正午太阳高度及应用

正午太阳高度的变化与应用授课人：袁校生课程标准分析地球运动的地理意义考试说明1、掌握正午太阳高度角纬度变化规律及季节变化规律。2、昼夜长短纬度变化规律及季节变化规律。学习要求1、通过学习正午太阳高度角变化规律，能解决房屋采光与朝向确定地方时日影长短及方向楼房间距的问题热水器的角度问题等知识考察2、通过学习昼夜长短变化，能解决昼夜长短的应用季节或日期的判定日出、日落时刻及方位等知识考察目标导航2016年高考试卷题型考情解读江苏卷选择题昼夜长短变化、日出方向新课标卷正午太阳高度计算、应用（影子方向、日出方位）浙江卷昼夜长短变化安徽卷正午太阳高度应用（影子）、昼夜长短变化天津卷太阳视运动福建卷昼夜长短变化、正午太阳高度变化山东卷正午太阳高度、昼夜长短海南卷正午太阳高度计算与应用上海卷昼夜长短变化北京卷正午太阳高度计算、昼夜长短考情呈现太阳高度（角）：太阳光线和地平面的夹角。一、正午太阳高度的变化规律昼半球：0°；晨昏线：0°；夜半球：0°。ACBOSN正午太阳高度（角）：地方时为12时的太阳高度角（一天中的最大值）非直射时正午太阳高度不等于90°D大于据图回答昼、夜状态下的太阳高度大小？等于小于由直射点向南北两侧递减1.H随纬度的变化：距太阳直射点（90°）越近，H越大近大远小66°34´23°26´23°26´66°34´90°0°23°26´SN90°思考1：春分日，海口、北京、哈尔滨三个城市的正午太阳高度角大小比较思考2：夏至日，30°N和30°S两地的正午太阳高度角大小比较海口＞北京＞哈尔滨H的大小：30°N＞30°S次年3、21夏半年°°°°°3、21春分日6、22夏至日9、23秋分日冬半年思考：根据“近大远小”的规律找出夏至日、冬至日哪些地区H达到一年中最大，哪些地区H达到一年中最小？2、H随季节变化：夏至日冬至日一年内H最大地区一年内H最小地区北回归线及其以北南半球南回归线及其以南北半球6.22H最大12.22H最大一年两次最大直射H=90°12.22H最小6.22H最小H随季节的变化各地H最大值各地H最小值23°26′N23°26′S0°两次最小（6.22和12.22）3.219.23次年3.216.2212.22次年6.22H的变化趋势：近大远小H的变化规律：南移（由夏至日到冬至日）北移（由冬至日到夏至日）北回归线及以北南北回归线间南回归线及以南H逐渐H逐渐H先，最，后H逐渐H先，最后H逐渐减小增大增大大减小增大增大大减小减小思考3：从春分到夏至，北京（40°N）的正午太阳高度角如何变化？从春分到夏至，海口（20°N）的正午太阳高度角如何变化？北京海口课本P21页（理解并牢记）正午太阳高度角的变化规律可以总结为：1、北半球春分日和秋分日，太阳直射赤道，赤道的正午太阳高度角为90°，正午太阳高度角由赤道向两极递减。2、北半球夏至日，太阳直射北回归线，北回归线的正午太阳高度角为90°，正午太阳高度角由北回归线向南北递减，其中北回归线及其以北地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值，相反，南半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值。3、北半球冬至日，太阳直射南回归线，南回归线的正午太阳高度角为90°，正午太阳高度角由南回归线向南北递减，其中南回归线及其以南地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值，相反，北半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值.某地正午太阳高度＝90°—某地纬度与太阳直射点的纬度差例4：夏至日和冬至日黄冈（31°N）的正午太阳高度各是多少？31°N0°23°26′N23°26′S夏至纬度差为：31°--23°26′冬至纬度差为：31°+23°26′夏至日的黄冈正午太阳高度为：90°-（31°-23°26′）=82°26′冬至日黄冈的正午太阳高度为：90°-（31°+23°26′）=35°34′3.正午太阳高度的计算（简化理解）（纬度差“同减异加”）海口（20°N）正午太阳高度春分夏至秋分冬至当太阳直射海口市时（20°N），某地正午太阳高度为65°，则该地的地理纬度可能是（）A、5°SB、25°SC、45°SD、45°NAD快速算一算，看谁算得快：70°86°34′70°46°34′1、确定地方时，计算经度依据：太阳高度达一天中最大，当地的地方时是12时二、正午太阳高度的应用例题：6月22日，北京时间的11：40分发现某地中学的旗杆影子最短，求当地的经度。120°E11：4012：00?读图，观测图中四地区正午太阳方位12月22日6月22日赤道北回南回二分日①②③④NS太阳方位2、房屋朝向北回归线以北①南回归线以南④南北回归线间②③南方北方时在北时在南还有时在头顶上朝南朝北2、确定房屋朝向30°影子长度影子长度60°2m2m3、判断影子长短及方向正午太阳高度越大（小），影子越短（长），影子方向与太阳方位相反。（2014年全国卷）太阳能光热电站（下图）通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下列下题。3.若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则（）A.春、秋分日P=0B.夏至日P0C.全年日P1D.冬至日P1D北京有一楼房高30m，如果准备在其北部再盖一栋楼房，则楼间距至少应有多少米？4、楼间距、楼高计算一般纬度较低（高）地区楼距较近（远）（关键是计算当地冬至日的H，再计算楼的影长）30m=NSA.满足一年中太阳高度角最小时，后面楼房底层可见到太阳光B.最小楼距L=h/tanαC.楼高相同条件下，全球楼距从赤道向南北两极递增；纬度越高楼距越大。αLh太阳太阳太阳为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。世纪金榜单元检测第3、4题某开发商分别在北京（约40°N）和福州（约26°N）开发了两个楼盘。两地各有朝向和楼高相同的户型结构如（乙图）所示。读图回答下列小题。3.若福州楼盘每层2.8米共20层，南北楼距为28米。甲图②栋10层住户一年中不能直接获得太阳照射的时间最接近()A．11个月B．9个月C．7个月D．2个月4.在上级部门对两地小区楼盘规划设计图（甲图）审批时，几乎相同的设计在北京却没有通过，被要求修改。最终修改的方案可能是()A．扩大南北楼的楼间距B．缩小南北楼的楼间距C．降低南侧楼房的高度D．降低北侧楼房的高度DA5、计算太阳能热水器安装角度：夹角a与H互余（即集热板与太阳光线垂直）。三里畈高中（31°N）某教师想在楼顶安装一太阳能热水器，冬至日，为能最大限度的利用太阳能，热水器集热板与楼顶平面的夹角a应调整为多少度？水箱支架集热板aH冬至日三里畈高中的正午太阳高度为：90°-（31°+23°26′）=35°34′热水器安装角度=90°-35°34’=54°26'