正午太阳高度的变化 课件 2026-2027学年高二上学期地理人教版选择性必修一

1.2.2地球公转的地理意义正午太阳高度变化规律一、正午太阳高度的变化太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上，太阳高度为0°。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。圭（ɡuī）表是中国古代最早的天文测量工具之一，可追溯至西周时期。古人通过观察物体在阳光下的影子变化，发现直立的标杆（“表”），在地面投射的影子长度会随太阳位置变化而规律波动，于是将标杆与测量影子的长尺（“圭”）结合，形成了最初的圭表。登封观星台的经纬度（113°E，34°N），应该在时钟显示几时观测正午日影？113°E120°E地方时12时北京时间12时28分河南登封观星台全景元代，圭表技术由元朝科学家郭守敬推向巅峰。他大胆突破传统圭表高度的限制，于河南登封观星台建造了惊人的四丈（约12.8米）高表正午太阳高度随纬度不同和季节变化而有规律地变化。正午太阳高度就纬度分布而言，春分日和秋分日，由赤道向南北两方降低;夏至日，由北回归线向南北两方降低;冬至日，由南回归线向南北两方降低。就季节变化而言，在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度夏至日达最大值，冬至日达最小值:在南回归线及其以南的纬度带，情况正好相反。在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射两次。活动活动正午太阳高度角随纬度的变化绘制二分二至正午太阳高度纬度分布示意图90°60°23.5°0°30°90°60°23.5°0°30°0°30°S60°S30°N60°N23.5°N23.5°S66.5°S66.5°S冬至日二分日夏至日正午太阳高度角随季节的变化立杆无影：直立在地上的物体没有阴影显现为什么会立竿无影呢？全球的哪些地区会出现立竿无影呢？正午太阳高度角为90°，即为太阳直射点。正午太阳高度角随季节的变化北回归线南回归线赤道春分3月21日夏至6月22日冬至12月22日秋分9月23日春分3月21日南北回归线之间的地区均会出现“立杆不见影”全球的哪些地区会出现立竿无影呢？代表太阳直射点一个回归年中，有两次直射DC正午太阳高度角随季节的变化判断符合下列正午太阳高度时间变化的地区南北回归线之间南北回归线上极圈线以内回归线-极圈线之间通过把屋檐向外挑出一定尺寸，可以调节阳光的照射效果：夏天早上温度较低时，阳光可以照进建筑内部；如果是在冬天，随着太阳升起，建筑内部逐渐接受光照，到了正午时分，阳光正好射入室内最内侧墙位置，使得屋内暖意洋洋。到了正午时分，太阳几乎位于正上方，就只能照射到檐柱外侧，热量也被隔离在建筑外部，室内保持了凉爽。乾清宫内“正大光明”匾额在冬至日被“点亮”冬至日的正午前后，阳光由西向东依次点亮匾额的“明”“光”“大”“正”字样，及下方的五条龙。为什么会形成这样的次序呢？从地球上看，太阳每日东升西落。冬至日这天，正午前太阳位置在乾清宫的东南侧，阳光的照射方向为西北向，因而首先点亮“明”字及西边的龙；在正午时，太阳的位置在乾清宫的正南侧，阳光照射的方向为正北，“光”“大”字及下方正中间部位的龙最亮；正午后，太阳的位置在乾清宫的西南侧，阳光照射的方向为东北向，因而“正”字及下方最东侧的龙最亮。冬至日正午时分阳光照射乾清宫示意图乾清宫内的金砖地面，是“点亮金匾”的另一个因素。冬至日正午的阳光照射在金砖地面，产生了镜面反射，反射后的光束汇聚到“正大光明”匾额，以及下方的五条金龙位置，使其熠熠生辉。位于意大利首都罗马的万神殿，是世界上唯一完整保存的罗马帝国时期的建筑。作为罗马排名前三的著名景点，这里常年游客如织，人们无不惊叹于它的精巧设计和厚重文化。而近年来的研究发现，它还和天文学有不小的渊源。从万神殿“穹顶之眼”射入的阳光，不停地随着太阳的运动而缓缓变幻，让整个空间显得神秘肃穆。冬至春秋/分夏至罗马建城纪念日——4月21日，正午时分的阳光会恰好照在拱门的入口处。皇帝在此时步入神殿，耀眼的阳光不偏不倚地聚集在他的身上，万众瞩目。在这个时刻举行一些仪式，不仅能强化他的神圣和威权，同时也强化了罗马的荣耀。计算最短楼距。一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。解题的关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。如图，以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L=h·cotH。计算太阳能热水器的倾角。为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的夹角，使太阳光与受热板成直角。夹角和正午太阳高度的关系为α+h=90°(如图)。这是12月3日在甘肃省酒泉市拍摄的金塔多能互补基地10万千瓦熔盐塔式光热项目（无人机照片）正午时分，在金塔10万千瓦熔盐塔式光热电站里，定日镜正在追随太阳高度自动调节方向。追日型太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度，其水平旋转角度反映的是昼长；并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，垂直转动的角度反映正午太阳高度。这是12月3日在甘肃省酒泉市拍摄的金塔多能互补基地10万千瓦熔盐塔式光热项目（无人机照片）一束束太阳光被汇集到镜场中心的吸热塔上，将塔顶的液态熔盐加热至超过560摄氏度。高温熔盐随后进入熔盐罐储存，在需要发电时与水换热形成高温高压蒸汽，最终推动汽轮发电机组输出绿色电能。意义四季更替昼夜长短纬度变化季节变化正午太阳高度角纬度变化季节变化五带划分(2024年广东)距今约3000年前的金沙遗址(30°41'N,104°01'E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部、有一处九柱建筑基址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图4为九柱建筑的复原示意图;图5示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成15~16题。15.如果当时祭祀人员站在图5中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于A.D5→D6连线方向B.D6和D9之间C.D5→D9连线方向D.D8和D9之间B解题关键：1.夏至日太阳从东北方向升起；2.冬至日日出方位和夏至日日出