内容正文:
第二节地球的公转第2课时
正午太阳高度的变化
湘教版2019选择性必修1
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
问题1:什么叫做太阳高度?
看视频,回答问题。
太阳高度(角):太阳光线与地平面的夹角。
1、正午太阳高度的概念
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
问题2:什么叫做正午太阳高度?
看视频,回答问题。
太阳高度最大值出现在正午(地方时12点),称为正午太阳高度(H)
1、正午太阳高度的概念
日出、日落时(晨昏线上),太阳高度等于0°
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
2、正午太阳高度的变化规律
春分/秋分
正午太阳高度的纬度分布规律:正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减
正午太阳高度的纬度分布规律:太阳直射赤道,正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
正午太阳高度的时间变化规律:赤道上正午太阳高度为90°,达一年中最大值。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
2、正午太阳高度的变化规律
夏至
正午太阳高度的纬度分布规律:正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减
正午太阳高度的纬度分布规律:太阳直射北回归线,北回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减
正午太阳高度的时间变化规律:北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年最大值。赤道及其以南地区达一年最小值。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
2、正午太阳高度的变化规律
冬至
正午太阳高度的纬度分布规律:正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减
正午太阳高度的纬度分布规律:太阳直射南回归线,南回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减。
正午太阳高度的时间变化规律:南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年最大,赤道及其以北地区达一年最小值。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
总结正午太阳高度的纬度(空间)分布规律:
正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减
春分和秋分:太阳直射赤道,赤道上正午太阳高度为90°正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
夏至日:太阳直射北回归线,北回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减。
冬至日:太阳直射南回归线,南回归线正午太阳高度为90°,正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减。
同纬度地区,正午太阳高度相同,距离太阳直射点越近的地区,正午太阳高度越大
距直射点纬度相同的地点,正午太阳高度相同;
正午12时
A
B
C
D
E
1. 结合课文关于正午太阳高度变化的描述,依据图1-16、图1-17中的相关数据,在图1-18中分别绘出夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。
冬至日
二分日
夏至日
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
总结正午太阳高度的时间(季节)变化规律:
春分日3. 21 ~ 秋分日9. 23:太阳直射北半球;北半球正午太阳高度较大,南半球正午太阳高度较小;是北半球的夏半年。
夏至日6. 22: 太阳直射在北回归线;北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,南半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值。
秋分日9. 23 ~ 次年春分日3. 21:太阳直射点在南半球;南半球正午太阳高度较大,北半球正午太阳高度较小;是北半球的冬半年。
冬至日12 . 22:太阳直射南回归线;南回归线及其以南各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,北半球各纬度,正午太阳高度达到一年中的最小值。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
3、正午太阳高度的计算
H=90°-(φ-δ)
H=90°-(φ+δ)
正午太阳高度计算公式
H 正午 = 90°-纬度差
纬度差是当地纬度与当日直射点纬度的差值,求纬度差:【同减异加】
(同半球大值减小值,异半球相加)
正午太阳高度计算公式
H 正午 = 90°-纬度差
纬度差是当地纬度与当日直射点纬度的差值,求纬度差:【同减异加】
(同半球大值减小值,异半球相加)
2、利用上述公式,完成表格内容。
73.5°
50°
26.5°
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
3、正午太阳高度的计算
86.5°
70°
46.5°
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
4、正午太阳高度的应用
①确定地方时
当某地太阳高度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确定房屋朝向
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:
(1)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。
(2)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。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
4、正午太阳高度的应用
③确定当地纬度
当太阳直射点位置一定时,所求地与直射点纬度相差多少度;正午太阳高度就相差多少度。
根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度;可判断该地纬度大小。
④判断日影长短及方向
太阳高度越大,日影越短,太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。
正午是一天中日影最短的时刻。
太阳直射点上,物体的影子长度缩短为0。
正午太阳高度越大,正午日影越短;反之,正午日影越长。
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
4、正午太阳高度的应用
⑤确定楼间距、楼高
基本原理: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。前一幢楼在正午太阳高度最低时不挡住后一幢楼的阳光。
以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为
例题1:某房地产开发商在北京(40°N)建造住宅楼,每栋楼高30米,为了使所有楼层终年都能被阳光照射而不被遮挡,南北楼间距应该为多少米?
Hmin=90°-|23.5°+40°|=26.5°
楼间距=30/tan26.5°≈60.2m
三、地球公转的地理意义
(一)正午太阳高度的变化
4、正午太阳高度的应用
⑥太阳能热水器的倾角调整
基本原理: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,使太阳光与受热板成直角。太阳能热水器倾角和正午太阳高度角的关系:a + H = 90°
例题2:小明家在汕头(23.5°N,116.5°E),今年买了一台太阳能热水器,为了使其集热效果更好,请问在冬至日时太阳能集热板的倾角应该调整到多少度?
太阳能热水器倾角和正午太阳高度角的关系:a + H = 90°
由于H=90°-纬度差,所以a=纬度差,即某地纬度与太阳直射点纬度的距离
1、读图,甲楼房位于21.5ºN,欲在乙处建一新楼,如果要保证乙楼房全年采光充分,甲、乙楼距L最少应是( )
A.10米 B.15米
C.20米 D.25米
甲
L
N
20米
乙
C
2、某中学(36ºN,113ºE)一学生对太阳能热水器进行改造,将热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。当南极圈上出现极昼时,这位同学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.23.5° B.59.5 °
C.66.5 ° D.36 °
B
下图为天津市某汽车停车场示意图,箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线。读图,据此完成3~4题。
3.图中地面上箭头P指示的方位是( )
A.东 B.南
C.西 D.北
D
下图为天津市某汽车停车场示意图,箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线。读图,据此完成3~4题。
4.正午遮阳棚的影子遮住最多车位时,正值( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
B
下图为北京市某楼房朝南窗户的正午阳光照射情况(S是阳光照射在室内的面积)。据此完成下面小题。
5.S达一年中最大值的日期为
A.春分日 B.夏至日 C.秋分日 D.冬至日
D
下图为北京市某楼房朝南窗户的正午阳光照射情况(S是阳光照射在室内的面积)。据此完成下面小题。
6.当S达一年中最小值时
A.地球的公转速度逐渐加快 B.北京气温达到一年中最低
C.该地千里冰封,万里雪飘 D.地球在公转轨道上位于远日点附近
D
光照面积
光照面积
当正午太阳高度越大,室内阳光照射的面积越小
当正午太阳高度越小,室内阳光照射的面积越大
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