正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度规律总结及应用
正午太阳高度规律性知识总结及解题应用河北省邢台市邢台学院地理科学系陈霁冰风水规划研究室原创。
专业从事高考地理命题研究、风水规划设计、四柱命理预测邮编054001.邮箱：与正午太阳高度有关的知识是重要的考点内容之一，现将有关规律性的知识总结如下。
一、正午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识链接】①全球正午太阳高度的分布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北两侧递减; 离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼长夜短，另一半球则昼短夜长。
②二分二至日的正午太阳高度分布规律应特别注意区分。
例1.在图1中，横坐标表示某日正午太阳高度，纵坐标表示纬度。
读图回答1~2题。
—c—a—b【解析】夏至日太阳直射23° 26' N北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，故应选a、d。
太阳直射北回归线，北半球昼最长夜最短，且纬度越高昼越长，故应选B.【答案】(1) a、d (2) B二、正午太阳高度角的年变化规律及应用【知识链接】①回归线之间的地区：正午太阳高度的最大值为90°,每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度最大值。
②回归线上，正午太阳高度的最大值为90°,每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次正午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间的地区，正午太阳高度的最大值小于90°,每年没有太阳直射现象，一年中有一次正午太阳高度最大值。
④北回归线以北的纬度带，每年夏至日达最大值，冬至日达最小值。
⑤南回归线以南的纬度带，每年夏至日达最小值，冬至日达最大值。
例2.假设M地( 0°,30°E)、N(23°26' S, 30°E)两地正午太阳高度分别是H和下列说法正确的是()A.耳和H N不可能在同一天达最小值 B .每年总有某一时刻H=H NC.每年约有9个月H M>H D •任何时刻都有F M>H N【解析】正午太阳高度的大小取决于该地与太阳直射点之间的纬度差，离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小。
正午太阳高度的变化
（4）太阳能热水器的角度问题 集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。
（5）楼房间距问题 以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼
高h的关系如下图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度角)，L应大于h·cotH。
1．图中N点日期可能为( )
A．5月6日左右 B．8月7日左右
C．11月7日左右 D．2月6日左右
2．该地纬度最可能位于( )
A．赤道 B．11.5°S C．11.5°N
D．23.5°N
3．若测得某日该地正午太阳高度为55°，则该日可能为北半球( )
A．春分日
B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下 图示意遮阳板设计原理。据此回答4—5题。 4．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时（ ） A．全球昼夜平分B．北半球为夏季 C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼 5．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是（ ） ①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度（ ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
（2）“来增去减”：太阳直射点向着某地移动，
该地的正午太阳高度增加，远离该地正午太阳高度减小
（3）看数值定“位置”
a.回归线之间的地区：
b.回归线上：
c.回归线至极点之间的地区：
【重点知识梳理】
2、太阳高度的日变化规律 (1)极点：在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太
太阳高度(正午太阳高度)变化规律及应用
太阳高度（正午太阳高度）的变化规律及应用1. 变化规律（1）太阳高度的分布规律：直射点的太阳高度为90°，由此向四周呈同心圆递减（如下图甲）。
直射点所在经线上的太阳高度值为各点对应纬度上的最大太阳高度，即正午太阳高度，其变化特点是直射点向南北两侧递减（如下图乙）。
其值大小由如下公式决定：H=90°－|φ±δ|（当地纬度±太阳直射点纬度）（H为正午太阳高度，φ为某地纬度，δ为直射点纬度，若φ与δ在赤道同侧取“－”，不同侧则取“＋”）（2）最值：直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线及其以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。
（3）极点太阳高度的变化：极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图甲），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26/。
（4）极圈及其以内地区的太阳高度的变化：从日变化看，极昼期间，全天太阳高度始终都大于或等于零度，其中极圈上在0点时刻有太阳高度为0的时刻（如图乙），极圈到极点之间的地区，其太阳高度全天始终都大于零度（如图丙）；从年变化看，北半球是随太阳直射点北移而增大，南半球反之，其最大值由公式H=90°－|φ±δ|决定。
（5）其他纬度的太阳高度变化：都是日出日落时为0，12点最大，12点前递增，12点后递减。
特殊之处是：赤道上的太阳高度是6点和18点为0（如图丁），其最大太阳高度的年变化范围是[66°34′，90°]。
2.太阳高度的应用（1）推算纬度：根据公式： H=90°－|φ±δ|，可求任意地点的地理纬度。
（2）推算地方时：一天中太阳高度达最大值处的地方时为12时；春秋分时，太阳高度为0处的地方时为6时或18时，赤道上太阳高度为0处的地方时为6时或18时。
（3）推算城市的楼间距：若某地楼高为h，楼间距s，纬度为φ，则该楼与处于其背阳一侧房屋的楼间距s=cot（90°－φ－23°26′）。
