关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算
正午太阳高度的变化规律和计算
A. A
B. B
C. C
D. D
3．拟定房屋旳朝向
为了取得最充分旳太阳光照，各地房屋旳朝向与正午太阳 所在旳位置有关。
北回归线以北 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南 南回归线以南 ,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落
日落
南
北南
北
日出
北半球
日出
南半球
4．拟定日期、日影长短及方向
αH
6.拟定楼间距、楼高
以我国为例，建房时，为确保各楼整年都有阳光照射， 两楼之间旳最短距离与楼高旳关系应满足： L≥h×cotH (h为楼高，H为冬至日本地旳正午太阳高度)
1．如图是局部区域经纬网及太阳高度等值线（A和B）示意 图，读图，回答下列问题：
（1）图示时刻，太阳直射点M旳地理坐标为：（_5_0_°__w__，__2_0_°__s）
正午太阳高度旳变化规律和计算
学习目的：
1 了解太阳高度与正午太阳高度旳概念 掌握正午太阳高度旳纬度变化和季节变化特点
3 掌握正午太阳高度旳变化在生产生活中旳应用
（一）太阳高度与正午太阳高度旳概念
1.太阳高度：指太阳光线与 地平面 旳夹角，也叫太阳高度角。
白天： h>0 晨昏线上： h=0 晚上： h<0
（2）该日正午太阳高度随纬度变化规律是 从20°s向南北两侧递；减 地球上有极夜现象旳范围是 70°N及其以北地域 。
（3）图中，等值线B旳数值应为 50° 。
（4）有关经线X度数旳论述，正确旳是（ B ）
A．为10°W B．位于10°W 以东 C．为60°W D．位于10°W 以西
四季旳划分
夏季：白昼最长、太阳高度最高旳季节 冬季：白昼最短、太阳高度最低旳季节 春季和秋季：夏季与冬季之间旳过渡季节
正午太阳高度的变化与计算
【解析】第4题，纬度越低，地球自转线速度越大，从图中可以看出乙地太阳高度角变化较小，而且普遍比 较大，甲地不仅变化幅度大，且正午太阳高度角较小，丙地太阳高度角最大可以达到90度，丁地则变 化幅度偏大，因此答案为B。 第5题，根据第3题，再依据6月22日和12月22日四地的正午太阳高度的大小推断半球，入甲地肯定位于北半 球，而且在北半球的中纬度，依据就是两点，第一，甲地的太阳高度在冬至和夏至这两天都大于0度而 且小于60度；第二，冬至日的正午太阳高度小于夏至日的正午太阳高度。其余类推。
h L= tanH
h
Ｈ
L
（3）太阳能热水器的安装角度 读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？
（3）太阳能热水器的安装角度
安装角度a=90°－H(正午太阳高度角) =纬度差
例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用 太阳能，冬至日集热板与地面夹角的为（ ） A.6.5° B.30° C.53.5° D.60°
重难点二：正午太阳高度角的应用
（1）判断日影长短及方向
6.22
3.21
次年6.22 9.23
次年3.21
12.22
N
北回归线
S
0°
南回归线
北回归线及其以北地区，正午影子朝向 正北 ， 夏至日时影子最 短 ，冬至日时影子最 长 。 南回归线及其以南情况相反。
（2）计算楼距。
一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。 算最小楼距关键是计算当地冬至日的正午太阳高度时的楼距。
H=90°— 纬度差 =90°－∣φ±δ∣ （纬差的计算：同半球 ，异半球 如：求北京（400N）冬至日的正午太阳高度角？ 步骤：1 标直射点、所求点纬度， 2 算纬度差 H=900-（40°+ 23.50 ） =26.50 2、极点的太阳高度 = 太阳直射点的纬度
正午太阳高度的变化规律及其计算
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，太阳高度的最大值为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。
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。
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°)。
