下列城市中，下列城市中，6月月22日前后，白昼最短的是：日前后，白昼最短的是：A哈尔滨哈尔滨B北京北京C武汉武汉D广州广州2.下列节日中，上海白昼时间最长的是下列节日中，上海白昼时间最长的是A.国际妇女节国际妇女节B.国际劳动节国际劳动节C.国际儿童节国际儿童节D.中国教师节中国教师节3地球上一年内昼夜变化最大的地区是：地球上一年内昼夜变化最大的地区是：A赤道地区赤道地区B南北回归线之间的地区南北回归线之间的地区C回归线与极圈之间的地区回归线与极圈之间的地区D南北极圈以内的南北极圈以内的地区地区你观察过照进室内的阳光吗？夏天与冬天相比，哪一你观察过照进室内的阳光吗？夏天与冬天相比，哪一个

2、季节窗户的影子更长一些？个季节窗户的影子更长一些？南南北北北北南南冬天冬天夏天夏天一、太阳高度的概念一、太阳高度的概念地面地面太阳光线太阳光线太阳高度角太阳高度角太阳高度太阳高度，是太阳高度角的简称，是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的夹角。表示太阳光线对当地地平面的夹角。一日当中，最大的太阳高度称为正午太阳高度。一日当中，最大的太阳高度称为正午太阳高度。 （此时（此时, ,影子最短）影子最短） u正午太阳高度正午太阳高度: :二、正午太阳高度的变化规律二、正午太阳高度的变化规律夏至日：夏至日：由北回归线由北回归线向南北两侧向南北两侧递减。递减。正午太阳高度正午太阳高度达到一年中最大

3、达到一年中最大正午太阳高度正午太阳高度达到一年中最小达到一年中最小既不是最大，又不是最小既不是最大，又不是最小距太阳直射点距太阳直射点最近的一天最近的一天距太阳直射点距太阳直射点最远的一天最远的一天夏夏至至日日（ 6月月22日日）北半球夏至日冬至日：冬至日：由南回归线向由南回归线向 南北两侧递减。南北两侧递减。冬冬至至日日（ 12月月22日日）正午太阳高度正午太阳高度达到一年中最大达到一年中最大正午太阳高度正午太阳高度达到一年中最小达到一年中最小既不是最大，又不是最小既不是最大，又不是最小距太阳直射点距太阳直射点最远的一天最远的一天距太阳直射点距太阳直射点最近的一天最近的一天 二分日：二分日：

4、由赤道向南北由赤道向南北 两侧递减。两侧递减。 节气节气太阳直射点太阳直射点位置位置正午太阳高度大小的分布规律正午太阳高度大小的分布规律春秋分春秋分赤道赤道赤道上的正午太阳高度最大。从赤道上的正午太阳高度最大。从赤道赤道向南北两侧递减。向南北两侧递减。夏至日夏至日北回归线北回归线北回归线上的正午太阳高度最大。北回归线上的正午太阳高度最大。从从北回归线北回归线向南北两侧递减。向南北两侧递减。冬至日冬至日南回归线南回归线南回归线上的正午太阳高度最大。南回归线上的正午太阳高度最大。从从南回归线南回归线向南北两侧递减。向南北两侧递减。缩记：太阳直射点所在的纬线正午太阳高度最大；缩记：太阳直射点所在的纬

5、线正午太阳高度最大； 从此纬线向南北两侧递减。从此纬线向南北两侧递减。总结总结:_的变化引起正午太阳高度的变化引起正午太阳高度的变化的变化太阳直射点太阳直射点三、正午太阳高度角的计算：三、正午太阳高度角的计算：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 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 40402326 2326 73267326 二分日：直射点纬度为二分日：直射点纬度为00， H= 90H= 90 40

6、400 0 5050 冬至日：直射点纬度为冬至日：直射点纬度为2326S2326S， H=90H=90 40+2326 40+2326 26342634计算公式：计算公式：H=90 AB 其中，其中，H H为正午太阳高度；为正午太阳高度； A A为当地地理纬度，为当地地理纬度，B B为太阳直射点的为太阳直射点的地理纬度，直射点纬度与当地纬度在同一半球时取地理纬度，直射点纬度与当地纬度在同一半球时取- -，不在同一，不在同一半球时取半球时取+ +。30 N若求若求3030N N正午太阳高度角：正午太阳高度角： 夏至日：夏至日： H90 A B 90- 30-2326 8326冬至日：冬至日： H

