正午太阳高度全解全析讲解
正午太阳高度的变化讲解
2. 变化规律
⑴空间变化 ----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。
同一时间，离太阳直射点（最大正午太阳高度）所在纬度 越近，当地正午太阳高度越大。
⑵时间变化 ----正午太阳高度的季节变化规律
北回归线及其以北地区 南回归线及其以南地区 南北回归线之间的地区
夏至日 正午太阳高度
0o
22oS 23o26’S
H 22oS=90O
H 25oN=90O - (25O+22O)= 43o
画出太阳直射纬线，所求正午太阳高度的纬线
归纳：求出纬度差 H所求纬度=90o__纬度差（同半球相减，异半球相加。）
计算方法2：(三角形法)
基本原理：直角三角形两锐角和为90° 步骤 阳高度角的大小 1）某地一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度； 2）太阳直射点上，正午太阳高度为90°； 3）晨昏线上，太阳高度为0°。
小结: 90° ≥H≥0°
• 任意一天，在太阳直射点上，正午太阳高度为90°， 从直射点向南北两侧正午太阳高度不断递减。
2. 正午太阳高度的变化规律
90 ° N
23°26′ N
0° 23°26 ′ S P 90° S
达到全年最小
达到全年最大
⑵时间变化规律—季节变化规律 ----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化
③北回归线至赤道之间地区
90 ° N
23°26′ N P 0°
达到全年最大
④南回归线至赤道之间地区
23°26 ′ S
90° S
达到全年最小
所以∠3+ ∠H=90o
所以∠H=90o___(∠2—∠1)
50oN 20oN
o
正午太阳高度(知识分析)
地球运动-正午太阳高度及其变化（常考知识点）一，日出，日落，正午，太阳的方位和物影的方位及朝向，影长地方时与太阳的位置北0点北12点西18点东6点西18点东6点南12点南0点北回归线以北南回归线以南原理：北半球夏半年--日出6点以前（南半球冬半年--日出6点以后）：东北升，西北落。
（极昼区除外）如例1，2题。
北半球冬半年--日出6点以后（南半球夏半年--日出6点以前）：东南升，西南落。
（极昼区除外）同一地点，一年中有两天日出，日落的方位角相同。
二分日，全球各地日出6点：东升，西落北半球的切点，日出，日落方向为正北。
南半球的切点，日出，日落方向为正南。
北半球某地南半球某地（北半球节气）正午太阳方位：北回归线以北，正午太阳在南方。
南回归线以南，正午太阳在北方。
南北回归线之间，正午太阳有时在南，有时在北，若在北的时间长于在南的时间，为南半球。
反之在北的时间短于在南的时间，为北半球。
影子朝向总是背向太阳，且太阳高度越大，影子越短。
影子在地面转动角度与昼夜长短有关。
当地昼越长，影子在地面转动角度就越大。
如例4题第2小题（太阳照射与影子关系的一般规律是，若太阳从正东照，影子在正西；从正南照，影子在正北；从东北照，影子在西南。
只有南北极点是太阳从什么方向照来，影子就向什么方向延伸，这是因为北极点周围的任何方向都是正南，南极点周围的任何方向都是正北。
北回归线以北地区正午日影朝北，夏至日(6月22日)最短，冬至日(12月22日)最长；南北回归线之间的地区正午日影可以朝北，也可以朝南，且直射时无影子。
）例3题第2小题。
例4题第1小题注：一天中影子最短，或影长为0，地方时为12点。
如例3题第1小题例1.6月上旬某地约5时(地方时)日出，该地看到的日出和日落方向分别为( )第1页A．正东，正西 B．东南，西南 C．东北，西北D．东南，西北例2， 2013年4月5日，我国帆船物驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港，实现了中国人民首次单人不间断环球航行。
正午太阳高度全解全析
2．判断所在地区的纬度
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“某地 与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就 相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
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。
上
最大
南回归线及
北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐
其以南地区 缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值
N
地平面
N
地平面
B H 太阳光线
赤
φ δ
AH
道
S
赤 S
B
φ δ道
A
H
太阳光线
H
(1)总公式： H=90°－｜φ-δ｜ 式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太 阳直射点的纬度(4天直射点大体移动1度)，当地夏半年 取正值，冬半年取负值。
变式 训练1
【解析】 C数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差
为20°，则a的数值为3.5°，即该地冬至日的正 午太阳高度为3.5°，根据前面所述公式可以求出 该地点的纬度为63°N。
答案： 63°N
考点2 正午太阳高度变化规律的应用