具体如下表： 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归纳南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北两侧递减南回归线冬至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道秋分北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减北回归线夏至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道春分正午太阳高度的纬度变化太阳直射点节气(2) 正午太阳高度的季节变化北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值南回归线及其以南地区 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线上 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线之间的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北回归线及其以北地区正午太阳高度的变化纬度地带3．正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H ＝90°－|φ－δ|。
太阳高度角与昼长的知识资料
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`
（一）、太阳高度角与正午太阳高度概念：
一、太阳高度角是太阳光线与地平面的夹角。其日变化产生昼夜更替。 昼半球：h>00,表示太阳在地平线之上 晨昏线上：h＝00,表示太阳正好在地平线上
太阳高度角（h）日变化
夜半球：h＜00,表示太阳在地平线之下
二、正午太阳高度 1、定义：一天内最 大 的太阳高度。出现在当地正午12时。 它随太阳直射点的回归运动存在年变化。
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`
图4所示区域在北半球。弧线a为纬线，Q、P两点的经度差为 90°;弧线b为晨昏点，M点为b线的纬度最高点。回答6～8题。
6.若此时南极附近是极昼，P点所在经线的地方是 A.5时 B.15时 C.9时 D.19时 7.若此时为7月份，图中M点的纬度数可能为 A.55°N B.65°N C.75°N D.85°N 8.若Q地的经度为0°，此时正是北京日出。这个季节 A.洛杉矶地区森林火险等级最高 B.长江下游枫叶正红 C.长城沿线桃红柳绿 D.南极地区科考繁忙 6.B 7.C 8.A
极昼地区太阳高度的有关计算
极昼地区太阳高度的有关计算河北省衡水市第十三中学袁世敏平时做题中经常遇到在极昼地区给出太阳高度，计算太阳直射点的纬度还有所示地点的纬度，这些都是难点，很多同学觉的无从下手，本人现把一些窍门，简单的思路与大家分享。
出现极昼地区的太阳高度一般的表示方法主要有以下几种：已知以上几幅图，通常用来计算太阳直射点的纬度，以及图示地区的纬度。
我们看一例题：例1.下图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图，已知当太阳位于甲地时，北京时间为6时，回答：①当地的纬度为：②此日6时南极的太阳高度角是：解析：因此地出现极昼，且最小太阳高度为0°，说明当地为出现极昼的最低纬度,设为X°，则太阳直射点纬度为90-X°，二者纬度相隔((90-X)-X)°。
根据正午太阳高度角计算公式，40°=90°-((90-X)-X)°，求得当地纬度为70°S。
极点一日之中太阳高度角保持不变，故此日6点南极点的太阳高度角为20°。
答案：①当地的纬度为：70°S；②南极点的太阳高度角为20°。
例2.图1是当地球运行到远日点附近时，某地在一天当中的太阳高度的变化情况。
求（1）该地的地理纬度；（2）该日太阳直射点的纬度。
解题思路：由于图1中显性信息为太阳高度角的极值（正午12时最大和0时最小），但没有指明太阳直射点的纬度位置，所以不能直接用正午太阳高度角公式（H＝90°－|φ－δ|，其中φ为当地纬度，δ为太阳直射点所在的纬度）计算。
不过12时所在经线和0时所在经线在同一经线圈上（如图2），不防变换视角，把0时经线视为12时经线的延长线，同时令该地与极点的纬度差为a，这样便把该地0时和12时的太阳高度角转化为12时经线延长线上b点（纬度90°+α）和12时经线上的a点（纬度90°－α）的正午太阳高度角，进而再用正午太阳高度角公式计算两地“正午太阳高度角”之差（），便可巧妙地避开太阳直射点的纬度而把问题解决。
高考地理太阳高度的计算
高考地理备考系列之三:突破量化计算18类瓶颈1.空间距离计算⑴原理：地球大圆弧,经线圈\赤道\晨昏线为地球最大圆,大圆弧上才有两地最短距离.纬度1°的经线长度＝111km；赤道上经度1°的纬线长度＝111km ;任何纬线上，经度1°的间隔＝111.cosφkm⑵运用：首先确定两点间距离与经度还是纬度大致相当，而后确定大约相当于多少经度或纬度，结合上述原理进行计算。
