2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的实际应用
正午太阳高度及应用ppt课件
某中学(360N，1130E)一学生对太阳能热水器进行改 造如图所示，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：
当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效果，调节活动支 架，使热水器吸热面
B 与地面的夹角为( ) A．23.50 B．59.50 C．66.50 D．360
正午太阳高度的应用
赤道至北回
南北回归线之 归线之间
间
赤道至南回
归线之间
赤道
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
冬至日
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
夏至日
春、秋分日
夏、冬至日
（4）正午太阳高度的变化规律
纬线：“来增去减”
同一地区，不同时间的正午太阳高度变化（季节变化）
• 直射点向某地移来，即 距某地越来越近， 某地的正午太阳高度（角）越来越大
• 直射点由某地移走，即 距某地越来越远， 某地的正午太阳高度（角）越来越小
北京，9月，40 ° N Q1：未来两个月阳光照进来的位
置会怎么变？
A：直射点南移（移走），H会变小。
（4）正午太阳高度的变化规律
南北回归线之间 回归线上
回归线至极圈
极圈至极点
1年/两次直射
1年/无直射且正
1年/一次直射 1年/无直射 午太阳高度为零
第一章第二节 地球公转的地理意义
学习目标
1、理解公转地理的意义。 2、掌握正午太阳高度的变化规律及其计算。 3、根据太阳视运动的原理，判断日出日落的方位 。
正午太阳高度
（1）太阳高度和正午太阳高度
①太阳高度 太阳光线与地平面的夹角
②正午太阳高度 一天中最大的太阳高度
（2）正午太阳高度特点
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：正午太阳高度的变化规律一、知识讲解读下图，回忆以下知识。
(1)由图可知，同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
(2)冬至日，太阳直射南回归线，南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值，北半球各纬度地区正午太阳高度达一年中最小值。
(3)春秋分日，太阳直射赤道，赤道上正午太阳高度为90°，两极点正午太阳高度为0°。
(4)夏至日，太阳直射北回归线，北极圈内出现极昼现象，北极点的正午太阳高度为23°26′，此时南极圈的正午太阳高度为0°。
(5)南北回归线之间，每年有两次太阳直射。
提示同一纬线上正午太阳高度相等；同一日期，距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等；距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
二、例题分析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。
读下图，回答1～2题。
1．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是()A．甲B．乙C．丙D．丁2．在上图所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是()A．甲B．乙C．丙D．丁答案 1.A 2.D解析第1题，该日晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。
甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，正午太阳高度角最大。
第2题，该日太阳直射点位于赤道和平分昼半球的经线的交点上，就观测者而言，甲、乙、丙三地太阳均位于东南方向(丙地接近正南)，丁地太阳位于西南方向。
三、跟踪训练下图为以极点为中心的部分地区投影图，图中阴影部分为m日，空白部分为(m＋1)日，读图完成1～2题。
1．P点的经度和地方时分别为A．90°E，6：00 B．90°W，6：00C．90°E，18：00 D．90°W，18：002. 此时北京时间为A．m日22点 B．m日16点 C．(m＋1)日14点 D．(m＋1)日8点【答案】1.A 2.D【解析】第1题，沿自转方向过180°日期减一天，故可确定自转方向为顺时针，即中心为南半球，且沿自转方向东经度递增，西经度递减。
正午太阳高度的应用
8、下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬 度可能为（ C ） Ａ、90°N－23°26′N Ｂ、90°S－23°26′S Ｃ、22°N或22°S Ｄ、40°30′N或40°30′S 一年(3个月内)有两次 阳光直射，该地位于 南北回归线之间
23.5
22°
23.5
45° 45°
a
b
(2)四地自北向南排列，依次是( D )
D．甲、丙、乙、丁
3．确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳 所在的位置有关。
