正午太阳高度.ppt

1、地球公转的意义之,正午太阳高度,2010年7月，赵亮的父母在购买了一套位于 一层的住房。2011年1月，全家入住后，发现 阳光全被前排楼房挡了。他感到很困惑，那天 看房时，小院内阳光充足，怎么才 过了几个月，阳光就被挡住了呢？,你能帮赵亮分析一下原因吗？,正午太阳高度,1.概念太阳高度：太阳光线对当地地平面的仰角；正午太阳高度：当地地方时为12:00时的太阳高度，也是一天中最大太阳高度。,h,C,1、绘图表示C地的地平面,2、绘图表示C地正午太阳高度角,3、绘制北半球夏至时光照侧视图并注意C点正午太阳高度的变化,请画出下列要求的内容,2. 正午太阳高度的变化规律,空间变化,-在同一时间，正午太

2、阳高度随纬度的变化,（同时不同地）,时间变化,-在同一地点，正午太阳高度随季节的变化,（同地不同时）,北半球春秋分日 北半球夏至 北半球冬至,空间变化规律纬度变化规律,-在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化,春、秋分日： 由赤道向南北两侧递减夏至日： 由北回归线向南北两侧递减 冬至日： 由南回归线向南北两侧递减,正午太阳高度的纬度分布规律,由直射点向南北两侧对称递减。,0,2326N,2326S,6634N,6634S,90,90S,A,B,正午太阳高度的纬度分布规律,由直射点向南北两侧对称递减。,北半球夏至 二分日 北半球冬至,同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。,66

3、34,90N,90,6634,4308,4308,0,0,C,2326,2326,30,60,90,2. 正午太阳高度的变化规律,空间变化,-在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化,例1、夏至日，下列四地正午太阳高度最大的是 A 海口 B 武汉 C 广州 D 北京,同一时间，离太阳直射点所在纬度越近， 当地正午太阳高度越大。,（1）纬度度变化,（2）经度变化,直射点正午太阳高度为90 ，全球各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减 。,某一时刻，太阳高度以太阳直射点所在经线为对称轴向两侧递减 。,季节变化规律,南回归线及其以南地区,北回归线及其以北地区,达到全年最小,达到全年最大,90

4、 N 2326 N 0 2326 S 90 S,时间变化规律,-在同一地点，正午太阳高度随季节的变化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,季节变化规律,南回归线至赤道之间地区,北回归线至赤道之间地区,达到全年最小,达到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,时间变化规律,-在同一地点，正午太阳高度随季节的变化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,季节变化规律,赤道地区,达到全年最小,达到全年最小,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,时间变化规律,-在同一

5、地点，正午太阳高度随季节的变化,P,达到全年最大,同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。,例3.分析奉节(31N)全年的正午太阳高度的变化情况。,与6月22日的日期差：7月1日6月1日,例2、下列四个日期中奉节正午太阳高度最大与最小的分别是 ( ) 、 ( )A 1.1 B 12.1 C 6.1 D 7.1,D,A,与12月22日的日期差：1月1日12月1日,同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。,2. 变化规律,空间变化,-正午太阳高度的纬度分布规律,由直射点向南北两侧对称递减。,时间变化,-正午太阳高度H的季节变化规律,同一时间，离太阳直

6、射点（最大正午太阳高度）所在纬度 越近，当地正午太阳高度越大。,3. 正午太阳高度的计算,如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为，B点纬度为，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度、太阳直射点纬度之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。,H=90 ,3. 正午太阳高度的计算,如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为，B点纬度为，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度、太阳直射点纬度之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。,H=90（）,H=90,表示所求地的地理纬度,表示直射点的地理纬度,两地在同一半球取减号,两地在不同半球取加号,

7、：,：,：,（同异 ）,所求地和直射地的纬度差,3. 正午太阳高度的计算,3.正午太阳高度的计算,A地正午太阳高度90 A地纬度与太阳直射点的纬距,例4：夏至日和冬至日奉节（31N）的正午太阳高度各是多少？,31 N,0 ,2326 N,2326 S,夏至纬度差为： 31-2326 ,冬至纬度差为： 31+ 2326 ,夏至日奉节的正午太阳高度为： 90-（31 -2326）=8226 冬至日奉节的正午太阳高度为： 90-（31 +2326）=3534,（2）确定房屋朝向为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。 【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝 南；

8、南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。（3）判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射 角度成反相关关系。 【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳 高度越小，则日影越长。,4.正午太阳高度相关知识的应用,（1）确定纬度 【练习】夏至日某地的正午H=6634，则该地的地理纬度是多少？,-0纬线或4652N,赤道地区,达到全年最小,达到全年最小,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,（3）判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越

9、小，则日影越长。,l l,冬至 夏至,(max),(min),l l,春分 秋分,影子朝北与朝南一样多(实际上朝北少于朝南),=,=,南回归线至赤道之间地区,北回归线至赤道之间地区,达到全年最小,达到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,l l,夏至 冬至,(max),(min),l,(min),(max),l l,直射日,冬至 夏至,l,直射日,影子朝北多余朝南,影子朝南多余朝北,南回归线及其以南地区,北回归线及其以北地区,达到全年最小,达到全年最大,90 N 2326 N 0 2

10、326 S 90 S,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,冬至 夏至,(max),(max),(min),(min),l l,l l,夏至 冬至,影子全年朝北,影子全年朝南,例5、某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答： （1） 月 日OP最长，三个月后，该地昼夜长短状况是 。 （2）M处的树位于旗杆的 方向，其精确的纬度是 。,北,东,12 22,昼夜等长,正东,2326,例6、北纬38一开阔平地上，在楼高为h的楼房北面 盖新楼

11、，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离 不小于（ ）A.htan(90-38) B.htan(90-38-23.5)C.hcot(90-38) D.hcot(90-38-23.5),(4）设计楼间距,解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度和影长（）。,楼间距离=h cot ,兴建房屋时，应 该使房屋的朝向 与当地子午线成3060夹角,4.正午太阳高度相关知识的应用,我国南方地区的楼房间距和北方地区相比有什么不同？为什么？ 提示：我国北方地区的楼房间距大于南方地区。因为我国北方的纬度较高，正午太阳高度角较小，物体形成的影子较长，为了获取充分的太阳光照，所以楼房间距较大。 北京传统的四合

12、院堂屋一年中什么时候正午室内的光照面积最大？为什么？ 提示：冬至日。因为冬至时北京的正午太阳高度达一年中最小值，所以到室内的太阳光照面积最大。,（5）计算热水器的安装角度读下图，观察、思考、理解。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。由于太阳光线与地面的夹角H即当地的太阳高度角 ，故夹角a与H互为余角。,安装角度a=90 H(当地某日正午太阳高度角) =当地某日正午太阳高度角的余角=纬度间隔,H,h,=31,=90H,=90 9031,例7：奉节（31N）某宿舍楼顶安装太阳能热水器，为了使热水器最大限度的获得太阳光热，集热管与楼顶的夹角应是多少？,当地纬度与直射点纬度之差,集热管/板,例8、某校所在地（120E，40N）安置一台 太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是,正午太阳高度,4. 正午太阳高度相关知识的应用,1.概念,3. 正午太阳高度的计算,2. 正午太阳高度的变化规律空间变化 时间变化,小结,（1）确定纬度 （2）确定房屋朝向 （3）判断日影长短及方向 （4）设计楼间距 （5）确定太阳能热水器的安装角度,H=90-,