正午太阳高度角及其变化规律
。
北
东
4）计算楼距
例1 北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面 盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离 不小于（1999年广东卷）（ ） A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°) C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°) 解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ） 。
南
南
你能结合上图帮赵亮分析一下原因吗？
5）计算热水器的安装角度
读右图，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( 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
⑴空间变化规律—纬度变化规律
春、秋分日： 太阳直射赤 道，太阳高度角 由赤道向南北两 侧递减
⑴空间变化规律—纬度变化规律
夏至日： 由北回归线 向南北两侧递减
⑴空间变化规律—纬度变化规律
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
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
南北回归线之间地 区
每年有两次太阳直射达到最大植。 赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值。 赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值。
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δ ，B点 纬度为φ ，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 φ 、太阳直射点 纬度δ 之间的关 系，并归纳求各 地正午太阳高的 通用公式。
正午太阳高度变化规律
D、②④
课堂测验
4. 如果A点的区时是某日12时，
B点的区时是（ C ）
A. 当日6时
B. 当日15时
C. 当日18时 60° D. 当日24时
B A
课堂测验
5. 如果A点的区时是某日12时， “北京时间”
可能是（ C ）
①当日16时
②当日18时
பைடு நூலகம்
60°
③次日4时
④当日12时
支架，使热水器吸热面与地面的夹角为
A．23026′ B．59026′ C．66034′ D．360
2．当热水器的吸热面与地面夹角增到最大时，可能发生的是
A．天山雪线的位置最高
B．松花江流域河水封冻
C．印度洋洋流呈顺时针流动
D．罗马地区高温干燥
解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，可 以求出该日正午太阳高度(H=90-︱36+23026′︱= 30034′)，进 一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59026′。
正午太阳高度的纬度分布规律
节气
时间
太阳直射点
太阳高度的纬 度分布
春 分 3月21日前后 夏 至 6月22日前后 秋 分 9月23日前后 冬 至 12月22日前后
赤道 由 赤道 向
0° 南北两侧递减
北回归线 23°26 ′N
由 北回归线向 南北两侧递减
赤道
由 赤道 向
0°
南北两侧递减
南回归线 由 南回归线向 23°26′S 南北两侧递减
楼房影子
角变大为23°34′，则当地正午太 阳高度变小(29°52′)，楼影变 长，两楼间距应增大。
答案:（1）34.7 m （2）楼距应增大
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的变化规律
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度和昼夜长短的变化规律一、知识讲解1．太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的变化规律(1)纬度变化规律正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
二分二至日太阳高度分布示意图①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。
②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。
③春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
(2)季节变化规律3.(1)季节变化规律春、秋分日全球各地均昼夜等长，且距春分(秋分)日越近的日期，昼夜差值越小。
(2)纬度分布规律二、经典高考试题1．总部位于江苏徐州(约34°N，117°E)的某企业承接了甲国(下图)价值7.446亿美元的工程机械订单。
据此完成下题。
2011年6月21日，该订单的首批产品从徐州发货。
这一日，徐州与甲国首都相比()A．徐州的正午太阳高度较高B．徐州的白昼较短C．两地正午物影方向相同D．两地日出方位角相同解析本题主要考查地球运动的地理意义。
根据图文材料可知，徐州纬度约为34°N，甲国首都纬度约为10°N。
6月21日，太阳直射点位于北回归线附近，正午太阳高度大致由北回归线向南、北两侧递减，由于徐州与北回归线的纬度差较小，故徐州的正午太阳高度较高，A项正确；此日，北半球纬度越高，昼越长，B项错误；徐州与甲国首都分别位于太阳直射纬线的两侧，故正午物影方向相反，C项错误；由于徐州与甲国首都纬度不同，故两地日出方位角不同，D项错误。
答案 A2．2015年某日出现了日食现象。
在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。
读图，回答(1)～(2)题。
(1)发生日食的这天，在图中所示四地中，正午太阳高度角最大的是() A．甲B．乙C．丙D．丁(2)在图中所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是()A．甲B．乙C．丙D．丁解析第(1)题，考查地球运动的地理意义。
正午太阳高度的变化规律和应用
46°52′ 66°34′ 43°08′
冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整： 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。其倾角
和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
