高中地理正午太阳高度的变化公开课优质课件
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判断下图所示地区的纬度范围
冬至日 夏至日 冬至日
夏至日
南
北
南
北
南回归线与南极圈之间地区
夏至日 冬至日
北回归线与北极圈之间地区
冬至日 夏至日
南
北
南
北
赤道与北回归线之间
赤道与南回归线之间
四、四季更替
西方四季:春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文 四季晚一个半月。
1、天文四季 夏季:白昼最长、太阳 高度最高的季节 冬季:白昼最短、太阳 高度最低的季节 春季和秋季:夏季与冬 季之间的过渡季节
赤道地区 递变规律 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)
(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′。
2.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。
北回归线及其 一年有一次最大值(6月22日前后),一次最小值 以北地区 (12月22日前后)
南回归线及其 一年有一次最大值(12月22日前后),一次最小 以南地区 值(6月22日前后)
南、北回归线 一年有两次最大值(太阳直射时最大),一次最 之间(除赤道 小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现 外) 在12月22日前后)
距离太阳直射点越远 太阳高度角越小 物体的影子越长
太阳能热水器的集热板的倾角问题
H
A
地面(或楼顶)
A+H=900,效果最 好 太阳能热水器利用的实质是热水器集热 板倾角(A)和正午太阳高度角(H)的关系 为互余
楼间距问题 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 H 一幢楼的底层为标准), 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。
地平面
太阳高度角大于0
太阳高度角等于0
太阳高度角小于0
(1)正午太阳高度的空间变化规律
同一时间,全球正午太阳高度 自直射点向 南北两侧 递减。
(1)正午太阳高度的空间变化规律
夏至日,太阳直射北回归线, 北回归线 正午太阳高度自__________ 向南北两侧递减, 北回归线及其以北 各纬度正午 _____________ 太阳高度达到一年中最大值, 南半球 各纬度正午太阳高度 ________ 达到一年中最小值。 冬至日,太阳直射北回归线, 南回归线 正午太阳高度自__________ 向南北两侧递减 南回归线及其以南 各纬度正午 _____________ 太阳高度达到一年中最大值年中最小值。
正午太阳高度的计算
(1)图示法: ①直射点的纬度为φ。
②甲地的纬度为α。 ③甲地此时的正午太阳高 度为H。 ④甲地距直射点的纬度距离越大, 正午太阳高度越小。 (2)公式法:
甲 H
●
N
α φ
①公式:H=900-|α-φ| 或:H=900-纬度差
S
二、 正午太阳高度 正午太阳高度的计算 ②公式法说明: 两点纬度差的计算遵循“同减异加”的原则,即两点同在 北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北 不同半球,则两点纬度相加。如图所示
L(楼间距)=h(楼高)× cotH(正午太阳高度)
练一练:
位于北纬36°34′的某疗 养院,计算在一幢20米 高的楼房北面新建一幢 楼房。因为疗养的需要, 要求高楼的每一层一年 四季都能晒到太阳。新 楼至少要距原楼多少米?
L(楼间距)=h(楼高)× cotH(正午太阳高度)
我国南方的楼间距
<
北方的楼间距
(二)正午太阳高度的变化
太阳高度(角)——太阳光线和当地地平面的夹角
正午太阳高度——正午(12时)太阳光线和地平面的夹角 一天中最大的太阳高度,一天之中,日出时太阳高度为零,此后逐渐增大,
到正午(地方时12时)达到最大,此后逐渐减小,到日落时为零。
直 射
H
西 南 东 北
直射点上:
太阳高度=90º
晨昏线上: 太阳高度=0º
66.5
0
南 极 圈 南寒带 0 90
天文特征
有极昼极夜现象
既无太阳直 射,又无极昼 极夜现象
气候特征
北寒带 北 极 圈
终年严寒
四季分明
北温带
北 回 归 线 赤热
有太阳直 射现象
带 道
终年 炎热
南 回 归 线
南温带
南 极 圈 南寒带
(2)季节变化规律:
某纬线上的正午太阳高度的大 小取决于其与直射点所在纬线 的纬度差,而太阳直射点随季 节发生移动,当直射点向该纬 线方向移动时,其正午太阳高 逐渐增大 ,直射点离其最 度_______ 近时,其正午太阳高度 最大 ;当直射点向该纬线 ______ 反方向移动时,其正午太阳高 逐渐减小 ,直射点离其最 度_______ 远时,其正午太阳高度 最小 ________ 。
当太阳直射B点(100N)时,A点(400N)正午太阳高度是: H=900 -AB纬度差=900 -(400 -100)=600。 C点(23.50S)正午太阳高度是:
H=900 -BC纬度差=900 -(100 +23.50)=56.50。
正午太阳方位
直射点所在纬线: 正午太阳位于正上方 直射点以北各纬线(极夜除外): 正午日影朝北,太阳在正南方 直射点以南各纬线(极夜除外): 正午日影朝南,太阳在正北方
2、气候四季(北温 带许多国家) 春季:3、4、5月 夏季:6、7、8月 我国四季以四立划分四季。 秋季:9、10、11月 欧美四季以二分二至划分四季 冬季:12、1、2月
五 带 的 划 分
66.5
0
90 北寒带 北 极 圈
0
北温带
23.5
0
北 回 归 线
0
0
热 赤
0
带 道
23.5
南 回 归 线
南温带
思考:地球上哪些地方一年中正
午太阳始终在正南方?哪些地方太 阳始终在正北方?哪些地方正午太 阳有时在正南,有时在正北? 注:若某地看到太阳在正北或正南或正上方,此时必定为正午
日出、日落太阳方位
太阳直射赤道: 全球正东方日出,正西方日落 太阳直射北半球: 全球(除极昼极夜地 区外)东北方日出,西北方日落 太阳直射南半球: 全球(除极昼极夜地 区外)东南方日出,西南方日落 正好出现极昼的地方,北半球正北升起、正北落下, 南 半球正南升起、正南落下。
(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,正午太阳位于正南方,房屋 朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于正北方,房屋朝北。
影子长短问题
太阳高度 角是900
太阳高度 角较小
太阳高度 角更小
地面
直射点 无影子 影子较长 影子更长
距离太阳直射点越近 太阳高度角越大 物体的影子越短