高效课堂-正午太阳高度的应用、日出、日落、正午太阳方位的判读

1、正午太阳高度角的应用 日出、日落、正午太阳方位判断 课堂探究课堂探究1 1： 如何安装调节，使太阳能热水器获得最多太阳能？如何安装调节，使太阳能热水器获得最多太阳能？ 地点：教学楼顶（地点：教学楼顶（30N）；时间：）；时间：12月月22日日 热水器仰角热水器仰角a 楼顶楼顶 正午太阳高度角正午太阳高度角H ? 公式：公式： a=90-H a最大最大= a最小最小= N N S S WWE E N N S S WWE E 课堂探究课堂探究2 2：日出日落太阳所在方向的判断日出日落太阳所在方向的判断 画图分析：画图分析： 仿照此图画出仿照此图画出 太阳直射点在北太阳直射点在北 半球的昏线侧视半球

2、的昏线侧视 图；太阳直射点图；太阳直射点 在南半球的晨线、在南半球的晨线、 昏线侧视图；太昏线侧视图；太 阳直射点在赤道阳直射点在赤道 晨线、昏线侧视晨线、昏线侧视 图。图。 N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E N N S S WWE E 1 1、太阳直射点在北半球时、太阳直射点在北半球时(3.21-9.23)(3.21-9.23)：地球上（除地球上（除 极昼、极夜地区）日出方位均

3、在东北，日落于西北极昼、极夜地区）日出方位均在东北，日落于西北。 2 2、太阳直射点在南半球时、太阳直射点在南半球时(9.23-3.21)(9.23-3.21)：地球上（除地球上（除 极昼、极夜地区）日出方位均在东南，日落于西南。极昼、极夜地区）日出方位均在东南，日落于西南。 3 3、直射在赤道时、直射在赤道时(3.21(3.21、9.23)9.23)：为正东升，正西落。为正东升，正西落。 看图归纳看图归纳1 1：日出日落太阳所在方向的判定的规律日出日落太阳所在方向的判定的规律 A 课堂探究课堂探究3 3：正午太阳所在方向的确定正午太阳所在方向的确定 看图归纳看图归纳2 2：全年正全年正 午太

4、阳方位规律总结：午太阳方位规律总结： 1、北回归线以北的点：、北回归线以北的点：正午时太阳总位于正南。正午时太阳总位于正南。 2、南回归线以南的点：、南回归线以南的点：正午时太阳总位于正北。正午时太阳总位于正北。 3、南北回归线之间的点：、南北回归线之间的点：正午太阳可能位于正北、正午太阳可能位于正北、 正南、正头顶正南、正头顶(天顶天顶) 课堂探究课堂探究3 3：正午太阳所在方向的确定正午太阳所在方向的确定 B C 热水器仰角热水器仰角a 楼顶 正午太阳高度角正午太阳高度角H ? 公式：公式： a=90-H S N 看图归纳看图归纳3 3：根据全年正午太阳方位规律归纳总结根据全年正午太阳方位

5、规律归纳总结 正午影子朝向规律正午影子朝向规律 1、北回归线以北的物体：、北回归线以北的物体：正午时太阳总位于正南，正午时太阳总位于正南， 影子朝正北。影子朝正北。 2、南回归线以南的物体：、南回归线以南的物体：正午时太阳总位于正北，正午时太阳总位于正北， 影子朝正南。影子朝正南。 3、南北回归线之间的物体：、南北回归线之间的物体：正午太阳可能位于正正午太阳可能位于正 北、正南、正头顶（天顶），北、正南、正头顶（天顶），影子朝正南、正北、影子朝正南、正北、 原点。原点。 正午太阳高度角越大，影子长度越短。正午太阳高度角越大，影子长度越短。 SH 新楼 原楼 原楼高度h 公式：h/L=tanH

6、课堂探究课堂探究4 4： 楼间距的距离算法楼间距的距离算法 N 影长L L=h/tanH 典题练习：典题练习： 某疗养院（北纬某疗养院（北纬3634） ，计划在一幢，计划在一幢20米高的楼房北面新米高的楼房北面新 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。晒到太阳。 （1）新楼至少要距原楼多少米？）新楼至少要距原楼多少米？ （2）若黄赤交角变为）若黄赤交角变为2334，两楼之间的距离将应如何变化，两楼之间的距离将应如何变化 ，才能保证各楼层均有较好的采光？，才能保证各楼层均有较好的采光？ 解析：解析：当太阳直射南回归线时，当太阳直射南回归线时， 正午太阳高度角达一年中最小值，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求出此时的正午太阳高度角是 3030，两楼间最小距离应为，两楼间最小距离应为 x=20 x=20cot 30cot 30=34.7 m=34.7 m。黄赤交。黄赤交 角变大为角变大为2334，则当地正午太，则当地正午太 阳高度变小阳高度变小(29(2952)52)，楼影变，楼影变