正午太阳高度（教学课件）高中地理湘教版（2019）选择性必修一

第一章

地球的公转2.2地球的公转（2）——正午太阳高度Contents01太阳高度和正午太阳高度02正午太阳高度的变化规律03正午太阳高度的计算04正午太阳高度的应用PART01太阳高度和正午太阳高度太阳高度和正午太阳高度1.太阳高度和正午太阳高度（1）太阳高度（又称“太阳高度角”）概念太阳光线与地平面之间的夹角（太阳在当地的仰角）。太阳高度的日变化①日出日落时，太阳高度为0°；②日出至正午，太阳高度逐渐增大；③正午时达到最大；④正午至日落，太阳高度逐渐减小。太阳高度和正午太阳高度（2）正午太阳高度（又称“正午太阳高度角”）概念一天中太阳高度最大值（出现在正午）。说明正午（当地地方时12时时），太阳直射点位于该地所在的经线上。太阳高度和正午太阳高度2.太阳视运动（1）概念我们看到的太阳每天东升西落的运动就称为太阳的视运动。（2）不同纬度地区的日出、日落方位①非极昼地区A.北半球夏半年（每年3月21日前后——9月23日前后）太阳从东偏北升起，从西偏北落下；B.北半球冬半球（9月23日前后——次年3月21日前后）太阳从东偏南升起，从西偏南落下；C.二分日时太阳从正东升起，从正西落下。太阳高度和正午太阳高度2.太阳视运动极昼区最低纬度极昼区其他纬度②极昼地区A.北半球极昼的某地（除北极点外）正北日出，正北日落，正午太阳在正南。B.南半球极昼的某地（除南极点外）正南日出，正南日落，正午太阳在正北。C.极点出现极昼极点出现极昼时，太阳不升不落。不同地区正午太阳方位正午太阳方位根据太阳直射点方位确定。（如果太阳直射点位于观测地南面，则正午太阳位于观测者的正南方，反之位于正北方）地区正午太阳方位北回归线以北地区全年在正南方北回归线上夏至日在正头顶，其他时间在正南方南北回归线之间太阳直射时，在正头顶；直射点位于当地以北，在正北方；直射点位于当地以南，在正南方南回归线上冬至日在正头顶，其他时间在正北方南回归线以南地区全年在正北方PART02正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律1.纬度变化规律（1）夏至日正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。（2）冬至日正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。（3）春、秋分正午太阳高度由赤道向南北两侧递减；同一时刻，正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。正午太阳高度的变化规律①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等；②对称规律：同一天，以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等；③近大远小规律：距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。2.季节变化规律正午太阳高度的变化规律2.季节变化规律①赤道变化：一年有两次太阳直射，正午太阳高度最大值为90°，两次最小值。最大值：春分日、秋分日最小值：冬至日、夏至日（1）回归线之间②赤道至北回归线变化：一年有两次太阳直射，正午太阳高度最大值为90°，一次最小值。最大值：太阳直射时最小值：冬至日③赤道至南回归线变化：一年有两次太阳直射，正午太阳高度最大值为90°，一次最小值。最大值：太阳直射时最小值：夏至日正午太阳高度的变化规律2.季节变化规律（2）回归线上①北回归线变化：一年中只有一次太阳直射，正午太阳高度最大值为90°，一次最小值。最大值：夏至日最小值：冬至日②南回归线变化：一年中只有一次太阳直射，正午太阳高度最大值为90°，一次最小值。最大值：冬至日最小值：夏至日正午太阳高度的变化规律2.季节变化规律（3）回归线至极点之间①北回归线以北地区变化：一年中有一个最大值，最大值小于90°，一次最小值。最大值：夏至日最小值：冬至日②南回归线以南地区变化：一年中有一个最大值，最大值小于90°，一次最小值。最大值：冬至日最小值：夏至日PART03正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算计算公式

正午太阳高度H=90°－∣α－δ∣α为当地纬度，δ为太阳直射的纬度说明太阳直射点与所求地点同在北半球或同在南半球分属南北半球δ取正值δ取负值纬度差为大数减小数纬度差为两纬度数之和实质实质PART04正午太阳高度的应用当某地太阳高度达一天中最大值时，此时日影最短，是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。早晨傍晚正午正午太阳高度的应用1.确定地方时直射点当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度（即纬度相差1度，正午太阳高度对应相差1度）”的规律，求出当地的地理纬度。正午太阳高度的应用2.确定当地的纬度正午太阳高度的应用3.确定房屋朝向合理设置房屋朝向可以获得最充足的太阳光照。北回归线以北的地区，正午太阳位于正南方，太阳光线正午从南射入，房屋门窗应朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于正北方，太阳光线正午从北射入，房屋门窗应朝北。房屋朝向影响采光，一般情况下，正午太阳高度越大，太阳光照射到房间的面积越小；正午太阳高度越小，太阳光照射到房间的面积越大，故夏季照射面积小，冬季照射面积大。正午太阳高度的应用4.判断日影长短及方向项目判断方法规律判断日影长短

