太阳光与地平面的夹角→正午太阳高度角
合集下载
正午太阳高度角
②
（1）夏至时，B地的正午太阳高度 为 。 21°34′ （2）在A、B、C、D四地中，纬度 D 最高的是 地。
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
（5）计算楼距
的正午太阳高度，并计算影长。
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
例题15：（2008年上海卷）“地球部
分地区昼夜分布示意图”中的阴影部分表 示黑夜，其余部分表示白昼。一年中甲、 乙、丙三地正午太阳高度变化幅度是＿＿。 D A．甲地最大 B．乙地最大 C．丙地最大 D．三地相同
例题16：（ 2007年宁夏卷）我国某校地理兴趣小组
的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方 向绘成简图（如图）。回答5～6题。
集热管
水箱
Байду номын сангаас
α
H
调 节 杆
例题21：某校（120°E、40 ° N）
安置一个太阳能热水器，为了获得更 多的太阳光热，提高利用效率，要根 据太阳高度的变化随季节调整倾角， 那么，下图中热水器安装方式搭配最 不合理的是：
高中地理必修Ⅰ
第一单元 之
地球运动（五）
遂溪一中地理组
1、 正午太阳高度角的变化
（1）概念： 太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角。 正午太阳高度：即一天中最大（地方时十二点） 的太阳高度。 90°
太阳光线与地面的夹角
太阳光线与地面的夹角
太阳光线与地面的夹角
H=90°-│α+/-β│
α是当地地理纬度
β是太阳直射点地理纬度
太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。
太阳高度角与地面的太阳光强弱密切相关。早晚与中午的光强有很大的差异，原因就在于太阳高度角的不同。在晴天条件下，太阳光的强弱与太阳高度角的正弦成正比。因此了解太阳高度角对分析地面的太阳光强、紫外线的强弱有重要的意义。
正午时（指当地真太阳时的正午。不是北京时间的中午12点，也不是地方平时的12点,而是太阳中心正好在子午线上的时间，也即太阳方位角由负值变为正值的瞬间）太阳高度角是一天中太阳高度角的最大值（除极地部分地区外），夏季这个值较大，冬季较小，夏至时最大，冬至时最小。
太阳高度角的变化
夏至 最高 冬至 最低
距离太阳直射点的远近不同
正午太阳高度角的计算方法：
正午太阳高度角的计算公式：
H=90-纬度差 纬度差：直射点与所求点之间的纬度差
例题讲解
1、夏至日，求北纬28、南纬28的正 午太阳高度？
H=90-纬度差
① 北，纬度差 28°- 23°26′=4°34′ 2、南，纬度差 = ？
春分（3.21） 自赤道向南北两极递减
夏至（6.22） 自北回归线向南北两极递减
秋分（9.23） 自赤道向南北两极递减
冬至（12.22） 自南回归线向南北两极递减
H随纬度的变化总规律
直射点纬度
二分日 赤道 由太阳直射点所在纬度 向 夏至日 北回归线
南北两侧递减。
冬至日 南回归线
（2）正午太阳高度大小的比较
地方时？区时？
地方时12时
某地的正午太阳高度
太阳光线 太阳高度角
地面
活动：归纳正午太阳高度角全球变化规律 地图册 那一条经线的时间是正午？
案例1、春秋分前后：
•置太？阳赤直道射点的纬度位 •H最赤大值道的纬度位置？
•据太阳直射点越远，
H值的变化趋势？越小
•小结？ 春分日（3月21日前后）
自赤道向南北两极递减秋分日（9月23日前后）
A D 的地点什么时候选择商品房? A N冬至
C
距离太阳直射点的远近不同
正午太阳高度角的计算方法：
正午太阳高度角的计算公式：
H=90-纬度差 纬度差：直射点与所求点之间的纬度差
例题讲解
1、夏至日，求北纬28、南纬28的正 午太阳高度？
H=90-纬度差
① 北，纬度差 28°- 23°26′=4°34′ 2、南，纬度差 = ？
春分（3.21） 自赤道向南北两极递减
夏至（6.22） 自北回归线向南北两极递减
秋分（9.23） 自赤道向南北两极递减
冬至（12.22） 自南回归线向南北两极递减
H随纬度的变化总规律
直射点纬度
二分日 赤道 由太阳直射点所在纬度 向 夏至日 北回归线
南北两侧递减。
冬至日 南回归线
（2）正午太阳高度大小的比较
地方时？区时？
地方时12时
某地的正午太阳高度
太阳光线 太阳高度角
地面
活动：归纳正午太阳高度角全球变化规律 地图册 那一条经线的时间是正午？
案例1、春秋分前后：
•置太？阳赤直道射点的纬度位 •H最赤大值道的纬度位置？
•据太阳直射点越远，
H值的变化趋势？越小
•小结？ 春分日（3月21日前后）
自赤道向南北两极递减秋分日（9月23日前后）
A D 的地点什么时候选择商品房? A N冬至
C
2 太阳高度角的计算
① 23º 26′N
A. ①②
② 21º 34′N
B.②③
③ 25º 26′S
C.③④
④ 68º 26′S
D.②④
α
例3、我国北方住宅的楼间距理论上应该比南方宽， 理由是（ ） C A 北方地形平坦开阔 B 北方冬季白昼时间长 C 北方正午太阳高度角小 D南方气候更温暖湿润
3、太阳能热水器的安装角度
归纳 太阳直射点所在纬度正午太阳高度为 90°，距离 太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大， 越远则正午太阳高度角越小
近大远小
