高中地理正午太阳高度角和其意义省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

地平面地平面太阳高度角太阳高度角第1页什么是地平面？什么是地平面？过地面某一点与地球表面切面过地面某一点与地球表面切面思索：思索：点点A A、B B与地心与地心 连线与其切连线与其切 面面是一个什么是一个什么 样样几何关系？几何关系？(垂直垂直)第2页赤道上太阳高度日改变赤道上太阳高度日改变思索：什么时候太阳高度最大？思索：什么时候太阳高度最大？正午正午太阳高度：一天中最大太阳高度太阳高度：一天中最大太阳高度 第3页二、正午太阳高度改变二、正午太阳高度改变1、正午太阳高度概念：、正午太阳高度概念：一天中最大值（各地地方时一天中最大值（各地地方时12时太阳高度角）。时太阳高度角）。同一纬度太阳高同一纬度太阳高度日改变规律：度日改变规律：昼半球：大于昼半球：大于0；夜半球：小于夜半球：小于0；晨昏线：等于晨昏线：等于0。第4页答案：答案：ACEBD答案：答案：B；在晨线上；在晨线上答案：答案：C；极点是不动；极点是不动例题：（1）把图中各点此时太阳高度由大到小排列。（2）其中太阳高度为0是哪个点，为何？（3）其中太阳高度在一天中不变是哪个点，为何？N第5页思索思索:正午太阳高度是否一定等于正午太阳高度是否一定等于90?90?太太 阳阳 光光二、二、正午正午太阳高度分布规律太阳高度分布规律 第6页春（秋）分日正午太阳高度分布规律春（秋）分日正午太阳高度分布规律:从赤道向两极降低从赤道向两极降低,赤道为赤道为90,90,两极为两极为0 0 思索：夏（冬）至日不一样纬度正午太阳高度分布规律思索：夏（冬）至日不一样纬度正午太阳高度分布规律夏至日夏至日,由北回归线向南北两侧递减由北回归线向南北两侧递减冬至日冬至日,由南回归线向南北两侧递减由南回归线向南北两侧递减第7页300NS60603030306060909000思索思索:图中图中分别代表什么时候分别代表什么时候 正午太阳高度正午太阳高度在同一时刻：正午在同一时刻：正午太阳高度从直射点太阳高度从直射点向南北两侧递减向南北两侧递减1.1.正午正午太阳高度太阳高度纬度纬度改变规律改变规律夏至夏至春分或秋分春分或秋分冬至冬至第8页2、正午太阳高度、正午太阳高度季节季节改变规律改变规律(同一地点）同一地点）与直射点移动关系：与直射点移动关系：直射点向该纬度移来，直射点向该纬度移来，正午太阳高度增大，直射点远离该纬度移正午太阳高度增大，直射点远离该纬度移去，正午太阳高度减小。去，正午太阳高度减小。(来增去减来增去减)判断：北半球判断：北半球1212月月2222日最小，日最小，6 6月月2222日最大日最大1 1、北回归线及其以北地域：夏至日、北回归线及其以北地域：夏至日 ，2 2、南回归线及其以南地域：冬至日、南回归线及其以南地域：冬至日 3 3、回归线之间地域：、回归线之间地域：到达最大值到达最大值 冬至日最小。冬至日最小。到达最大值，到达最大值，夏至日最小夏至日最小。每年有两次最大值（直射时）每年有两次最大值（直射时）第9页正午太阳高度正午太阳高度分布规律分布规律正午太阳高度正午太阳高度纬度改变纬度改变同一时刻同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度越大；越远则越小。离直射点越近，太阳高度越大；越远则越小。正午太阳高度正午太阳高度季节改变季节改变 （同一地点同一地点）1 1、北回归线及其以北地域：夏至日到达最大值，冬至日最小。、北回归线及其以北地域：夏至日到达最大值，冬至日最小。