北半球 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南
南半球 ,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落 南 日出 北 南
日落 北 日出
6．太阳能热水器的倾角调整
1．确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时，也就是说 太阳直射点所在经线的地方时为12时，由此可以根据地方时 的计算方法推算出地球上任何一条经线的地方时。
2．确定地理纬度
当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正 午太阳高度，就可以根据“正午太阳高度计算公式” ，求出 当地的地理纬度。 练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为82°而 此时北京时间为11：00点，那么此地的地理坐标可能是？ 31026N、1350E 15026N、1350E
下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度 变化图。图中反映12月22日竿影长度的点是 A．① B．② C．③ D．④ C
α
OLeabharlann P′15、(2010·安徽高考)11月22日，某地理研究性学习小组在观 测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部(如右 图所示)，在甲楼顶层GPS测得纬度为31.8366°、经度为 117.2179°、高程为96 m。完成（1）（2）题。 （1）隔25小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼( B ) A．二层西部 B．四层东部 C．五层西部 D．七层东部
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。
正午太阳高度角讲解
正午太阳高度角讲解正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平线的夹角。
它是太阳直射地面的角度，也是我们观察太阳高度的重要参考指标。
在正午时刻，太阳高度角最大。
当太阳直射赤道时，正午太阳高度角可达到90度，也就是太阳位于天顶正上方。
而在北半球的其他地方，正午太阳高度角会小于90度，这是因为太阳在地平线之下。
正午太阳高度角的大小受多种因素影响。
首先是地理位置的纬度，越接近赤道，正午太阳高度角越大。
其次是季节的变化，由于地球的轨道是椭圆形的，太阳直射地面的位置也会发生变化，导致正午太阳高度角的变化。
此外，天气条件也会对正午太阳高度角产生一定影响，如云层的遮挡会降低太阳的高度角。
正午太阳高度角的大小对于我们有着重要的意义。
它直接影响着太阳的辐射角度和强度。
正午太阳高度角越大，太阳光经过大气层时的路径越短，辐射到地面的能量越强。
这也就解释了为什么在赤道地区阳光更为强烈，而北极地区阳光更为弱小的原因。
正午太阳高度角还与太阳的直射角度有关。
直射角度越大，太阳光照射到地面的面积越小，光照更为集中，产生的热量更强。
这也是为什么夏季阳光照射到地面会感觉更热的原因。
正午太阳高度角还对农业、能源利用等领域有着重要的影响。
农作物的生长受到阳光的照射时间和强度的影响，正午太阳高度角的变化会对农作物的生长周期和产量产生影响。
能源利用方面，太阳能发电的效率也与正午太阳高度角有关，高度角越大，太阳能电池板吸收太阳能的效率也越高。
总的来说，正午太阳高度角是太阳直射地面的角度，它决定了太阳光的强度和照射范围，对于我们了解太阳辐射和能源利用具有重要意义。
正午太阳高度的应用
北回归线
赤道与北回归线之间
赤道
练习：判断图中三地的纬度范围。
回归线之间的地区
回归线上
回归线至极点之间的地区
①回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90°，全年有两 次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值（图甲）
②回归线上：正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳 直射现象， 即一年中有一个
当热水器吸热面与地面夹角最大时，是北半球冬至日。
洛阳（1200E，350N）一学生对太阳能热水器进行了 改造，把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改 造成活动方式
9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热
水器吸热板与地面的夹角为： • A.23026′ B.350 C.66034′
D.550 B
图3
8、判断山地自然带在南坡和北坡的 分布高度
S
N
S
N
北半球
南半球
同一自然带，阳坡分布高度高， 阴坡分布高度低。
正午太阳高度的应用
1、确定地方时 2、确定地理纬度 3、根据正午太阳高度判断所在的地区 4、确定房屋朝向 5、判断日影长短及方向 6、计算楼间距 7、计算太阳能热水器安装角度 8、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