2、 正午太阳高度的季节变化（时间变化）
H 12.22 最小
P
23.5°N
H 6.22最大
0°
H 6.22 最小 23.5°S
Q
H 直射时最大
R
H 12.22最大
2、 正午太阳高度的季节变化
3、太阳高度的日变化
一天中，
正午时，太阳高度最大。
日出时，h=0°
日落时，h=0°
夜
里，h<0°
四、物体影子的变化
1、影子的朝向与长度规律
（1）影子的方向与日照方向相反
（2）物体影子的长短与太阳高度角成反比。 太阳高度角越大，日影越短 ；太阳高度角
越小，则日影越长。
（3）正午时，一天中影子最短，朝正南或正北。
太阳高度角规律
太阳高度角规律
摘要：
1.太阳高度角的定义
2.太阳高度角的变化规律
a.纬度变化规律
b.季节变化规律
c.时间变化规律
3.太阳高度角的应用
a.建筑设计
b.确定地方时
c.房屋朝向
d.地理纬度判断
e.日影长度和方向判断
f.楼间距和楼高确定
g.太阳能热水器安装角度
h.山地自然带判断
正文：
太阳高度角是指太阳光线与地平面之间的夹角，它的大小取决于观察者所处的纬度、太阳直射点的纬度以及观察时间。太阳高度角的变化规律可以从纬度、季节和时间三个方面来分析。
首先，从纬度变化规律来看，太阳高度角随着纬度的升高而减小。在赤道
地区，太阳直射，太阳高度角为90度；而在南北两极地区，太阳永不直射，太阳高度角为0度。从太阳直射点到南北两侧，太阳高度角逐渐减小，两地的太阳高度角之差等于两地纬度之差。
其次，太阳高度角还受到季节变化的影响。在夏至日，太阳直射点位于北回归线，此时北半球各地区的太阳高度角较大；而在冬至日，太阳直射点位于南回归线，北半球各地区的太阳高度角较小。春分和秋分时，太阳直射点在赤道上，全球各地的太阳高度角相等。
最后，太阳高度角还具有时间变化规律。一天之中，正午时刻太阳高度角最大，而日出和日落时太阳高度角最小。这是因为地球自转使得观察者所在的地方随着时间的推移不断迎接太阳的光线。
太阳高度角的应用十分广泛。在建筑设计中，太阳高度角可以用来确定建筑物的朝向，以保证室内获得充足的阳光。通过观察太阳高度角，还可以确定地方时，即当地的时间。此外，太阳高度角还可以用于房屋朝向的判断、地理纬度的测量、日影长度和方向的判断、楼间距和楼高的确定、太阳能热水器的安装角度以及山地自然带的判断等多个方面。
正午太阳高度角及其变化规律
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
A
90°´N
66°34´N
23°26´N
0°
23°26´S 北半球冬至
66°34´S 90°´S
北半球夏至 二分日
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。
⑴空间变化规律—纬度变化规律
• 规律总结
正午太阳高度的纬度分布规律—
直射点的正午太阳高度角最大，为 90°，由直射点向南北两侧对称递减 。 离直射点距离越近(纬度差越小)，正 午太阳高度越大
楼间距离≥Ｌ=H × cot α
兴建房屋时，应 该使房屋的朝向 与当地子午线成 30°—60°夹角
Ｈ
α
Ｌ
2006年6月，赵亮的父母在“阳光花园”购买 了一套位于一层的住房。2007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？
【规律】北回归线以北地 区，正午太阳位于南方， 房屋朝南；南回归线以南 地区，正午太阳位于北方 房屋朝北。
高考地理一轮复习 正午太阳高度的变化
（1）极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于零度。（2）刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为90°， 且该日该地区太阳高度最小值为0，（3）其他极昼地区 该日太阳高度最小值＝当地纬度－刚好出现极昼地区纬度。（4）某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。
北回归线
南回归线
赤道
正午太阳高度从太阳_________所在纬度向南北两侧降低。
c
a
b
直射点
2. 正午太阳高度的纬度变化规律（同一时刻不同地点）
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
⑧___________及其以北各纬度
⑨_________各纬度
冬至日
⑩___________及其以南各纬度
B
A
该地每年有两天正午太阳高度达到90°，则该地每年有两次太阳直射现象，该地应位于南北回归线之间。
在AB区间内太阳直射点从23°26′N南移至该地，北半球一直是昼长夜短；太阳直射点开始南移时，时间靠近7月初，地球公转速度变慢。
6月22日的太阳高度并不是一年中最小值，其最小值应在12月22日，则可判断该地位于北半球，选项只有10°N符合，应选B。
该地位于40°N，太阳直射点位于赤道上时，该地正午太阳高度为50°，根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°，大于春分日的正午太阳高度50°，说明太阳直射点在北半球，2月16日和11月10日前后，太阳直射点在南半球，A、D可排除；影长变长，说明正午太阳高度减小，太阳直射点向南移，5月8日前后，太阳直射点向北移，B错；8月20日前后，太阳直射点向南移，正午影子变长，C 正确。
北回归线
南回归线
赤道
正午太阳高度从太阳_________所在纬度向南北两侧降低。
c
a
b
直射点