（3）案例：我国的黄河站（78°55ˊΝ，11°56ˊΕ）距离北极多远？计算方式是：111km/1°×（90°-78°55ˊ）≈1221 km.2.时间换算和计算（1）地方时计算①计算公式某地地方时＝已知地方时±经度差／15°×l时某地地方时＝已知地方时±4分钟／1°×经度差某地地方时＝已知地方时±4秒／1′×经度差式中加减号的选用条件：如果所求地方时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。
经度差的计算：两地在O°经线的同侧，则两地的经度数相减；两地在O°经线的两侧，则将两地的经度数相加。
②计算地方时的步骤：确定两地的经度差；确定两地的地方时差；确定两地的东西方向；代人公式计算。
③案例：当120°Ε地方时为12点时，60°W的地方时是多少？计算过程：确定经度差（120°Ε+60°W=180°）；确定两地的地方时差（180°÷15°=12）；确定两地的东西方向（120°Ε位于60°W以东）；代人公式计算（12-180/15=0）。
（2）区时换算①换算公式某地区时=已知地区时士1小时×两地理论时区数式中加减号的选用条件：如果所求区时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。
word完整版正午太阳高度的变化规律及其计算
正午太阳高度的变化规律及其计算1 •太阳咼度与正午太阳咼度太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为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。
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。
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，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° ，正午太阳高度角就相差多少度° 。
具体如下表:节气太阳直射点正午太阳咼度的纬度变化春分赤道赤道正午太阳咼度为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咼度为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咼度为90 ，由南回归线向南北两侧递减归纳太阳直射点所在纬度正午太阳咼度为90 ，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳咼度角越大，越远则止午太阳咼度角越小正午太阳高度的季节变化纬度地带正午太阳咼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之间的地区一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳咼度最大南北回归线上一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳咼度最大南回归线及其以南地区北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值ira如下图乙。
90°5°N阳30°—応_春分冬至夏至秋分冬至一年中同一纬度地区的正午太阳髙度随时间变化(北半球)3•正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H = 90°—环一S |。
太阳高度的分布规律及应用
例二 ： 近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多 的居民乔迁新居，居住条件和环境显著 改善。请读图3，运用以下公式及相关知 识回答。
①某地正午太阳高度的大小： 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，当地夏半年取正值，冬半年取负值。） ②tg35°≈0.7 tg45°＝1 tg60°≈1.732 （1）房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图3）， 某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光 线被南楼挡住。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是 （C） A．1个月 B．3个月 C．6个月 D．9个月 （2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋 在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高 度最高约为 （B） A．20米 B．30米 C．40米 D．50米
D
右图是北半球某地某日太阳视 运动图，当太阳位于A点时， 北京时间为6点。读图答题。
1．观察地点的地理坐标可能是（ C ） A．66°N，30°E B．46°N，150°W C．68°N，150°W D．70°N，30°E 2．此日该地太阳升起的方向（ A ） A．地平正北方向 B．地平东北方向 C．地平东南方向 D．地平正东方向
