正午太陽(yáng)高度的變化 詳細(xì)版課件

1、正午太陽(yáng)高度的變化如圖:ABP平面為地平面,平面ACB為太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡圖,任何時(shí)刻測(cè)的太陽(yáng)高度是不同.如太陽(yáng)位于C點(diǎn)位置時(shí)的太陽(yáng)高度為CPDD一、概念1、太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光線與當(dāng)?shù)氐仄矫娴膴A角太陽(yáng)高度12、正午太陽(yáng)高度：一天中太陽(yáng)高度達(dá)最大時(shí)的太陽(yáng)高度角正午太陽(yáng)高度2NSA（1）晝半球上：太陽(yáng)高度 0 即晝半球上，太陽(yáng)位于地平線上，太陽(yáng)高度0，以此反推，若太陽(yáng)高度0 ， 則該點(diǎn)一定位于晝半球上 （2）夜半球上：太陽(yáng)高度 0 即夜半球上，太陽(yáng)位于地平線下，以此反推，若太陽(yáng)高度 0，則該點(diǎn)一定位于夜半球上二、晝夜的太陽(yáng)高度表達(dá)方法（3）晨昏線上：太陽(yáng)高度= 0即太陽(yáng)位于晨昏線的地平線上，太陽(yáng)高度=

2、0 ，以此反推，若太陽(yáng)高度= 0，則該點(diǎn)一定位于晨昏線上。（4）直射點(diǎn)上：太陽(yáng)高度 = 90。即太陽(yáng)位于地面直射點(diǎn)的正上方，太陽(yáng)高度=90，以此反推，若太陽(yáng)高度=90 ，則該點(diǎn)一定位于太陽(yáng)直射點(diǎn)上。三、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式A 公式計(jì)算法： H=90-| - | (為某地緯度，為太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆?，冬半年取-)B 緯差計(jì)算法： H=90-該地與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度差即該地與太陽(yáng)直射點(diǎn)相差多少緯度，正午 太陽(yáng)高度就相差多少度 1、太陽(yáng)直射點(diǎn)位于20S時(shí)，40N的正午太陽(yáng)高度是：（ ） A、30 B、40 C、70 D、80A例2、計(jì)算二至二分日30S的正午太陽(yáng)高度 8326 60 363

3、4冬至日：兩分日:夏至日: 例：已知夏至日某地正午太陽(yáng)高度是70，求該地的緯度。=43 26N 或 3 26N四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律1正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律 （1）直射點(diǎn)上最大（90），晨昏線上為0；從直射點(diǎn)向南北兩側(cè)對(duì)稱遞減（如下圖所示）。 （2）某地與直射點(diǎn)緯度距離相差幾度，則正午太陽(yáng)高度就相差幾度。高度差=緯度差。(3)極點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度該日直射點(diǎn)的緯度90H緯度60305月1日春秋分10N2326夏至冬至90S663423262326663490N00(2)、正午太陽(yáng)高度角的緯度分布圖3、比較某一天不同緯度的地點(diǎn)正午太陽(yáng)高度的大小方法：離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近，正午太

4、陽(yáng)高度越大例：比較夏至日長(zhǎng)沙(28N)、海口(20N)和昆明(25N)正午太陽(yáng)高度的大小和白晝的長(zhǎng)短。正午太陽(yáng)高度：昆明?？陂L(zhǎng)沙晝長(zhǎng)：長(zhǎng)沙昆明?？凇Ｋ?、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律2正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律最大值 最小值 北回歸線以北夏至日冬至日南回歸線以南冬至日夏至日南北回歸線之間太陽(yáng)直射時(shí)d、全球正午太陽(yáng)高度最大值，最小值分布時(shí)間H緯度90N90603090S663423262326663400e正午太陽(yáng)高度角的極值分布圖:四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律3正午太陽(yáng)高度的極值問題 （1）夏至日，北回歸線及其以北的地區(qū)達(dá)到全年的最大值，赤道和整個(gè)南半球達(dá)到全年的最小

5、值。 （2）冬至日，南回歸線及其以南的地區(qū)達(dá)到全年的最大值，赤道和整個(gè)北半球達(dá)到全年的最小值。 （3）春、秋分日，赤道達(dá)到全年的最大值。 （4）北回歸線及其以北和南回歸線及其以南的地區(qū)一年內(nèi)只有一次最大值，一次最小值；南北回歸線之間的地區(qū)一年內(nèi)有兩次最大值，一次最小值（赤道地區(qū)除外）。四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律4物體的日影指向、長(zhǎng)短與太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置及太陽(yáng)高度的關(guān)系 （4）北極點(diǎn)的物體日影只能朝南，3月21日日影最長(zhǎng)，6月22日日影最短。 （5）南極點(diǎn)的物體日影只能朝北，9月23日日影最長(zhǎng)，12月22日日影最短。 （6）北半球熱帶地區(qū)日影朝北的天數(shù)多于朝南的天數(shù)，在12月22