2. 正午太阳高度的纬度变化规律（同一时刻不同地点）
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
⑧___________及其以北各纬度
⑨_________各纬度
冬至日
⑩___________及其以南各纬度
B
A
该地每年有两天正午太阳高度达到90°，则该地每年有两次太阳直射现象，该地应位于南北回归线之间。
在AB区间内太阳直射点从23°26′N南移至该地，北半球一直是昼长夜短；太阳直射点开始南移时，时间靠近7月初，地球公转速度变慢。
6月22日的太阳高度并不是一年中最小值，其最小值应在12月22日，则可判断该地位于北半球，选项只有10°N符合，应选B。
该地位于40°N，太阳直射点位于赤道上时，该地正午太阳高度为50°，根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°，大于春分日的正午太阳高度50°，说明太阳直射点在北半球，2月16日和11月10日前后，太阳直射点在南半球，A、D可排除；影长变长，说明正午太阳高度减小，太阳直射点向南移，5月8日前后，太阳直射点向北移，B错；8月20日前后，太阳直射点向南移，正午影子变长，C 正确。
太阳高度角与昼长的知识资料
京
正午太阳高度角最大值与最小值出现时间：
最小值
最大值
夏至时最大 冬至时最小
直射时最大
夏至时最小 冬至时最大
正午太阳高度角的最大值讨论： 1、热带地区（南北回归线之间的地区）：直射时最大。 Hmax=900 2、北回归线及其以北的地区：夏至时最大。 南回归线及其以南的地区：冬至时最大 Hmax=900—+23026`
正午太阳高度角的最小值讨论：(两至最小)
北半球出现在冬至，南半球出现在夏至 Hmin=900—－23026`
想一想：赤道最小的正午太阳高度角是多少
正午太阳高度角的最大值与最小值之差讨论：
1、热带地区（南北回归线之间的地区）： ⊿Hmax=+23026` 2、北回归线及其以北的地区与南回归线及其以南的地区： ⊿Hmax=４６0５2`
3、正午太阳高度时空分布规律： ⑴纬度变化规律：（同一天，不同纬度地区） 正午太阳高度从太阳直射点所在的纬线向其两侧的高纬 度与低纬度递减。即离太阳直射点愈近的地点，正午太 阳高度愈大；反之亦然。
⑵季节变化规律：（同一地点、不同季节） ①夏季太阳高度角较大，冬季太阳高度角较小。 ②当太阳直射点向这个地点移动时，这个地点的正午太阳 高度角不断增大；反之亦然。 ③热带地区直射时最大，达900。
纬度位置高低的判读:
1、一年中昼长最大差值（R）=夏至日昼长—冬至日昼长（北半球）， R值越大，纬度越高。 2：|昼长－12 |表示某地与赤道昼长差的绝对值，可用该值大小 确定纬度高低，该值越大，纬度越高。
正午太阳高度角最大值与最小值出现时间：
最小值
最大值
夏至时最大 冬至时最小
直射时最大
夏至时最小 冬至时最大
正午太阳高度角的最大值讨论： 1、热带地区（南北回归线之间的地区）：直射时最大。 Hmax=900 2、北回归线及其以北的地区：夏至时最大。 南回归线及其以南的地区：冬至时最大 Hmax=900—+23026`
正午太阳高度角的最小值讨论：(两至最小)
北半球出现在冬至，南半球出现在夏至 Hmin=900—－23026`
想一想：赤道最小的正午太阳高度角是多少
正午太阳高度角的最大值与最小值之差讨论：
1、热带地区（南北回归线之间的地区）： ⊿Hmax=+23026` 2、北回归线及其以北的地区与南回归线及其以南的地区： ⊿Hmax=４６0５2`
3、正午太阳高度时空分布规律： ⑴纬度变化规律：（同一天，不同纬度地区） 正午太阳高度从太阳直射点所在的纬线向其两侧的高纬 度与低纬度递减。即离太阳直射点愈近的地点，正午太 阳高度愈大；反之亦然。
⑵季节变化规律：（同一地点、不同季节） ①夏季太阳高度角较大，冬季太阳高度角较小。 ②当太阳直射点向这个地点移动时，这个地点的正午太阳 高度角不断增大；反之亦然。 ③热带地区直射时最大，达900。
纬度位置高低的判读:
1、一年中昼长最大差值（R）=夏至日昼长—冬至日昼长（北半球）， R值越大，纬度越高。 2：|昼长－12 |表示某地与赤道昼长差的绝对值，可用该值大小 确定纬度高低，该值越大，纬度越高。
第一部分第一章宇宙中的地球 正午太阳高度角——河南省高考地理专项复习课件
夏至日 秋分日 冬至日
N
（6.22日）（9.23日）（12.22） S
3 2 1
P
23°26´N
0° 23°26´S
P:北回归线以北地区
4.2同一地点，正午太阳高度的季节变化 ：
1）直射点北移（12月22到6月22日）：北回归线 及其以北地区正午太阳高度逐渐增 大 ， 6月22日北回归线及其以北 地区正午太阳高度达 到一年中的最大值， 南半球 达到最小值。
正午太阳高度角的应用
（1）确定地方时 一天中太阳高度角最大：地方时12时 （2）确定房屋朝向：
①北回归线以北地区:朝南 ②南回归线以南：朝北
第一部分第一章宇宙中的地球 正午太阳高度角——河南省2021年 高考地 理专项 复习课 件(共2 7张PPT)
第一部分第一章宇宙中的地球 正午太阳高度角——河南省2021年 高考地 理专项 复习课 件(共2 7张PPT)
例2:下图折线分别表示三个不同地方的正午太阳高度年
变化情况,其中代表北回归线上的是 ( ② )
度正 午
90°
太
阳
高 60°
30° 0°
●
●
●ห้องสมุดไป่ตู้
①
②
③ 时间
第一部分第一章宇宙中的地球 正午太阳高度角——河南省2021年 高考地 理专项 复习课 件(共2 7张PPT)