正午太阳高度的应用
1、确定地方时 2、确定地理纬度 3、根据正午太阳高度判断所在的地区 4、确定房屋朝向 5、判断日影长短及方向 6、计算楼间距 7、计算太阳能热水器安装角度 8、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
正午太阳高度的应用：
1、确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，地方时 为12时，也就是说太阳直射点所在经线 的地方时为12时，由此可以根据地方时 的计算方法推算出地球上任何一条经线 的地方时。
正午太阳高度的应用
影子问题
●
(1) 影子的朝向与光源的方向相反
●
(2) 太阳高度越大，影子越短，反之越长
一天中日影的变化规律是日出最长——变短——正午最短—— 变长——日落最长(理论上晨昏线处影子无限长)。
●
(3) 正午日影的朝向和长短变化
北回归线以北：北回归线以北太阳终年南射，正午日影始终朝北；纬 度越高，日影越长；6月22日达一年中最短，12月22日达一年中最长。 南回归线以南：南回归线以南太阳终年北射，正午日影始终朝南；纬 度越高，日影越长；12月22日达一年中最短，6月22日达一年中最长。 南北回归线之间的地区：正午时，在南北回归线内，太阳有直射、南 射和北射。正午日影有时无、有时向南、有时向北；长短由正午太阳高 度决定。
(1)同时，同地出发相向而行
(2)进行中
(3)甲追上乙
例. 金星自转方向与公转方向相反，所以(A ) ①金星上看太阳西升东落
②金星上的太阳日小于恒星日
③金星上没有极昼极夜现象
④金星上看地球东升西落
A. ①② C. ②③ B. ①③ D. ②④
转过角度 1恒星日 1太阳日
时间间隔
3600 360059′
早晨
●
.比较下图甲、乙、丙三图所示太阳周日视运动规律
(1) 三地太阳视运动相同点是：太阳有时东升西落，有时东北升西北落， 有时东南升西南落。 (2) 三地正午太阳位置不同点是：在甲地，有时太阳在头顶，有时在北方， 有时在南方，说明甲地在南北回归线之间；在乙地，太阳终年在北方，说 明乙地在南回归线以南；在丙地，太阳终年在南方，说明丙地在北 回归线以北。
年正午太阳高度的最大差值
赤道---回归线之间（热带）：
太阳运行路线图的判读
正午太阳高度及其应用
正午太阳高度及其应用江西省井冈山市宁冈中学（343600）龙吉忠正午太阳高度是各地一天之内最大的太阳高度，即地方时12时的太阳高度。
一、正午太阳高度的分布规律1．纬度分布规律——近大远小太阳直射的纬线，正午太阳高度为90°。
距离直射的纬线越近，正午太阳高度越大；距离直射的纬线越远，正午太阳高度越小。
这就是“近大远小”的规律。
由此可以推知：同一纬线上，正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射纬线向南北两侧递减。
夏至日，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日，正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
2．季节分布规律——来增去减若太阳直射点向当地所在的纬线移来，正午太阳高度逐渐增大；若太阳直射点向远离当地所在的纬线的方向移去，正午太阳高度逐渐减小。
这就是“来增去减”的规律。
例如北回归线以北地区，冬至日至次年夏至日，太阳直射点向北移来，正午太阳高度逐渐增大；夏至日至冬至日，太阳直射点向南移去，正午太阳高度逐渐减小。
二、正午太阳高度的计算公式H＝90°－纬度差纬度差是指当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。
若两者在同一半球（南半球或北半球），则用大值减小值；若两者分属南北两个半球，则将两值相加。
三、正午太阳高度的实际应用1．计算垂直物体的日影长度影长＝物体高度×cotH（H为当地的正午太阳高度）2．计算南北两楼的楼间距楼间距＝楼高×cotH（H为当地冬至日的正午太阳高度）3．确定热水器集热板的最佳倾角最佳倾角＝纬度差（即当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值）【同步训练】下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，完成1—2题。
1.该地可能是（）A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3.下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是 ()A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用分析
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用分析一、知识讲解正午太阳高度的应用分析1．计算地方时一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。
