正午太阳高度的变化(1)

第三节地球的运动地球公转的意义二：正午太阳高度角的变化石柱中学朱乾红1.杆影的长度变化与什么有关？与它有什么样的关系？2.一天中杆影最短是什么时候？长—短---长与太阳高度（角）有关太阳高度大，杆影短；反之，则长。正午3.一天中杆影长度有什么变化规律?地面h太阳高度角（h）太阳高度（角）由太阳直射点向两侧递减春秋分日：由向南北两侧递减夏至日：由向南北两侧递减冬至日：由向南北两侧递减1.正午太阳高度的纬度变化南北赤道北回归线南回归线春秋分90°60°30°0°南极南极圈南回归线北回归线北极圈北极0°90°60°30°0°北极圈夏至日冬至日2.两纬线关于太阳直射点对称分布，则这两纬线正午太阳高度3.位于太阳直射点同一侧的两地正午太阳高度差＝相等两地的纬度差4、同一地点，正午太阳高度的季节变化规律北回归线及其以北：6、22最大，12、22最小。赤道至北回归线：直射时最大，12、22最小。赤道至南回归线：直射时最大，6、22最小。南回归线及其以南：6、22最大，12、22最小。二）正午太阳高度的计算：θH1AaθaH2AH1＝H2＝正午太阳高度角(H)＝90°－所求地与直射点的纬度差?90°－（θ－a）?θ+aθ+a90°－（θ+a）60°N30°N0°60°S30°SMNPQO以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0。日太阳高度的分布O正午太阳高度角越大，日影越短，正午太阳高度角越小，日影越长。且影子的方向与太阳光照射来的向相反。北回归线以北的地区，正午的日影冬至日最长，夏至最短；南回归线以南的地区，夏至最长，冬至最短。②.判断日影长短及方向北回归线以北的地区正午的日影全年朝向正北（北极点除外）；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），日出日落时影子的方向：日影长短方向不同纬度正午日影变化图太阳视运动路径及日影变化图3.21-9.23太阳东北升，西北落（影西南——东南）9.23-3.21太阳东南升，西南落（影西北——东北）两分日太阳从正东升起，正西落下(影西____东)北极圈内极昼区太阳正北升,正北落ENSW北极星南极圈内极昼区太阳正南升,正南落A.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/tgH(h*ctgH)C.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。③楼距计算太阳αLh牛刀小试某地地方时=已知地方时±4分钟/1°×两地经度差例1、北京时间（120°E）为15点时，野三关时间（110°E）地方时是？例2、已知75°W的地方时是12点，乙地的地方时是9点40分，问乙地的经度是多少？（东加西减）(同减异加）180°E90°W_90°E0°180°W+对上图进行简化可得到下图：180°W是地球上最晚的时刻，180°E是地球上最早的时刻，从180°W到180°E时间是不断加，而从从180°E到180°W时间是不断减。(东加西减)2、已知北京位于116°E，当北京地方时为12点时，某地的地方时为11时08分，则该地的经度为多少？答案：103°ENSCCANS1、绘图表示C地的地平面2、绘图表示C地正午太阳高度角3、绘制北半球夏至时光照侧视图并注意C点正午太阳高度的变化请在导学案上表示下列要求的内容南北西东1、太阳高度角h2、正午太阳高度角H太阳光线相对于地平面的夹角一天中最大的太阳高度角一、认识太阳高度12:00早晨傍晚太阳运动轨迹头顶正午p看图思考太阳高度的空间分布规律ANS12时B30°60°0°90°ANSB以直射点为中心呈同心圆状呈同心圆式向四周递减。“中心点”的太阳高度为90°，最大圆圈的太阳高度是0°。太阳视运动规律（1）纬度度变化（2）经度变化直射点正午太阳高度为90°，全球各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。某一时刻，太阳高度以太阳直射点所在经线为对称轴向两侧递减。二、总结太阳高度空间分布规律δHαβφ12点太阳直射点δHαβφ12点A′BBAH=90°－纬度间隔（纬度差）表示所求地的地理纬度表示直射点的地理纬度两地在同一半球取减号两地在不同半球取加号（同－异＋）所求地和直射地的纬度差2.正午太阳高度的计算3.正午太阳高度的变化规律⑴空间变化----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化（同时不同地）⑵时间变化----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化（同地不同时）0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°90°´SAB1、正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。北半球夏至二分日北半球冬至同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。66°34´90°´N90°66°34´43°08´43°08´0°0°C23°26´23°26´30°60°90°2、季节变化规律②南回归线及其以南地区①北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P2、季节变化规律④南回归线至赤道之间地区③北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P2、季节变化规律⑤赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°S同一地点，正午太阳高度随季节的变化P达到全年最大同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。O以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0。60°N30°N0°60°S30°S二、太阳高度的空间分布1、概念：当地正午(地方时12点)时的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。三、正午太阳高度:3、太阳高度与物体影子朝向的关系物体的影子总是与太阳的方位相反南北东西西北东北东南日出日落上午中午下午中午影子下午影子楼房练习7：我国某学校(110°E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如右图，垂直竖立一根2m长的竿OP，正午时测得竿影长OP’，通过tanα＝OP／OP’算出正午太阳高度α。据此回答下题。A．①B．②C．③D．