正午太阳高度角的变化在生活中的应用 (共22张)
正午太阳高度角变化及应用
正午太阳高度角变化及应用正午太阳高度角是指在正午时刻，在地平线上的太阳和天顶的连线与地球赤道面的夹角，它是一个重要的地理和天文量。
该角度在漫长的历史中被用于测定纬度和时区，同时也被广泛用于定位、气象预报和能源产业的规划。
太阳高度角的变化受多种因素的影响，如时间、地点和季节，这些因素的综合作用会导致太阳高度角的变化规律。
在本文中，将详细介绍太阳高度角的变化规律及其应用。
一、太阳高度角的变化规律太阳高度角从日出时刻开始逐渐增大，到正午时刻达到最大值，然后逐渐减小，最终在日落时刻消失。
每日的太阳高度角变化规律大致呈现一个钟形曲线，这一规律对于人们的生活和工作有着重要的影响。
1. 时间的影响太阳高度角的变化是随着时间的推移而发生的，每天太阳在天空中的位置一直在变化。
在北半球，太阳的高度角最大值发生在正午时刻，而在南半球，太阳的高度角最大值则发生在南十二时刻。
在地球赤道附近地区，由于存在较小的倾斜角度，太阳高度角变化幅度较小。
2. 地点的影响太阳高度角的变化还受地点的影响，不同地点的太阳高度角变化规律有所不同。
在南极洲，由于其接近南极点，太阳高度角的变化规律与北半球相反，即最大值发生在南十二时刻。
在高纬度地区，由于地球倾斜角度较大，太阳高度角的变化幅度也较大。
3. 季节的影响季节也是影响太阳高度角变化的一个重要因素，太阳高度角的变化规律与季节变化规律密切相关。
在夏季，太阳高度角较高，日照时间较长；而在冬季，太阳高度角较低，日照时间较短。
二、太阳高度角的应用1. 确定纬度太阳高度角的测量对于地球的定位非常重要，因为它可以用来确定地球的纬度。
通过观测太阳高度角的变化规律，可以推算地球位于赤道还是南北半球，以及位于北半球的纬度。
这对于地质勘探、探险和旅行有着重要的意义。
2. 确定时区由于太阳高度角的变化规律随着地点的不同而有所差异，因此它也可以用于确定时区。
当太阳高度角达到最大值时，误差最小，此时可以通过对比地方时和标准时来确定所在的时区。
正午太阳高度角应用
水箱
调 节 杆
N)安置一台太阳能热水器 例2.某校所在地(120ºE、40 N)安置一台太阳能热水器， 2.某校所在地(120 E 40ºN)安置一台太阳能热水器， 某校所在地(120 为充分利用太阳能， 为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。
②判断题所给地点的半球位置及日期 正午时太阳 一年都在该地 天顶的南方--天顶的南方 ----该地为北 ----该地为北 半球地点 正午时， 正午时，太阳一年都在该地天顶的北 方-----南半球地点 南半球地点
根据正午太阳高度的大小推断二分二至日
正好出现极昼 地点的太阳视 运动图
我国某地二分二至日 太阳视运动曲线图。 太阳视运动曲线图。
α
冬至日应把太阳能热水器如何调整， 例1.当地（42º N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 1.当地（42 当地 才能最大限度利用太阳能？ 才能最大限度利用太阳能？ 解：冬至日当地正午太阳高度 24º α为 24 34′ 热水器集热管的倾角 =90º β=90 —α α =90º 24º 即 β=90 —24 34′集热管 24 β =65º =65 26′ α
后楼
前楼
H
α
L
例.某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成 某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等， 下列各题。 下列各题。 ⑴该地正午太阳高度是-------------------（ D ） 该地正午太阳高度是-------------------（ ------------------A.23º26 B.66º34 C.90º D.45º A.23 26 B.66 34 C.90 D.45 ⑵该地的纬度是----------------------- -（ D ） 该地的纬度是----------------------23º26′N 21º34′N 25º26′S ① 23 26′N ② 21 34′N ③ 25 26′S 68º26′S ④ 68 26′S B.②③ C.③④ D.②④ A. ①② B.②③ C.③④ D.②④
正午太阳高度的变化规律及生活中的应用课件
②正午太阳高度由直射点所在纬线向南北两侧递减 ③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