右图是某日北半球某纬线 上不同经度的太阳高度。 读图答题。
1.此刻，北京时间（ A ） A．3:20 B．9:20 C．15:20
D．21:20
2.此日，太阳直射点的纬度是（ C ） A．0° B．5°N C．15°N D．23°26'N
●
b
116.5 0E
3、太阳高度的日变化规律
（1）极点： 在极昼期间，极点上太阳 高度终日不变，其太阳高 度的大小等于太阳直射 点的纬度。
高考地理回扣基础微专题4 正午太阳高度的变化及计算
√ A.23°26′N B.20°N
C.23°26′S D.20°S 解析 结合图示信息知，夏至过后某日M地正 午太阳高度为90°，说明该地位于北回归线以 南附近。然后结合正午太阳高度的计算公式， 列方程后即可求得其纬度为20°N。
解析 答案
4.M地冬至日的正午太阳高度角为
√A.46°34′
比北京时间晚8分钟，经度比120°E偏西2°，所以该地的经度为118°E。
秋分日时集热板倾角为40°，可计算出秋分日该地正午太阳高度为50°，
太阳此时直射赤道，所以当地纬度为40°N，B项正确。
解析 答案
2.该小组拟设计一自动调控装置，通过电脑调控使集热板每天正午正对 太阳，以获得更多的太阳辐射能，则该集热板一年中调整角度为
专题三 回扣基础必须突破的24个微专题
微专题4 正午太阳高度的变化及计算
基础自查
1.正午太阳高度是指某地地方时为12时 的太阳高度。 2.决定正午太阳高度变化的原因是 太阳直射点的南北回归运动 。 3.正午太阳高度从 直射点向南北两侧递减。北半球夏至日，北回归线上 正午太阳高度最大；北回归线及其以北地区达一年中最大值； 南半球达 一年中最小值。北半球冬至日，南回归线上正午太阳高度最大；南回归 线及其以南地区 达一年中最大值；北半球达一年中最小值。南北回归 线之间， 太阳直射 时达一年中最大值。 4.某地正午太阳高度H＝90°－|α－β|，其中α为太阳直射点纬度，β为所 求地纬度(同纬取正值，不同纬取负值)。
A.90°
B.180°
C.23°26′
√D.46°52′
解析 要想最大限度的利用太阳能，要保持集热板与太阳光线垂直，集
热板一年中调整幅度等于正午太阳高度的变化幅度，40°N正午太阳高
极昼地点时太阳高度的计算
极昼地点时太阳高度的计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]极昼地点0时太阳高度的计算一、正午太阳高度(H)的计算在北半球极昼区的正午太阳高度为当地地方时12时太阳光线与当地地平线的倾角，此时太阳位于正南天空。
其计算方法与非极昼区一致：公式一：正午太阳高度H=90－两地间的纬度差即正午太阳高度H=90－（当地地理纬度±太阳直射点纬度）（“±” 的用法：当地地理纬度与太阳直射点纬度在同一半球时用“－”，不同半球则用“＋” ）二、最小太阳高度(h)的计算在北半球极昼区的最小太阳高度为当地地方时0时或24时太阳光线与当地地平线的倾角，即子夜时太阳高度，此时太阳位于正北天空（极点除外）。
可分极点、出现极昼的最低纬度和两者之间的地区三种情况。
1、 极点 在地球自转运动中，北极点不动，故太阳始终在正南天空且太阳高度 只有年变化而无日变化，即一日内最小太阳高度和最大太阳高度一样。
假设当日太阳直射点的地理纬度为x,则用公式一可得出：h=H=90－(90－x)=x推论一：如某地在一日内太阳高度保持不变，则该地一定位于极点，且太阳高度的大小与当日太阳直射点的地理纬度数值相等。
2、出现极昼的最低纬度 如图1：N 为北极，O 为地心，M （纬度为x ）为太阳直射点，则A 点为晨昏线与某纬线圈的切点，其所在的纬线就是当日出现极昼的最低纬度。
根据几何知识可知∠MOC＋∠AOB=90，即A 点的地理纬度为北纬（90°－x ）。
读图可知A 点此时的地方时为0时或24时，太阳位于正北方的地平线上，故其最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=90－〔（90－x ）－x 〕=2x 。
O A l 1 l 2 MC B N 图1推论二：出现极昼的最低纬度的最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=直射点纬度的2倍。
3、极点和出现极昼的最低纬度之间的地区如图2：N 为北极，O 为地心，M （纬度为x ）为太阳直射点，A （纬度为90-x ）为切点，P （纬度为y ）点为北半球出现极昼现象的某地与0时经线的交点， 1l 、2l 、3l 分别是过M 、P 、A 三点的太阳水平光线，它们相互平行。
2024届高考一轮复习地理教案(新教材人教版)：正午太阳高度的变化、四季更替和五带划分
课时11正午太阳高度的变化四季更替和五带划分一、正午太阳高度的变化1．太阳高度角和正午太阳高度(1)太阳高度角太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲中α所示)。
