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(共34張PPT)
地球的運動 第二節 地球公轉的意義
1.2.2 正午太陽高度角的變化
綜合思維
通過觀察模擬動畫，比較太陽高度和正午太陽高度，理解正午太陽高度的空間和時間分布規律。
運用正午太陽高度變化規律解釋相關生活實際問題。
地理實踐力
2019魯教版
課程標準解讀
地球公轉
太陽直射點的回歸運動
正午太陽高度角的變化
晝夜長短變化
一
二
三
四
五帶與四季的形成
五
目錄
太陽周日視運動
六
1、太陽高度角與正午太陽高度角
太陽光線與地平面的交角（即太陽在當地的仰角），叫做太陽高度角，簡稱太陽高度。太陽高度的取值范圍是0°≤ H ≤ 90°。
一天中，日出后太陽高度逐漸增大，正午（地方時12時）時達最大值。之后，太陽高度逐漸減小。其中正午的太陽角度稱正午太陽高度，是一天中最大的太陽高度。正午太陽高度能夠反映太陽輻射的強弱。
太陽直射帶來的熱量變化
拓展：太陽光線垂直照射的地方，太陽高度 ，太陽輻射 _______。當太陽光線垂直照射赤道時，隨著緯度的增高，太陽輻射的強度逐漸 。
最大
減弱
最強
在斜射的地方照射的面積 ，B獲得的熱量 。
大
少
多
小
在直射的地方照射的面積 ，A獲得的熱量 。
公式：H＝90°－丨φ ± δ丨
90°— 緯度差 （所求點與直射點的緯度差）
(2)含義
① H ：所求地的正午太陽高度。
② φ ：所求地的地理緯度；
③ δ ：直射點的地理緯度。
④± ：兩地在同一半球取減號，兩地在不同半球取加號。
2.正午太陽高度的計算方法
所求地的地理緯度與太陽直射點的地理緯度的差值越小，正午太陽高度角越大；
反之正午太陽高度越小。
【學以致用】
求二分二至日北京（40° N）的正午太陽高度。
二分二至 太陽直射點的位置 北京的正午太陽高度
春分日 0°
夏至日 23°26′N
秋分日 0°
冬至日 23°26′S
50°
73°26′
50°
26°34′
如圖所示：
當太陽直射B點(10°N)時，求A點和C點的正午太陽高度
練一練
請同學們完成下列問題。
正午太陽高度角的計算
A點的正午太陽高度：H＝90°－(40°－10°)＝60°。
C點的正午太陽高度：H＝90°－(10°＋23.26′)＝56°34′。
3. 正午太陽高度的緯度變化：同一時刻，全球不同緯度的正午太陽高度分布
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
春秋分日(3月21日與9月23日前后)
由赤道(0°)向南北兩側遞減
3、正午太陽高度角緯度分布規律
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
北半球夏至日(6月22日前后)
由北回歸線向南北兩側遞減
3、正午太陽高度角緯度分布規律
北半球冬至日(12月22日前后)
由南回歸線向南北兩側遞減
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
3、正午太陽高度角緯度分布規律
二分日
0°
23°26 N
23°26 S
66°34 N
66°34 S
90° N
90° S
冬至日
夏至日
正午太陽高度
0°
30°
60°
90
23°26′
23°26′
某日正午太陽高度由太陽直射緯線向南北兩側 遞減 。
距太陽直射點所在緯線越近，正午太陽高度越大
【學以致用】
1、說明北京（40°N）全年正午太陽高度的變化情況。
2、說明?？冢?0°N）全年正午太陽高度的變化情況。
夏至日至冬至日，正午太陽高度角逐漸減??；
冬至日至夏至日，正午太陽高度角逐漸增大。
太陽直射20°N那一天至夏至日和太陽直射20°N那一天至冬至日，正午太陽高度角逐漸減?。?br/>夏至日至太陽直射20°N那一天和冬至日至太陽直射20°N那一天，正午太陽高度角逐漸增大。
2.正午太陽高度角的季節變化規律（以北半球為例）
讀下圖，歸納正午太陽高度季節變化規律？
地區 達全年最大值 達全年最小值
北回歸線及其以北地區
南回歸線及其以南地區
南北回歸線之間地區 赤道至北回歸線之間
赤道至南回歸線之間
赤道
夏至日
冬至日
冬至日
夏至日
太陽直射時（一年有兩次直射，達90°）