北回归线及其以北地 区，正午太阳高度一 年有一次最大值(12月 22日前后)，一次最小 值(6月22日前后)。
(2)正午太阳高度的季节变化规律：
北回归线及其以 北地区
南回归线及其以 南地区 南北回归线之间 (除赤道外) 一年有一次最大值(6月22日前后)，一次 最小值(12月22日前后) 一年有一次最大值(12月22日前后)，一次 最小值(6月22日前后) 一年有两次最大(太阳直射时最大)，一次 最小值(南半球出现在6月22日前后、北半 球出现在12月22日前后) 一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最 小值(夏至、冬至) 来增去减(直射点向本地所在纬线移来， 则正午太阳高度增大，移去则减小)
正午太阳高度的变化规律和应用
1．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度 变化规律)：
从太阳直射点所在 纬线分别向南北两侧递减； 离直射点距离越近(纬度 差越小)，正午太阳高度 越大。如图所示。
夏至日：正午太阳高度 由北回归线向南北两侧递减。 冬至日：正午太阳高度 由南回归线向南北两侧递减。 春秋二分日：正午太阳 高度由赤道向南北两侧递减。
23º 26´N 0º
夏至 春分
北回归线 秋分 春分
23º 26´S
冬至
南回归线及其以南地 区，正午太阳高度一 年有一次最大值(6月 22日前后)，一次最小 值(12月22日前后)。
正午太阳高度角的变化规律
楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡 住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图
图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值， 意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年 四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏 至日的正午太阳高度。
C．66.50
D．360
【审题】太阳能热水器利用的实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为90°
解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，进 一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。
正午太阳高度角 的变化规律
本节学习目标：
（1）正午太阳高度角的变化规律；
（2）太阳直射点的移动与正午高度变化的 关系；
（3）用正午太阳高度的高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角 地面
二、正午太阳高度的变化
1、正午太阳高度的概念： 一天中的最大值（各地地方时12 时的太阳高度角）。
冬至日：由南回归线向 50 B．59.
正午太阳高度角的变化规律 南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最小值。
南北两侧递减。 二分日：由赤道向南北
二、正午太阳高度的变化 图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。 其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图 二、正午太阳高度的变化 图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。
题、太阳能热水器问题
到一年中的最小值。 递减。
二、正午太阳高度的变化 二、正午太阳高度的变化 其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图
正午太阳高度
考点三正午太阳高度的变化规律[知识整合]1．太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度变化规律)从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。
如下图所示。
夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
春秋二分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度年变化规律在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时)，即当地的正午太阳正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳最大值正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值[深度思考]1．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)确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
如下图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。
(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。
根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
(5)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，获得太阳光热多，背阴坡得到太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而使同一自然带在阳坡的分布高度较高，在阴坡的分布高度较低。
午太阳高度角的变化规律
地球公转地理 意义 ——正午太阳 高度的变化
#2022
本节学习目标：
一、太阳高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角
地面
二、正午太阳高度的变化
1、正午太阳高度：一天中的最大值（各地地方时12时的太阳 高度角）。
西
正午太阳高度
南 北
东
同一纬度太阳高度日变化规律：昼半球：大于0°；
夜半球：小于0°；晨昏线：等于0°。
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正午太阳高度分布规律：
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夏至日：由北回归线 向南北两侧 递减。
