正午太阳高度角的实际应用

1、高三地理第一轮复习课件,正午太阳高度角的 实 际 应 用,1.太阳高度与正午太阳高度的区别? 2.正午太阳高度的计算公式? 3.正午太阳高度的分布规律?,请思考：,1.立竿见影测经纬度 2.判断日影长短及方向 3.计算楼房间距 4.计算热水器安装角度 5.雨棚安装 ,正午太阳高度角的实际应用,1.立竿见影测经纬度：,活动过程（见教材第18面）,第一天，以插点为圆心，画一个半径略短于当时标杆影长的圆，记下标竿影端上午和下午两次落到圆周上时的北京时间（设为TA与TB），并连接AB，并作AB的垂直平分线OC。 第二天，当竹竿的影子与直线OC重合的时刻，记下此时刻的北京时间（设为T），并测量此时竹竿影

2、长（设为L米）,C,A,B,O,L,活动原理,太阳高度达到一天最大时候为当地正午（地方时为12时），日影最短，阳光将从正北或正南或从头顶照射下来. 若二分日，对赤道以北地区来说，正午阳光从正南照来。直立竹竿只要有影子，必是南北方向投影，其影子可视为一段经线。 地球不停自转，各经度地方时不同。经度每差一度，时间相差4分钟。记录下日影出现最短的北京时间，可知此地正午地方时12时与北京时间的差值，从而推算出与120E经度差值。再根据地方时正午是早于还是迟于北京时间12时出现，就可以在120E基础上加或减去经度差值数，推算出具体经度。,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 （2）利用本地竿影最短时的时间

3、与北京时间的差值，计算当地经度。,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- 90- （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,（两分日）,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- 90- Harctanh/L （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,（两分日）,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- 90- Harctanh/L 90- arctanh/L （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,（两分

4、日）,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- 90- Harctanh/L 90- arctanh/L （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,12：00 T （T12：00）,经度 120E,（两分日）,（1）利用正午太阳高度算本地的纬度 H90- 90- Harctanh/L 90- arctanh/L （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值，计算当地经度。,T （T12：00） 12：00,120E 经度,（两分日）,例1 (2006，广东 ) 某时刻，在下图北回归线 标志塔测得年内最大太阳高度。3小时以后，北半球某地应用竿影法也测得年内正 午最大太

5、阳高度，此时，竹竿影长等于竿长，则此地的位置是 A. 68o 26 N，71o 40 E B. 83o 26 N，164o E C. 6o 34 N，161o 40 E D. 36o 34 N，71o 40 E,( ),例1 (2006，广东 ) 某时刻，在下图北回归线 标志塔测得年内最大太阳高度。3小时以后，北半球某地应用竿影法也测得年内正 午最大太阳高度，此时，竹竿影长等于竿长，则此地的位置是 A. 68o 26 N，71o 40 E B. 83o 26 N，164o E C. 6o 34 N，161o 40 E D. 36o 34 N，71o 40 E,( ),A,2.判断正午日影长短及

6、方向： 正午太阳高度越大，日影越短， 反之日影越长，且日影方向总是背 向太阳。,2.判断正午日影长短及方向：,北,南,（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为 A.12:00 B.12:28 C.11:20 D.11:00 （2）右图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度 变化图，图中反映3月21日竿影长度的点是 A B C D （3）该学校大约位于 A.21.5N B.21.5S C.45N D.45S,例2、 某学校(113E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如右上图，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP，通过tan0P0P，算出正午太阳高度。据此回答（

7、1）-（3）题。,B,D,A,知识依托：,时间的计算，正午太阳高度的分布规律, 太阳高度和物体影子的关系,3.确定房屋朝向：,3.计算楼房间距： 一般来说，纬度越低，楼距越短；纬度越高，楼距越大，解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度及影长。,房地产开发中前后楼间距与楼高的关系,楼高H与楼间距最小值L（保证冬至日后楼能够得到光照）的关系是：tan= H/L,H,L,例3.房地产开发商在某城市(北纬30)建造了两 幢住宅楼(楼间距40米，南楼高69米)，某户居民 买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后 发现正午前后太阳光线被南楼挡住。回答: (tan60=1.732 tan45=1 tan35