正午太阳高度角的变化剖析
105°E
（2）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 光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳 高度角的关系为：
α＋h＝90°(如下图)。
例、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，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（）
正午太阳高度纬度分布规律 H
90°
23.5°
90°S 66.5°S 23.5°S 0°23.5°N 66.5°N 90°N
春秋分正午太阳高度由赤道向两极递减 夏至日正午太阳高度由北回归线向两侧递减 冬至日正午太阳高度由南回归线向两侧递减 结论：（1）距离太阳直射点越近正午太阳高度越大。
（2）同一纬线上正午太阳高度相同。
试试吧：夏至日， 42°S的正午太阳 高度？？
两地在不同半球取加号 （同－异＋ ）
24°34
4.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，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。
想一想：北京时间13点时，该地的太阳高度角达到 一天中的最大值，该地的经度是？
冬至日日照图
A
A
（2）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 光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳 高度角的关系为：
α＋h＝90°(如下图)。
例、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，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（）
正午太阳高度纬度分布规律 H
90°
23.5°
90°S 66.5°S 23.5°S 0°23.5°N 66.5°N 90°N
春秋分正午太阳高度由赤道向两极递减 夏至日正午太阳高度由北回归线向两侧递减 冬至日正午太阳高度由南回归线向两侧递减 结论：（1）距离太阳直射点越近正午太阳高度越大。
（2）同一纬线上正午太阳高度相同。
试试吧：夏至日， 42°S的正午太阳 高度？？
两地在不同半球取加号 （同－异＋ ）
24°34
4.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，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。
想一想：北京时间13点时，该地的太阳高度角达到 一天中的最大值，该地的经度是？
冬至日日照图
A
A
太阳高度角与昼长的知识
2、计算公式：H＝90°－|φ－δ| 理解|φ－δ|的含义为：计算地与太阳直射点之间纬度差 该公式的简易公式为H＝90°－φ+δ
δ：当地夏半年取正值，冬半年取负值）
例1： 1、北京春秋分、冬至、夏至正午太阳高度分别 是 、 、 。 2、6月22日正午，旗杆影长等于旗杆长度的地点，纬 度可能是 和 。
钟点
wk.baidu.com
关于相切纬线： 任意时刻，与晨昏线相切纬线有两条，南北半球各一条， 有一条刚好极昼，有一条刚好极夜． 相切纬线的纬度与太阳直射点的纬度存在互余关系： 切＝９０－ 取值范围：６６0３４` 切 ９０0 相切纬线的正午太阳高度角： 刚好极昼纬线：Ｈ切＝２ 刚好极夜纬线：Ｈ切＝００
正午太阳高度角的计算公式： H=90—| — | 式中： H为计算地正午太阳高度角 为地理纬度 为太阳直射点纬度 其中：| — |含义为计算地与太阳直射纬 线的纬度差，取绝对值。计算地与太阳直射纬线的 纬度相差多少度，则太阳高度角就会相差多少度。 例题：6月22日某地正午，旗杆影长等于旗杆长度的地点， 纬度可能是 和 。请绘图解答。
关于南北极点太阳高度角的日变化与年变化: 1、地球上只有南北极点太阳高度 角无日变化： h= 即南北极点全日太阳高度角均 与当日太阳直射点的纬度相等。
太阳高度角h
h=
2、南北极点正午太阳高度角有年变化： -23026`H 23026` 以北极点为例（南极点相反）： 即夏至日H= 23026 两分H= 00，刚好在地平面上 冬至日H= -23026`
δ：当地夏半年取正值，冬半年取负值）
例1： 1、北京春秋分、冬至、夏至正午太阳高度分别 是 、 、 。 2、6月22日正午，旗杆影长等于旗杆长度的地点，纬 度可能是 和 。
钟点
wk.baidu.com
关于相切纬线： 任意时刻，与晨昏线相切纬线有两条，南北半球各一条， 有一条刚好极昼，有一条刚好极夜． 相切纬线的纬度与太阳直射点的纬度存在互余关系： 切＝９０－ 取值范围：６６0３４` 切 ９０0 相切纬线的正午太阳高度角： 刚好极昼纬线：Ｈ切＝２ 刚好极夜纬线：Ｈ切＝００
正午太阳高度角的计算公式： H=90—| — | 式中： H为计算地正午太阳高度角 为地理纬度 为太阳直射点纬度 其中：| — |含义为计算地与太阳直射纬 线的纬度差，取绝对值。计算地与太阳直射纬线的 纬度相差多少度，则太阳高度角就会相差多少度。 例题：6月22日某地正午，旗杆影长等于旗杆长度的地点， 纬度可能是 和 。请绘图解答。
关于南北极点太阳高度角的日变化与年变化: 1、地球上只有南北极点太阳高度 角无日变化： h= 即南北极点全日太阳高度角均 与当日太阳直射点的纬度相等。