2．确定房屋的朝向为了获得充足的太阳光线，确定房屋的朝向时应考虑正午太阳所在位置。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。
3．推断正午日影长短正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。
4．确定当地的地理纬度根据正午太阳高度计算公式可计算出地理纬度。
此外纬度差多少，正午太阳高度就差多少。
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。
5．推算楼间距为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。
为了获得充足的日照，一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。
以我国为例，如下图所示，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h·cotH。
6．计算太阳能热水器安装角度(1)热水器与地面的倾角：为最大限度地利用太阳能资源，太阳能热水器与地面的夹角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。
例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。
(2)一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。
①南、北回归线之间的地区，年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；②回归线与极圈之间的地区，年变化幅度恒为46°52′；③从极圈到极点之间的地区，年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。
二、例题分析1.下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。
正午太阳高度及应用
正午太阳高度及应用正午太阳高度是指太阳在中午时分相对于地平线的角度。
太阳高度的计算对于许多领域和行业来说都非常重要，包括天文学、气象学、测量学以及能源利用等。
下面将详细介绍正午太阳高度及其应用。
正午太阳高度的计算可以通过日晷、天文观测或数学方法来实现。
在日晷上，当太阳位于正南方时，影子最短，这时太阳高度角可以通过影子长度与日晷高度的比例来估算。
在天文观测中，可以使用仪器测量太阳在天球上的位置，进而计算出太阳高度角。
而数学方法则利用数学模型和数学公式来计算太阳在天球上的位置，从而得出太阳高度角。
正午太阳高度的应用十分广泛。
首先，正午太阳高度对于天文学来说是非常重要的。
太阳高度角的变化与地球自转轴的倾斜角度以及观测地点的纬度有关。
通过观测太阳在不同时间和地点的高度角，可以推导出地球自转轴的倾斜角度，从而研究地球的运动规律、季节变化以及日照时间等。
其次，正午太阳高度对气象学也有着重要的意义。
太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的强度和分布，从而对气候和气象过程产生影响。
太阳辐射是地球上所有气象要素的能量起源，影响着大气温度、风场、云量以及降水等气象要素的分布和变化。
太阳高度角的计算可以帮助气象学家了解太阳辐射的变化规律，进而预测未来的气象变化。
正午太阳高度的计算在测量学中也有重要应用。
太阳高度角可以用来测定目标物体的高度和距离。
在测量学中，通过测量太阳高度角和人眼观测点之间的距离，以及太阳高度角与物体高度之间的几何关系，可以推导出物体的高度。
这一原理被广泛应用于地理测量、地形测量和遥感技术等领域。
此外，正午太阳高度对于能源利用也非常关键。
太阳辐射是可再生能源中最重要的一种能量来源，太阳光的利用对于光伏发电、太阳能热水器以及太阳能集热器等能源系统的设计和效率提高有重要意义。
正午太阳高度的计算可以帮助科学家和工程师确定太阳光的入射角度和强度，从而优化能源系统的设计和运行。
总之，正午太阳高度的计算和应用在许多领域中都具有重要意义。
正午太阳高度
正午太阳高度正午太阳高度是指太阳在中午时刻相对于天空的位置高度。
它是一个重要的气象参数，对于天文学、气象学以及导航等领域都有着重要的意义。
下面将从不同的角度对正午太阳高度进行探讨。
首先，从天文学的角度来看，正午太阳高度可以用来计算地球所处的纬度。
根据地球自转的轴倾斜情况，地球表面上的不同地点，如北极、赤道和南极，接受到的太阳辐射强度和太阳高度角都会有所不同。
通过观测正午太阳高度的变化，可以测得地球不同纬度的数值，并通过计算进行比较，进一步了解地球的地理分布和形状。
其次，从气象学的角度来看，正午太阳高度与地表温度有着密切的联系。
太阳辐射是地球上各种天气现象的基础，包括大气循环、云的形成、空气湿度、气温变化等。
正午太阳高度的变化会对地表的辐射量造成影响，从而影响地表温度的升高或降低。
通过观测正午太阳高度的变化，可以揭示地球不同地区的气候特征，为气象预测和气候研究提供重要的数据支持。
另外，从导航的角度来看，正午太阳高度可以用来确定地理位置。
在古代，人们常常利用太阳的高度角来确定自己所处的位置，通过观测正午太阳高度的变化和自己所处位置的纬度关系，可以较为准确地确定自己所在的经纬度。