6、日日影最長(zhǎng)。 （7）南半球熱帶地區(qū)日影朝南的天數(shù)多于朝北的天數(shù)，在6月22日日影最長(zhǎng)。正午太陽(yáng)高度角的極值分布規(guī)律:赤道上極值差最小,為： 2326赤道到南北回歸線之間,極值差逐漸增大, 為： 2326- 4652南北回歸線以外,極值差為一定值= 4652四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律5正午太陽(yáng)高度的計(jì)算推論一 （H1-H2）/2=23.5。 溫帶地區(qū)某地夏至日的正午太陽(yáng)高度與冬至日的正午高度之差的一半等于回歸線的緯度。 推論二 極點(diǎn)的太陽(yáng)高度一定等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。如若太陽(yáng)直射北緯10，則北極點(diǎn)的太陽(yáng)高度就等于10。 推論三 赤道上的正午太陽(yáng)高度等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度的余角（即

7、等于90-直射點(diǎn)的緯度）。 推論四 切點(diǎn)（與晨昏線相切的緯線上）的正午太陽(yáng)高度等于直射點(diǎn)緯度的兩倍， 推論五 極晝區(qū)內(nèi)某點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度與其子夜的太陽(yáng)高度角之和等于直射點(diǎn)緯度的兩倍。 【例 2】下圖中，弧線ONP為某經(jīng)線圈中的一段，其中N為北極點(diǎn)，陰影為晨昏圈平面，甲乙兩點(diǎn)緯度值相同。據(jù)此回答下列問題。 （1）O地的正午太陽(yáng)高度為（ A ） A40 B20 C0 D30【解析】從圖中可知北極點(diǎn)N太陽(yáng)高度為20，即太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度為20N，而O點(diǎn)的緯度為70N ，所以O(shè)地的正午太陽(yáng)高度為40。四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律 【例 2】下圖中，弧線ONP為某經(jīng)線圈中的一段，其中N為北

8、極點(diǎn)，陰影為晨昏圈平面，甲乙兩點(diǎn)緯度值相同。據(jù)此回答下列問題。 （2）此圖所示季節(jié)( ） A南極大陸周圍冰山漂浮 B長(zhǎng)江中下游地區(qū)桃紅柳綠 C北印度洋洋流順時(shí)針流動(dòng) D華北平原正在播種小麥三、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律根據(jù)太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度為20N，可知此圖所示季節(jié)為北半球夏季和南半球冬季，南極大陸處于冬季，冰山漂浮少，北印度洋洋流順時(shí)針流動(dòng)，長(zhǎng)江中下游地區(qū)桃紅柳綠是春季，華北平原播種小麥?zhǔn)窃谇锛尽?0H603002326北極4652北極圈赤道 汕頭(北回歸線)?？?6344634430870663412.223.216.229.2312.22日期正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化圖四、正午太

9、陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律6太陽(yáng)高度的坐標(biāo)圖像表示法 （1）正午太陽(yáng)高度的年變化曲線圖：熱帶的呈馬鞍形，溫帶的呈拋物線形。四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律6太陽(yáng)高度的坐標(biāo)圖像表示法 （1）正午太陽(yáng)高度的年變化曲線圖：熱帶的呈馬鞍形，溫帶的呈拋物線形。三、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律6太陽(yáng)高度的坐標(biāo)圖像表示法 （2）太陽(yáng)高度的日變化曲線圖四、正午太陽(yáng)高度的緯度分布規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律6太陽(yáng)高度的坐標(biāo)圖像表示法 （2）太陽(yáng)高度的日變化曲線圖 例：圖中曲線中的A點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度為88，求該地的地理緯度，及冬至日的正午太陽(yáng)高度，及太陽(yáng)直射該地點(diǎn)的時(shí)間。日期12.223.2

10、16.229.2312.2290H60300A88 2緯度: 2126N冬至日：45082126夏至 該地與北回歸線的緯度相差2，根據(jù)太陽(yáng)直射點(diǎn)的平均移動(dòng)速度8/月，故太陽(yáng)直射該地點(diǎn)的時(shí)間大約是夏至日之前和之后一星期左右，即6月15日和6月29日左右。讀某地正午太陽(yáng)高度年變化折線圖，完成 一 題。1根據(jù)該地正午太陽(yáng)高度年變化規(guī)律，判斷該地點(diǎn)可能位于（ ） A 北溫帶 B 南溫帶 C 北半球熱帶 D 南半球熱帶 2在圖中 C 處所表示的這一天，該地（ ） A 夜最短 B 正午旗桿的影子最短 氣溫最高 D 降水量最大DB. C 一 E 時(shí)段，可能發(fā)生的現(xiàn)象是（）A 三江平原因氣溫低而農(nóng)閑 B 塔里

