内容正文:
1.2地球公转及其意义
1.掌握地球公转的运动规律及地理意义。
2.结合生活实际,说明正午太阳高度角的变化规律。
课程标准
学习目标
结合实例,说明地球运动的地理意义。
O
A
B
地平面
太阳高度角
区分太阳高度角与正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角为太阳高度角
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1. 正午太阳高度
一天中的最大值(各地地方时12时的太阳高度角)
正午太阳高度
是否一定等于90°?
北半球春秋分日 北半球夏至 北半球冬至
同一时刻,正午太阳高度由直射点所在纬线向南北两侧对称递减。
正午太阳高度的变化
太阳高度角最大?最小?
正午太阳高度的变化
太阳高度角最大?最小?
正午太阳高度的变化
0°
23°26´N
23°26´S
66°34´N
66°34´S
90°N
90°S
夏至日
二分日
冬至日
同一时刻:
正午太阳高度从直射点向南北两侧递减
正午太阳高度的变化
正午太阳高度季节变化
地区 最大值 最小值
北回归线及其以北地区 一次 (夏至) 一次 (冬至)
南回归线及其以南地区 一次 (冬至) 一次 (夏至)
南北回归线之间
(除赤道) 两次
(直射当地时) 一次 (南半球在夏至,北半球在冬至)
赤道 两次 (春秋分) 两次 (冬至、夏至)
下图折线分别表示三个不同地方的正午太阳高度年变化情况,其中代表回归线上的是 ( )
30°
90°
60°
0 °
●
正午太阳高度
时间
①
②
③
●
●
②
2. 正午太阳高度的计算
公式:H = 90°- 直射点与所求地的纬度距
某地正午太阳高度角:
H = 90°- 纬度距
A点正午太阳高度角:
H1 = H2 = 900 -∠1
(∠1为A、B两地的纬度差)
同一半球,纬度差为两地纬度之差;
不同半球,纬度差为两地纬度之和。
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例:夏至日这一天,求10°N,20°S上的正午太阳高度
10°N上为76.5°
20°S上为46.5°
例:冬至日,已知某地正午太阳高度角是70°,求纬度
3.5°S 43.5°S
太阳直射点的
地方时为12:00
(1)确定时间
3. 正午太阳高度的应用
西藏 6月22日太阳高度日变化示意图
(2)确定当地经纬度
一天中太阳高度最大为正午,
北京时间为14时,
故当地经度为90°E
H=83°26′=90°-(当地纬度-23°26′) 故当地纬度为30°N
赤道
北回归线
南回归线
N
S
3.21
9.23
次年3.21
12.22
6.22
3.21
次年6.22
(3)判断日影的长短
某地一年中正午日影也有长短及朝向的变化(定是正南、正北或没有)右图四地正午影子朝向:A点正午影子朝向:始终朝正北;B点正午影子朝向:有时朝南有时朝北C点正午影子朝向:有时朝南有时朝北D点正午影子朝向:始终朝正南
(3)判断日影的朝向
我国某中学兴趣小组在3月21日这天,对该校附近5米高的电线杆的影子进行测量,其结果如下:
求该校的地理坐标:
(45°N,125°E)
正午日影的朝向是:
正北
北京时间 11:30 11:35 11:40 11:50 11:55 12:00 12:05
影长 5.3
5.1 5 5.3 5.5 5.6 5.7
太阳高度越大,
照亮屋内的范围越小
(4)判断照亮屋内范围的大小
地转偏向力右手定则(北半球)
地转偏向力左手定则(南半球)
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。
安装角度=纬度距
(5)太阳能热水器集热板倾角的计算
某中学(360N,1130E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示,将热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。
当地楼房影子最长时,为使热水器有最好的效果,调节活动支架,使热水器吸热面与地面的夹角为
A.23.50 B.59.50
C.66.50 D.360
B
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乐山(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)设计:将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里,并将热水器的支架改造成活动形式,可以自由升降。读图,完成下面小题。
1. 9月23日,为使热水器有最好的效果,调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为( )
A.23°26′ B.30°
C.60° D.66°34′
2.一年中,活动支架最矮的日期是( )
A.春分日 B.夏至日
C.秋分日 D.冬至日
B
B
壁挂式太阳能集热器
夹角=正午太阳高度角=90°-纬度距
支架
集热板
墙体
太阳光线
夹角
补充:已知赤道式日晷的晷针指向北极星,晷盘与晷针垂直。
(1)晷针与地平面的夹角= 。
(2)晷盘与地平面的夹角= 。
当地纬度
90°-当地纬度
N
S
(6)楼间距问题
楼间距问题实际是一个影长的问题。
其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光(一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准)。
北半球取冬至日的正午太阳高度,
南半球取夏至日的正午太阳高度。
tanH=h/L
结论:楼间距与正午太阳高度大小呈反比
与前一幢楼的楼高呈正比
tanH=对边/邻边
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房地产开发是城市建设的重点项目之一。下图为住宅区楼间距与太阳高度之间的关系示意图,读图完成下面小题。
1.为了使我国南方住宅区一楼正午终年有阳光照射,最好的观察日期是( )
A.夏至日 B.春分日 C.冬至日 D.秋分日
2.我国南方住宅区的楼间距,理论上比北方的要小,原因是( )
A.南方地势平坦
B.南方气候更温暖潮湿
C.南方的白昼时间比北方长
D.南方正午太阳高度比北方大
C
D
为避免采光纠纷,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太阳照射。某房地产开发商在某城市(30°N)建造了两幢商品住宅楼。
注:tan35°≈0.7,tan45°=1,tan60°≈1.732
3.北楼房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约有( )
A.1个月 B.3个月
C.6个月 D.9个月
4.要使北楼一层终年被太阳照射,在两幢楼间距不变的情况下,南楼的高度最高约为( )
A.25米 B.35米
C.45米 D.55米
C
A
(7)确定房屋朝向
左图中①、②代表二至日正午太阳光线图,
判断A、B、C三地的纬度位置 A地位于南北回归线之间。若H1>H2:A地位于赤道和北回归线之间;若H1<H2:A地位于赤道和南回归线之间
B地位于南回归线以南。 C地位于北回归线以北。
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(2023·海南·高考真题)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图,当日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成下面小题。
1.观测当日( )
A.甲地昼长夜短
B.乙地昼短夜长
C.甲地昼长大于乙地
D.甲乙两地昼夜等长
2.甲地位于乙地( )
A.东南 B.西南 C.东北 D.西北
D
A
(2023·山东·高考真题)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形,生肖鼠位于正北方,小明在圆中心竖立一根细杆,以观察太阳周日视运动变化。图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。
1.该地夏至日地方时16:00时,杆影指向( )
A.生肖虎
B.生肖虎与兔之间
C.生肖兔
D.生肖兔与龙之间
2.11月至次年2月,一日内被杆影指向
的生肖石像个数最多为( )
A.5个 B.6个
C.7个 D.8个
D
A
$$