在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。
(2)正午太阳高度一日内最大的太阳高度(如图乙中H所示)，反映太阳辐射的强弱。
2．正午太阳高度的变化规律(1)请在上图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
答案(2)纬度变化规律同一天，正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两方降低。
①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两方降低，如图中c折线所示。
②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两方降低，如图中a折线所示。
③春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两方降低，如图中b折线所示。
(3)季节变化规律太阳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。
如图所示：特别提醒正午太阳高度(1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期，距直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。
(3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。
(4)极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。
二、四季更替和五带划分1．四季更替(1)成因(2)划分(以北半球为例)类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节过渡季节一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节气候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月2.五带划分(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)五带划分思考不同温度带的季节变化呈现出哪些特征？答案四季更替最明显的是温带。
热带地区有阳光直射现象，长夏无冬；寒带地区有极昼、极夜现象，长冬无夏，四季更替不明显。
1．正午太阳高度的计算方法公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。
极昼区太阳高度的相关计算
小议极昼区太阳高度的相关计算太阳高度（角）是太阳光线与当地地平线的倾角，某地太阳高度决定于该地太阳的视运动，地球运动过程中，除二分日外，太阳直射北（或南）半球，北（或南）极地区出现极昼，极昼区太阳整日不落，12时太阳高度角最大，即为正午太阳高度，0时或24时太阳高度角最小，即为子夜太阳高度。
我们在学习过程中经常会遇到极昼区内最大和最小太阳高度的相关计算，现以北半球出现极昼的某地为例来分析其计算方法（南半球的情况与此相同）。
一、正午太阳高度(H)的计算在北半球极昼区的正午太阳高度为当地地方时12时太阳光线与当地地平线的倾角，此时太阳位于正南天空。
其计算方法与非极昼区一致：公式一：正午太阳高度H=90－两地间的纬度差即正午太阳高度H=90－（当地地理纬度±太阳直射点纬度）（“±” 的用法：当地地理纬度与太阳直射点纬度在同一半球时用“－”，不同半球则用“＋” ）二、最小太阳高度(h)的计算在北半球极昼区的最小太阳高度为当地地方时0时或24时太阳光线与当地地平线的倾角，即子夜时太阳高度，此时太阳位于正北天空（极点除外）。
可分极点、出现极昼的最低纬度和两者之间的地区三种情况。
1、 极点 在地球自转运动中，北极点不动，故太阳始终在正南天空且太阳高度 只有年变化而无日变化，即一日内最小太阳高度和最大太阳高度一样。
假设当日太阳直射点的地理纬度为x,则用公式一可得出：h=H=90－(90－x)=x推论一：如某地在一日内太阳高度保持不变，则该地一定位于极点，且太阳高度的大小与当日太阳直射点的地理纬度数值相等。
2、出现极昼的最低纬度 如图1：N 为北极，O 为地心，M （纬度为x ）为太阳直射点，则A 点为晨昏线与某纬线圈的切点，其所在的纬线就是当日出现极昼的最低纬度。
根据几何知识可知∠MOC ＋∠AOB=90，即A 点的地理纬度为北纬（90°－x ）。
读O A l 1 l 2 M CBN 图1图可知A 点此时的地方时为0时或24时，太阳位于正北方的地平线上，故其最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=90－〔（90－x ）－x 〕=2x 。
正午太阳高度的变化规律和计算