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。
二分二至日正午太阳高度的纬度分布
变式 训练1
如下图中，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
变式 训练1
【解析】 解答本题的关键：一是明确正午太阳高度的
正午太阳高度讲解讲解
2.太阳高度与物体影子长短的关系
太阳高度 角是900
太阳高度 角较小
太阳高度 角更小
地面
日影达一天中直无射影最点子短，影当子较地长12点
影子更长
北回归距线离及太其阳以直北射某点地越日近影达一距年离中太最阳短直，射则点为越夏远至日 赤纬道度至太物北阳体回高 的归度 影线角 子之越 越间大短某地日影达太物一阳体年高的中度影最角 子短越 越，小 长则为直射
解： H＝90°－｜φ－｜ 55°＝90°－｜15°－ δ｜ δ ＝-20°
δ ＝50°（舍去） 负值说明与所求地不同半球，故该地为20°N
绘图解法如下： 68026`N
23026`N
21034`S 23026`S
45 45
90 45
45
规律
1、太阳直射点同侧任意两地的正午太阳高度之差＝ 两地的 纬度 差； 2、同一纬线上的各地正午太阳高度大小关系是相等 。 3、关于直射点南北对称的两点，正午太阳高度相等 。
45°
图4为某地某日内太阳高度变化示意图，该日
太阳高度最大时物影朝向正南，当该地一日
内物影最短时，太阳直射点位于
南半
12点
球
7:00 19:00
4:00 12:00 16:00 24:00
0°
6:00 18:00
180°
9:00 21:00
70°
12:00 24:00
0°
18:00
180°
21:00
70°
24:00
0°
180°
180° 0:00
利用H求某地纬度或太阳直射点纬度
标注南北纬；常规符号；计算数值。
巧解正午太阳高度问题
巧解正午太阳高度问题复习班地理组王文明正午太阳高度问题是高中地理教学中的重点和难点。
近年来，它又成为高考命题的一大亮点，可是广大考生对它的掌握并不尽人意，很多人只是死记公式，不能灵活应用。
怎样帮助学生突破这一“瓶颈”呢？本人通过五年的教学实践，摸索出一些规律，希望与共行们共勉。
一、从数学角度，理解公式的推导过程1、（1）基本概念太阳高度：它是太阳高度角的简称，即太阳光线与地平面的夹角。
正午太阳高度：当地地方时为12点的太阳高度。
（2）正午太阳高度的计算公式：H=90°－纬差=90°－|φ+δ|正表示所求地的正午太阳高度，φ表示所求地的地理纬度，δ为直射点的地理纬（注：H正度）下面来看这个公式的推导过程：以北半球一点P（地理纬度φ）为例，求它的正午太阳高度H正如图：第一种情况：求北半球夏半年，P点的正午太阳高度H正。
=∠1=90°由上图可知此时太阳直射点的地理纬度为δ（0°<δ≤23°26’N），所以H正—∠POD=90°-|φ-δ|如图：第二种情况，求北半球冬半年P点的正午太阳高度H正。
=∠1==90°由上图可知，此时太阳直射点的地理纬度为δ（0°<δ≤23°26’S）所以H正—∠POD=90°-|φ+δ|第三种情况，求春秋二分日，P点的正午太阳高度H如图正。
由上图可知，此时太阳直射点的地理纬度δ=0°所以H正=∠1=90°-φ=90°－纬差=90°－|φ+δ| 故：正午太阳高度的计算公式可以这样记忆H正(注意：当太阳直射点与所求点在同一半球时取“—”号，当二者不在同一半球时取“+”号)2.子夜太阳高度的计算公式（1）子夜太阳高度的概念出现极昼的地区，某地地方时为0点或24点的太阳高度，称为该地的子夜太阳高度。
如图（2）子夜太阳高度计算公式的推导过程假设北半球一点P地理纬度为φ（66°34’ N ≤φ≤90°N），太阳直射点的地理纬度为δ（0°≤δ≤23°26’N），此时P点发生了极昼现象，如图在上图中。
正午太阳高度变化规律图解与训练
正午太阳高度变化规律图解与训练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图1点和正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）。
HD＜HB＜HA＞HC＞HE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。
HA＞HC＞HE，HA＞HB ＞HD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又小于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）。
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。
正午太阳高度讲解
集热管
α
调 节
H杆
知识结构
正
1.概念
太阳高度及其日变化 正午太阳高度角
春/秋分 由赤道向南北两侧递减
午 2.纬度分布 夏至日 由北回归线向南北两侧递减
太
（空间） 冬至日 由南回归线向南北两侧递减
阳
北回归线以北地区：夏至最大，冬至最小
高 3.季节变化 南回归线以南地区：冬至最大，夏至最小
西
正午太阳高度
南 北
东
同一纬度太阳高度日变化规0°。
＜＜返回
三、正午太阳高度角的计算
公式：“ H = 90°－直射点与所求地点纬度之差 ”
（同减异加）
探究点一：求北京（40°N）二分二至日的正午太阳高度。
解答：夏至日：直射点纬度为23°26°N， H=90°－（40°－23°26′）＝73°26′
【典型例题】