三、正午太阳高度的季节分布规律 1.直射点靠近某纬线，该纬线正午太阳高度增大；远离则减小 问题1：说明今后三个月泸州（28.91°N）正午太阳高度的变化。 问题2：推断泸州什么时候正午太阳高度达到一年中最大值，什么时候达到 一年中最小值。16°S什么时候正午太阳高度达到一年中最大值，什么时候 达到最小值。
命题揭秘 该考点在高考试题出现频率较高 常结合自然因素变化、生产生活活动，以区 域图或示意图为背景 以选择题形式考查正午太阳高度的变化、应 用。
一、太阳高度与正午太阳高度的区别与联系 1.太阳高度的概念：太阳光线与地平面的夹角
太阳高度角 (太阳高度)
地
面
请说明ABC三点太阳高度与0的关系
A
B
C
一、太阳高度与正午太阳高度的区别与联系 1.太阳高度的概念 2.正午太阳高度： 地方时为12时的太阳高度，为一天中太阳高度的最大值
四、正午太阳高度的应用 应用1.太阳能热水器的倾角 为了更好地利用太阳能，应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。试推断热水器倾角α 和正午太阳高度角h的关系为 α＋h＝90° 。 _________________
（1）不同纬度冬季倾角差异比较 试比较泸州、广州、北京三 地太阳能热水器的安装倾角差异。
秋分日 （3月21日前后） 南半球 _________________ 达一年中最小值 （9月23日前后） 冬至日 北半球 _________________ （12达一年中最小值 月22日前后）
季节春分日
23°26′S
（3月21日前后）
太阳高度角的有关问题
试析太阳高度角的有关问题太阳高度角在整个高中地理知识中，是学生学习、理解最困难的知识点之一，对学生能力要求高。
它与实际生产、生活联系紧密，应用意义强，常成为出题者光顾的对象。
在备考复习中，可从以下方面突破该难点。
首先要分清是太阳高度角还是正午太阳高度角的问题。
虽然正午太阳高度角是太阳高度角的特殊情况，但在考查的知识方面二者还是有所差异，下面分别探讨之。
一：太阳高度角的有关问题（一）太阳高度角的分布：任一时刻的太阳高度角都以直射点为圆心，呈同心圈状向外逐渐递减。
如图1，圆心为直射点，太阳高度角为90º，外圆为晨昏圈，太阳高度角为0º。
（即昼半球的太阳高度角大于0º，夜半球的太阳高度角小于0º。
）（二）太阳高度角的大小与影子长短的关系：1：太阳高度角越大，物体的影子越短；太阳高度角越小，物体的影子越长(影子的方向在太阳的相反方向)。
因此一天中，日出、日落时的影子最长，正午时的影子最短。
据此，当告诉物体影子达一天中最短时，说明该地地方时为12点，若是影子缩为零，则太阳直射该地。
2：根据物体影子还可推知以下知识点。
据日出、日落时的物体影子朝向，推知日出、日落的方向，从而得知太阳直射半球。
如：若日出时物体的影子朝向西南，日落时物体的影子朝向东南，则说明日出东北方日落西北方，太阳直射北半球；若日出时物体的影子朝向西北，日落时物体的影子朝向东北，则说明日出东南方日落西南方，太阳直射南半球；若日出时物体的影子朝向正西，日落时物体的影子朝向正东，则说明日出正东方日落正西方，太阳直射赤道。
（三）太阳高度角的日变化分布图太阳高度角1：极点：在极点上看太阳，太阳在地平圈以上23作圆周运动，表现为不升不落。
这是因为一天中极点离太阳的距离都相等的缘故。
如图2所示：太阳0 12 24（小时）高度在坐标图上呈一直线。
且可推知以下两个知识点：（1）极点上，一年中在极昼期太阳高度在0º到23.5º间变化。
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′）。
正午太阳高度规律总结及应用
中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、四柱命理展望邮编 054001.邮箱：与中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以下。
一、中午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识链接】①全世界中午太阳高度的散布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北双侧递减；离直射点越近，中午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼永夜短，另一半球则昼短夜长。
②二分二至日的中午太阳高度散布规律应特别注意划分。
例 1．在图 1 中，横坐标表示某日中午太阳高度，纵坐标表示纬度。
读图回答1~2 题。
1．该日，图中 a、b、c、d 四地址中，中午太阳高度达一年中最大值的有。