太阳高度角h
h=
2、南北极点正午太阳高度角有年变化： -23026`H 23026` 以北极点为例（南极点相反）： 即夏至日H= 23026 两分H= 00，刚好在地平面上 冬至日H= -23026`
太阳高度角
(3)春秋分日，太阳直射在赤道，赤道上正午太阳高 度达到一年中的最大值，其他地区正午太阳高度介 于最大值与最小值之间。
正午太阳高度角(H)的计算
H=90度-纬度差（当地纬度与直射点纬度之差）
当夏至日时，鱼台（35°N）正午太阳高度是多 少度？
判断日影方向及长短
①日影方向与太阳方向相反。太阳高度越大，日 影越短; 太阳高度越小，日影越长。正午是一天中 日影最短的时刻。
两侧递减 (3)春秋分日，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减 (4)夏至日，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递
减 (5)冬至日，正午太阳高度由南回归线向南北两侧递
减
季节变化规律
(1)夏至日，太阳直射在北回归线，北回归线及其以 北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球 各地达到一年中的最小值。
(2)冬至日，太阳直射在南回归线，南回归线及其以 南地区正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球 各地达到一年中的最小值。
②北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向( 北 ),冬至日日影最( 长)，夏至日最( 短)。
③南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向(南 ) ,夏至日日影最(长 )，冬至日最( 短)。
④南北回归线之间的地区，正午的日影夏至日朝 向(南 )，冬至日朝向( 北)。 直射时日影最短（等于0））
太阳能热水器 为了更好地利用太阳
能，应持续调整太阳
正午太阳高度角(H)的计算
H=90度-纬度差（当地纬度与直射点纬度之差）
当夏至日时，鱼台（35°N）正午太阳高度是多 少度？
判断日影方向及长短
①日影方向与太阳方向相反。太阳高度越大，日 影越短; 太阳高度越小，日影越长。正午是一天中 日影最短的时刻。
两侧递减 (3)春秋分日，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减 (4)夏至日，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递
减 (5)冬至日，正午太阳高度由南回归线向南北两侧递
减
季节变化规律
(1)夏至日，太阳直射在北回归线，北回归线及其以 北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球 各地达到一年中的最小值。
(2)冬至日，太阳直射在南回归线，南回归线及其以 南地区正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球 各地达到一年中的最小值。
②北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向( 北 ),冬至日日影最( 长)，夏至日最( 短)。
③南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向(南 ) ,夏至日日影最(长 )，冬至日最( 短)。
④南北回归线之间的地区，正午的日影夏至日朝 向(南 )，冬至日朝向( 北)。 直射时日影最短（等于0））
太阳能热水器 为了更好地利用太阳
能，应持续调整太阳
正午太阳高度
太阳高度的变化
基础知识
1．太阳高度的概念： 太阳光线与地平面的夹角。
W
S
地平圈
N
2.太阳高度的日变化： ①黎明、黄昏时刻（即晨昏线上）：太阳高度等于0° ②昼半球上：太阳高度大于 0° ③夜半球上：太阳高度小于0° 3.正午太阳高度变化的原因：地球公转时存在黄赤交角， 引起太阳直射点在纬度上的周年变化。
北楼
H
南楼
北 西
东 南
L
（3）确定太阳能热水器与地面的倾角：倾斜角（β） 与正午太阳高度（α）呈互余关系，即α+β=90º
α β
典例剖析
例1.11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（如图9所示），在甲楼顶 层GPS测得纬度为31.8366 º、经度为117.2179 º、高度为96m。
例5.图2为6月22日与l2月22日地球表面四地正午太阳高度。 （1）四地按地球自转线速度由大到小排列．依次是 A．甲、乙、丙、丁 90 B．乙、丙、丁、甲 6 月 22 日 C．丙、丁、甲、乙 12 月 22 日 60 D．丁、甲、乙、丙 （2）四地自北向南排列，依次 30 A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙 0 C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁
● ●
●
夏至
秋分
冬至
春分
●
南北回归线之间一年太阳直射两次，正午太阳高度变化曲 线为双峰线。南北回归线到极圈之间，没有直射，正午太 阳高度变化曲线为单峰状，最大值为直射在回归线上。
基础知识