交通规划
考虑太阳辐射对道路的影响，合 理规划道路走向和交叉口位置， 提高交通安全性和通行效率。
05
正午太阳高度的研究意 义
对地球科学的影响
地球自转和公转
正午太阳高度的变化与地球的自转和 公转密切相关，研究正午太阳高度有 助于深入了解地球的运动规律。
地球气候系统
正午太阳高度影响地球接收到的太阳 辐射量，进而影响地球的气候系统， 对全球气候变化研究具有重要意义。
正午太阳高度的变化规律和计算
目录
• 正午太阳高度的定义 • 正午太阳高度的变化规律 • 正午太阳高度的计算方法 • 正午太阳高度在生活中的应用 • 正午太阳高度的研究意义
01
正午太阳高度的定义
太阳高度角的定义
太阳高度角
指太阳光线与地面之间的夹角。
计算公式
太阳高度角 = 90° - （太阳赤纬 + 观测点纬度）。
城市规划
正午太阳高度的变化影响城市建筑采光和通 风，对城市规划建设具有指导作用。
谢谢观看
04
正午太阳高度在生活中 的应用
太阳能利用
太阳能热水器
利用正午太阳高度最大时的直射阳光，将热能转化为 热水的设备。
光伏发电
通过太阳能电池板将直射阳光转化为电能，为家庭或 企业提供电力。
太阳能烘干
利用太阳辐射热能，对农作物、食品等进行烘干处理。
建筑采光设计
01
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自然采光
利用窗户和天窗，将直射 阳光引入室内，减少人工 照明需求。
春季和秋季正午太阳高度适中，阳光照射角度适中，日照时 间适中，气温温和。
纬度变化规律
纬度越高，正午太阳高度越低，阳光照射角度越小，日照 时间越短；纬度越低，正午太阳高度越高，阳光照射角度 越大，日照时间越长。
新课标 高中地理——太阳高度课件
（2）通过该点的纬线即为此日太阳直射的纬线,其正 午太阳高度角为90 ° 如图，15°N为直射纬线，该纬线上所有点正午太阳高 度角皆为90度。如图A、D、J的正午太阳高度角为90°
3、经纬度大小的判读
计算纬度：直射经线上（正午）太阳高度角差＝纬度差 （因为直射经线上的太阳高度角是正午太阳高度角， 而正午太阳高度角相差多少度，纬度就相差多少 度。） 请问E点的纬度是多少？
1. 如右图所示的日期，下列地点：北京 （39°54′N），新加坡（1°N），汕头 （23°26′N），海口（20°N），正午太阳 C 高度角从大到小排列正确的是（ ）
A.新加坡、海口、汕头、北京
B.北京、汕头、海口、新加坡 C.汕头、海口、北京、新加坡 D.汕头、海口、新加坡、北京
正午太阳高度差 = 纬度差
等太阳高度线的判读和应用
若太阳直射赤道，则赤道上经度相差 度数等于太阳高度相差度数如图中AB两点
太阳高度差 AB ＝ 90° B A 经度差AB＝ 90°
0°
30 60
0° A M 30° 60° 90°
M′
23°26′N
图1中，M点和A点太阳高度角相差30度，A点在赤道上， 则M点和A点经度相差30度即经度差＝太阳高度角差
二、等太阳高度线图的判读
（一）等太阳高度线：把太阳高度相等的各点连 接成的线。（属于等值线的一种） （二）等太阳高度线图：用等太阳高度线反映某 一时刻太阳高度的全球分布状况图。
（其实质是以太阳直射点为中心的俯视图， 即以直射点为圆心的同心圆）
太阳直射点
A点为太阳直射点（直射点为昼半球的中 点），正午太阳高度为90度(此时全球太阳高度为 90度的只有一点),再以A点为中心，向周围辐射递 减，把太阳高度相同的点连成线，就会出现如图 中的很多同心但大小不等的圆的情况，把这幅图 投影到地面上，就成了左图的样子。
太阳高度计算
二、正午太阳高度角的实际应用
1.太阳能热水器倾角的调整
水箱
α+β=90° =90°
集热管 β
α
调 节 杆
例2.当地（42º N）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？
解：冬至日当地正午太阳高度α为 24º 34′ 冬至日当地正午太阳高度α 热水器集热管的倾角 β=90º —α α 即 β =90º —24º 34′ 24 =65º 26′
正午太阳高度角的计算及应用
1.正午太阳高度分布的基本规律是什么？
2.当地正午太阳高度最大值和最小值分别出现 在什么时候？
90 ① 60 ② ③
90 60
30
30
0Hale Waihona Puke 0N6030
0
30
60
S
正午太阳高度的分布规律
(2)正午太阳高度的时空规律总结 ①纬度分布规律： 春秋二分日：由赤道向南北两侧递减。 夏至日：由北回归线向南北两侧递减。 冬至日：由南回归线向南北两侧递减。 ②季节变化规律： 北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大 值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相 反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。