2 2、南回归线及其以南地域：冬至日到达最大值，夏至日最小、南回归线及其以南地域：冬至日到达最大值，夏至日最小3 3、回归线之间地域：每年有两次最大值（直射时）、回归线之间地域：每年有两次最大值（直射时）规律总结规律总结:第10页问：下列图折线分别表示三个不一样地方正午太阳高度年问：下列图折线分别表示三个不一样地方正午太阳高度年 改变情况改变情况,其中代表回归线上是其中代表回归线上是 ()()3090600正午太阳高正午太阳高度度时间时间第11页【例题】【例题】下列图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该城市名下列图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该城市名 称可能是（称可能是（）A.A.巴西利亚巴西利亚 B B堪培拉堪培拉 C.C.渥太华渥太华 D D巴格达巴格达【审题】图中只有2条代表二至日两条太阳光线。我们无从证实哪一条是夏至日，哪一条是冬至日。说明知识考查不是二至日太阳光线特征。但整年太阳光线均应该位于二至日之间。假如我们再将补画一条太阳光线（以下列图中红线）【解题】堪培拉是澳大利亚首都，在南归回线以南，渥太华是加拿大首都，在北回归线以北，巴格达是伊拉克首都，也在北回归线以北。只有巴西首都巴西利亚在赤道和南回归线之间，符合题意。【答案】A A2 2、二分二至日太阳光线与地理位置关系、二分二至日太阳光线与地理位置关系第12页1、正午太阳高度角计算：、正午太阳高度角计算：二、正午太阳高度改变二、正午太阳高度改变观察书本观察书本24页图页图120。公式：公式：“H=H=9090直射点与所求地点纬度之差直射点与所求地点纬度之差 ”（同减异加）（同减异加）例题例题：求北京（：求北京（40N）二分二至日正午太阳高度。）二分二至日正午太阳高度。解答：解答：夏至日：直射点纬度为夏至日：直射点纬度为2326N2326N，H=90 H=90（404023262326）73267326 二分日：直射点纬度为二分日：直射点纬度为00，H=90 H=90（4040/0 0）5050 冬至日：直射点纬度为冬至日：直射点纬度为2326S2326S，H=90 H=90（40+232640+2326）26342634第13页三、正午太阳高度计算三、正午太阳高度计算如图如图20，图中为太阳直射点，其纬度为，图中为太阳直射点，其纬度为，点纬，点纬度为度为，为点正午太阳高度。请用图解法求点正午太阳，为点正午太阳高度。请用图解法求点正午太阳高度与当地纬度高度与当地纬度、太阳直射点纬度、太阳直射点纬度之间关系，并归纳求之间关系，并归纳求各地正午太阳高度通用公式。各地正午太阳高度通用公式。NSBA)H)图图20o太阳光线太阳光线地平面地平面H=90-(-)当当A点与点与B点在同一个半球时点在同一个半球时:当所求点当所求点B B点在直射点点在直射点A A点点南面呢？南面呢？第14页如图如图20，图中为太阳直射点，其纬度为，图中为太阳直射点，其纬度为，点纬，点纬度为度为，为点正午太阳高度。请用图解法求点正午太阳，为点正午太阳高度。请用图解法求点正午太阳高度与当地纬度高度与当地纬度、太阳直射点纬度、太阳直射点纬度之间关系，并归纳求之间关系，并归纳求各地正午太阳高度通用公式。各地正午太阳高度通用公式。SNBA)H)o地平面地平面太阳光线太阳光线图图20H=90-(+)当当A点与点与B点在不一样半球时点在不一样半球时:公式公式2 2：H=H=90-90-（+）（当直射点和所求点在不一样半球时）（当直射点和所求点在不一样半球时）总公式：总公式：H=H=90-+90-+（在同二分之一球取（在同二分之一球取-，不一样半，不一样半球取球取+。为为所求地纬度，所求地纬度，为为直射点纬直射点纬度度）第15页三、正午太阳高度应用三、正午太阳高度应用1、楼间距问题、楼间距问题 楼间距问题实际是一个影长问题。其基本标准是前一幢楼产生影子不能挡住后一幢楼采光（普通以太阳光线能照射至后一幢楼底层为标准），以下列图图中H为正午太阳高度，普通取当地最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼影子是一年中最长，而此时楼间距能确保，则一年四季都能确保。故普通地北半球取冬至日正午太阳高度，南半球取夏至日正午太阳高度。