1．太阳高度的概念： 太阳光线与地平面的夹角。
W
S
地平圈
N
2.太阳高度的日变化： ①黎明、黄昏时刻（即晨昏线上）：太阳高度等于0° ②昼半球上：太阳高度大于 0° ③夜半球上：太阳高度小于0° 3.正午太阳高度变化的原因：地球公转时存在黄赤交角， 引起太阳直射点在纬度上的周年变化。
北楼
H
南楼
北 西
东 南
L
（3）确定太阳能热水器与地面的倾角：倾斜角（β） 与正午太阳高度（α）呈互余关系，即α+β=90º
α β
典例剖析
例1.11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（如图9所示），在甲楼顶 层GPS测得纬度为31.8366 º、经度为117.2179 º、高度为96m。
例5.图2为6月22日与l2月22日地球表面四地正午太阳高度。 （1）四地按地球自转线速度由大到小排列．依次是 A．甲、乙、丙、丁 90 B．乙、丙、丁、甲 6 月 22 日 C．丙、丁、甲、乙 12 月 22 日 60 D．丁、甲、乙、丙 （2）四地自北向南排列，依次 30 A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙 0 C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁
● ●
●
夏至
秋分
冬至
春分
●
南北回归线之间一年太阳直射两次，正午太阳高度变化曲 线为双峰线。南北回归线到极圈之间，没有直射，正午太 阳高度变化曲线为单峰状，最大值为直射在回归线上。
太阳高度角正午
D
A. ②地和④地同一天正午太阳高度达到最大
B. ②地和③地纬度相差90°
C. ①地的纬度是23°26′
D. ④地的纬度范围是23°26′—66°34′
例5．图7中，赤道上P点与经线上Q点的正午太阳高度
相等，P点位于O点以西，弧OP与O Q相等。当O、P经度
差最大时， P点经度为
A．153°E
B．176.5°E
正午影子变化曲线和朝向示意图。
N
影
影
正午太阳高度
子 朝
子 长
90°Biblioteka Baidu
①
向
甲
度
②
③
乙
6 月 22 日
9 月 23 日
12 月 22 日 0 米
45°
④
丙
冬至日
春分日
夏至日
图2
秋分日
S
(1)下列说图法1 正确的是
A. 甲、乙两地有阳光直射现象
C
B. 一年中昼夜长短变化幅度最大的是乙地
C. 自转线速度甲地<丙地<乙地
则：
HP=90-（Q-X） HQ=90-X
∵ HP=HQ ∴X=Q-X
图解法：Q=2X
∵弧OP=OQ。
∴ OQ最长时，OP经度差最大。
即X（直射点纬度）最大，为23.5，Q=47°。
正午太阳高度的变化
马尔代夫（00 ），石龙（220 N ），汕头（23026’N） 北京（400 N ），悉尼（340S）
求以上各地，夏至日的正午太阳高度角？
规律 (P21 第二段) 太阳直射点所在纬度13 的正 距直射点所在纬度越近，
今天，广州、武汉、北京、哈尔滨正午太阳高 度最大是谁？最小是谁？
关键是看离直射点的远近
昼越长
冬
半 年
秋分~冬至
冬至日
冬至~春分
昼渐短，夜渐长，纬度越高，
昼越短
长昼
昼长达一年中最小值，极圈内 短
全部为极夜
夜
昼渐长，夜渐短，纬度越
23
高，昼越短
探究1: 读夏至日地球日照图，观察各地正午太阳
高度的数值有何变化规律？ 由北回归线向南北两侧 递减
春、秋分日时有何变化 规律？
由赤道向南北两侧递减 冬至日时又有何变化规 律？ 由南回归线向南北两侧 递减
2、正午太阳高度的季节变化
探究3:
夏至日（６月22日 ）时， 地球上任意a、b、c、d四点 中，哪些点的正午太阳高度 达到了一年中的最大值？哪 些点达到一年中的最小值？
（1）北回归线及其以 北的地区H正达一年中 最大值 （２）赤道以南各纬度 H正达一年中最小值
20
2、正午太阳高度的季节变化
探究4:
18
探究2:正午太阳高度（ H 正）的计算
求以上各地，夏至日的正午太阳高度角？
规律 (P21 第二段) 太阳直射点所在纬度13 的正 距直射点所在纬度越近，
今天，广州、武汉、北京、哈尔滨正午太阳高 度最大是谁？最小是谁？
关键是看离直射点的远近
昼越长
冬
半 年
秋分~冬至
冬至日
冬至~春分
昼渐短，夜渐长，纬度越高，
昼越短
长昼
昼长达一年中最小值，极圈内 短
全部为极夜
夜
昼渐长，夜渐短，纬度越
23
高，昼越短
探究1: 读夏至日地球日照图，观察各地正午太阳
高度的数值有何变化规律？ 由北回归线向南北两侧 递减
春、秋分日时有何变化 规律？
由赤道向南北两侧递减 冬至日时又有何变化规 律？ 由南回归线向南北两侧 递减
2、正午太阳高度的季节变化
探究3:
夏至日（６月22日 ）时， 地球上任意a、b、c、d四点 中，哪些点的正午太阳高度 达到了一年中的最大值？哪 些点达到一年中的最小值？
（1）北回归线及其以 北的地区H正达一年中 最大值 （２）赤道以南各纬度 H正达一年中最小值
20
2、正午太阳高度的季节变化
探究4:
18
探究2:正午太阳高度（ H 正）的计算
正午太阳高度角
3、正午太阳高度的分布规律：
类型
直射点
图a 23°26′N
图b
图c 0° 春秋分日3.21/9.23 90°N -------0° 66°34'N------23°26' 23°26′N------66°34' 0° -------90° 23°26'S--------66°34' 66°34'S--------23°26' 90°S ---------0° 春秋分日，正午太 阳高度赤道向南北 两侧递减，南北半 球太阳辐射强度相 当