一、正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数) ) 例1.计算当地(大约42º N)在二分二至日时的正午太阳高度角。 ( )
夏至日：71º 26′ 冬至日：24 34 ′ 24º 24 二分日：48° 48° 48
计算后思考：当地一年中正午太阳高度角最大值和 最小值之间相差多少度？
图4-21
D.②④ D.②④
α
图4-21是我国北京某一窗户朝南的房屋和地球公转示意图。读图 回答下列问题： （1）地球公转到图中________位置时，正午射进屋内的阳光面 积可达一年中最大。 （2）地球从A公转到C位置时，正午屋内的光照面积的变化情况 是_________________________________。 （3）地球公转到B位置时，北京日出时刻太阳在________方向， 日落时刻太阳在________方向。 （4）一年中每日正午时刻该房屋的阴影朝向规律是 ________________________。
关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算
关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算[摘要]通过典型例题的分析，让学生学会有关太阳高度角的图形转换，掌握解决这类问题的基本规律和一般方法，培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力。
本文就如何利用题目提供的条件和信息——最大的太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）来推算太阳直射点和该地的纬度作详细分析。
在翻阅《中学地理教学参考》（2007年1、2合期）时，在第120页的“2007年高考地理模拟试题”时发现了一组关于“太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度关系”的“好题目”。
之所以说是好题目，一是因为太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度相互推算一直是教师教学和学生学习感觉难度较大的考点之一；二是因为这组题目对于培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力具有很好的作用。
现就这组题目，谈谈如何在教学中突破这一难点，使学生更易理解和掌握。
一、题目再现例题：图1表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断1-3题。
图11、该地的纬度位置是（）A．70ºN B．75ºN C．70ºS D．75ºS2、这一天，太阳直射点的纬度位置是（）A．15ºN B．20ºN C．15ºS D．20ºS3、当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（）A．120ºW B．经度0º C．60ºE D．经度180º二、分析思考关于题干中“某地一天”、“两个不同时刻”、“太阳光线与地面的夹角（即太阳高度）”和图1中“两个太阳高度”的信息提取和分析：（1）某地同一天中的太阳高度是处于不断变化之中，而图中反映的是某两个时刻的太阳光线——正南方向照射过来的和正北方向照射过来的。
（2）通过图示的分析，我们很容易得出这样的结论，既然该地全天都存在大于0º的太阳高度，那么该地必定出现了“极昼”现象，而且根据太阳高度的不断变化，可确定该地不在极点（极点的太阳高度全天都是不变的），因此该地必然在北极圈和极点之间。
太阳高度怎么计算
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。
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关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算
[摘要]
通过典型例题的分析，让学生学会有关太阳高度角的图形转换，掌握解决这类问题的基本规律和一般方法，培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力。
本文就如何利用题目提供的条件和信息——最大的太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）来推算太阳直射点和该地的纬度作详细分析。
在翻阅《中学地理教学参考》（2007年1、2合期）时，在第120页的“2007年高考地理模拟试题”时发现了一组关于“太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度关系”的“好题目”。