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正午太阳高度的变化
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北回归线以北地区达到一年中的 最大值，南半球各地达到一年中 的最小值。
二、正午太阳高度的变化
正午太阳高度分布Βιβλιοθήκη 律：冬至日：由南回归线向 南北两侧递减。
南回归线以南地区 达到一年中的最大 值，北半球各地达 到一年中的最小值。
北半球夏至日
正午太阳高度的变化
正午太阳高度分布规律：
：由赤道向南北
两侧递减。
正午太阳高度的变化
01 添加标题
正午太阳高度由太阳直射点向南北 两侧递减
03 直射
单击此处添加小标题
02 直射
单击此处添加小标题
04 直射
单击此处添加小标题
北极圈
北温带
北回归
气候特征
终年严寒
四季分明
线
赤热 带道
终年炎热
南回归
南温带
南极
圈南寒带
900
线
四季分明
终年严寒
楼间距的求算 ❖为了采光良好，楼房间应保持适当距离
必修一1.3正午太阳高度变化规律
（4）正午太阳高度时间变化规律
①太阳高度日变化 A、南北极点上
在极昼期间，极点上太阳高度在一天之内没有变 化，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度。
0 12 24 时间
B、非极点地区：太阳高度在一天之中是有变 化的，一天之中有一个最大值即当地的正 午太阳高度。
太 阳
90°
太
阳
90°
高
高
度
度
0 0：00
③判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太 阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午 是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太 阳的方向。
a北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北 (北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短
b南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南 (南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短
d回归线之间的地区，正午太阳高度角的年变 化幅度随纬度的增加而增加，变化幅度的 范围是23°26′到46°52′之间
B、回归线与极圈之间 a正午太阳高度角最大值=90 °－（当地纬度
－ 23°26′）
b正午太阳高度角最小值=90 °－（当地纬度 ＋23°26′）
c正午太阳高度角年变化幅度=46°52′
A 40°N
23°26′N
15°N
B
0°
23°26′S C
40°S
②正午太阳高度角的变化幅度
A、南北回归线之间
a正午太阳高度角的最大值=90°
b正午太阳高度角的最小值=90°－最大纬度 差= 90 °－（23°26′+当地纬度）
c正午太阳高度的年变化幅度=正午太阳高度 角的最大值－正午太阳高度角的最小值 =23°26′+当地纬度
正午太阳高度纬度变化规律
正午太阳高度纬度变化规律
中午正午太阳高度变化规律指的是太阳从日落到日出，这个时间段高度的不断变化。
中午的太阳高度纬度受气候、地理位置和季节等因素的影响，每地的高度范围也不一样。
从大致的角度讲，中午正午太阳的高度纬度随着日期的变化而变化，每月的中午正午高度纬度都有一定的规律。
数据显示，南半球的中午正午太阳高度纬度上升，越往南，太阳升起的角度越大；北半球的中午正午太阳高度纬度显著下降，越往北，太阳升起的角度越小。
此外，季节也会影响中午正午太阳高度纬度的变化规律。
在春季，基本上，从低纬度地区到高纬度地区，太阳高度有一个慢慢升高的趋势；在秋季，从低纬度地区到高纬度地区，太阳的高度则呈逐渐下降的趋势。
而在其他季节，太阳的高度在低纬度和高纬度地区都基本相同。
另外，气候、地理位置也会影响中午正午太阳的高度纬度。
一般而言，温暖的气候与湿润地理位置下，太阳升起的角度会更大，相反，寒冷的气候与干燥地理位置下，太阳升起的角度会更小。
总之，中午正午太阳高度纬度的变化规律受气候、地理位置和季节的共同影响，不同的气候、地理位置、季节的太阳的高度纬度也会有所不同。
因此，居住在不同地区，观察太阳的变化规律是非常重要的。
太阳高度
节气 春秋分 太阳直射 赤道 正 午 太 阳 高 由赤道向两极 递减 度分布
夏至
北回归线 由北回归线 向南北递减
冬至
南回归线 由南回归线 向南北递减 南回归线及 其以南
正午太阳高 度达一年最 大地区 正午太阳高 度达一年最 小地区
赤道
北回归线及 北半 球各地
三、正午太阳高度的计算
正午太阳高度
一、概念
1、太阳高度：太阳光线与地平面的夹角。
太阳高度的最大 值为90°， 最小值为0°
2、正午太阳高度：各地太阳高度在地方时12时时最 大。
二、正午太阳高度的变化规律
1、纬度分布规律：由直射点所在纬线向两侧递减。
2、季节变化规律：太阳直射点所在纬线正午太阳 高度为90°，距离太阳直射点所在纬线越近，正午 太阳高度越大，越远则正午太阳高度越小，即“近 大远小”；太阳直射点向某地越接近，该地正午太 阳高度就增大，反之，则相反，即“来增去减”。
公式：H=90°—某地纬度与直射点纬度的纬度差
H=90°—|φ± δ|
近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和 环境显著改善。
①某地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜ 式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当 地夏半年取正值，冬半年取负值。 ②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732 1.房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图3—3）， 某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳 光线被南楼挡住，请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是 （ ） A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月 2.为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距 不变的情况下，南楼的高度最高约为（ ） A.20米 B.30米 C.40米 D.50米
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《正午太阳高度的变化规律、计算及应用》教学设
