太阳高度角的测定及应用—张永凤
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量是天文学和地理学中一项重要的测量活动，可以用来确定太阳在天空中的位置和高度，从而推断地球的位置和倾斜度，对于理解地球的运动和气候变化有着重要的作用。
下面是一个关于太阳高度角测量的研究案例，介绍了测量方法和实验结果。
研究目的：通过测量太阳高度角，了解太阳在不同季节、不同时间的运动轨迹，研究其对地球气候变化的影响，并比较实测结果与理论预测的差异。
研究方法：1. 实验仪器及材料：太阳高度角测量仪、测量板、望远镜、光度计、计时器等。
2. 实验地点：选择一个开阔平坦的地方，确保没有遮挡物阻碍太阳的光线。
3. 实验步骤：a. 在测量板上标上垂直线，作为垂直标尺。
b. 在垂直标尺上进行细分，用来读取太阳高度角的刻度。
c. 将太阳高度角测量仪安装在测量板上，并校正仪器的水平度。
d. 使用望远镜观测太阳，调整仪器角度，使太阳的光线通过仪器的狭缝。
e. 使用光度计测量太阳通过仪器的强度。
f. 使用计时器记录测量的时间。
g. 根据仪器上的刻度，读取太阳的高度角。
h. 按照一定的时间间隔，重复上述步骤，测量太阳在不同时间的高度角。
4. 数据处理：将实测太阳高度角与理论预测值进行比较，计算差异和误差，并分析原因。
实验结果：根据测量数据，可以绘制太阳高度角随时间变化的曲线图。
根据实测结果和理论预测进行比较，如果实测结果接近理论预测，说明实验测量方法和仪器具有较高的准确性和可靠性。
如果实测结果存在较大误差，则需要分析原因，比如测量仪器的精度、环境因素等可能对实测结果产生影响的因素。
结论：通过对太阳高度角的实测和分析，可以了解太阳的运动轨迹，研究其对地球气候变化的影响。
通过与理论预测值的比较，可以评估实验测量的准确性和可靠性，并分析导致误差的原因。
这项研究对于深入理解地球的运动规律和气候变化有着重要的意义。
太阳高度角的测定及应用
活动过程
④秋分日及其前后，当竹竿 的影子与直线OC重合的时 刻，记下此时刻的北京时间 （设为T，单位为小时）， 并测量此时竹竿影子（设为 a）; ⑤利用下列公式进行计算： 正午太阳高度=arctanb/a， 当地经度=120°-（T-12） ×15，当地纬度=90°arctanb/a。
A b C a O
3、合理安装雨棚和热水器
在扎鲁特 (120°E，45° N)安装一台太阳能热水器，为了获得 最多的太阳光热，提高利用效率，那么日照图与热水器安装方 式搭配合理的是：为了获得最好的光热效果，热水器的集热管 必须与太阳光线直，这样就必须符合：正午太阳高度角 + 集热 管与地面（楼面）倾角=90゜。不同的季节,正午太阳高度不同， 则太阳能热水器的集热管与地面（楼面）倾角也不同，所以在 安装时最好设计成支架可以伸缩的装置,使可调角度在约47゜ （即冬至时68゜26′—夏至时21゜34′=47゜08′） 在实际生活中除太阳能热水器外，塑料大棚、玻璃温室的采光 面角度调整也相同。
二、正午太阳高度角的应用
4、农业生产中运用
在种植业中，间作、套作有利于充分利用土地和气候资源，提 高复种指数，增加农业总产量，并可争取农时，利用蔬菜多品 种均衡供应。在农业生产中，人们已经了解作物旺盛生长阶段 对光合有效辐射能的利用率可达5%，而在幼苗期还不到0.1%， 作物的间作、套作可充分利用不同太阳高度的入射光，有效地 利用太阳辐射能。农户们可以在玉米行中间（套）南瓜或豇豆， 在小麦或蚕豆行中间作芥菜（或早熟南瓜、西瓜）等。在城市 远郊或经济作物区利用幼龄果园（或桑园）的株、行间栽培植 株较矮的蔬菜或在树龄较大的落叶果园或桑园于落叶期间间作 耐寒的晚熟蔬菜等，会获得更好的收益的。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例一、活动目的太阳高度角测量活动是一项非常有趣且有教育意义的活动。
通过这次活动，可以让学生们了解太阳高度角的概念，并通过实际测量与计算，深刻理解太阳高度角对太阳辐射和气候变化的影响。
这次活动也可以培养学生的观察力、分析能力和实践能力。
二、活动对象这次太阳高度角测量活动适合中学高年级的学生参与，特别是物理、地理和环境科学方向的学生。
通过这次活动，学生们可以更好地理解地球自转和公转对太阳高度角的影响，并通过实际操作加深对这些理论知识的理解。
三、活动准备1. 教师需要提前准备好测量太阳高度角的工具，例如倾斜角仪、测量杆等。
2. 需要提前选择好进行测量的地点，最好是在一个没有高楼和遮挡物的地方，确保能够直接测量到太阳的高度角。
