正午太阳高度角的变化规律与应用

地球公转地理意义——正午太阳高度的变化本节学习目标：（1）正午太阳高度角的变化规律；（2）太阳直射点的移动与正午高度变化的关系；（3）用正午太阳高度的变化处理楼间距问题、太阳能热水器问题总结：一、太阳高度的概念二、正午太阳高度的变化1、正午太阳高度的概念：2、正午太阳高度角的计算：3、正午太阳高度分布规律：三、正午太阳高度的应用1、楼间距问题2、二分二至日太阳光线与地理位置关系3、太阳能热水器问题一、太阳高度的概念地面太阳光线太阳高度角太阳光线与地面所成的夹角。二、正午太阳高度的变化1、正午太阳高度的概念：一天中的最大值（各地地方时12时的太阳高度角）。同一纬度太阳高度日变化规律：昼半球：大于0°；夜半球：小于0°；晨昏线：等于0°。1、正午太阳高度角的计算：二、正午太阳高度的变化观察课本24页图1－20。公式：“H=90°－直射点与所求地点纬度之差”（同减异加）[例题]：求北京（40°N）二分二至日的正午太阳高度。解答：夏至日：直射点纬度为23°26°N，H=90°－（40°－23°26′）＝73°26′二分日：直射点纬度为0°，H=90°－（40°＋/－0°）＝50°冬至日：直射点纬度为23°26′S，H=90°－（40°+23°26）＝26°34′2.正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化规律：由直射点向南北两侧递减。（根据正午太阳高度计算公式总结分布规律。）夏至日：由北回归线向南北两侧递减。北回归线以北地区达到一年中的最大值，南半球各地达到一年中的最小值。北半球夏至日冬至日：由南回归线向南北两侧递减。2.正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最小值。二分日：由赤道向南北两侧递减。2.正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化答案：ACEBD答案：B；在晨线上答案：C；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三、正午太阳高度的应用1、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：tanH=h/L→L=h·cotH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。某疗养院（北纬36°34′），计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳,问：新楼至少要距原楼多少米？解析：当太阳直射南回归线时，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30°，两楼间最小距离应为x=20×cot30°=34.7m。答案:34.7m正午太阳高度角楼房影子【例题】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该城市的名称可能是（）A.巴西利亚B．堪培拉C.渥太华D．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】A2、二分二至日太阳光线与地理位置关系3、太阳能热水器问题【审题】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90°某中学(360N，1130E)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：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，使热水器吸热面与地面的夹角为A．23.50B．59.50C．66.50D．360解析：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(H=90-︱36+23.50︱=30.50)，进一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。