太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长

太阳直射点上，日影长度为零正午是一天中日影最短的时刻判断日影方向

日影方向永远背向太阳

北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（极夜区除外）南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（极夜区除外）南北回归线之间，影子可朝南也可朝北，太阳直射时无影子正午太阳高度的应用5.确定楼间距和楼高以北回归线以北地区为例南楼高度为h，当地冬至日正午太阳高度为H，南北楼之间最小楼间距为L计算公式：tanH=h/L正午太阳高度的应用6.太阳能热水器的倾角问题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夹角，使太阳光线与集热板之间成直角。课后练习某地位于北半球，该地昼长最长时，正午太阳高度并不是最大。该地区建筑中庭顶部，有一种采用玻璃板下铺设百叶遮阳的建筑形式，可对射入室内的光照强弱进行调节。下图为该地区建筑中庭以及顶部百叶示意图。据此完成1~2小题。1.为达到较好遮阳效果，该地区一年大部分时间，百叶上方开口朝向为（

）A．向东 B．向西 C．向南 D．向北D1.材料信息显示，该地位于北半球，该地昼长最长时，正午太阳高度并不是最大，表明该地位于北回归线以南的热带地区，有太阳直射现象，正午太阳大部分是在南方，因此为达到较好的遮阳效果，一年大部分时间，百叶上方开口应背向阳光，即朝向北方，D正确。故选D。某地位于北半球，该地昼长最长时，正午太阳高度并不是最大。该地区建筑中庭顶部，有一种采用玻璃板下铺设百叶遮阳的建筑形式，可对射入室内的光照强弱进行调节。下图为该地区建筑中庭以及顶部百叶示意图。据此完成1~2小题。2.为使得百叶和正午入射光线保持垂直，冬至日到夏至日期间，该地区建筑中庭顶部百叶与地面夹角关系为（

）A．一直变小 B．先变小再变大 C．一直变大D．先变大再变小B2.根据上题分析已知，该地位于北半球的热带地区，冬至日到夏至日期间，太阳直射点向北移动，该地的正午太阳高度先增大到90°，然后再减小。百叶与地面的夹角和当地的正午太阳高度角是互余的关系，因此为使得百叶和正午入射光线保持垂直，冬至日到夏至日期间，该百叶与地面夹角关系为先变小、再变大，B正确。故选B。每天的日照时长受太阳高度角，建筑物遮挡，树木遮挡影响极大。福建学者小明在美国波士顿访问，6月25日，垂直天空中心拍下来这张照片，虚线表示春分日的太阳移动轨迹。据此完成3~5小题。3.夏至日，最有可能日出的位置是（

）A．① B．②C．③ D．④A3.根据材料信息，图中虚线为春分日太阳移动轨迹，该地位于波士顿，属于北回归线以北地区，正午太阳位置位于正南，因此图中下面是南，上面是北；再结合材料“该照片是小明在美国波士顿访问，6月25日，垂直天空中心拍下来这张照片，”可知拍照的方向是垂直于天空中心，拍照方向是朝着上空拍照，结合图中下面是南，可判断左面是东，右面是西。则②④位于西侧，①③位于东侧，夏至日该地日出方位为东北，对应图中的①，A正确。故选A。每天的日照时长受太阳高度角，建筑物遮挡，树木遮挡影响极大。福建学者小明在美国波士顿访问，6月25日，垂直天空中心拍下来这张照片，虚线表示春分日的太阳移动轨迹。据此完成3~5小题。4.6月25日，最有可能在哪个时间段（地方时）看到太阳（

）A．8：30-9：00 B．10：30-11：00 C．13：00-13：30 D．15：00-15：30C4.6月25日为北半球夏半年，日出东北，日落西北，该地位于波士顿，正午太阳方位位于正南，日落西北，根据材料信息“每天的日照时长受太阳高度角，建筑物遮挡，树木遮挡影响极大。”8：30-9：00太阳位于偏东方向，10：30-11：00太阳位于南偏东，根据上题分析可知图中的方向，从图中可看出偏东以及偏南方向都会受到树叶遮挡而看不到太阳，A、B错误；13：00-13：30太阳位于西南方，从图中可看出，西南方向最不容易受树叶和建筑物遮挡，因此能够看到太阳，C正确；6月25日接近夏至日，该地纬度为北纬42°，日落时太阳西偏北角度较大，15：00-15：30时太阳已在偏西方向，受建筑物遮挡看不到太阳，D错误。故选C。每天的日照时长受太阳高度角，建筑物遮挡，树木遮挡影响极大。福建学者小明在美国波士顿访问，6月25日，垂直天空中心拍下来这张照片，虚线表示春分日的太阳移动轨迹。据此完成3~5小题。5.图中行道树为地方树种，在晴朗无云的天气里，哪个日期看到的日照时期最长（