昼夜长短和正午太阳高度角(经典课件)

分析数据并得出结论或假设
分析昼夜长短变化
01
根据观测数据，分析当地昼夜长短的变化规律，如夏季昼长夜
短、冬季昼短夜长等。
分析正午太阳高度角变化
02
分析正午太阳高度角的变化趋势，探究其与季节、地理位置等
因素的关系。
提出结论或假设
03
根据分析结果，提出合理的结论或假设，解释昼夜长短和正午
太阳高度角变化的原因。
分享解题思路，包括如何快速判断昼夜长短、如何计算正午太阳高度角 等。
强调解题的规范性和准确性，避免常见错误。
典型例题剖析及计算过程展示
挑选典型例题，如涉 及极昼极夜、太阳直 射点移动等问题的题 目。
强调解题思路和计算 方法的灵活性和通用 性。
展示详细的计算过程， 包括公式推导、数据 代入和结果验证等。
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昼夜长短变化规律
包括昼夜等长、昼长夜短、昼短夜长等情形，以及随季节和纬度变化而
变化的规律。
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正午太阳高度角概念及计算
正午太阳高度角是指某地正午时分太阳光线与地平面的夹角，其大小随 纬度和季节变化而变化。计算方法包括利用太阳直射点的纬度和当地纬 度进行计算。
昼夜长短和正午太阳高度角的关系
昼夜长短和正午太阳高度角都是反映某地某时太阳辐射状况的重要参数， 二者之间存在一定的关系，如昼长夜短时，正午太阳高度角较大，太阳 辐射较强。
线上线下学习资源分享
线上资源
推荐一些优质的在线课程和视频资源，如中国大学MOOC、网易公开课等平台上的相关课程，以及B 站等视频网站上的相关科普视频。
线下资源
推荐一些经典的教科书和参考书目，如《天文学教程》、《气象学与气候学导论》等，以及相关的学 术期刊和论文资源。
下一讲预告及预习提示
下一讲内容
强调对易错点的重视和避免重复犯错的重要性。
05 实验活动设计与实施建议
观测当地昼夜长短和正午太阳高度角变化
选择合适的观测地点
应选择在开阔、无遮挡的地点进行观测，以确保能够准确记录太阳 的位置和高度角。
确定观测时间
应在每天的正午时分进行观测，以获取最准确的太阳高度角数据。 同时，还需记录当天的日出和日落时间，以计算昼夜长短。
小组交流讨论并撰写实验报告
小组交流讨论
在小组内交流观测结果和分析结论，讨论可能存在的误差和 影响因素，并提出改进意见。
撰写实验报告
根据实验要求，撰写完整的实验报告，包括实验目的、方法 、结果、分析和结论等部分。报告应条理清晰、数据准确、 分析合理。
06 课程总结与拓展延伸内容
关键知识点回顾梳理
难点问题突破策略和方法总结
分析昼夜长短和正午太阳高度角计算中 的难点问题，如时区计Leabharlann 、太阳高度角与纬度的关系等。
总结突破策略和方法，如利用图像辅助 强调对难点问题的深入理解和反复练习
理解、构建数学模型等。
的重要性。
学生易错点提示和纠正
归纳学生在解题过程中容易出现的错误点，如概念混淆、计算失误等。 分析错误原因，给出针对性的纠正方法和建议。
不同纬度地区昼夜变化规律
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赤道地区
赤道地区全年昼夜平分， 即每天白昼和黑夜的时间 长度相等。
极地地区
极地地区在极昼和极夜时 期，会经历连续数十天的 白昼或黑夜，昼夜长短变 化极端。
其他纬度地区
其他纬度地区的昼夜长短 会随着季节的变化而有所 不同，但总体上呈现出一 定的规律性。
季节性昼夜长短变化特点
昼夜长短和正午太阳高度角经典课 件
目 录
• 昼夜长短基本概念与原理 • 正午太阳高度角概念及测量方法 • 昼夜长短与正午太阳高度角关系探讨 • 经典案例分析与计算题讲解 • 实验活动设计与实施建议 • 课程总结与拓展延伸内容
01 昼夜长短基本概念与原理
昼夜长短定义及产生原因
定义
昼夜长短是指地球上某地区在一天中 白昼和黑夜的时间长度。
春季和秋季
春分和秋分时，全球各地 昼夜平分，此后昼夜长短 开始发生变化。
夏季
夏季时，北半球大部分地 区白昼时间长于黑夜时间， 且越向北白昼时间越长； 南半球则相反。
冬季
冬季时，北半球大部分地 区黑夜时间长于白昼时间， 且越向北黑夜时间越长； 南半球则相反。
02 正午太阳高度角概念及测 量方法
正午太阳高度角定义及意义
定义
正午太阳高度角是指正午时太阳 光线与地平面之间的夹角，随着 时间和位置的改变而发生变化。
意义
正午太阳高度角是衡量某地太阳 辐射强度的重要指标，对于农业 、建筑、城市规划等领域具有重 要意义。
测量仪器与原理介绍
测量仪器
太阳高度角测量仪，包括底座、支架、量角器等部件，用于精确测量太阳高度角 。
测量原理
拓展阅读材料推荐
《天文学基础》
