正午太阳高变化专题高一学习教案

1、会计学1正午太阳正午太阳(tiyng)高变化专题高一高变化专题高一第一页，共44页。太阳高度角是我们观察(gunch)太阳时的仰角，也就是太阳光线与地面之间的夹角 一、太阳(tiyng)高度（角） 第2页/共44页第二页，共44页。太阳(tiyng)高度角第3页/共44页第三页，共44页。地球自转，造成太阳东升西落，太阳高度(god)角在一日内不断发生变化(如图2所示)；正午(地方时为12时)太阳位于上中天时，太阳的高度(god)角达到最大值H，我们将此时的太阳高度(god)角称为该日的正午太阳高度(god)角。 正午太阳高度变化(binhu)的原因： 由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动

2、，引起正午太阳高度的变化(binhu)。 P33第4页/共44页第四页，共44页。(一) 正午太阳(tiyng)高度的季节变化规律 年变化规律 二、正午太阳高度的时空分布(fnb)规律第5页/共44页第五页，共44页。(一) 正午太阳(tiyng)高度的季节变化规律 年变化规律最大值最小值最大值最小值第6页/共44页第六页，共44页。(一) 正午太阳(tiyng)高度的季节变化规律 年变化规律 回归线之间的地区： 正午太阳(tiyng)高度最大值为90，全年有两次太阳(tiyng)直射现象，即一年中有两个正午太阳(tiyng)高度最大值。如下图A。 回归线上： 正午太阳高度的最大值为90，全年

3、(qun nin)有一次太阳直射现象， 即一年中有一个正午太阳高度最大值。如下图B。 回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90，全年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值。如上图C。 第7页/共44页第七页，共44页。(一) 正午太阳高度(god)的季节变化规律 年变化规律 北回归线及其以北的纬度带： 每年(minin)夏至日(6月22)H达最大值，冬至日(12月22)H达最小值。如右图A所示。 南回归线及其以南的纬度带：每年冬至(dngzh)日H达最大值，夏至日H达最小值。如右图B所示。 第8页/共44页第八页，共44页。 (二) 正午(zhngw)太阳高度的纬度变化规律

4、 空间变化规律 全球(qunqi)正午太阳高度的纬度变化规律： 从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。 冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。如图中C折线所示。春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。图中E折线所示。第9页/共44页第九页，共44页。02326N2326S6634N6634S90N90S正午(zhngw)太阳高度的分布规律夏至(xizh)日900 夏至日：太阳直射北回归线。 纬度变化：全球正午太阳高度(god)自北回归 线向南北两侧递减。 季节变化：北回归线及其以北各纬度， 正午太阳高度(god)达全年最大值； 南

5、半球各纬度，正午太阳 高度(god)达全年最小值。第10页/共44页第十页，共44页。02326N2326S6634N6634S90N90S正午太阳高度(god)的分布规律夏至(xizh)日 二分(r fn)日900春分日和秋分日：太阳直射赤道。 全球正午太阳高度自赤道 向南北两侧递减。第11页/共44页第十一页，共44页。02326N2326S6634N6634S90N90S正午太阳高度的分布(fnb)规律夏至(xizh)日 二分(r fn)日 冬至日900冬至日：太阳直射南回归线。 纬度变化：全球正午太阳高度自南回归线 向南北两侧递减。 季节变化：南回归线及其以南各纬度， 正午太阳高度达全

6、年最大值 北半球各纬度，正午太阳高度达全年最小值。第12页/共44页第十二页，共44页。 同一时刻：全球正午太阳高度自自太阳直射点向南北(nnbi)两侧递减。（随纬度变化） 同纬度地区：正午太阳(tiyng)高度相等且随季节变化第13页/共44页第十三页，共44页。难点(ndin)2 正午太阳(tiyng)高度的变化规律 与 太阳(tiyng)方位 第14页/共44页第十四页，共44页。02326N2326S90N90S夏至(xizh)日 二分(r fn)日冬至(dngzh)日321 1、 赤道地区： 由图可以看出，二分日时太阳直射赤道，此时赤道地区正午太阳高度（H2）达最大值90二至日正午太

7、阳度（H1和H3）达最小值。 正午太阳高度变化为： （最大）-（最小）- -（最大）- -（最小）-（最大）春分日 夏至日 秋分日 冬至日 春分日PP: 赤道地区第15页/共44页第十五页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日 二分(r fn)日冬至(dngzh)日321P: 赤道与北回归线之间地区正午太阳高度的季节变化规律4PSN 2赤道与北回归线之间地区： 由图4可以看出，H4大于H1和H2又大于H3，在夏至日前后P地各有一次直射，此时正午太阳高度达最大值（H4），冬至日时正午太阳高度达最小值（H3）。 正午太阳高度变化为：增大-（最大）-小-（最大）- -减小-（最小）-增

8、大-春分日 夏至日 秋分日 冬至日 春分日 第16页/共44页第十六页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日 二分(r fn)日冬至(dngzh)日321P: 赤道与南回归线之间地区4PSN第17页/共44页第十七页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日二分(r fn)日冬至(dngzh)日19023P:北回归线地区 PSN 夏至日达最大值（H1）， 冬至日达最小值（H3）。 从夏至日到冬至日该地正午太阳 高度由最大变为最小。 第18页/共44页第十八页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日二分(r fn)日冬至(dngzh)日19023P:南回归线地