11、木河處于汛期C 巴西高原草木枯萎D 中山站上空極光絢麗A3、比較某地不同時(shí)間正午太陽(yáng)高度的大小 根據(jù)該地正午太陽(yáng)高度達(dá)最大值和最小值的日期判斷例：比較長(zhǎng)沙5月1日、 7月1日、9月1日的正午太陽(yáng)高度的大小。 7月1日 5月1日 9月1日4、分析某地正午太陽(yáng)高度全年或在一段時(shí)間內(nèi)的變化情況例：分析長(zhǎng)沙全年和5月1日至10月1日的正午太陽(yáng)高度的變化情況。2326S2326N0夏至春分秋分次年春分冬至夏至冬至：正午太陽(yáng)高度變小，冬至日達(dá)最小；冬至至次年夏至：正午太陽(yáng)高度變大，夏至日達(dá)最大。5月1日夏至：正午太陽(yáng)高度變大，6月22日達(dá)最大；夏至10月1日：正午太陽(yáng)高度變小，10月1日達(dá)最小。五、太陽(yáng)高

12、度的日變化1、太陽(yáng)高度的日變化圖06121824時(shí)90603002326465266348526赤道北極北極圈75N 汕頭(北回歸線)長(zhǎng)沙h夏至日例：讀某地某日太陽(yáng)高度變化圖，橫坐標(biāo)表示的時(shí)間是北京時(shí)間，正午太陽(yáng)高度為40，求該地的經(jīng)緯度和該日太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。H402814202(北京時(shí)間)70N或S, 90E20N或S；下圖中 四條線段分別代表北半球夏半年某日四地的太陽(yáng)高度日變化過程，讀圖后回答下列問題（ h 為一已知量）.( 1 ） 表示的地點(diǎn)是 ，判斷理由是。該地夏半年太陽(yáng)高度h 的范圍是 . 北極點(diǎn) 地球繞地軸自西向東自轉(zhuǎn)，北半球夏半年北極點(diǎn)每天太陽(yáng)高度整日幾乎不變 0h 23.5下

13、圖中 四條線段分別代表北半球夏半年某日四地的太陽(yáng)高度日變化過程，讀圖后回答下列問題（ h 為一已知量）.( 3 ）四地中，發(fā)生極晝現(xiàn)象的是_ 地，這一天地球上發(fā)生極晝現(xiàn)象的地區(qū)是 。 ( 4 ） 表示的地方是 ，判斷理由是 ( 2 ）這一天，太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度是 。北緯h 北緯(90-h)及其以北地區(qū) 赤道 赤道上晝夜平分 下圖中 四條線段分別代表北半球夏半年某日四地的太陽(yáng)高度日變化過程，讀圖后回答下列問題（ h 為一已知量）.( 5 ）該日 兩地的正午太陽(yáng)高度數(shù)值 Hl 為 , H2 為 . ( 6 ）四地的緯度按從高到低排列順序是 。2h ( 90 一 h ) 圖是某科考隊(duì)員觀察到的太陽(yáng)高度

14、角變化曲線示意圖，這一天他觀測(cè)到太陽(yáng)在天空中是自右向左運(yùn)行的，據(jù)此回答下題。4 該科考隊(duì)員所處的緯度位置是（ ) A . 70S B . 70N C . 80S D , 80NA(1) 正午太陽(yáng)的方位根據(jù)太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置判斷 b、若太陽(yáng)直射點(diǎn)在所判斷地點(diǎn)以南(以北)， 則正午太陽(yáng)在正南(正北)； a、直射的地點(diǎn)：正午太陽(yáng)在天頂2. 太陽(yáng)的方位太陽(yáng)的升落方位及日影朝向：夏 半 年:太陽(yáng)東北升起，西北落下春秋分日:太陽(yáng)正東升起，正西落下冬 半 年:太陽(yáng)東南升起，西南落下 (2) 日出日落太陽(yáng)的方位時(shí)間日出方向日落方向春秋分日正東正西直射點(diǎn)在北半球東北 西北直射點(diǎn)在南半球東南西南3. 日影朝向和長(zhǎng)度

