地理意义正午太阳高度应用课件

1、 地球公转的地理意义之 图1 图图3 一、正午太阳高度的变化一、正午太阳高度的变化 1、太阳高度与正午太阳高度的区别、太阳高度与正午太阳高度的区别 （1）太阳高度）太阳高度(太阳高度角太阳高度角)：光线与地平面的夹角。：光线与地平面的夹角。 （2）正午太阳高度：是一天内太阳高度的最大值，地）正午太阳高度：是一天内太阳高度的最大值，地 方时为方时为12点时点时(当地正午当地正午)太阳最高。直射点太阳最高。直射点(正午正午)太阳太阳 高度为高度为90 (注意：同一纬线上各点正午时太阳高度注意：同一纬线上各点正午时太阳高度 相同相同) 读图用文字描述读图用文字描述正午太阳高度的时空变化规律正午太阳高

2、度的时空变化规律 （1）纬度分布规律： 由直射点向南北两方降低；这说明任给由直射点向南北两方降低；这说明任给 一个正午太阳高度一个正午太阳高度(不等于不等于90)，在地，在地 球上能找到另一条纬线的正午太阳高度球上能找到另一条纬线的正午太阳高度 与之相等。与之相等。 2、正午太阳高度的变化规律、正午太阳高度的变化规律 夏至日达到最大值，冬至日达到最小值夏至日达到最大值，冬至日达到最小值 （2）季节变化规律： 北回归线及其以北地区：北回归线及其以北地区： 南回归线及其以南地区：南回归线及其以南地区： 夏至日达到最小值，冬至日达到最大值夏至日达到最小值，冬至日达到最大值 南北回归线之间：南北回归线

3、之间： 赤道以北，两次直射时为最大赤道以北，两次直射时为最大,正午太阳正午太阳 高度为高度为90 ，冬至日达到最小值；赤道，冬至日达到最小值；赤道 上，二分日为最大，两至日最小，正午上，二分日为最大，两至日最小，正午 太阳高度为太阳高度为6634 ；赤道以南，两次；赤道以南，两次 直射时为最大，夏至日达到最小值。直射时为最大，夏至日达到最小值。 任一地点，一年中离太阳直射点所在纬任一地点，一年中离太阳直射点所在纬 度最近时，正午太阳高度达最大值，反度最近时，正午太阳高度达最大值，反 之达最小值。北回归线及其以北地区，之达最小值。北回归线及其以北地区， 夏至日时正午太阳高度达一年中最大值，夏至日

4、时正午太阳高度达一年中最大值， 冬至日时达最小值；南回归线及其以南冬至日时达最小值；南回归线及其以南 地区，冬至日时正午太阳高度达一年中地区，冬至日时正午太阳高度达一年中 最大值，夏至日时达最小值；南北回归最大值，夏至日时达最小值；南北回归 线之间地区，太阳直射时正午太阳高度线之间地区，太阳直射时正午太阳高度 达一年中最大值，离太阳直射点所在纬达一年中最大值，离太阳直射点所在纬 度最远时达最小值。度最远时达最小值。 若图中四条线分别代表赤道、北极点、北回归线、北极若图中四条线分别代表赤道、北极点、北回归线、北极 圈上不同纬度的太阳高度年变化，请判断图中圈上不同纬度的太阳高度年变化，请判断图中a

5、、b、c、 d 分别代表哪条纬线上的正午太阳高度年变化分别代表哪条纬线上的正午太阳高度年变化 。 不同地点太阳高度的年变化图不同地点太阳高度的年变化图 在北半球夏至日，上海在北半球夏至日，上海(31N附近附近)、 广州（广州（23.1N）、海口）、海口(20N)、拉、拉 萨（萨（29.6 N）四地，正午太阳高度从）四地，正午太阳高度从 大至小的排列是大至小的排列是 广州、海口、拉萨、上海广州、海口、拉萨、上海 已知某一地点纬度和太阳直射点纬度，求该地的正午太阳高度已知某一地点纬度和太阳直射点纬度，求该地的正午太阳高度H “两点两点”指观测点和太阳直射点指观测点和太阳直射点 “纬度差纬度差”是指

6、太阳直射点的纬度和所求地的是指太阳直射点的纬度和所求地的 纬度相差多少纬度数纬度相差多少纬度数 要点探究要点探究3：正午太阳高度的计算及其应用正午太阳高度的计算及其应用 1.正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算 正午太阳高度角正午太阳高度角=90“两点两点”纬度差纬度差 案例案例1：一位居住在北半球的中学生：一位居住在北半球的中学生,在某一天观在某一天观 测太阳高度的变化测太阳高度的变化,当他在当他在P点测到太阳高度最大点测到太阳高度最大 值出现时值出现时,刚好是北京时间刚好是北京时间12时时40分分,此时的太阳此时的太阳 高度高度h=43,据此回答据此回答: 若当天为冬至日，这位中学生的经纬

