内容正文:
1.2 地球的公转
——正午太阳高度 第二课时
课程标准:
结合实例,说明地球运动的地理意义。
学习目标:
1.分析说明太阳直射点回归运动的成因和规律
2.运用示意图,分析总结正午太阳高度变化规律
3.知道正午太阳高度的计算公式,能运原理解读应用.
一、正午太阳高度
(1)太阳高度(角):我们把太阳光线与地面的夹角,叫做太阳高度角。简称太阳高度,用字母h表示。(即太阳在当地的仰角)
太阳高度
地面
(2)正午太阳高度(角):一日内最大的太阳高度(地方时12时的太阳高度),反映太阳辐射的强弱。简称正午太阳高度,用字母H表示。
注意:不一定是90°
(1)昼半球(白天) >0°
(2)夜半球(晚上) <0°
(3)晨昏圈(线)上 =0°
(4)太阳直射点上=90°
图中A点为太阳直射点,其纬度为δ,B点的纬度为φ,H为B点的正午太阳高度
1
1
∴∠H=∠1=90°-(∠φ-∠δ)
∴∠H=∠1=90°-(∠φ+∠δ)
H=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)
一、正午太阳高度 课本16页
计算:
课本16页利用上述公式,完成表格内容。
地点 纬度 正午太阳高度
夏至日 春分日、秋分日 冬至日
北京 约40°N
海口 约20°N
50°
70°
73.5°
86.5°
26.5°
46.5°
H=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)
二、正午太阳高度的变化规律
观察上面三幅图,总结正午太阳高度角的分布规律?
同一时刻,正午太阳高度从直射点所在纬线分别向南北两侧递减
①同纬相同 ②同一时刻距直射点近大远小
③同一地区,直射点来增去减
④对称相同(与直射点纬度对称的点,H相同)
⑤夏至日,北回归线及其以北各纬度达到一年中最大值,整个南半球达到一年最小值
课本15页
三、正午太阳高度 · 应用
1.确定所在地的纬度和地方时
夏至日,某地正午太阳高度为40°,计算此时某地的纬度?
结论:同一日期,若两地H相等,则两地与直射点的纬度差相等(对称分布).
太阳高度达一天中的最大值时,地方时是12时
课本15页
2.确定房屋的朝向
(1)正午房屋内阳光照射面积——H大,房屋内接受的光照面积越小;
(2)房屋朝向、采光
北回归线以北地区正午太阳位于南方,房屋多坐北朝南;山体的南坡为阳坡
在南回归线以南地区房屋多坐南朝北。北坡为阳坡
房前栽树(我国北方地区):
在房前栽种落叶阔叶林树种原因:夏季正午太阳位于南方,树叶茂盛可以遮阳 ;冬季树木落叶,不影响采光。房后种植常绿阻挡冬季风
三、正午太阳高度 · 应用
3.判断日影长短及方向
①地方时是12时,正午日影最短的时刻;(太阳位于正北、正南)
②正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。
③在北回归线以北地区,正午太阳位于正南方,影子朝正北;
在南回归线以南地区,正午太阳位于正北方,影子朝正南
注意:日影朝向永远背离太阳的方向
三、正午太阳高度 · 应用
4.确定楼间距、楼高
南楼高度为h,该地(北半球)冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=h×cotH。
一般来说,纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。
为了保证一楼全年有阳光照到,既影子最长时无遮挡 ,H应最小时。
北回归线以北地区建楼房时,L≥h×cotH (L为两楼间最短距离,H为冬至日当地正午太阳高度)。如右图所示(图1)
三、正午太阳高度 · 应用
5.确定太阳能热水器的安装角度
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,使太阳光线与受热板成直角。
H
α
集热管/板
调节杆
=纬度差
热水器倾角=90°-当地正午太阳高度角
=90°-(90°-纬度差)
放到地面:热水器仰角和正午太阳高度角互余=纬度差
挂到墙上:热水器仰角=正午太阳高度角
三、正午太阳高度 · 应用
“光线是建筑的魂。”随着生活水平的提高,人们对住宅小区的要求已经不是仅仅满足于基本的住的功能,对自然采光也提出了越来越高的要求。如图为住宅小区楼间距与太阳高度之间关系示意图。读图,完成3~4题。
1.为了使我国北方住宅区一楼正午也终年有阳光照射,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
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