而在现代，虽然导航技术的发展已经非常先进，但太阳高度角作为一种简单而可靠的测量方法在某些情况下仍然会被使用。
总而言之，正午太阳高度是一个重要的气象参数，具有广泛的应用领域。
从天文学的角度来看，它可以帮助我们了解地球的地理分布和形状；从气象学的角度来看，它可以揭示地球不同地区的气候特征；从导航的角度来看，它可以用来确定地理位置。
随着科学技术的不断发展，正午太阳高度的观测和应用将会变得更加精确和多样化，进一步推动人类对地球和宇宙的认知。
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用
2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用一、典例引领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1—2题。
1．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2．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．①③B．①④C．②③D．②④【答案】1．D 2．A【解析】1．位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下，避免因强光照射导致室内温度太高，冬季收起遮阳板，让尽可能多的光线进入教室，以改善教室热量和采光条件。
因此室内正午太阳光照面积达一年最大值时，是正午太阳高度最小的北半球冬至日，此时南极圈以南地区为极昼。
2．济南纬度比福建高，冬、夏至日时正午太阳高度均比福建小，因此为了达到和福建一样的效果，济南可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳板来实现。
二、知识讲解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）确定房屋的朝向确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
（3）确定当地的地理纬度当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，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。
（4）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，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，夏至日日影最短；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，冬至日日影最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短（等于0）。
正午太阳高度及其应用
3．正午太阳高度的年变化规律
(1)南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变 化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为 23°26′，回归线上为46°52′。 (2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间： 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太 阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)， 极圈上为46°52′，极点上为23°26′。 (4)一个地区年正午太阳高度最大差值。 赤道地区为23°26′，热带地区为(当地纬度＋ 23°26′)；回归线至极圈之间地区为46°52′。
太阳高度角是我们观察太阳时的仰角， 也就是太阳光线与地面之间的夹角
太阳高度角
一、太阳高度（角）
地球自转，造成太阳东升西落，太阳高度角在一 日内不断发生变化(如图2所示)；正午(地方时为12时) 太阳位于上中天时，太阳的高度角达到最大值H，我 们将此时的太阳高度角称为该日的正午太阳高度角。
东北升起
（2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离 将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
间隔应增大
（6）太阳能热水器的安装角度 读下图，思考怎样最大程度的利用太阳能？
安装角度a=90°－H (正午太阳高度角) a=纬度差
例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳
能热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热
四、正午太阳高度角的应用
(1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正 午时刻，此时当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向 为了获得最充足的太阳光照，北回归线以北的地区， 正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地 区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