3. 教师需要对测量过程进行试验和演练，确保学生们可以熟练地进行测量过程。
四、活动流程1. 介绍太阳高度角的概念和影响在活动开始前，教师需要向学生们介绍太阳高度角的概念，即太阳在天空中的高度角度。
并且要向学生们解释太阳高度角对太阳辐射和气候变化的影响，让学生们了解到太阳高度角的重要性。
2. 进行测量在确定好测量地点后，学生们可以开始进行太阳高度角的测量。
他们可以通过倾斜角仪和测量杆来测量太阳的高度角，并记录下测量结果。
3. 数据分析学生们需要将测量结果整理成表格或图表，并进行数据分析。
他们可以通过计算平均值、绘制图表等方式来分析数据，了解太阳高度角的变化规律。
4. 结果讨论学生们可以根据数据分析的结果，进行讨论和总结。
他们可以探讨太阳高度角的变化原因，以及太阳高度角对气候和地球环境的影响。
他们也可以讨论如何利用太阳高度角的知识来解决实际问题，比如太阳能的利用等。
五、活动评价通过这次活动，学生们可以深入了解太阳高度角的概念和影响，增强他们对科学知识的理解和应用能力。
这次活动也可以培养学生的实践能力和团队合作精神。
教师可以通过学生们在测量和分析过程中的表现，以及他们的讨论和总结结果来对学生们的学习情况进行评价。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量活动是一项基本的几何测量实验，用于测量太阳在天空中的高度角。
该实验可以帮助学生了解太阳的运动规律以及地球的地理位置与季节变化之间的关系。
本文将介绍一个太阳高度角测量活动的研究案例。
一、活动目标1. 了解太阳高度角的概念，并学会如何测量太阳高度角；2. 掌握测量工具的使用，如测量仪器、经纬仪等；3. 培养学生观察、记录、分析和解决问题的能力；4. 培养学生的科学探究精神和实验能力。
二、活动步骤1. 引入活动：通过图片、实物或视频等方式向学生介绍太阳的高度角概念，并解释太阳高度角与地理位置、季节变化之间的关系；2. 实施测量：组织学生进行太阳高度角的测量活动。
活动可以分为室内预测测量和室外实际测量两个阶段。
（1）室内预测测量：让学生根据自己所在地的纬度、经度以及日期等信息，使用经纬仪或在线工具预测当天太阳的高度角，并记录预测值；（2）室外实际测量：根据预测值，学生在指定的时间段选择一个开阔的地方进行实际测量。
学生可以使用经纬仪或自制的简易仪器进行测量，并记录实际值；3. 数据分析与讨论：学生将实际测量值与预测值进行比较，并分析测量误差的原因。
学生可以讨论太阳高度角在不同地理位置和季节中的变化规律；4. 结果展示：学生将测量结果整理成报告、海报或展示册等形式，展示给其他同学、老师或家长。
三、评价方法1. 实验报告：学生编写太阳高度角测量的实验报告，包括实验目的、步骤、结果分析等内容；2. 数据记录：学生记录测量过程及结果的准确性、完整性和清晰性；3. 数据分析：学生详细分析实测和预测的太阳高度角数据，包括误差分析和变化规律等；4. 参与度：学生积极参与实验，与同学合作进行测量，保证实验的顺利进行；5. 组织能力：学生能够组织和整理实验数据、记录和结果，并用合适的方式展示给其他人。
通过这个太阳高度角测量活动的研究案例，可以培养学生的观察、实验和科学探究能力，提高学生的实际动手能力和科学思维水平。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动是一项有趣而实用的课题研究。
该研究旨在探究太阳在不同时间
和地点的高度角变化，并结合实际测量数据分析其影响因素。
首先，进行实地观察。
在不同的时间和地点，观察太阳的位置和高度角，记录数据。
然后，结合经纬度、时区及节气等因素对数据进行分析，找出太阳高度角的变化规律。
例如，根据阳历时间和地点经纬度计算太阳的高度角。
结合实际观测中的数据，分析太阳高
度角与时间、地点、季节、云量等因素的关系以及变化趋势。
此外，还可以引入气象数据，如温度、湿度等，探讨其与太阳高度角的相关性。
在课题研究中，还可以引入无人机和物联网等现代科技手段。
利用无人机进行空中观测，获取更全面、更准确的太阳高度角数据。
将数据上传至物联网平台，进行数据分析和
应用，如气象预测、智能农业、环境监测等领域。
除了理论探究，太阳高度角测量活动还可以进行实践应用。
如建立太阳能发电站时，
需要考虑太阳高度角对发电量的影响，可以利用课题研究中的数据和分析结果，优化发电
站的布局和设备安装，提高发电效率。
总之，太阳高度角测量活动是一项具有多种研究和应用价值的课题。
通过观察、记录、分析，不仅可以深入了解太阳在不同时间和地点的高度角变化规律，还可结合现代科技手
段实现实践应用。
此外，该课题还有助于提高学生的观察能力、数据分析能力和创新意