7、90 AB 90- 30 23 26 33 34春秋分：春秋分： H90 A0 90 - 30 0 60 地球自转地球自转地球公转地球公转赤道平面赤道平面黄道平面黄道平面四季四季五带五带黄赤交角黄赤交角太阳直射点的回归运动太阳直射点的回归运动昼夜长短昼夜长短太阳高度太阳高度 昼夜长短昼夜长短太阳高度太阳高度 季节变化季节变化 纬度变化纬度变化 练习小结：小结：（1）天文四季）天文四季u中国传统四季中国传统四季“四立法四立法”“二分二至法二分二至法”四四 、四季和五带的划分、四季和五带的划分夏季夏季夏季夏季一年中太阳最高、白昼最长的季节。一年中太阳最高、白昼最长的季节。一年中太阳最高、白昼最长的

8、季节。一年中太阳最高、白昼最长的季节。冬季冬季冬季冬季一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。春秋春秋春秋春秋冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节欧美国家四季欧美国家四季 （2 2）气候四季（北温带国家）气候四季（北温带国家）气候四季（北温带国家）气候四季（北温带国家）春 季 12、1、2月9、10、11月6、7、8月3、4、5月夏 季 秋 季 冬 季 五带的五带的划分划分读地球的光照图，回答：读地球的光照图，回答：此图是此图是_月月_日前后的光照

9、图。日前后的光照图。太阳直射点的纬度是太阳直射点的纬度是_，经度是经度是_.0确定太阳直射点的地理坐标确定太阳直射点的地理坐标据日期判定直射点的纬度（冬至日：据日期判定直射点的纬度（冬至日：2326S;夏至日：夏至日：2326N；春秋分日：春秋分日：0）地方时地方时1212点的经线（昼半球的平分线）点的经线（昼半球的平分线）的经度即为直射点经度的经度即为直射点经度。（。（可由晨线可由晨线和赤道的交点向东度量和赤道的交点向东度量90得到。）得到。）常用方法：计算出地方时为常用方法：计算出地方时为1212：0000所在的经线的经度所在的经线的经度，即为太阳直射，即为太阳直射点的经度点的经度。太阳直

10、射点的经度在日照图上是太阳直射点的经度在日照图上是平分昼平分昼 半球经线所在的经度半球经线所在的经度。读地球的光照图，回答：读地球的光照图，回答：此图是此图是_月月_日前后的光照图。日前后的光照图。太阳直射点的纬度是太阳直射点的纬度是_，经度是经度是_.02262326N90E北半球春秋分日北半球春秋分日北半球夏至日北半球夏至日北北半半球球的的冬冬至至日日1、光照图的类型及判读、光照图的类型及判读 侧侧视视图图俯俯视视图图图表示图表示_月月_日的光照情况。日的光照情况。1222（1）确定所属的半球）确定所属的半球俯视图中，根据地球自转方向俯视图中，根据地球自转方向“北逆南顺北逆南顺”确定南北半

11、球：确定南北半球：逆时针逆时针-北半球北半球;顺时针顺时针-南半球南半球（2 2）确定节气：）确定节气：晨昏线通过南北两极点时（即晨昏线通过南北两极点时（即晨昏线与经线重合晨昏线与经线重合）判断这天为判断这天为春分或秋分春分或秋分。S（2 2）确定节气：）确定节气：晨昏线与南北极圈相切晨昏线与南北极圈相切，判断，判断这天为这天为夏至或冬至夏至或冬至。圆柱投影图圆柱投影图例例1 1、(1) (1) 该该图图是是月月日的光照图；日的光照图；(2)(2)此此时时太太阳阳直直射射点点的的地地理坐标是；理坐标是；(3)(3)此时北京时间为此时北京时间为；东半球东半球N（3 3）确定地方时：）确定地方时：

12、赤道与晨线交点赤道与晨线交点所在经线所在经线地方时为地方时为6 6：0000，赤道与昏线交点赤道与昏线交点所在经线地所在经线地方时为方时为1818：0000 6：0018：006：00常用方法：计算出地方时为常用方法：计算出地方时为1212：0000所在的经线的经度所在的经线的经度，即为太阳直射，即为太阳直射点的经度点的经度。太阳直射点的经度在日照图上是太阳直射点的经度在日照图上是平分昼平分昼 半球经线所在的经度半球经线所在的经度。昼半球的昼半球的中央经线中央经线为为1212时，时，夜半球的夜半球的中央经线中央经线为为0 0时或时或2424时时例例1 1、(1) (1) 该该图图是是月月日的光