15、的變化(1) 日影的朝向及變化(2) 日影的長(zhǎng)度及變化與太陽(yáng)光方向相反太陽(yáng)高度角越大，日影越短正午太陽(yáng)高度達(dá)最大值之日，正午日影最短。日變化：正午最短，日出日落最長(zhǎng)正午日影的年變化：SNH1H2H1H2：赤道H1H2：赤道到北回歸線之間H1H2：赤道到南回歸線之間夏至冬至4、 二至日正午陽(yáng)光入射圖A、南北回歸線之間SNH1H2夏至冬至B、地點(diǎn)：北回歸線以北SNH1H2夏至冬至C、地點(diǎn)：南回歸線以南圖中，橫坐標(biāo)表示地球自轉(zhuǎn)線速度，縱坐標(biāo)表示不同緯度四地點(diǎn)某日的正午太陽(yáng)高度。讀圖回答下列問題。( l ）圖中 a 、 b 、 C 、 d 四個(gè)地點(diǎn)按緯度由高到低的排列順序是一 ( 2 ）圖中 a 、b

16、 、C、 d 四個(gè)地點(diǎn)，全年晝夜平分的是 , 可能出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象的是。 ( 3 ）若此時(shí)地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近，則圖中 b 、 d 兩地的緯度分別是和 ; a 地的正午太陽(yáng)高度角是 a.b.d.cca.b70S 20N 20五、正午太陽(yáng)高度應(yīng)用、影子問題：（1）確定地方時(shí)：當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。（2）利用正午太陽(yáng)高度來(lái)判斷日影長(zhǎng)短及方向:正午太陽(yáng)高度越大，日影越短;日影方向是背向太陽(yáng)（3）利用正午太陽(yáng)高度計(jì)算垂直物體的日影：tana=HL L=H tana2正午太陽(yáng)高度在建筑物間距離的應(yīng)用(1) 兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系如上圖所示(a為當(dāng)?shù)?/p>

17、的一年中最小正午太陽(yáng)高度)，L應(yīng)大于h cota。 (2)計(jì)算樓距 一般來(lái)說，緯度較低的地區(qū)，樓距較小，緯度較高的地區(qū)，樓距較大。3、熱水器安裝 計(jì)算熱水器安裝角度：集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽(yáng)高度的余角（或緯差，即當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)直射點(diǎn)緯度的差值）。 a+H=90(2011安徽高考)下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖。據(jù)此完成(1)(2)題。(1)該地可能是()A剛果盆地 B撒哈拉沙漠南緣C巴西高原 D北美洲五大湖地區(qū)(2)僅考慮地球運(yùn)動(dòng)，圖示窗戶、屋檐搭配對(duì)室內(nèi)光熱的影響有()利于夏季遮陽(yáng)、冬季采光冬至到春分，正午室內(nèi)的日照面積逐漸增大春分到夏至，正午屋檐的遮陽(yáng)作用逐漸增強(qiáng)利于

18、減少室內(nèi)能源消耗A BC D(1)D (2)C下圖是某城市該日一天內(nèi)的桿影軌跡示意圖。O為立桿處，虛線為桿影，曲線為桿影端點(diǎn)軌跡。該城市可能是下列城市中的( )A開普敦 B堪培拉 C圣地亞哥 D北京O西東1234南北D十、利用立竿見影法測(cè)定正午太陽(yáng)高度我國(guó)某校地理興趣小組在平地上用立竿測(cè)影的方法，測(cè)算正午太陽(yáng)高度a，如甲圖。乙圖為該小組繪制的正午竿影長(zhǎng)度變化圖。據(jù)此回答： (1)乙圖中的數(shù)碼代號(hào)分別表示二分二至日的竿影長(zhǎng)度。其中反映夏至日(6月22日)正午竿影長(zhǎng)度的數(shù)碼代號(hào)是：(2)由乙圖可知，該地從春分日到秋分日的正午太陽(yáng)高度a的變化規(guī)律是：先逐日變大，夏至日后逐日變小。(3)如果在北京時(shí)間

19、14點(diǎn)測(cè)得該地的竿影為一天中最短，那么該學(xué)校可能位于 A黑龍江 B 山西 C 新疆 D山東(4)根據(jù)乙圖中的信息可知，該學(xué)校不可能位于 A 昆明 B 長(zhǎng)沙 C?？?D臺(tái)北(5)請(qǐng)寫出“立桿測(cè)影法”測(cè)量某日正午太陽(yáng)高度所需器材和簡(jiǎn)要步驟。 答：所需器材：一根直桿、一根直尺、手表或時(shí)鐘、量角器或數(shù)學(xué)用表書。步驟：第一步，量出直桿的長(zhǎng)度(H)，把直桿豎立在水平地面上；第二步，每隔10一20分鐘用直尺量出直桿影子的長(zhǎng)度，并作好記錄，影子長(zhǎng)度最短的那一次就是當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)刻的影長(zhǎng) (L)；第三，量算。按比例繪出直桿和影長(zhǎng)示意圖，用量角器量出a的角度。或算出它們(H：L)的比值，在數(shù)學(xué)用表中查找出相應(yīng)的正切角度a。CC讀甲、乙兩幅圖，關(guān)于從春分日到夏至日，下列說法