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,一、太阳高度的概念,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,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（40N）二分二至日的正午太阳高度。,解答：夏至日：直射点纬度为2326N，H=90（402326）7326,二分日：直射点纬度为0，H=90（40/0）50,冬至日：直射点纬度为2326S，H=90（40+2326）2634,2.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/LL=hcotH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3634），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=20cot30=34.7m。,答案:34.7m,正午太阳高度角,【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】A,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,【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A23.50B59.50C66.50D360,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。,总结：,一、太阳高度的概念,二、正午太阳高度的变化,