13、照图；日的光照图；(2)(2)此此时时太太阳阳直直射射点点的的地地理坐标是；理坐标是；(3)(3)此时北京时间为此时北京时间为；东半球东半球作用作用:1、计算昼长；、计算昼长； 2、求日出、日落时间、求日出、日落时间昼长昼长=_小时小时16日出时间为日出时间为_点点42 2、判定某点昼夜长短：、判定某点昼夜长短：作用作用:1、计算昼长；、计算昼长； 2、求日出、日落时间、求日出、日落时间昼长昼长=_小时小时12日落时间为日落时间为_点点18 判定某点昼夜长短：判定某点昼夜长短：例、读右下图：例、读右下图：（1）此图所示的日期是）此图所示的日期是月月日。日。（2）图中）图中A点的时刻为点的时刻为

14、，B点的时刻点的时刻是是，D点的日出时间为点的日出时间为，这一天，这一天C点的昼长是点的昼长是,日出时间为日出时间为。1 1、读以极点为中心的局部经纬网图，阴影部分、读以极点为中心的局部经纬网图，阴影部分表示黑夜，则图中表示黑夜，则图中A点的地方时是（点的地方时是（ ）A6时时 B4时时30分分 C7时时 D5时时30分分B解析：由图可知，A点所在昼弧占纬线的5/8，由此可计算出A点的昼长为 5/824小时15小时 A点为昼线与纬线的交点，此刻正为日出时间，如图日出日出正午正午1212时时日落昼长昼长1515小时小时1、利用一个地区昼弧（或夜弧）所跨的经度范围来计算。、利用一个地区昼弧（或夜弧

15、）所跨的经度范围来计算。 昼昼长长=白白昼昼弧弧度度数数/15(单单位位：小小时时) 。白白昼昼和和黑黑夜夜的的弧弧长长可可通过经度差得出。通过经度差得出。 探究点四：确定某点昼夜长短探究点四：确定某点昼夜长短 昼长昼长= (12-日出时间日出时间)2(日落时间日落时间-12) 224-夜长夜长 夜长日出时间夜长日出时间2(24-日落时间日落时间) 224-昼长昼长2、利用已知的日出和日落的地方时来求算。、利用已知的日出和日落的地方时来求算。日出时间日出时间1212昼长；昼长；日落时间日落时间1212昼长昼长因为地方时正午12时总是会把一天的白昼平分成相等的两等份。三、光照图上时间信息的提取三

16、、光照图上时间信息的提取赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为6 6时时 赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为1818时时太阳直射点所在的经线的地方时为太阳直射点所在的经线的地方时为1212时时昼半球的中央经线为昼半球的中央经线为1212时，夜半球的中央经线为时，夜半球的中央经线为0 0时或时或2424时时日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时 日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时日落时间为该地纬线与昏线交点所在

17、经线的地方时昼长昼长= =（1212时日出时间）时日出时间）22 夜长夜长= =（24 24 时日落时间）时日落时间）22昼长昼长= =昼弧所占该纬线的比例昼弧所占该纬线的比例2424时时 夜长夜长= =夜弧所占该纬线的比例夜弧所占该纬线的比例2424时时南北半球同纬度：北半球昼长南北半球同纬度：北半球昼长= =南半球夜长南半球夜长EF二、晨昏线与经纬线的关系二、晨昏线与经纬线的关系1 1、晨昏线与经线、晨昏线与经线（1）只有在春分日或秋分日是重合的，其余时间都不重合;两者间的夹角随着季节的变化而变化，冬、夏至日达到最大为2326。（2）晨昏线与经线间的夹角=太阳直射点的纬度 =90 发生极昼

18、或极夜的纬度2 2、晨昏线与纬线、晨昏线与纬线晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日不相切不相切，其余时，其余时间都相切，相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线间都相切，相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线 。相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧。相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧。此时此时,太阳直射太阳直射P、Q两点中的两点中的_点，其经点，其经纬度为纬度为_。3 3确定太阳直射点的经纬度位置：确定太阳直射点的经纬度位置：（1 1）太阳直射点的经度在日照图上是）太阳直射点的经度在日照图上是平分昼平分昼 半球经线所在的经度半球经线所在的经度。常用方法：计算出地方时为常用方法：计算出地方时