9、区 PSN正午太阳高度的季节变化规律第19页/共44页第十九页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日二分(r fn)日冬至(dngzh)日23P:北回归线以北地区 PSN1 夏至日达最大值（H1）， 冬至日达最小值（H3）。 从夏至日到冬至日该地正午太阳 高度由最大变为最小。 第20页/共44页第二十页，共44页。02326N2326S夏至(xizh)日二分(r fn)日冬至(dngzh)日23P:南回归线以南地区 PSN1第21页/共44页第二十一页，共44页。夏至(xizh)日冬至(dngzh)日NSSN冬至日夏至日SN冬至日夏至日第22页/共44页第二十二页，共44页。第2

10、3页/共44页第二十三页，共44页。1. 正午太阳高度的形成： 如右图所示。太阳光线与地面(dmin)之间的夹角2. 正午太阳(tiyng)高度计算公式推导。 H =90B=90AOB =90 (COB-COA) =90 纬度(wid)差(所求点和直射点之间的纬度(wid)差) AOBCOA纬差的计算：同半球相减，异半球相加 第24页/共44页第二十四页，共44页。第25页/共44页第二十五页，共44页。第26页/共44页第二十六页，共44页。02326N2326S30NA302326BC 2326若求30N P点正午太阳(tiyng)高度角：春秋(chnqi)分： H90 （A0 ） 90

11、(30 0 ） 60 PP30634 夏至日： H90(A B) 90 (30 2326) 8326P5326N冬至日： H90 (A+C) 90 (30 + 23 26) 33 34纬差的计算：同半球相减，异半球相加 第27页/共44页第二十七页，共44页。4050P5N55N0纬度差50纬度差：所求地点纬度与太阳直射(zh sh)点的所在纬度的差距05S45NH第28页/共44页第二十八页，共44页。四、正午太阳(tiyng)高度应用绿色(l s)P35第29页/共44页第二十九页，共44页。h s有关太阳(tiyng)高度计算题：已知纬度，问：不同季节热水器摆放(bi fn)的角度？已知

12、楼高，问：不同纬度(wid)的楼间距的大小？正午太阳高度应用第30页/共44页第三十页，共44页。关于热水器角度(jiod)计算：计算原理： a=90 - H H=90- (H：正午太阳(tiyng)高度 ：纬度 ：直射点纬度,夏至取23 26，冬至取-23 26 ）若：在纬度为40 N地区(dq)，热水器太阳能受热板与地面的角度随四季的变化？夏至： a= 16 34 冬至： a= 63 26 春秋分： a= 40 第31页/共44页第三十一页，共44页。BA夏至(xizh)冬至(dngzh) 冬至日正午太阳(tiyng)高度最小，此时B楼日影最长，若此时A楼不被挡，则可终年获得光照。 一般来

13、说，纬度较低地区，楼距较近，纬度较高地区，楼距较远。楼距计算c第32页/共44页第三十二页，共44页。h sH关于(guny)楼间距的计算：计算原理(yunl)： h/s=tanH h=s*tan HS：楼间距 H：正午太阳高度 h: 楼房高度第33页/共44页第三十三页，共44页。第34页/共44页第三十四页，共44页。根据题意因疗养院位于(wiy)北纬3634，当太阳直射南回归线时北半球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的话，则各楼层都能被阳光照射 H=90- （代=3634,=2326）H=30根据三角函数关系，两楼间最小距离应为x=20cot 30,x=34.7

14、 m。若黄赤交角(jio jio)变为2334，比原来变大，则此时北纬3634的正午太阳高度角 H=90-,H=2952变小， 但x=20cot 2952在（090） 为减函数，故两楼间距应增大 第35页/共44页第三十五页，共44页。近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读图，运用(ynyng)以下公式及相关知识回答。（2002年江苏、河南文理大综合卷） 某地正午太阳高度的大小： H9090一 式中H为正午太阳高度；甲为当地纬度，取正值； 为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。 tg350.70tg45 =1 tg601.7321.房地

15、产开发商在某城市(北纬30度)建造了两幢商品住宅楼(图3)，某户居民买到了北楼一层的一套房子(fng zi)，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。请问，该房子(fng zi)一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是 ( )A1个月 B3个月 C6个月 D9个月2为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被正午太阳光线照射。那么在两栋楼间距不变的情况下，南楼的高度最高域约为A20米 B.30米 C.40米 D.50米第36页/共44页第三十六页，共44页。夏至(xizh)日： H = 90（302326 ） = 90634 =83 26 a = 90H = 90 83 26 = 634 冬至(dngzh)日： H = 90（30+2326 ） = 905326 = 36 34 a = 90H = 90 3634 = 5326 H某地 = 90 纬度差纬差的计算：同半球相减，异半球相加 第37页/共44页第三十七页，共44页。L1L2H1H2H越大,影越短0H90第38页/共44页第三十八页，共44页。补充(bchng)太阳高度的日变化规律和日影(r yn)的变化 绿色(l s)P35第39页/共44页第三十九页，共44页。北极点上太阳总在其正南方向，且物影总是指向(zh xin)正南方向；南极