2．该日，图中 a、b、c、d 四地址的昼长时间由长到短的摆列次序是（）A．a—b—c—d—d—c—b—c—d—a—c—a—b【分析】夏至日太阳直射23°26′N，北回归线及其以北地域中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，北半球昼最永夜最短，且纬度越高昼越长，故应选 B.【答案】（1）a、d（2）B二、中午太阳高度角的年变化规律及应用【知识链接】①回归线之间的地域：中午太阳高度的最大值为 90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次中午太阳高度最大值。
②回归线上，中午太阳高度的最大值为 90°，每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次中午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间的地域，中午太阳高度的最大值小于 90°，每年没有太阳直射现象，一年中有一次中午太阳高度最大值。
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．假定 M地（ 0°， 30°E）、N(23°26′S，30°E)两地中午太阳高度分别是 H M和 H N，以下说法正确的选项是（）A．H M和 H N不行能在同一天达最小值B．每年总有某一时辰H M=H NC．每年约有 9 个月 H M＞H N D．任何时辰都有H M≥H N【分析】中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，中午太阳高度越大，反之愈小。
正午太阳高度角的变化及应用
节能建筑
利用正午太阳高度角的变化，可 以设计出更节能的建筑，例如采
用太阳能采暖和制冷系统。
采光优化
通过了解正午太阳高度角的变化， 可以优化建筑物的采光设计，提
高室内光照效果和舒适度。
太阳能利用
太阳能电池板
光伏发电
太阳能发电站的选址与建设
• 太阳能发电站利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。为了最 大化太阳能的收集和转化效率，太阳能发电站的选址和建设需 要考虑当地的正午太阳高度角。通常选择在阳光充足、地势平 坦且无遮挡物的地方建设太阳能发电站，以确保太阳光能够垂 直照射到太阳能电池板上，从而提高光电转化效率。
太阳钟
利用太阳光投影的原理，通过太阳光在物体上产生的影子来 指示时间。由于正午时分太阳高度角最大，影子最短，因此 太阳钟通常以正午时分为准点。
日晷
利用太阳光在直立物体上产生的影子来指示时间。日晷的设 计需要考虑当地的正午太阳高度角，以确保准确度。
太阳能热水器的安装角度
• 太阳能热水器是一种利用太阳能来加热水温的装置。为了最大化吸收太阳能，太阳能热水器的安装角度需要与当地的正午 太阳高度角相匹配。在正午时分，太阳光直射地面，此时太阳高度角达到最大值，太阳能热水器的吸热效率也最高。
储热系统设计
结合太阳高度角的变化规律，合理设计储热系统，确保在太阳辐射不足时仍能提供稳定 的热源。
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正午太阳高度角的变化及 应用
• 正午太阳高度角的基本概念 • 正午太阳高度角的变化对地球的影响 • 正午太阳高度角在日常生活中的应用
• 正午太阳高度角在科学实验中的应用 • 正午太阳高度角在工程技术中的应用
太阳高度角计算和应用专题
太阳高度角计算和应用专题正午太阳高度变化规律图解太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角),在太阳直射点处太阳高度最大,为90°,在晨昏线上则为0°。
而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，也即地方时为12点的太阳高度。
正午太阳高度的变化包括同一时间随纬度的变化和同一地点（纬度）在一年中随季节的变化。
由于这两种变化的直接原因都是太阳直射点的回归运动（如图1左），因此，要理解和掌握正午太阳高度的变化规律需要从太阳直射点和正图1午太阳高度变化的关系来入手。
图2是平行的太阳光线照射在球面上的状况，从中可以得出正午太阳高度的一些基本规律（H表示正午太阳高度，下同）。
H D＜H B＜H A＞H C＞H E表明：从纬度分布看，太阳直射点所在纬度正午太阳高度最大，并由此向南北两侧递减，在太阳直射点南北两侧的对称点上，正午太阳高度相等。
H A＞H C＞H E，H A＞H B＞H D表明：距离太阳直射点所在纬度近时，正午太阳高度大，反之正午太阳高度小。
下面通过图解来分析正午太阳高度的变化规律，帮助学生直观掌握、理解其基本规律。
首先对图1左图进行转换，将图中经线圈的右半部“拉直”，可得到图1右图。