太陽直射時（一年有兩次直射，達90°）
夏至日
冬至日
春分日、秋分日
冬至日、夏至日
3.正午太陽高度角的季節變化規律 ①極值
季節變化規律：②正午太陽高度角的年變化幅度
一、方法
①某地，一年中，正午太陽高度角的最大值-最小值。
如：長沙（28°N）最大85.5°，最小38.5°，所以長沙年變化幅度為：85.5°-38.5°=47°
②正午太陽高度最大值太陽直射的緯線 -正午太陽高度最小值太陽直射的緯線（緯度差：同加異減）
如：長沙最大時直射23.5°N，最小直射23.5°S，所以；23.5°N+23.5°S=47°
二、
①赤道上的年變化幅度：23°26′
②回歸線上的年變化幅度：46°52′
③回歸線之間的年變化幅度：23°26′-46°52′（從赤道開始，緯度越高變化幅度越大）
④回歸線-極圈之間的年變化幅度：變化幅度相同，均為：46°52′ （H公式絕對值里面的緯度差相同）
⑤極圈上的年變化幅度：46°52′
⑥極圈-極點之間的年變化幅度：46°52′-23°26′（從極圈開始，緯度越高變化幅度越?。?br/>極圈上最大值為46°52′；最小值0；所以極圈上變幅為46°52′
極點上最大值23°26′；最小值0；所以極點上變幅為23°26′
3. 正午太陽高度的大小隨著季節作有規律的變化
(2)季節變化規律：②變化幅度 一年中某地的正午太陽高度角的最大值和最小值之間的差值。
a.南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′
b.回歸線至極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52′)
c.極圈以內地區：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點上為23°26′
66°34′
43°08′
46°52′
23°26′
3、正午太陽高度的季節變化
【拓展】
（1）同一時刻，除90°外，正午太陽高度相等的有幾個緯度？緯度之間有何關系？
2個
緯度關于直射點緯度對稱
4.正午太陽高度的應用（看導學案）
1.確定地方時
當某地太陽高度達一天中最大值時日影最短，地方時是12時。
也就是說太陽直射點所在經線的地方時為12時
2.確定當地的地理緯度
當太陽直射點位置一定時，如果我們能夠知道當地的正午太陽高度，就可以根據“正午太陽高度計算公式” ，求出當地的地理緯度。
例如：在夏至日這天，某地測得當天太陽高度最大為82°而此時北京時間為11：00點，那么此地的地理坐標可能是？
（31°26′N，135°E）
（15°26′N，135°E）
下圖是我國西藏某地6月22日太陽高度的日變化示意圖（未考慮海拔等因素）
1.該地的地理坐標為 （ ）
A 30°N，90°E B 16°52’N，105°E
C 23°26’N，120°E D 36°52’N，150°E
2.此地最高氣溫一般出現在北京時間（ ）
A 12：00 B 13：00
C 14：00 D 16：00
A
D
4.采光遮陽問題
采光：正午太陽高度大，室內光照面積?。徽缣柛叨刃。覂裙庹彰娣e大．要使室內正午太陽光照面積達一年中最大值時也就是該地正午太陽高度達一年中最小時，
遮陽：主要考查了正午太陽高度與室內光照面積的關系，緯度高，太陽高度角小，夏季室內光照面積大．
3.確定房屋的朝向
為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。
在北回歸線以北地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；
在南回歸線以南地區，正午太陽位于北方，房屋朝北。
例如：甲、乙、丙是三幅地處不同緯度的三座房屋兩至日的陽光照射情況（a或b)，對三地位置判斷正確的是（ ）
A 三地都位于北半球 B 甲地可能位于赤道與北回歸線之間 C 乙地位于南溫帶 D 丙地位于北溫帶
B
H1
h
H2
物影L1
物影L2
地面
A
B
5.判斷日影長短及方向
影長＝物體長度×cotH（H為正午太陽高度）
②影子的長短變化：
一天中：正午太陽最高時影長最短。
日出→正午，影長縮短；
正午→日落，影長變長。
一年中：太陽直射點上，正午物影縮短為0
離直射點越近，正午太陽高度角越大，日影越短。