计
[教学目标]
1.掌握正午太阳高度的纬度和季节变化规律。
2.能灵活运用规律分析问题 ,解决实际问题。
3.能达到在一定的时间内完成正午太阳高度的计算和逻辑推理过程 ,突破高考重难点。
[教学重点]正午太阳高度的纬度和季节变化规律及应
用。
[教学难点]正午太阳高度的季节变化规律及应
用。
[课时安排]一课时
[教学用具] 多媒体
[教学过
程]
一、正午太阳高度变化规律
1、随纬度变化规律:
节气日期太阳直射点正午太阳高度的纬度变化规律
春分日秋分日3月21日
9月23日
前后
赤道
由直射点纬线向南北两侧依次
等距离递减
夏至日6月22日
前后
北回
归线
冬至日12月22日前后南回归线
2、随季节变化规律
纬度带夏至日正午太阳高度冬至日正午太阳高度
北回归线以北的纬度带达最大值达最小值
南回归线以南的纬度带达最小值达最大值
赤道上
两至日正午太阳高度达到最小值，春秋分日达到最大值
南北回归线之间地区每年有两次太阳直射达到最大植。
赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值。
赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值。
二、正午太阳高度的计算
公式计算：H=90°—/φ-δ /
即①取当地地理纬度与太阳直射点的纬度差；
②取其纬度差的余角。
例1：下图中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是
①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N
②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°
③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N
④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N
例2:设m(纬度0°、30°E)，n(23°26′Ｎ、30°E)两地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四项中正确的是
AHm 和Hn 不可能在同一天达到最小值
B 每年有某时刻Hm ＝Hn
C 每年约有9个月Hm ＞Hn
D 任何时候都Hm ≥Hn
参考答案：例1：② 例2：BC
三、正午太阳高度的应用
1.确定地方时或经度。
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.确定房屋的朝向。
为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
例3：右图为某地朝南窗户二分二至日正午阳光入射图。
据图回答⑴
—⑵题。
⑴当阳光如②所示射入窗户时，若此时北京时间为10点，则该地的经度是：
A ．90o E
B ．105o E
C ．150o E
D ．160o E
⑵当阳光如③所示射入窗户时：
A ．我国恰好是一年中气温最高的月份
B ．北京正值昼长夜短
C ．北极圈出现极昼
D ．北半球纬度越高，白昼越短
参考答案：⑴C ⑵D
3.判断日影长短及方向
正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长。
北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日最短。
南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日最
短。
4、根据正午太阳高度判断所在的地区的纬度。
例4：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 。
读下图回答：
(1)_____月_______日OP 最长；三个月后，该地的昼夜长短状况是_______。
(2)M 处的树位于旗杆的______方向，其精确的纬度是______。
① ② ③ 1 2 3
参考答案：（1）12月22日昼夜平分或昼夜等长
（2）正东23°26′N
5. 计算热水器的安装角度。
要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，提高太阳热水器的效率。
例5：某校所在地（120°E、40°N）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，根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅图中与热水器安置方式搭配不合理的是（）
参考答案：D
６．计算楼距。
为了使楼房底层获得充足的太阳光照，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。
解题的关键是计算当地一年中最小的正午太阳高度，并计算影长。
例6：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越
多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。
请读图，
并运用以下公式及相关知识回答⑴～⑵题。
①某地正午太阳高度的大小：
H＝90°φ—δ
式中H为正午太阳高度；
φ为当地纬度，取正值；
δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬
半年取负值。
②tg35°≈0.7 tg45°＝1 tg60°≈1.732
（1）房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图3），某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。
请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是
A、1个月
B、3个月
C、6个月
D、9个月
（2）该住户据此认定自己享受中午阳光的权益受到损害，向房地产开发商提出了交涉。
经协商，房地产开发商给予一定的资金补偿。
为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。
那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为
A、20米
B、30米
C、40米
D、50米
参考答案：（1）C（2）B
[教学后记]
在“正午太阳高度的变化规律、计算及应用”内容讲述中，关于正午太阳高度的纬度变化规律比较好理解，但“正午太阳高度的季节变化规律”却难以理解。
怎样能让学生正确理解和掌握这一难点呢？我在教学中引用了循序渐进结合示意图总结规律并结合有关例题，课后学生反馈不错。