正午太阳高度的应用
2.下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度
变化图，图中反映了3月21日竿影长度的点是
（ D） A.① B.②
C.③
D.④
3.该学校大约位于（ A ）
A.21.5°N
B.21.5°S
C.45°N
中午
下午
上午
南
日落
西
西北
楼
房
中午影子
北
东南
下午影子
日出
东
东北
中午
下午
上午
南 东南
日落
西
西北
楼
房
中午影子
北
下午影子
日出
东
东北
【规律总结】太阳方位和日影朝向正好 相反 。
五、判断正午日影长短及朝向
③正午太阳高度越大，日影 越短 ；反之，日
影 越长 。
④北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向
（北正极北点除外），冬至日日影
A. 45°N，110°E B. 21°34′N，110°E C. 45°N，130°E D. 21°34′N，130°E
三、太阳能热水器倾角的调整
太阳能集热板与地面夹角α和正午太阳 高度α的关系为：
α+β=90°
水箱
集热管
β
调 节
α杆
【典型例题】洛阳（112°E，35°N）一学生 对太阳能热水器进行了改造（如图），把热水 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1～3题。
三座房屋二至日的阳光照射情况（a或b），对
三地的位置判断正确的是（ D ） A．三地都位于北半球
太阳高度相关应用
赤道----昼夜平分
刚好极昼纬线----终日h0
一极地考察船从A地沿东南方向到达B地，到达之日，B地刚 好出现极昼现象。据此回答1—3题。
1．该考察船出发的时间最可能 是 A．11月 B．3月 C．6月 D．9月 2．考察船到达B地当日，A地正 午太阳高度角为 A．28° B．42° C．48° D．62° 1.A 2.D 3.B 3．考察船到达B地，其与极点的 直线距离约为 A．550千米 B．1100千米 C．2330千米 D．4660千米
想一想：上图只能出现在何地？若此地为北半球， 该日太阳直射哪条纬线？相切纬线的纬度是多少？ 该地最大的正午太阳高度角是多少？
7、极点极昼时太阳高度角、相切纬线与太阳直射点的纬度关系： H极=
切＝９０－
1）、极点极昼时太阳高度角与太阳直射点的纬度关系： H极= 2）、相切纬线纬度与太阳直射点的纬度关系： 切＝９０－ 切取值范围： 66034`≦切≦ 900 A、相切纬线与太阳直射点同半球时，为刚好极昼 纬线，其正午太阳高度角为： H切昼= 2 B、相切纬线与太阳直射点异半球时，为刚好极夜 纬线，其正午太阳高度角为： H切夜= 0
3．确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳 所在的位置有关。
北回归线以北地区,正午太阳位于南方，房屋应朝 南
南回归线以南地区 ,正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落 南 日出
日落
北
南 日出
北
北半球
南半球
4、正午太阳高度角的最大值 A、热带地区（南北回归线之间地区）—直射时最大 Hmax=90
B B.北纬30°,东经105°
C.北纬35°,东经105°
D.北纬30°,东经135°
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2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的实际应用
一、典例剖析
天津王先生的家是一个高层建筑的二楼,令他苦恼的是因为南楼遮挡,寒冬的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台,朋友李先生家的顶楼阳台则没有这样的烦恼,但为了更好地采光晾晒衣服,李先生家的伸缩式晾衣架的高度在不同季节绳索距离楼顶的高度还是要调一调。
据此回答1~2题。
1.王先生家的阳台正午时分每年大约有多长时间没有阳光射入
( )
A.18天
B.36天
C.25天
D.50天
答案:D
解析:正午太阳高度越小,南楼产生的影子越长,北楼被遮挡的时间越长。
由材料分析可知,王先生家在冬季的正午直到1月16日阳光才能照射进阳台,根据太阳直射点的回归运动可知,12月22日,太阳直射南回归线,正午太阳高度最小,之后逐渐变大,由此推算,1月16日距离12月22日相差24日,因此在12月22日之前的24天内,也没有阳光照到阳台,即一共48天左右。
2.与上海的同等情况相比较,李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度
( )
A.冬季长,夏季短
B.冬季长,夏季长
C.冬季短,夏季长
D.冬季短,夏季短
答案:D
解析:上海的纬度较天津低,因此冬季和夏季的正午太阳高度较大,影子较短,所以在晾晒衣物时,相同情况下晾衣架的高度可以低一点,绳索则需要长一点,因此,天津李先生家正午时悬挂晾衣架的绳索长度较短。