两图均表示夏至日太阳直射北回归线，冬至日太阳直射南回归线，春分日和秋分日（以下简称二分日）太阳直射赤道。
这里以图1右图为基础来深入分析正午太阳高度的季节变化规律和纬度分布规律。
（一）正午太阳高度的季节变化规律这里我们分六个方面进行分析。
假设P为满足条件的任意一地点，H1，H2，H3分别表示夏至日、二分日、冬至日时P地的正午太阳高度，H4为太阳直射南北回归线之间某地P 时的正午太阳高度。
1．赤道地区：由图3可以看出，二分日时太阳直射赤道，此时赤道地区正午太阳高度（H2）达最大值90°，二至日正午太阳度（H1和H3）达最小值。
以春分日为起点，正午太阳高度变化为：图32．赤道与北回归线之间地区：由图4可以看出，H4大于H1和H2又大于H3，在夏至日前后P 地各有一次直射，此时正午太阳高度达最大值（H4），冬至日时正午太阳高度达最小值（H3）。
正午太阳高度角的计算与应用
正午太阳高度角的计算与应用太阳高度角指的是太阳光线与地平线的夹角，它的计算与应用在日常生活和科学研究中都具有重要的作用。
本文将为大家介绍正午太阳高度角的计算方法以及其在气象学、地理学和测量学等领域的应用。
一、计算方法1.基本概念```///////---------地平线```2.计算方法sin h = sin φ * sin δ + cos φ * cos δ * cos（ωt）其中，h表示太阳高度角，φ表示纬度，δ表示太阳赤纬，ωt表示时角。
这个公式是基于球面三角学的原理推导出来的。
纬度φ指的是地点与地球赤道之间的角度，可以通过GPS或地理坐标确定。
太阳赤纬δ指的是太阳光线与地球赤道的夹角，根据日期和地点的变化而变化。
时角ωt指的是当地时钟时间与正午的时间差，通常以度数表示。
太阳高度角的计算还可以使用在线计算器或专门的天文软件进行。
这些工具能够根据地理位置和日期，自动计算出正午的太阳高度角。
二、应用领域1.气象学太阳高度角的计算对气象学具有重要意义。
太阳高度角的变化与太阳直射角度有关，将影响到太阳辐射的强度，从而影响到气温、降雨和气象条件等方面。
气象学家可以通过计算太阳高度角来预测天气变化，例如：雷暴发生的可能性、天空云量等。
此外，太阳高度角还可用于计算太阳辐射的强度，从而为太阳能利用和太阳能发电提供依据。
2.地理学太阳高度角与地球的日照强度和气候有关。
地理学家可以通过计算太阳高度角，确定地理区域的日照时长，从而影响到气候和生态环境等方面。
此外，太阳高度角还可用于地球表面温度的研究，有助于寻找合适的农业种植区域和气候适应策略。
3.测量学太阳高度角对测量学也有重要意义。
在大地测量、导航和遥感等领域，准确测算太阳高度角可以提高测量精度。
例如，定位系统和GPS导航等技术，需要借助于太阳高度角来确定位置和方向。
另外，太阳高度角还被广泛应用于摄影、建筑设计和太阳能设施的规划等方面。
摄影师可以根据太阳高度角来选择合适的拍摄时间，以获得理想的光线效果。
正午太阳高度角的计算与应用
正午太阳高度角的计算与应用太阳高度角是指太阳光线和水平线之间的夹角，是一个重要的天文学概念。
正午太阳高度角是在太阳正午时刻的太阳高度角，也是太阳当天最高点的高度角。
正确计算和应用正午太阳高度角对于天文学、测量学、地理学、气象学以及建筑设计等领域都具有重要意义。
太阳高度角的计算可以通过多种方法，其中一种较为简便的方法是使用经纬度和日期的关系来计算。
以下是一个简单的计算过程：1.首先确定经纬度。
经度指定所在位置的东西方向偏移，范围从0到180度，西经为负值，东经为正值。
纬度指定所在位置的南北方向偏移，范围从0到90度，南纬为负值，北纬为正值。
2.根据日期来确定一年中的第几天。
一年被分为365天，1月1日为第1天，12月31日为第365（或366）天。
3.根据经纬度和日期来计算太阳的高度角。
根据日地运动轨迹及球体几何关系，可以通过一定的公式来计算太阳高度角。
一个常用的简化公式是杨-朱公式：sinH = sinφ * sinδ + cosφ * cosδ * cosH其中，H为太阳高度角，φ为纬度，δ为太阳赤纬，上式中的sin、cos使用弧度形式。
4.将计算结果转换为角度单位。
将计算得到的太阳高度角转换为度数，可以方便地对计算结果进行理解和比较。
1.天文学研究。
正午太阳高度角是太阳当天最高点的高度角，对于研究太阳运动轨迹、太阳磁场等天文学问题具有重要意义。
通过观测正午太阳高度角的变化，可以了解地球自转、公转、倾斜等参数的变化情况。
2.测量学和地理学。
正午太阳高度角可以用于测量地球表面上地点的经纬度。
通过观测太阳的高度角以及已知的时间和日期信息，可以利用三角函数关系计算出地点的纬度和经度。
3.气象学。
正午太阳高度角的变化与气候、季节密切相关。
太阳高度角的变化对气温、日照、辐射等气象因素具有重要影响。
通过对正午太阳高度角的观测，可以了解气候和季节的特点，为气象学研究提供数据支持。