8、=0.7) (1)被挡住的时间大约是： A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月,例3.房地产开发商在某城市(北纬30)建造了两 幢住宅楼(楼间距40米，南楼高69米)，某户居民 买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后 发现正午前后太阳光线被南楼挡住。回答: (tan60=1.732 tan45=1 tan35=0.7) (1)被挡住的时间大约是： A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月,例3.房地产开发商在某城市(北纬30)建造了两 幢住宅楼(楼间距40米，南楼高69米)，某户居民 买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后 发现正午前后太阳光线被南楼挡住。回答: (tan60

9、=1.732 tan45=1 tan35=0.7) (2)为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时， 应该使此楼所有房屋在正午时终年都能被太阳 照射。那么在两楼间距不变的情况下，南楼的 高度最高约为： A.20米 B.30米 C.40米 D.50米,例3.房地产开发商在某城市(北纬30)建造了两 幢住宅楼(楼间距40米，南楼高69米)，某户居民 买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后 发现正午前后太阳光线被南楼挡住。回答: (tg60=1.732 tg45=1 tg35=0.7) (2)为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时， 应该使此楼所有房屋在正午时终年都能被太阳 照射。那么在两楼间距不变的情

10、况下，南楼的 高度最高约为： A.20米 B.30米 C.40米 D.50米,思考：,山地向阳坡与背阳坡房屋间距与平原地区有何不同？,使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。,4.计算热水器安装角度：,H,使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。 90H （H为当地当时的正午太阳高度角）,4.计算热水器安装角度：,H,太阳能热水器倾角的调整幅度,H,水箱,集热管,1,HmaxHmin,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,H,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为,H,例4.长

11、沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为,H,3834,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为 热水器集热管的倾角,H,3834,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为 热水器集热管的倾角 =90 H,H,3834,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为 热水器集热管的倾角 =90 H 即 =90

12、 38 34,H,3834,例4.长沙（28 N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？,解：冬至日当地正午太阳高度 H 为 热水器集热管的倾角 =90 H 即 =90 38 34 =51 26,H,3834,例5.某校所在地(120E、40N)安置一台太阳能热水器， 为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整其 支架倾角。通过计算判断下列四图做法错误的是：,1634,6326,40,2326,A,B,C,D,N,N,S,S,D,5.雨棚安装：,正午太阳高度角，在设计城市居室日照状况中越来越广泛应用。若在长沙（约北纬28度）的某房屋正南窗户上安装一雨棚，为了保证房内良好的

13、光照条件，雨棚的最佳宽度为多少? 这就要利用正午太阳高度角来指导雨棚安装等。根据要求可知： 当正午太阳高度为最大时，雨棚仍不遮挡房内阳光，这时雨棚宽度为最佳宽度，即：太阳直射在北回归线，28N 与直射点的纬距为28一2326=434，所以H大=90一434=8526。若雨棚离上窗框距离为h=60cm,则雨棚最佳宽度为L= hcot8626 。,例6.右图是我国某地（3634N）一房屋的大门，大门朝南，大门上方l米修一雨棚。据此回答12题。 1既能很好地遮雨，又能保证冬至日正午阳光最大限度地照进大门，该雨棚的宽度宜设计为（ ） A1米 B1.414米 C1.732米 D2米 2按以上要求装好雨棚，全年正午有太 阳光照射进大门的时间是（ ） A半年 B近8个月 C10个多月 D全年,例6.右图是我国某地（3634N）一房屋的大门，大门朝南，大门上方l米修一雨棚。据此回答12题。 1既能很好地遮雨，又能保证冬至日正午阳光最大限度地照进大门，该雨棚的宽度宜设计为（ ） A1米 B1.414米 C1.732米 D2米 2按以上要求装好雨棚，全年正午有太