二、实际应用
1.确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
2.判断日影长短及方向
(1)太阳直射点上,物体的影长缩短为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。
(2)日影永远朝向背离太阳的方向,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,夏至日日影最短;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,冬至日日影最短;南、北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于0)。
3.计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年都有阳光照射,北回归线以北地区建造楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
4.计算热水器的安装角度
太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余,如图,α+H=90°时效果最佳。
三、跟踪训练
(2019·湖南省郴州市一联)图甲示意海口市某高中室外篮球场(局部);图乙示意该球场篮板侧面,M、N为相隔数日正午时篮板上沿在地面的影子。
据此完成1~2题。
1.为提高逆阳光投篮能力,冬季篮球队员在日出后半小时内的训练位置最可能是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
答案:C
解析:该地处于北半球,冬季时日出后半小时,太阳在东南方位;根据图甲中指向标可以判断,四个方位中逆阳光投篮时应站在投篮点③位置。
2.篮板上沿正午时的影子由M点逐渐移至N点的时段最可能是
( )
A.小满到芒种之间
B.芒种到夏至之间
C.夏至到小暑之间
D.小暑到大暑之间
答案:B
解析:海口市位于约20°N,M点处于篮板正下方,故此时应为直射,根据图甲示意,篮板投篮位置朝向北,影子由M点逐渐移至N点,说明太阳直射点由该地向北移动。
读正午太阳高度年变化幅度图(极夜期不考虑负值),回答3~4题。
3.满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为( )
A.23.5°~66.5°
B.0°~23.5°
C.66.5°~90°
D.0°~90°
答案:D
解析:若极夜期不考虑负值,赤道上与极点上的正午太阳高度的年变化幅度均为23.5°,回归线至极圈变化幅度为47°,其他纬度均为23.5°至47°。
所以,满足①至②区间变化幅度的最大纬度范围为0°~90°。
4.①处不可能( )
A.四季分明
B.两至日正午太阳高度相同
C.半年极昼,半年极夜
D.全年昼夜平分
答案:A
解析:根据正午太阳高度年变化幅度值可知,①处可能为赤道或者极点。
如果是赤道,则会昼夜平分,两至日正午太阳高度相同;若为极点,则会半年极昼、半年极夜。
但都不可能四季分明。
某纬度φ的正午太阳高度H=90°-|φ-δ|,其中δ为太阳直射点纬度,夏半年取正值,冬半年取负值。
下图示意某地北京时间18时的太阳位置。
据此完成5~6题。
5.该地的经度为 ( )
A.30°E
B.30°W
C.60°E
D.60°W
6.该地的纬度可能为( )
A.10°N
B.10°S
C.50°N
D.50°S
[解法指导]
读:从材料中获取正午太阳高度计算公式及该地时间信息。
从图中可以看到该太阳光线与地面夹角为45°。
从图中可以看出此时太阳光线从正南方向射入且与地面夹角为45°,说明该地位于北半球且为正午时刻。
调:根据材料所示内容调取如下知识:地方时的计算;正午太阳高度的概念及计算。
答案:5.A 6.C
解析:5.读图,该地此时太阳位于正南方向,说明地方时是正午。
当北京时间18时时,该地为正午12时,时差6小时,可以计算出该地经度是30°E,A对。
6.根据材料中的正午太阳高度公式H=90°-|φ-δ|,可以计算出该地与直射点的纬度差是45°,太阳直射点的取值范围是
23.5°S~23.5°N,根据图示太阳位于南部天空,说明该地位于直射点以北。
所以该地不可能在南半球,纬度差不能等于45°,B、D错。
若该地位于10°N,则最大纬度差约33.5°,也不适合,A错。
科考队在某地考察中发现,该地物体的影子长度和方向如下图所示(虚线代表一天中物体影长及朝向的时间变化),据此回答7~8题。
7.该地应位于( )
A.北极圈内
B.南极圈内
C.赤道与北回归线之间
D.赤道与南回归线之间
答案:A
解析:图示一天中物体影子朝向东南西北四个方向转动,说明太阳一
天中没有落下,则出现了极昼,应位于极圈内;一天中朝北的影子最短,说明正午太阳位于正南方,则可判断位于北极圈内。
8.若该地纬度为α,直射点纬度为β,则此日该地太阳高度最大值和最小值的差是( )
A.2α
B.2β
C.90°-α-β
D.2(90°-α)
答案:D
解析:依题意,运用太阳高度计算公式可知,此地该日太阳高度最大值等于90°-(α-β),极昼地区太阳高度最小值=该地纬度-刚好出现极昼的纬度,即α-(90°-β),则二者差值为2(90°-α)。