1.3正午太阳高度解析

正午太阳高度的变化内乡县高级中学高一地理组

本节学习目标一.理解太阳高度与正午太阳高度的概念。二.分析得出正午太阳高度变化的规律。（重、难点）三.推导正午太阳高度角的计算公式。四.列举生活中受正午太阳高度变化影响的事例。

太阳高度：太阳光线对地平面的夹角；

正午太阳高度：当地地方时为正午（12：00）时的太阳高度，也是一天中最大太阳高度。地平面h（2）正午太阳高度请同学们认真观察并注意一下几个方面：1、太阳直射点所在的纬度与出现极昼或极夜的

最低纬度的关系2、极地的太阳高度与太阳直射点所在的纬度的关系3、同一纬度的正午太阳高度怎样？4、以太阳直射点为对称的两地的正午太阳高度关系怎样5、正午太阳高度的变化规律如何请同学们认真观察并注意下几个方面：1、太阳直射点所在的纬度与出现极昼或极夜的

最低纬度的关系(互余)2、极地的太阳高度与太阳直射点所在的纬度的关系（相等）3、同一纬度的正午太阳高度怎样？(相等)4、以太阳直射点为对称的两地的正午太阳高度关系怎样

(相等)5、正午太阳高度的变化规律如何

二、正午太阳高度的变化规律（难点突破）⑴空间变化----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化（同时不同地）⑵时间变化----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化（同地不同时）北半球春秋分日

北半球夏至

北半球冬至⑴空间变化规律—纬度变化规律----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化春、秋分日：由赤道向南北两侧递减夏至日：由北回归线向南北两侧递减

冬至日：由南回归线向南北两侧递减

正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。

跟踪训练：规律：由直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度角越大。同纬度正午太阳高度相同1、想一想：比较各点正午太阳高度的大小答案：G=E>A=B>F>C>D季节变化规律②南回归线及其以南地区①北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P季节变化规律④南回归线至赤道之间地区③北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P季节变化规律⑤赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化P达到全年最大同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。

总结：变化规律⑴空间变化----正午太阳高度的纬度分布规律由直射点向南北两侧对称递减。⑵时间变化----正午太阳高度的季节变化规律同一时间，离太阳直射点（最大正午太阳高度）所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。（因此：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。对于北回归线及其以北地区，夏至时正午太阳高度最大，冬至时最小南回归线及其以南地区，冬至时正午太阳高度最大，夏至时最小；南北回归线之间，直射时正午太阳高度最大，并且该地若在北半球则冬至日正午太阳高度最小，若该地位于南半球则夏至日正午太阳高度最小。(3)最值：直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；直射南回归线时，南回归线及其以南地区达一年中最大值，整个北半球达一年中最小值。2、北半球夏至日，下列城市正午太阳高度由大到小的排列正确的是（）

A．广州、北京、哈尔滨、杭州

B．哈尔滨、北京、杭州、广州

C．广州、杭州、北京、哈尔滨

D．哈尔滨、广州、北京、杭州C

跟踪训练：3、比较南阳5月1日、7月1日的正午太阳高度的大小。

故5月1日＜7月1日与6月22日的日期差：5月1日＞7月1日A.甲>乙>丙>丁B.乙>丙>甲>丁C.乙>甲>丙>丁D.丁>丙>乙>甲4、

若图中丁地为极昼时，图中四地正午太阳高度由大到小的正确排序是（）B（1）A、D、E三点正午太阳高度从大到小的排列顺序是

，这一天正午太阳高度与E点相等的另一条纬线的纬度是

。19°42′ND＞A＞E5、读下图（阴影部分表示黑夜），回答下列问题。三、正午太阳高度的计算

H=90°－∣φ±δ∣

所求地和直射地的纬度差表示所求地的地理纬度表示直射点的地理纬度两地在同一半球取减号两地在不同半球取加号Φ：δ：±：（同－异＋）正午太阳高度的计算A地正午太阳高度＝90°—A地纬度与太阳直射点纬度之差例1：夏至日和冬至日北京（40°N）的正午太阳高度各是多少？40°N0°23°26′N23°26′S夏至纬度差为：40°—23°26′冬至纬度差为：40°+23°26′夏至日北京的正午太阳高度为：90°—（40°—23°26′）=73°26′冬至日北京的正午太阳高度为：90°—（40°+23°26′）=26°34′极点的正午太阳高度=该日直射点的纬度2）确定房屋朝向

为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。3）判断日影长短及方向

日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。4、正午太阳高度相关知识的应用1）确定纬度【练习】夏至日某地的正午H=66°34′，则该地的地理纬度是多少？----0°纬线或46°52′N2006年6月，赵亮的父母在“阳光花园”购买了一套位于一层的住房。2007年1月，全家入住后，发现阳光全被前排楼房挡了。他感到很困惑，那天看房时，小院内阳光充足，怎么才过了几个月，阳光就被挡住了呢？你能结合上图帮赵亮分析一下原因吗？南南ＨＬα

例1北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）（）A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)4）计算楼距解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ）。楼间距离≥Ｌ=H×cotα兴建房屋时，应该使房屋的朝向与当地子午线成30°—60°夹角5）计算热水器的安装角度

读右图，观察、思考、理解。

要想最大限度地利用太阳能资源，就必须通过对集热面与地面夹角a的调整，使集热面与太阳光线始终垂直。由于太阳光线与地面的夹角H即当地的太阳高度角，故夹角a与H互为余角。安装角度a=90°--H(正午太阳高度角)=当地某日正午太阳高度角的余角=纬度间隔=︱28.5°±δ︱Hα=90°－H=90°－〔90°－︱28.5°±δ︱〕

例：平江一中（28.5°N）某教工宿舍楼顶安装太阳能热水器，为了使热水器最大限度的获得太阳光热，集热管与楼顶的夹角应是多少？α当地纬度与直射点纬度之差集热管/板

例某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°´N90°´SAB正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。北半球夏至二分日北半球冬至同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。δ

Hφ12点太阳直射点ABαβ3.正午太阳高度的计算如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为δ，B点纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度φ、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。

H=90°－︱φ－δ︱

3.正午太阳高度的计算δHαβφ12点太阳直射点A′B如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为δ，B点纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度φ、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。

H=90°－（φ＋δ）

δ

Hαβφ12点太阳直射点δHαβφ12点太阳直射点A′BBA

H=90°－∣φ±δ∣

表示所求地的地理纬度表示直射点的地理纬度两地在同一半球取减号两地在不同半球取加号Φ：δ：±：（同－异＋）所求地和直射地的纬度差3.正午太阳高度的计算2）确定房屋朝向

为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。3）判断日影长短及方向

日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。4、正午太阳高度相关知识的应用1）确定纬度【练习】夏至日某地的正午H=66°34′，则该地的地理纬度是多少？----0°纬线或46°52′N①赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大3）判断日影长短及方向

日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。ll冬至夏至(max)(min)ll春分秋分影子朝北与朝南一样多==③南回归线至赤道之间地区②北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小Pll夏至冬至(max)(min)l(min)(max)ll直射日冬至夏至l直射日影子朝北多余朝南影子朝南多余朝北﹤﹤⑤南回归线及其以南地区④北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P冬至夏至(max)(max)(min)(min)llll夏至冬至影子朝北影子朝南﹤