4.建筑设计。
太阳高度角是建筑设计中一个重要的参数。
正午太阳高度角的规律及应用
正午太阳高度角的规律及应用你有没有注意到过，正午的太阳有时候特别晒，有时候又觉得好像不怎么亮？其实这是因为太阳的高度角在不断变化，而正午太阳高度角就是我们讲的一个有意思的东西，它直接影响着太阳的强度和热度。
说起来，太阳的高度角，就是太阳从地平线到直上方的一个角度。
你别看它说起来简单，实际上这可是大有文章的。
如果你有心观察一下，你就会发现，太阳一到正午，光照突然变得格外猛烈，特别是在夏天，那种热辣辣的感觉，简直能把人烤熟。
对吧？这可不是巧合！太阳的高度角会随着季节的不同而发生变化。
夏天，太阳高度角最高，照下来就像是直射，而冬天呢，太阳就低低地挂在天边，感觉就像个老头儿，懒懒地挂在那里，不怎么愿意露脸。
说白了，夏天我们都能感受到太阳“火辣辣”的热，而冬天则会觉得凉爽些。
真的是，正午的太阳，给我们的感觉就差得远了。
对比起来，这种变化就像我们每个人在不同季节时的状态，夏天充满活力，冬天则懒洋洋的。
所以说，正午太阳高度角的规律，真的是在季节变化中最直观的体现了。
除了季节外，你知道吗，太阳的高度角还和你身处的地理位置有关。
你如果在赤道上，那你在正午的时候，太阳几乎直射下来，像是天上丢下的一个大火球，照得你热得没办法；但如果你在两极，那太阳即使是正午，它也总是“低得可怜”，似乎永远都不肯跳得太高，给你带来的热度自然也不如赤道上的热辣。
就好像你在不同的地方，晒的太阳就有不同的脾气。
太阳离得近，火力全开；太阳远远的，根本不给力。
这个正午太阳高度角的规律，不仅仅是让我们感受温度的变化，它还是一个天文现象。
天文爱好者会对它津津乐道，特别是研究气候、天气变化的专家，他们更是拿这个规律来做很多科学推断。
你想，太阳的高度角一高一低，空气的厚度、温度和湿度都在随之变化。
通过研究太阳的角度变化，气象学家能预测天气，说不定今天这阳光灿烂的午后，过几小时就会下雨呢，谁知道呢？这真是老天爷给的线索，我们可得好好解读。
但你可能会问了，这么复杂的东西，怎么跟我们平常的生活挂得上钩呢？正午太阳高度角可不仅仅是用来研究的，咱们普通老百姓的日常生活也会受它的影响。
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。
正午太阳高度角变化应用
在北半球，正午太阳高度角在夏季最高，冬季最低。为了最大化太阳能热水器的效率， 需要根据季节调整太阳能热水器的安装角度。在夏季，太阳能热水器应与地面呈接近垂 直的角度安装，以充分利用太阳高度角；而在冬季，则应与地面呈较小的角度安装，以
增加太阳光的接收面积。
城市楼间距的设计
总结词
利用正午太阳高度角的变化，合理设计城市楼房的间距，确保各楼房都能获得充足的日照。
影响气候变化
指导建筑设计和城市规划
正午太阳高度角的变化对建筑物的采光和遮阳设计 具有指导意义，有助于节约能源和改善室内环境。
正午太阳高度角的变化会影响地球接收到的 太阳辐射能量，进而影响全球气候变化。
指导太阳能利用
正午太阳高度角的变化对太阳能的收集和利 用具有重要意义，有助于提高太阳能利用率 。
对未来研究的展望
天文观测
天文学家可以利用正午太阳高度角的变化规律，预测天体 出现的时间和位置，提高观测效率和精度。
02
正午太阳高度角的变化规律
定义与计算
定义
正午太阳高度角是指当地时间正 午12点时，太阳光与地面之间的 夹角。
计算公式
正午太阳高度角 = 90° - （太阳赤 纬度 + 当地地理纬度）。
一年内的变化规律
03
正午太阳高度角的应用
太阳能利用
太阳能热水器
正午太阳高度角最大时，太阳能热水器能更充分地吸收太阳 光，提高热水效率。
光伏发电
利用正午太阳高度角变化，合理布局光伏发电设施，提高发正午太阳高度角变化，合理设计建筑窗户和采光口，实现自然采光，减少 人工照明能耗。
夏至日最大
在夏至日，太阳直射北回归线，全球 正午太阳高度角达到一年中的最大值 。
正午太阳高度角的变化在生活中的应用共24页文档
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
Байду номын сангаас
正午太阳高度角的变化在生活中的应用
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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a 度角 h
= 53°
10 21
探究2 太阳能热水器倾角的调整
（3）为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热 板保持垂直，请你分析该集热板与地面夹角的调整幅度约为多少 度?