计算过程以下：tanH=h/LtanH=h/L L=hcotH L=hcotH 结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼楼高呈正比。第16页某某疗疗养院（北养院（北纬纬3634），计计划在一幢划在一幢20米高楼房北米高楼房北面新建一幢楼房。因面新建一幢楼房。因为疗为疗养需要，要求高楼每一养需要，要求高楼每一层层一年一年四季都能晒到太阳四季都能晒到太阳,问问：新楼最少要距原楼多少米？：新楼最少要距原楼多少米？解析：解析：当太阳直射南回归线时，当太阳直射南回归线时，正午太阳高度角达一年中最小值，正午太阳高度角达一年中最小值，若此时该楼一层能被太阳照射话，若此时该楼一层能被太阳照射话，则各楼层都能被阳光照射。求出则各楼层都能被阳光照射。求出此时正午太阳高度角是此时正午太阳高度角是3030，两，两楼间最小距离应为楼间最小距离应为x=20 x=20cot cot 30=34.7 m30=34.7 m。答案答案:34.7 m 正午太阳正午太阳高度角高度角楼房影子楼房影子第17页 kh kh黑龙江漠河黑龙江漠河:南北向住宅间距不得小于南方楼高南北向住宅间距不得小于南方楼高1.8倍倍.山西太原山西太原:南北向住宅间距不得小于南方楼高南北向住宅间距不得小于南方楼高1.5倍倍.海南三亚海南三亚:南北向住宅间距不得小于南方楼高南北向住宅间距不得小于南方楼高1.2倍倍.建筑规划设计相关要求建筑规划设计相关要求 第18页2.太阳能利用太阳能利用H水箱集热管调节杆太阳能热水器调整太阳能热水器调整 集热管应该调整集热管应该调整到与地平面呈什么角到与地平面呈什么角度？度？直射比斜射取直射比斜射取得太阳能更多得太阳能更多H+=90=90-H=90-H第19页3、太阳能热水器问题、太阳能热水器问题【审题】【审题】太阳能热水器利用实质是热太阳能热水器利用实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为水器倾角与正午太阳高度角之和为9090 某中学某中学(36360 0N N，1131130 0E E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所表示，一学生对太阳能热水器进行改造如图所表示，将热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答：将热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答：当地楼房影子最长时，为使热水器有最当地楼房影子最长时，为使热水器有最好效果，调整活动支架，使热水器吸热好效果，调整活动支架，使热水器吸热面与地面夹角为面与地面夹角为 A A23.523.50 0 B B59.559.50 0 C C66.566.50 0 D D36360 0 解析：解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，能当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，能够求出该日正午太阳高度够求出该日正午太阳高度(H=90-(H=90-36+23.536+23.50 0=30.5=30.50 0)，深入计算，深入计算出热水器吸热面与地面夹角是出热水器吸热面与地面夹角是59.559.50 0。第20页练习：下列图反应是一年内某学校旗杆影子练习：下列图反应是一年内某学校旗杆影子长度改变图，由图可知该学校所处纬度位置可长度改变图，由图可知该学校所处纬度位置可能是能是 。A A、4040N BN B、1818N CN C、2020S S D D、5050SS影影长长时间时间NS0太阳高度越大，日影越短；太阳高度越大，日影越短；日影与日光方向相反日影与日光方向相反B B4 4、确定房屋朝向、确定房屋朝向5.5.判断日影长短和方向判断日影长短和方向第21页