④下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映12月22日竿影长度的点是αPOP′C正午太阳高度角的变化太阳光线与地平面的夹角，即为太阳高度角，简称太阳高度。当地方时为正午12点时太阳光线与地平面的夹角，既为正午太阳高度角，是一天中太阳高度的最大值。基础知识总结正午太阳高度的概念正午太阳高度的计算：正午太阳高度角(H)＝90°－纬度间隔正午太阳高度的纬度变化：正午太阳高度的季节变化北回归线及其以北各纬度达到全年最大值南半球各纬度达到全年最小值南回归线及其以南各纬度达到全年最大值夏至日冬至日北半球各纬度达到全年最小值由太阳直射点向南、北两侧递减3.判断日影长短及方向：太阳直射点上，直立物体的日影为零。太阳高度角越大，日影越,太阳高度角越小，日影越，且日影方向总与太阳方向短长相反1.确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，当地的地方时是2.确定房屋的朝向日出北南日落日出北南日落北半球南半球北半球,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝南半球,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝12：00南北23451太阳高度与正午太阳高度的概念正午太阳高度的计算正午太阳高度的纬度变化正午太阳高度的季节变化正午太阳高度的应用•依据：作息时间的安排根据昼夜长短，就北半球国家而言，冬季昼短夜长，夏季昼长夜短，所以起床时间冬季晚些，夏季早些；晚休时间冬季早些，夏季晚些，并且夏季由于晚休时间比冬季少，夏季比冬季多了午休时间。六、预习引导材料：下面是某校的两份时间表：作息时间表（自2004年5月1日执行）作息时间表（自2004年10月1日执行）起床5：00起床5：30早餐6：45早餐7：00上午7：30上午8：00午餐11：45午餐11：45下午2：45下午1：45晚餐6：3晚餐5：45晚休10：00晚休9：30问题：该学校制定作息时间表有什么依据？为什么有这样的差别？五、当堂检测2、北极点上太阳总在其正南方向，且物影总是指向正南方向；南极点相反。3、６月２２日这一天，正午物体影子始终朝正北的地区是北回归线以北地区（除北极点外），不加南极点是因为南极点该天出现极夜现象。正午物体影子始终朝正南的地区是北回归线到南极圈之间（加北极点）。1、晨昏线上的h为0°；白昼h大于0°；黑夜h小于0°4、某地与直射点的纬度差,就是两地正午太阳高度的差值。基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反(见图九)，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。正午太阳高度与正午影子的朝向基本原理提示思考一年中正午物体影子始终朝正北的地区是（）地区正午物体影子始终朝正南的地区是（）地区。北回归线以北除北极点，加南极点南回归线以南除南极点，加北极点课题三:判断日影长短及方向mou某学校操场，O处有一垂直与地面的旗杆,OP表示正午时旗杆的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零，M处有一棵树，OM垂直OP，读图回答：月日OP最长，M处的树位于旗杆的方向，其精确维度是。POM基本原理是太阳高度随季节而变,但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角,以取得最好的吸热效果。在图八直角三角形中,某天的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|,则а=90°-H=|φ-δ|,即太阳能热水器与地面的最佳夹角应该是直射点与当地地理纬度的差值。Hа正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节基本原理课题二:太阳能的利用洛阳（112°E，350°N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图3—7），把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2题。2.9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（）A.23°26′B.35°C.66°34′D.55°基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为φ,楼高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足)。在充分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下,两幢楼之间的最适合距离是L=hcot[90°-(φ+23°26´)]。假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳光更低，所以楼间距要扩大，相应的利润也会减少。图HLh正午太阳高度与建筑物的采光问题基本原理四、走进生活学以致用课题一:正午太阳高度与建筑物的采光问题1、北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）某地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。A.Htan(90°-38°)B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°)D.Hcot(90°-38°-23.5°)三、总结正午太阳高度季节变化规律（1）回归线之间（2）回归线上（3）回归线至极点之间正午太阳高度相等最大值为90°，一年有两次太阳直射现象，一年中有两个正午太阳高度最大值。正午太阳高度相等最大值为90°，一年有一次太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。正午太阳高度相等最大值小于90°，没有太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。⑴同一时刻，正午太阳高度的纬度变化规律：正午太阳高度的变化规律春分日夏至日秋分日冬至日由赤道向南北两侧递减由北回归线向南北两侧递减由赤道向南北两侧递减由南回归线向南北两侧递减总规律：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正午太阳高度越大离直射点越远正午太阳高度越小课堂小结正午太阳高度的变化（重点）1、同一时刻，正午太阳高度随纬度的变化：由直射点向南北两侧递减，春秋分由赤道向