一年里，北京市正午太阳高度由大到小 按日期的排列，正确的是（A ） A．7月1日，5月1日，3月1日，1月1日 B．5月1日，7月1日，3月1日，1月1日 C．7月1日，3月1日，5月1日，1月1日 D．7月1日，1月1日，5月1日，3月1日
五、正午太阳高度角的应用
（1）确定地方时、判断所在的地区的纬度 （2）计算热水器的安装角度 （3）计算楼间距 （4）判断日影长短及方向 （5）确定房屋的朝向
度
(时间） 回归线之间地区：两次直射，回归线上一次
的
变 4.计算 H=90°-两地纬度差 (同半球减异半球加）
化
楼距计算
5.应用
热水器角度调整
正午太阳高度的变化
微山一中高一地理
学习目标
（1）正午太阳高度角的变化规律；
高中地理正午太阳高度的图形解法
高中地理正午太阳高度的图形解法
高中地理正午太阳高度的图形解法
正午太阳高度的计算是我们高中地理教学中一个重点和难
点内容，计算公式为H=90-|Φ-δ|（注意δ值的正、负关系）或H=90-两地间的纬度差。
但在我们做题过程中，可以尝试一些其他方法，会收到事倍功半的结果。
例：读下图，这一天，甲、乙、丙、丁四地的正午太阳高度分别为80°、60°、40°、20°，那么就纬度而言，判断下列说法哪个正确？
A.甲地可能在南半球也可能在北半球
B.丙地纬度可能高于也可能低于乙地
C.乙地自转线速度可能小于也可能等于甲地
D.丁地肯定在寒带范围之内
【解析】该题我们要严格按照H=90-|Φ-δ|来求解的话，应该运用4次该公式，求出8个值来，稍有不慎，就会出现错误。
因此，我们可以尝试一下下面的方法。
我们取直射经线为地平线，此时太阳位于10°S的上空，直射10°S。
根据正午太阳高度纬度变化规律：即在同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减，且以直射点所在纬度为中心等距离对称。
则此时刻的正午太阳高度可表示为下图。
又根据太阳高度相差1°，纬度也相差1°，由此可
以推断甲、乙、丙、丁的纬度位置（如上图所示）。
由此，我们不难判断A、B、C、D项的对错。
【答案】C。
正午太阳高度全析65页PPT
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
Байду номын сангаас
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
正午太阳高度全析4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
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【例1】设M(0°，30°E)，N(23°26′S,30°E) 两地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四 项中正确的是( ) A．Hm和Hn不可能在同一天达到最小值
B．每年有某一时刻Hm＝Hn C．每年约有6个月Hm>Hn D．任何时候都是Hm≥Hn
【解析】 第(1)题，本题考查了太阳直射点移动与正午
夏至日：由北回归线向南北两侧递减。 北回归线以北地区达到一年中的最大值， 南半球各地达到一年中的最小值。
冬至日：由南回归线向南北两侧递减。 南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球
各地达到一年中的最小值。
二分日：由赤道向南北两侧递减。
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。
二分二至日正午太阳高度的纬度分布
变式 训练1
如下图中，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
变式 训练1
【解析】 解答本题的关键：一是明确正午太阳高度的
计算方法，即H＝90°—纬度差；二是明确图的 含义，从图中可以看出，图中地点夏至日正午太 阳高度达最大值，冬至日正午太阳高度达最小值， 说明该地一定位于北回归线以北，
角越大，越远则正午太阳高度角越小
(2) 正午太阳高度的季节变化
纬度地带
正午太阳高度的变化
北回归线及 其以北地区
北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到 一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日 达到一年中最小值
南北回归线
一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度
之间的地区 最大
南北回归线
一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度
(2) 在实际的解题中，许多时候并不需要运 用此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射 点太阳高度差值等于它们的纬度差，所以利用 下面公式计算更为方便；某地正午太阳高度角H ＝90°－(某地与太阳直射点的)纬度差。
如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午 太阳高度是H＝90°－(40°－10°)＝60°。
节气 太阳直射点
正午太阳高度的纬度变化
春分
赤道
赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
夏至
北回归线
北回归线正午太阳高度为90°， 由北回归线向南北两侧递减
秋分
赤道
赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
冬至
南回归线
南回归线正午太阳高度为90°， 由南回归线向南北两侧递减
太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°， 归纳 距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度
太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间， 太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始 终等于太阳直射点的纬度，如下图甲；
非极点地区，太阳高度在一日之内是有变 化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午 太阳高度，如下图乙。
2．正午太阳高度的变化规律 (1)正午太阳高度的纬度变化规律 同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减； 同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太 阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度 相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度 (1°)。具体如下：
变式 训练1
【解析】 C数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差
太阳高度的关系。M、N为位于同一条经线的两 地，当直射点位于M、N正中间的O点时，两地与 直射点纬度差相同，Hm＝Hn，故A错，B对；只 有当直射点位于O点及其以北时，Hm≥Hn，故D 错，直射点位于O点以北时间共9个月，故C错。
答案：1.B
规律技巧总结 图示法记忆正午太阳高度的纬度变化规律和
季节变化规律：
上
最大
南回归线及
北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐
其以南地区 缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值
N
地平面
N
地平面
B H 太阳光线
赤
φ δ
AH
道
S
赤 S
B
φ δ道
A
H
太阳光线
H
(1)总公式： H=90°－｜φ-δ｜ 式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太 阳直射点的纬度(4天直射点大体移动1度)，当地夏半年 取正值，冬半年取负值。
日落西南 （极昼区：日落正南）
太 阳 直 射 南 半 球（ 秋 分 至 春 分 ）
日出东北 （极昼区：日出正北）
太 阳 直 射 北 半 球 （ 春 分 至 秋 分 ）
日落西北 （极昼区：日落正北）
太 阳 直 射 北 半 球 （ 春 分 至 秋 分 ）
日期 春分至秋分
极昼区
春分或秋分
秋分至春分 极昼区
如下图所示：
1、太阳高度角
h
太阳光线相对于地平面的夹角
12:00
2、正午太阳高度角
西
南
H
北
东
一天中最大的太阳高度角
日出正东 太 阳 直 射 赤 道 （ 春 分 或 秋 分 ）
日落正西 太 阳 直 射 赤 道 （ 春 分 或 秋 分 ）
日出东南 （极昼区：日出正南）
太 阳 直 射 南 半 球 （ 秋 分 至 春 分 ）
当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是 H＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
(3) 极昼时寒带地区子夜太阳高度＝所求地点纬度－ 刚好出现极昼的纬度 (90°－太阳直射点纬度) 。
注意：两地纬度差的求法：①若太阳直射点与所求 地点处于同一半球时，纬度差等于大数减去小数；若两 地分属不同的半球，则两地纬度差就是两地的纬度数之 和。②若所求出的正午太阳高度角等于0°，说明该纬 度出现极夜现象，且处于极夜的界线上；若所求正午太 阳高度为负值，说明该地是极夜地区。
日出方向 东北 正北
正东
东南 正南
日落方向 西北 正北
正西
西南 正南
正午太阳方位的确定
某一日期正午时分太阳的方位取决于直 射点位于该地的方位，直射点位于该地的 南方，正午太阳就位于该地的正南天空； 直射点位于该地的北方，正午太阳就位于 该地的正北天空；直射点的太阳方位位于 的直射点上中天。
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四 周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。
模块一 必修一
地球公转的地理意义二
正午太阳高度的变化
夏日流火
考点1 正午太阳高度的变化规律及其计算
1．太阳高度与正午太阳高度
太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度， 太阳高Байду номын сангаас的最大值为90°。
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度， 也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时 当地的地方时为12时。