详细介绍了天文学的基本概念、天体运动规律以及天文观测方法，有助于深入理解昼夜长短和正午太阳高度角等 天文现象。
《气象学与气候学导论》
介绍了气象学和气候学的基本概念和原理，包括太阳辐射、大气运动、气候变化等方面的内容，对于理解昼夜长 短和正午太阳高度角对气候的影响有一定的帮助。
利用太阳光线与铅直线的夹角等于太阳高度角的原理，通过测量仪器上的量角器 读数得到正午太阳高度角。
实际操作步骤及注意事项
操作步骤 1. 安装测量仪器，确保底座水平、支架铅直。
2. 在正午时刻将仪器的指针或光线对准太阳。
实际操作步骤及注意事项
• 读取量角器上的读数，即为正午太阳高度角。
实际操作步骤及注意事项
电池板的倾角和朝向。
在农业方面，合理利用昼夜长短 和正午太阳高度角的关系可以调 整作物种植结构和布局，提高光
能利用率和产量。
在城市规划方面，考虑昼夜长短 和正午太阳高度角对建筑物采光 和节能的影响有助于实现绿色、
低碳的城市发展目标。
04 经典案例分析与计算题讲 解
历年高考真题回顾与解题思路分享
回顾历年高考中关于昼夜长短和正午太阳高度角的真题，分析考点和命 题趋势。
产生原因
地球自转和公转导致太阳直射点在赤 道两侧来回移动，使得各地区在不同 时间受到太阳照射的时间不同，从而 产生昼夜长短的变化。
地球自转与公转对昼夜影响
地球自转
地球自转决定了太阳的东升西落和昼夜交替，自转速度的变化会影响昼夜长短。
地球公转
地球公转导致太阳直射点在赤道两侧来回移动，使得同一地区在不同季节受到 太阳照射的时间不同，进而产生季节性昼夜长短变化。
预告下一讲的主题和内容，如“地球的运动与气候变化”、“太阳辐射与人类社会”等 。
预习提示
针对下一讲的内容，给出一些预习提示和问题，引导学生提前思考和准备，如“思考地 球自转和公转对昼夜长短和正午太阳高度角的影响”、“了解太阳辐射对人类生产和生
活的影响”等。
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感谢您的观看
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2. 提高操作人员的技能水平，严格按照操作规程进行 测量。
03 昼夜长短与正午太阳高度 角关系探讨
昼夜长短对正午太阳高度角影响机制
昼夜长短变化导致太阳直射点纬度变 化，进而影响正午太阳高度角大小。
冬至日时，北半球昼短夜长，太阳直 射点位于南回归线附近，此时正午太 阳高度角达到一年中的最小值。
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注意事项
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1. 确保测量仪器安装稳固， 避免风吹等外界因素干扰。
2. 在测量过程中要保持仪器 水平，避免误差产生。
3. 注意观察天气情况，选择 晴朗无云的天气进行测量。
误差来源及减小误差方法
1. 仪器误差
由于测量仪器本身精度限制或损坏等 原因导致的误差。
2. 操作误差
由于操作人员技术水平或操作不当等 原因导致的误差。
渐减小。
极端情况下（极昼、极夜）二者关系特点
在极昼期间，太阳始终位于地 平线以上，正午太阳高度角较 高，且随时间变化较小。
在极夜期间，太阳始终位于地 平线以下，无法观测到正午太 阳高度角。
极地地区的正午太阳高度角年 变化幅度较大，与昼夜长短变 化密切相关。
实际应用中二者关系重要性
在太阳能利用方面，了解昼夜长 短和正午太阳高度角的关系有助 于合理设计太阳能集热器和光伏
使用合适的观测工具
如太阳高度角测量仪、指南针、计时器等，以确保观测数据的准确性。
记录数据并绘制图表展示结果
设计数据记录表格
应包括观测日期、时间、太阳高 度角、昼夜长短等信息。
准确记录数据
在观测过程中，应准确记录每个时 点的太阳高度角和昼夜长短数据， 并注明天气状况和观测地点等信息。
绘制图表
根据记录的数据，可以绘制折线图 或柱状图等图表，以直观地展示昼 夜长短和正午太阳高度角的变化趋 势。
误差来源及减小误差方法
• 环境误差：由于天气、地形等环境因素变化导致的误差。
误差来源及减小误差方法
减小误差方法
输标02入题
1. 选择精度高的测量仪器，并定期进行校准和维护。
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3. 选择合适的环境条件进行测量，如晴朗无云的天气、 平坦开阔的地形等。同时，可以采取多次测量取平均
值的方法来减小误差。
夏至日时，北半球昼长夜短，太阳直 射点位于北回归线附近，此时正午太 阳高度角达到一年中的最大值。
不同季节下二者关系变化规律
春季和秋季时，昼夜长短相近， 太阳直射点位于赤道附近，正午
太阳高度角适中。
夏季时，北半球昼长夜短，太阳 直射点北移，正午太阳高度角逐
渐增大。
冬季时，北半球昼短夜长，太阳 直射点南移，正午太阳高度角逐