之所以说是好题目，一是因为太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度相互推算一直是教师教学和学生学习感觉难度较大的考点之一；二是因为这组题目对于培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力具有很好的作用。
现就这组题目，谈谈如何在教学中突破这一难点，使学生更易理解和掌握。
一、题目再现
例题：图1表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断1-3题。
图1
1、该地的纬度位置是（）A．70ºN B．75ºN C．70ºS D．75ºS
2、这一天，太阳直射点的纬度位置是（）A．15ºN B．20ºN C．15ºS D．20ºS
3、当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（）A．120ºW B．经度0º C．60ºE D．经度180º
二、分析思考
关于题干中“某地一天”、“两个不同时刻”、“太阳光线与地面的夹角（即太阳高度）”和图1中“两个太阳高度”的信息提取和分析：（1）某地同一天中的太阳高度是处于不断变化之中，而图中反映的是某两个时刻的太阳光线——正南方向照射过来的和正北方向照射过来
的。
（2）通过图示的分析，我们很容易得出这样的结论，既然该地全天都存在大于0º的太阳高度，那么该地必定出现了“极昼”现象，而且根据太阳高度的不断变化，可确定该地不在极点（极点的太阳高度全天都是不变的），因此该地必然在北极圈和极点之间。
（3）实际上此图中的这两条太阳光线还隐含了一个“地方时”的信息，即若该地是在北半球，则正南方照射过来的太阳光线应该表示正午（地方时12时）的太阳光线，因此该太阳光线与地面的夹角就是正午太阳高度（一天中最大的太阳高度）；若该地是在南半球，则正北方照射过来的太阳光线应该表示正午（地方时12时）的太阳光线，因此该太阳光线与地面的夹角就是正午太阳高度。
（4）图示中正南方的太阳光线和地平面的夹角（35º）比正北方的太阳光线和地平面的夹角（5º）要大。
因此我们很容易推知该地的正午太阳高度为35º，也就是地方时为12时出现的最大的太阳高度。
那么正北方的太阳光线和地平面的夹角——5º，就是一天中地方时为24时或0时的最小太阳高度。
一旦确定正北方的太阳光线是一天中地方时为24时或0时时，第3小题的时间计算也就很容易解决了。
（5）解答这一组题目要用到的一个规律是：“太阳直射点的纬度和能够出现极昼或极夜的最大范围的纬度的关系是互余”。
分析至此，解答这一组题目应该不难了，但是，如何利用题目提供的条件和信息——最大的太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）来推算太阳直射点和该地的纬度呢？下面就最大的太阳高度和最小太阳高度的推算方法分析如下。
三、规律方法
1、计算某地同一天最大、最小太阳高度必须先明确的几点规律：
（1）某地的最大太阳高度即正午太阳高度，也就是该地的地方时为12时，并且该地与太阳直射点（地方时也为12时）在同一经线上。
（2）某地的最小太阳高度即子夜太阳高度，也就是该地的地方时为24时或0时，并且该地所在经线与太阳直射点所在经线正相对，即经度差为180º。
（3）某地同一天太阳高度计算的通用公式：H=90º-纬度差，纬度差是某地与太阳直射点之间的纬度差。
2、图解讨论并推导某地和太阳直射点在同半球（即某地与太阳直射点都在北半球或都在南半球）和异半球（即某地与太阳直射点一个在北半球，另一个在南半球）时的最大太阳高度和最小太阳高度的计算公式。
设某地纬度为φ，太阳直射点的纬度为δ，H为最大太阳高度（正午太阳高度），h为最小太阳高度（子夜太阳高度），A为太阳直射点位置，B 为某地正午时位置，B1为某地子夜时位置。
（1）同半球时（以某地和太阳直射点同在北半球为例分析）。
第一种情况，当φ>δ时（如图2
① 根据太阳高度计算的通用公式可知：H=90º-正午纬度差，h=90º-根据图2可知：正午纬度差=弧AB=φ-δ子夜纬度差
=弧AB+弧BN+弧NB 1
=（φ-δ）+（90º-φ）+（=2*90º-φ-δ。
② 由①②分析可推知：
H=90º-（φ-δ），h=φ+δ-90º。
图2
第二种情况，当φ<δ时（如图3① H=90º-弧AB=90º-（δ- φ）。
② h=90º-（弧AN+弧N B 1）
=90º-（90º-δ+90º-φ） =φ+δ-90º
图3
（2）异半球时（以某地在北半球和太阳直射点在南半球为例分析）。
只有一种情况（如图4所示）：
① H=90º-弧AB=90º-（φ+δ）。
② h=90º-（弧AB+弧N B +弧N B 1） =90º-[（φ+δ）+（90º-φ）+（90=φ-δ-90º
图4
四、例题新解
结合上述分析，例题反映出来的情况应该是“同半球时（某地和太阳直射点同在北半球）的第一种情况”，因此第1、2题的解析如下： 1 S º S º S º
H=35º=90º-（φ-δ），h=5º=φ+δ-90º，将这两个式子相加即可计算得出δ=20º，将δ=20º代入两个式子中即可求得φ=75º。