19、为1212：0000所在的经线的经度所在的经线的经度，即为，即为太阳直射点的经度太阳直射点的经度。P30。W三、光照图上时间信息的提取三、光照图上时间信息的提取赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为6 6时时 赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为1818时时太阳直射点所在的经线的地方时为太阳直射点所在的经线的地方时为1212时时昼半球的中央经线为昼半球的中央经线为1212时，夜半球的中央经线为时，夜半球的中央经线为0 0时或时或2424时时日出时间为该地纬线与晨线交点所

20、在经线的地方时日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时 日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时昼长昼长= =（1212时日出时间）时日出时间）22 夜长夜长= =（24 24 时日落时间）时日落时间）22昼长昼长= =昼弧所占该纬线的比例昼弧所占该纬线的比例2424时时 夜长夜长= =夜弧所占该纬线的比例夜弧所占该纬线的比例2424时时南北半球同纬度：北半球昼长南北半球同纬度：北半球昼长= =南半球夜长南半球夜长EF二、晨昏线与经纬线的关系二、晨昏线与经纬线的关系1 1、晨昏线与经线、晨昏线与经线（1）只有在春分日或秋分日是重合的，其余时间

21、都不重合;两者间的夹角随着季节的变化而变化，冬、夏至日达到最大为2326。（2）晨昏线与经线间的夹角=太阳直射点的纬度 =90 发生极昼或极夜的纬度5 5 判定某点昼夜长短：判定某点昼夜长短：2 2、晨昏线与纬线、晨昏线与纬线晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日不相切不相切，其余时，其余时间都相切，相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线间都相切，相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线 。相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧。相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧。此时此时,太阳直射太阳直射P、Q两点中的两点中的_点，其经点，其经纬度为纬度为_。3 3确定太阳直射点的经纬度位置：确定太阳直射点

22、的经纬度位置：（1 1）太阳直射点的经度在日照图上是）太阳直射点的经度在日照图上是平分昼平分昼 半球经线所在的经度半球经线所在的经度。常用方法：计算出地方时为常用方法：计算出地方时为1212：0000所在的经线的经度所在的经线的经度，即为，即为太阳直射点的经度太阳直射点的经度。P30。W1.光照图的类型及判读光照图的类型及判读 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

23、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。02326N2326S6634N6634S90N90SAB夏至日夏至日 二分日二分日 冬至日冬至日 同一时刻同一时刻：全球正午太阳全球正午太阳高度自高度自自太阳自太阳直射点直射点向南北两向南北两侧递减。（随侧递减。（随纬度纬度变化）变化） 同纬度地区同纬度地区：正午太正午太阳高度随阳高度随季节季节变

24、化变化二、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。计算公式：计算公式：H=90j d其中，其中，H H为正午太阳高度；为正午太阳高度； j j为当地地理纬度，为当地地理纬度，永远为正值；永远为正值； d d为太阳直射点的地理纬度，夏半为太阳直射点的地理纬度，夏半年为正值，冬半年为负值年为正值，冬半年为负值。计算练习：计

25、算练习：1 1 、北半球春分日时，、北半球春分日时，30N30N的正午太阳高度是多少？的正午太阳高度是多少？ 2 2 、南半球冬至日时，、南半球冬至日时，3030S S的正午太阳高度是多少？的正午太阳高度是多少？ （课后完成）H=90H=90 3030 0 0 =60=60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，

26、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四季的划分四季的划分春春分分清清明明谷谷雨雨立立夏夏小小满满芒芒种种夏夏至至秋秋分分冬冬至至惊惊蛰蛰雨雨水水立立春春大大寒寒 小小寒寒小小暑暑 大大暑暑立立秋秋处处暑暑白白露露寒寒露露

27、霜霜降降立立冬冬小小雪雪大大雪雪三、光照图上时间信息的提取三、光照图上时间信息的提取赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为赤道与晨线的交点（赤道晨点）所在地的经线的地方时为6 6时时 赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为赤道与昏线的交点（赤道昏点）所在地的经线的地方时为1818时时太阳直射点所在的经线的地方时为太阳直射点所在的经线的地方时为1212时时昼半球的中央经线为昼半球的中央经线为1212时，夜半球的中央经线为时，夜半球的中央经线为0 0时或时或2424时时日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时 日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时昼长昼长= =（1212时日出时间）时日出时间）22 夜长夜长= =（24 24 时日落时间）时日落时间）22昼长昼长= =昼弧所占该纬线的比例昼弧所占该纬线的比例2424时时 夜长夜长= =夜弧所占该纬线的比例夜弧所占该纬线的比例2424时时南北半球同纬度：北半球昼长南北半球同纬度：北半球昼长= =南半球夜长南半球夜长EF