正午太阳高度角的变化学案 高三一轮复习地理中图版

PAGEPAGE1正午太阳高度角的变化1．纬度变化：由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。2．季节变化(1)北半球夏至日eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一年中最大值：北回归线及,其以北地区,一年中最小值：南半球各纬度))(2)北半球冬至日eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一年中最大值：南回归线及其,以南地区,一年中最小值：北半球各纬度))(3)春、秋分日：赤道上达一年中最大值，其他地区介于最大值与最小值之间。1．正午太阳高度角的空间变化规律(1)文字描述：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)，正午太阳高度角越大。(2)图形描述(3)特别说明①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度角相等。②对称规律：以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度角相等。2．正午太阳高度角的季节变化规律(1)文字描述北回归线及其以北地区6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值南回归线及其以南地区12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值南北回归线之间(除赤道外)一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)赤道地区一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)(2)图形描述(3)正午太阳高度角的变化幅度分布特点①南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度角变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。②回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度角变化幅度相同(均为46°52′)。③极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度角变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。3．正午太阳高度角的计算正午太阳高度角的计算公式：H＝90°－两点纬度差。(说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。)两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：当太阳直射B点(10°N)时：A点(40°N)正午太阳高度角：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C点(23°26′S)正午太阳高度角：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。[说明：在南(北)极有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度角无日变化，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。]4.正午太阳高度角的应用(1)确定地方时当某地太阳高度角达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。(3)确定当地的地理纬度当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度角就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度角，可判断该地区纬度大小。(4)判断日影长短及方向太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度角越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。(5)确定楼间距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度角为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。如下图：(6)计算太阳能热水器的安装角度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倾角，使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：(7)判断山地自然带