7、度位置是？若当天为冬至日，这位中学生的经纬度位置是？ 夏至日呢？夏至日呢？ , 23.5N,110E, 70.5N,110E 2.正午太阳高度在生活中的应用 （1）确定地方时）确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时当某地太阳高度达一天中的最大值时, 当地的地方时是当地的地方时是12 时时 （2）确定当地的地理纬度确定当地的地理纬度 (一天中日影最短时一天中日影最短时) 结合正午太阳高度的计算公式可判断该地区纬度大小。结合正午太阳高度的计算公式可判断该地区纬度大小。 地面地面 直射点无影子直射点无影子影子较长影子较长影子更长影子更长 太阳高度角太阳高度角 较小较小 太阳高度太阳高度 角是角

8、是900 太阳高度太阳高度 角更小角更小 案例案例2：据图探寻任意地点正午时太阳光线的来向，：据图探寻任意地点正午时太阳光线的来向， 即观测者与正午太阳的方位关系。即观测者与正午太阳的方位关系。 1212月月2222日日6 6月月2222日日 赤道赤道 北回北回 南回南回 二分日二分日 在北回归线以北地区在北回归线以北地区, 正午太阳位于南方，正午太阳位于南方， 在南回归线以南地区，在南回归线以南地区， 正午太阳位于北方，正午太阳位于北方， 南北回归线之间，南北回归线之间， 有有 时在北，有时在南，时在北，有时在南， 有时在头顶上有时在头顶上 （3）判断日影长短及方向）判断日影长短及方向 正午

9、太阳高度越大，正午日影越短；正午太阳高度正午太阳高度越大，正午日影越短；正午太阳高度 越小，正午日影越长；日影方向背向太阳。越小，正午日影越长；日影方向背向太阳。 北回归线以北（除北极）：正午影子全年朝北北回归线以北（除北极）：正午影子全年朝北 正午正午 影子全年朝北影子全年朝北 南回归线以南（除南极）：正午影子全年朝南南回归线以南（除南极）：正午影子全年朝南 正午正午 影子全年朝南影子全年朝南 南北回归线之间正午影子南北回归线之间正午影子: 既可朝南也可朝北既可朝南也可朝北 案例案例4：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越 多的居民乔迁新居，居住条件和环

10、境显著改善。多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。 为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼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。以我国为例（如图），之间应当保持适当距离。以我国为例（如图）， 南楼高度为南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为，该地冬至日正午太阳高度为H，则，则 最小楼间距最小楼间距L为：为：L=h/tgH或者 或者L=hctgH 案例案例5：在楼房布局时建议采用东北西南向或：在楼房布局时建议采用东北西南向或 西北东南向西北东南向(如下图如下图)，有什么好处？，有什么好处？ N N S S E E W W 主要的目的是为了在正午时前楼不会影响后

11、主要的目的是为了在正午时前楼不会影响后 楼采光的情况下，减小楼间距，腾出更多的楼采光的情况下，减小楼间距，腾出更多的 可利用土地。可利用土地。 （4）根据阳光照射方向、合理设置房屋）根据阳光照射方向、合理设置房屋 的朝向，获得更充足的阳光，确定楼高和的朝向，获得更充足的阳光，确定楼高和 楼距楼距 1、如图、如图35所示，位于北纬所示，位于北纬3634的某疗养院，计的某疗养院，计 算在一幢算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养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。新的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。新 楼至少要距原楼多少米？楼至

12、少要距原楼多少米？ 11.4 2、上海市（、上海市（31N附近）某小区楼房高度为附近）某小区楼房高度为36米（每层高米（每层高 度度3米，不考虑楼板厚度），楼房间距为米，不考虑楼板厚度），楼房间距为40米。所购房屋至少米。所购房屋至少 在几层以上（包含该层）才能保证房间一年四季有充足的阳光在几层以上（包含该层）才能保证房间一年四季有充足的阳光 （ ） A、3层层 B、4层层 C、 9层层 D、10层层 B 房地产公司要建房地产公司要建2座塔楼、座塔楼、2座低楼，准备采用相同的楼间距座低楼，准备采用相同的楼间距 均以最南侧的两楼间的最短楼间距为标准，则合理的布局方均以最南侧的两楼间的最短楼间距为