23°26′S
冬至日 12.22
节气、 日期
夏至日 6.22
90°N -----23°26' 66°34'N-----46°52' 23°26′N-----90° 0° ------66°34' 23°26'S-----43°08' 66°34'S-----0°
正午 太阳 高度
66°34'N------0° 23°26′N------43°08' 0° ------66°34' 23°26'S-------90° 66°34'S-------46°52' 90°S -------23°26'
光线1表示夏至日 光线2表示春秋分 光线3表示冬至日
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
P
(1)将OT延长，作T点的
Q
切线PQ (在T点处与OT
垂直) ；(2)经过T点作
E′OF的平行线RT表示
太阳光线；(3)∠RTQ为
正午太阳高度角；(4)
∠RTQ的余角与∠TOF
为同位角，而∠TOF＝
T点的纬度角与太阳直
射点的纬度角之差。所
以66°34′－23°26′
得43°08′，它的余角
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
冬至H 正午12时 最小值 Ａ
夏至H 最大值
23°26′N 0°
夏至 春秋分
23°26′S
冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
冬至H 正午12时 最小值 Ａ
夏至H 最大值
23°26′N 0°
夏至 春秋分
23°26′S
冬至
一年中，在同一地点同样长度的杆子，它的杆影 长度是__________ ( 填“相同”或“不相同” ) 。
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
太阳直射点的南北移动
湖南省长沙市一中卫星远程学校
课堂探究：几何法核算正午太阳高度
当F为太阳直射点，作图表示S、N、F′、 T′的正午太阳高度角并利用图中的几何关系 计算其正午太阳高度角。
如果是E′点为太阳直射点呢？ 利用你的课堂演练用纸，完成这一任务。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
(1)将OT延长，作T点的 切线PQ (在T点处与OT 垂直) ；(2)经过T点作 E′OF的平行线RT表示 太阳光线；(3)∠RTQ为 正午太阳高度角；(4) ∠RTQ的余角与∠TOF 为同位角，而∠TOF＝ T点的纬度角与太阳直 射点的纬度角之差。所 以66°34′－23°26′ 得43°08′，它的余角 ∠RTQ则为46°52′。
∠RTQ则为46°52′。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
P
R
(1)将OT延长，作T点的
Q
切线PQ (在T点处与OT
垂直) Байду номын сангаас(2)经过T点作
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越__短____；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
太阳高度角越大，影长越__短____；杆影越 长，说明太阳高度角越__小___。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏天正午
冬天正午
12
南
OA B
北
北半球中纬某地正午的杆影
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南
北
南
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
夏天正午
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
夏天正午
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
(1)将OT延长，作T点的 切线PQ (在T点处与OT 垂直) ；(2)经过T点作 E′OF的平行线RT表示 太阳光线；(3)∠RTQ为 正午太阳高度角；(4) ∠RTQ的余角与∠TOF 为同位角，而∠TOF＝ T点的纬度角与太阳直 射点的纬度角之差。所 以66°34′－23°26′ 得43°08′，它的余角 ∠RTQ则为46°52′。
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
以上两事例表明：
一年中正午太阳高度角的季节变化规律是夏大冬小。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
正午12时
23°26′N 0°
23°26′S
夏至 春秋分 冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
正午12时
Ａ
23°26′N 0°
23°26′S
夏至 春秋分 冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的________ 方向，此时，杆影最____，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最____，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