470
10 22
探究2 太阳能热水器倾角的调整
（4）小明发现很多家庭同时还安装了电热水器，且与太阳能热 水器使用的季节存在差异，这是为什么？与南县同一纬度地区， 利用太阳能热水器使用效果不一样，哪些地区利用效率高，哪 些地区效果不好？
此时应该采用冬至日的正午太阳高度，因为冬至日该地 正午太阳高度达一年中最小值，如果冬至日北楼楼底能照到 阳光那其它时间也能照到阳光． 角a=90°-（38°N与23°26′S之间的差值）=90°（38°+23°26′）． X=H*cot∠a=H*cot（90°-38°-23°26′） 故选：D
30
下图为某地住宅建筑冬、夏正午日照示意图，完成3-4题：
（tan35°≈0.7，tan45°＝1，tan60°≈1.732）
【解析】此地位于北回归线以北，一年中正午太阳高度角在冬至日达到最小
冬至日该城市正午太阳高度角:
α = 36°34′
30
tan α = h/L
南
=30/L ≈0.7
北
楼
L ≈43m
楼
αL
米
1123
探究1 房屋采光问题：楼间距与楼高的关系
太阳热水器安装问题 3
学习目标：
运用正午太阳高度的变化规律，结合 实例分析生活中的地理问题。
4
自主学习
确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时日影最短，地方时是12时。
下图是我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图（未考虑
海拔等因素）。据此回答。
A 1．该地的地理坐标为（
）
A.30°N，90°E
【2016年江苏地理,9--10】
住宅的环境设计特别关注树种的 选择与布局,不同树种对光照与风有不 同影响。图5 为华北某低碳社区 (40°N)住宅景观设计示意图。读图回 答9 ~10 题。 10.为保证冬季太阳能最佳利用效果, 图中热水器安装角度合理的是（ ）
A. ①B. ②C. ③ D. ④
影子长短计算
夏
3.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
冬
4.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.①②③
B.①②④
图为某地住宅建筑冬夏正午 日照示意图，完成3题.