13、标准，则合理的布局方 案有：案有： BD （4）根据阳光照射方向，合理设置房屋的朝向，形式，根据阳光照射方向，合理设置房屋的朝向，形式， 获得更充足的阳光；确定楼距、楼高获得更充足的阳光；确定楼距、楼高 在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋门窗朝在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋门窗朝 南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋门南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋门 窗朝北。窗朝北。 为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应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。以我国为例（如图），南楼高度为当保持适当距离。以我国为例（如图），南

14、楼高度为h， 该地冬至日正午太阳高度为该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距，则最小楼间距L为为： 或或hctgH h/tgH 案例案例6：太阳能热水器为了获得最多太阳光热，集：太阳能热水器为了获得最多太阳光热，集 热管所在的面应与太阳光线垂直，所以太阳能热热管所在的面应与太阳光线垂直，所以太阳能热 水器倾角应不断调整的调整：水器倾角应不断调整的调整： 其倾角和正午太阳高度角的关系为其倾角和正午太阳高度角的关系为 试推算太阳能热水器的安装倾角与当地纬度的试推算太阳能热水器的安装倾角与当地纬度的 关系关系 太阳能热水器的安装倾角纬度差太阳能热水器的安装倾角纬度差(即当地纬即当地纬 度和太阳直射

15、点纬度的差值度和太阳直射点纬度的差值)。 其倾角和正午太阳高度角的关系为其倾角和正午太阳高度角的关系为 +h=90（为倾角，为倾角，h为正午太阳高度）为正午太阳高度） 6、洛阳（、洛阳（112E，35N）一学生对太阳能热）一学生对太阳能热 水器进行了改造（如图），水器进行了改造（如图）， 把热水装在一个大玻把热水装在一个大玻 璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答 9月月23日，为使热水器有最好的效果，调节支日，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（架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ） A.2326B.35 C.6634D.5

16、5 7、在、在29.6N附近的日光城拉萨安装太阳能热附近的日光城拉萨安装太阳能热 水器，为了充分利用太阳能，应尽可能使一年内水器，为了充分利用太阳能，应尽可能使一年内 正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面 交角的调整幅度约为（交角的调整幅度约为（ ）：）： A、2326 B、30 C、4652 D、 60 C D （5）太阳能热水器的安装）太阳能热水器的安装 1. 确定时间：确定时间：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，当某地太阳高度达到一天中的最大值时， 此时日影最短，当地地方时为此时日影最短，当地地方时为12时时。 2. 确定纬度：确定纬度：

17、 3. 判断日影长短及方向：判断日影长短及方向：正午太阳高度越高，日影越短，正午太阳高度越高，日影越短， 且日影方向总是背向太阳。且日影方向总是背向太阳。 4. 确定房屋朝向确定房屋朝向 ， 计算楼间距计算楼间距 和楼高：和楼高： 北回归线以北的北回归线以北的 地区，正午太阳始终位于南方，房屋朝南；在南回归线以地区，正午太阳始终位于南方，房屋朝南；在南回归线以 南的地区，正午太阳始终位于北方，房屋朝北。南的地区，正午太阳始终位于北方，房屋朝北。 一般来说，纬度越低，楼间距越短；纬度越高，楼间距一般来说，纬度越低，楼间距越短；纬度越高，楼间距 越大，解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度越大，解

18、题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计并计 算影长算影长 5. 计算热水器安装角度：计算热水器安装角度： 要最大地利用太阳能要最大地利用太阳能,应使太阳应使太阳 能热水器的集热面与太阳光热垂直。故能热水器的集热面与太阳光热垂直。故热水器与地面的夹热水器与地面的夹 角等于该地与太阳直射点的纬度差。角等于该地与太阳直射点的纬度差。 总结：正午太阳高度的应用：总结：正午太阳高度的应用： 这是华北地区某房地产公司开发的一张多层商品房三楼平面示意这是华北地区某房地产公司开发的一张多层商品房三楼平面示意 图，读图回答：图，读图回答： （1）该小区商品房阳台的朝向以偏）该小区商品房阳台的朝向以偏 （南或北）为佳，原因是（南或北）为佳，原因是 （2）为保证）为保证C、D两栋楼的底楼终年都能接收到阳光照射，设计两栋楼的底楼终年都能接收到阳光照射，设计 者在规划东西向街道的宽度时，需要考虑当地正午太阳高度最低者在规划东西向街道的宽度时，需要考虑当地正午太阳高度最低 时时 （日期）的太阳高度和（日期）的太阳高度和（A、B、C、D）哪栋楼的高度）哪栋楼的高度 （3）如果你来选房，从环境看最好的是）如果你来选房，从环境看最好的是 A. A304 B.B302 C.C303 D.D301 (4)你考虑了哪些因素你考虑了