P
(1)将OT延长，作T点的
Q
切线PQ (在T点处与OT
垂直) ；(2)经过T点作
E′OF的平行线RT表示
太阳光线；(3)∠RTQ为
正午太阳高度角；(4)
∠RTQ的余角与∠TOF
为同位角，而∠TOF＝
T点的纬度角与太阳直
射点的纬度角之差。所
以66°34′－23°26′
得43°08′，它的余角
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
冬至H 正午12时 最小值 Ａ
夏至H 最大值
23°26′N 0°
夏至 春秋分
23°26′S
冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
冬至H 正午12时 最小值 Ａ
夏至H 最大值
23°26′N 0°
夏至 春秋分
23°26′S
冬至
一年中，在同一地点同样长度的杆子，它的杆影 长度是__________ ( 填“相同”或“不相同” ) 。
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
太阳直射点的南北移动
湖南省长沙市一中卫星远程学校
课堂探究：几何法核算正午太阳高度
当F为太阳直射点，作图表示S、N、F′、 T′的正午太阳高度角并利用图中的几何关系 计算其正午太阳高度角。
如果是E′点为太阳直射点呢？ 利用你的课堂演练用纸，完成这一任务。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
(1)将OT延长，作T点的 切线PQ (在T点处与OT 垂直) ；(2)经过T点作 E′OF的平行线RT表示 太阳光线；(3)∠RTQ为 正午太阳高度角；(4) ∠RTQ的余角与∠TOF 为同位角，而∠TOF＝ T点的纬度角与太阳直 射点的纬度角之差。所 以66°34′－23°26′ 得43°08′，它的余角 ∠RTQ则为46°52′。
∠RTQ则为46°52′。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
P
R
(1)将OT延长，作T点的
Q
切线PQ (在T点处与OT
垂直) Байду номын сангаас(2)经过T点作
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越__短____；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
太阳高度角越大，影长越__短____；杆影越 长，说明太阳高度角越__小___。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏天正午
冬天正午
12
南
OA B
北
北半球中纬某地正午的杆影
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南
北
南
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
夏至
23º26´N
夏至
北回归线
0º 23º26´S
秋分
冬至
春分
赤道 南回归线
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
夏天正午
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
南 冬天正午
北
南
夏天正午
北
北半球中纬度某地正午照进室内的阳光
湖南省长沙市一中卫星远程学校
(1)将OT延长，作T点的 切线PQ (在T点处与OT 垂直) ；(2)经过T点作 E′OF的平行线RT表示 太阳光线；(3)∠RTQ为 正午太阳高度角；(4) ∠RTQ的余角与∠TOF 为同位角，而∠TOF＝ T点的纬度角与太阳直 射点的纬度角之差。所 以66°34′－23°26′ 得43°08′，它的余角 ∠RTQ则为46°52′。
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最__大____。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
以上两事例表明：
一年中正午太阳高度角的季节变化规律是夏大冬小。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
正午12时
23°26′N 0°
23°26′S
夏至 春秋分 冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
观察A点位置，判断正午太阳高度的年变化
正午12时
Ａ
23°26′N 0°
23°26′S
夏至 春秋分 冬至
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的________ 方向，此时，杆影最____，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最____，杆影朝向______。 太阳光和地面的夹角最______。
湖南省长沙市一中卫星远程学校
【观察杆影】长度、方向变化
一天中的正午，太阳位于观察者的__正__南____ 方向，此时，杆影最__短__，杆影朝向_正__北___。 太阳光和地面的夹角最______。
太阳高度角越大，影长越______；杆影越 长，说明太阳高度角越_____。
湖南省长沙市一中卫星远程学校