離直射點越遠，正午太陽高度角越小，日影越長
緯度越高，正午時的影子越長
① 影子的朝向：永遠朝向背離太陽的方向。
太陽直射點以北地區，日影朝北；
太陽直射點以南地區，日影朝南。
h
H
L
6.樓間距問題
一般，緯度較低的地區，樓距較小；緯度較高的地區，樓距較大。
以北回歸線以北地區樓房為例，為保證樓房全年均有陽光照射，兩樓之間的最短距離L與樓高h的關系（H為冬至日當地的正午太陽高度）L＝h/tan H(H：冬至日正午太陽高度)
讀圖，甲樓房位于北緯21.5 ，欲在乙處建一新樓，如果要保證乙樓房全年采光充分，甲、乙樓距L最少應是（ ）
A. 10米 B. 15米 C. 20米 D. 25米
甲
乙
20米
C
7.太陽能熱水器傾角
調節傾角α = 90°-H （H=90°-緯度差）
α=緯度差
為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角為α＋H＝90°時效果最佳
一般而言，太陽能熱水器正面朝向正南或正北，北半球面向正南，南半球面向正北。
【探究】
北半球中緯度某地二分二至日太陽視運動示意
隨著太陽直射點的移動，各地的日出、日落的時刻、太陽所在方位是不同的。
探究：不同季節，全球各地日出、日落方位有何不同？
N
S
E
W
夏至日
二分日
冬至日
N
S
W
E
二分日
冬至日
夏至日
二分日
N
S
W
E
冬至日
夏至日
夏至日
二分日
夏至日
二分日
N
S
E
W
夏至日
二分日
赤道 北回歸線 北回歸線——北極圈
北極點 極圈極點之間 北極圈
總結：北半球各緯度的太陽視運動軌跡：
N
S
W
E
二分日
冬至日
夏至日
N
S
E
夏至日
二分日
冬至日
W
冬至日
冬至日
N
E
W
S
冬至日
二分日
夏至日
N
E
W
S
冬至日
赤道 南回歸線 南回歸線——南極圈
南極點 南極圈——南極點 南極圈
N
E
W
S
冬至日
二分日
地平圈
總結：南半球各緯度的太陽視運動軌跡：
太陽直射點的位置 北半球季節 日出 日落
北半球 夏季 東北 西北
南半球 冬季 東南 西南
赤道 春秋季 正東 正西
日出、日落方位
【學以致用】
下圖示意110°E經線M地正午太陽高度角的年內變化。據此完成下題。
1．M地的緯度位置可能為（ ）
A．23°26 N B．20 N C．23°26 S D．20 S
2．若M地緯度為20°N，則其冬至日的正午太陽高度為（ ）
A．46°34′ B．43°26′ C．86°34′ D．83°26′
B
A
長沙(28°N)一學生對太陽能熱水器進行了改造(如下圖)，把熱水器裝在一個大玻璃箱子，并將支架改造成活動方式。據此完成下面小題。
3．9月23日，為使有最好的效果，調節支架使熱水器吸熱面與地面的夾角α為（ ）
A．23.5° B．28° C．66.5° D．55°
4．下列地區中，使用太陽能熱水器效果最好的是（ ）
A．海南 B．哈爾濱 C．北京 D．上海
B
C
下圖為三門峽的汽車停車場示意圖，箭頭①②③代表二分二至日的正午太陽光線。讀圖，完成下面小題。
5．正午車位上遮陽棚的影子達到最大時，正值當地（ ）
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
6．圖中地面上箭頭P指示的方位是（ ）
A．東 B．南 C．西 D．北
B
D
我國《物權法》指出，住宅間距必須保證北面樓房底層窗臺面日照時間不少于1小時(如下圖)。據此，完成下面小題。
7．按照采光要求，下列四個城市相鄰同高樓房的間距最寬的應該是（ ）
A．廣州(23°N) B．臺灣(29°N) C．北京(40°N) D．哈爾濱(45°N）
8．“日照時間不少于1小時”的節氣是（ ）
A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日
D
D
【課堂小結】
地球公轉的意義
一、地球公轉的特點
二、太陽直射點的回歸運動
地球公轉的方向、軌道
地球公轉的周期
地球公轉的速度
黃赤交角及影響
太陽直射點的回歸運動規律
正午太陽高度及變化規律
正午太陽高度的計算
三、正午太陽高度角的變化
正午太陽高度的應用

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