1.2.2地球的公转（2）正午太阳高度（教学课件）2024-2025学年高中地理湘教版（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 Contents 01 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 2 PART 01 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 PART 02 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 PART 03 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 PART 04 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 D 1.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 B 2.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．② C．③ D．④ A 3.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．15：00-15：30 C 4.6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（    ） A．5月30日 B．7月1日 C．9月1日 D．11月30日 D 5.该地位于波士顿，地处美国东北部大西洋沿岸，属于北半球温带，地方树种为温带落叶阔叶林，冬季树木落叶，树叶遮挡较少，11月30日日照时期最长，D正确；5月、7月、9月树叶茂盛，遮蔽率较高，日照时间较短，A、B、C错误。故选D。 课堂小结 正午太阳高度 太阳高度和正午太阳高度 正午太阳高度的变化规律 正午太阳高度的计算 正午太阳高度的应用 THANKS $$