D 3.该地可能是 ( )
A.刚果盆地 B.撒哈拉沙漠南缘 C.巴西高原 【解析】该地正午太阳光完全从南方射进屋 D.北美洲五大湖地区
子，可推出该地位于北回归线以北 。 10
谁夺走了我的阳光？
2010年6月，李先生在北京买了一套位于 一楼的住房。经过半年的精心装修，2010年 12月末，全家入住后，发现阳光全被前排楼 房挡住了。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？
越长，且日影方向背向太阳。
2. 2017年10月1日，天安门前的国旗
A 影子的变化（ ）
A、 西北—北--东北 B、 东北—北—西北 C、 西南—南—东南 D、 东南—南—西南
长—短—长 长—短—长 短—长—短 短—长—短
7
太阳高度角的大小与影子长短的变化
太 阳 光 线
太
柱
阳
子
光 线
H=0°
影无限长
楼高h与楼间距最小值L（保证一年中正午太阳高 度最小时，后楼能够得到光照）的关系是：
tanH= h/L
原理：前一幢楼在正午太阳高度角最小时， 不挡住后一幢楼的阳光
h
后楼
HL
前楼
14
探究1 房屋采光问题：楼间距与楼高的关系
1、房地产开发商拟在某城市（ 30º N ）建造两幢商品住宅楼，要使北楼 所有楼层终年阳光不被挡住，两楼之间的楼距至少应为多少米？
柱 子
H = 90°
影子为一个点
8
太阳高度角的大小与影子长短的变化
B
太阳高度角越大, 影子越短
A
h
地面
后楼 H1 物影L1
H2 前楼 物影L2
9
自主学习
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。
来发电,光伏组件立体布置于水面上方,下层用于水产养殖,上层用于光 伏发电,其渔光互补、一地多用，能提高单位面积土地经济价值。
28
问吧！
29
课堂练习
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（ ）
A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°) C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)
11
“阳光权”纠纷怎是样产生？如何解决？
h 楼间距 ≥ L= tanH H应选择该地正午太阳高度最小值
夏至日
冬至日
北回归线及 其以北的地区
正北
北 H冬楼
L
h
南
H夏 楼
正南
12
探究1 房屋采光问题：楼间距与楼高的关系
1、房地产开发商拟在某城市（ 30º N ）建造两幢商品住宅楼，要使北楼 所有楼层终年阳光不被挡住，两楼之间的楼距至少应为多少米？
C.①③④
D.②③④
三、地球公转的地理意义
之 生活中的地理 正午太阳高度角
的变化在生活中的应用
南县一中1
课标解读：
运用正午太阳高度的变化规律，结合实例分析生活中的地
理问题。
考纲要求：
正午太阳高度角的分布规律，正午太阳高度的计算及其应
用。
2
【2014.课标1，3】
太阳能光热电站（如图）通过数以十万计的 反光版聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产 生蒸汽，驱动发电机发电．据此完成1-3题． 3.若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔 正午影长于塔高的比值为P，则（ ） A．春、秋分日P=0 B．夏至日P＞0 C．全年日P＜1 D．冬至日P＞1
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探究2 太阳能热水器倾角的调整
（1）为保证最大程度利用太阳能，热水
器倾角a与正午太阳光线成什么关系？
a+h=90
正午
水箱
h=正午太阳高度角
（2）南县（29.5°N）在冬至，热水器倾
a 角 为多少度是最能充分利用太阳能？
h= 90°-（29.5°+23.5°） 集热管
调
=37°
节
正午太阳高
杆
a=90°- 37°
（tan35°≈0.7，tan45°＝1，tan60°≈1.732）
2、为节省建筑用地，增加经济效益，开发商欲将两楼之间的距离缩短 为30m,要使北楼所有楼层终年阳光不被遮挡，南楼的高度= 36°34′
tan α = h/L
=h/30 ≈0.7
h ≈21m
北 楼
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太阳能应用生活篇
太阳
能驱
太
虫器
阳
能
路
灯
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25
太阳能光热电站（如图）通过数以十万计的反光版聚焦太阳能，给高塔顶端
的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电．
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太阳能空间站 空间站外部必须装有太阳能电池板和对接舱口，以
保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。
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"渔光互补" 就是利用鱼塘广阔的面积,在上面安装太阳能电池板
16
方案1:错落有致 —— 有利于采光和节省建筑用地
方案2:
前低后高 —— 有利于后楼采光
方案3:
因地制宜 —— 既减小楼间距，又增加美感
方案4：侧面采光 ——充分利用早晨和傍晚的阳光
方案5：后排房屋架空设计 ——即可防潮也可开辟成地下停车场
试用所学知识评价南县传统民居的采光条件
南
南
县
县
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探究2 太阳能热水器倾角的调整
B.16°52′N，105°E
C.23°26′N，120°E
D.36°52′N，150°E
5
正午太阳高度的涵义
一地的太阳高度达到最大 当地地方时为12：00 太阳位于一天中最南或最北(极夜地区除外) 物影最短时的太阳高度
6
自主学习
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
α
L =30m
南 楼
1125
探究1 房屋采光问题：楼间距与楼高的关系
某房地产开发商准备投资建造一居民小区,如果A、B、两地面积相 等,地价相同,那么选在何地较合适?为什么？
【解析】冬至日B地比A地的 正午太阳高度角大，楼间距 可减小，盖的楼房多，获得 的经济效益高
A
B
如果你作为一名房地产开发商，你会如何设计小区或楼 房，既满足采光又节省建筑用地？