识。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例一、研究背景太阳高度角是指太阳光线与地平线的夹角，是影响太阳辐射强度的重要因素，也是地球科学、气象学、地理学等多个学科领域中的重要参数。
太阳高度角的测量对于太阳能利用、天文观测、气象预报等方面都具有重要意义。
对太阳高度角的测量方法和应用进行研究，对于推动太阳能利用以及相关学科领域的发展有着深远的影响。
二、研究目的本研究旨在通过开展太阳高度角测量活动课题研究案例，探索太阳高度角的测量方法及其在实际应用中的意义和价值，提高学生对太阳高度角的认识和应用能力，培养学生综合运用知识解决问题的能力，激发学生对科学研究的兴趣，促进学生的科学素养和创新能力的提升。
三、研究内容1. 太阳高度角的概念和意义：介绍太阳高度角的定义、测量方法和应用价值。
2. 太阳高度角测量活动设计：设计太阳高度角测量活动的内容、流程和方法。
包括测量工具的选择、实验步骤的设计和数据记录等。
3. 太阳高度角测量活动实施：开展太阳高度角测量活动，通过实地观测和实验操作，测量太阳在不同时间和地点的高度角，并记录相关数据。
4. 数据分析和结果总结：对测量所得数据进行分析，总结太阳高度角的变化规律和影响因素，探讨太阳高度角在不同应用领域中的作用和意义。
四、研究方法1. 文献资料法：查阅相关文献、资料，了解太阳高度角的概念、测量方法和应用研究进展。
2. 实地观测法：选取不同时间和地点，进行太阳高度角的实地观测，测量太阳在不同位置的高度角。
3. 数据分析法：对观测所得数据进行统计分析，总结太阳高度角的变化规律和影响因素。
五、研究意义1. 对教学的意义：太阳高度角测量活动可以帮助学生理解太阳高度角的概念和测量方法，培养学生的实地观测和实验操作能力。
2. 对学科建设的意义：太阳高度角测量活动可以促进地理学、气象学、环境科学等学科领域的交叉融合和发展。
3. 对社会的意义：太阳高度角测量活动可以增强学生对于太阳能利用的认识和理解，培养学生的环保意识，推动可再生能源的发展和利用。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例
本研究案例旨在探究太阳高度角的测量方法，通过实际操作来深入了解太阳高度角的概念和测量技巧，提高学生的科学实践能力和研究能力。
一、研究目的
二、实验设备和材料
1、黄卡纸片；
2、直尺；
3、量角器；
4、日晷；
5、实验记录表。
三、实验步骤
1、准备工作
将黄卡纸片剪成一条宽约1cm的条，长度约为10cm。
2、测量垂线高度
将一张直尺竖立在平地上，使直尺平行于地面，调整直尺位置，使其刚好与阳光产生垂直，此时阳光会投射在直尺上。
用黄卡纸片遮住阳光的阴影区域，将卡纸滑动到直尺上直射阳光的部分，在直尺上标出卡纸上缘部位的高度，即为垂线高度H。
3、测量太阳高度角
以地面上的南北方向为基准线，将量角器调整至日晷标尺所指示的时刻（如，太阳高度角为中午时刻的太阳高度角为90度），此时将量角器中心点对正北面，即可通过量角器读取太阳的高度角度数（如，中午时刻的太阳高度角为90度）。
4、数据记录
将测得的数据记录在实验记录表中，包括垂线高度H和太阳高度角度数。
四、实验结果及分析
通过本实验的测量数据，学生们可以得到在阳光直射时的垂线高度H以及太阳高度角
度数，从而了解到太阳在不同时刻的高度角度数的变化规律，掌握太阳高度角的测量技巧，同时提高了学生们的科学实践能力和研究能力。
五、实验的拓展应用
1、可以通过测量太阳的高度角度数来预测天气；
2、可以通过太阳高度角的变化规律来研究太阳与地球运动的关系；
3、通过日晷的应用，可以设计出更加精准的时间计量器。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量是一项天文观测中重要的活动，也常常被应用于地理测量、气象学和航海学等领域。
下面是一个关于太阳高度角测量活动的研究案例，探讨了该活动的目的、方法和实施过程。
一、研究目的太阳高度角测量的主要目的是测量太阳在天空中的高度角，从而推算出地球的纬度，进一步为地理测量和导航提供基础数据。
二、研究方法1.准备工作要准备一个可以准确测量角度的仪器，如经纬仪、测角仪或者反射式望远镜；需要计算出太阳的观测时间和地点。
2.测量过程选定一个观测的地点，并确保周围没有任何遮挡物，以保证能够获得太阳的准确位置。
使用仪器观测太阳，并记录下仪器的读数和观测时间。
3.数据处理根据观测到的角度和时间，可以使用天文学中的相关公式计算出太阳的高度角。
然后，根据高度角和时间的变化来确定地球的纬度。
三、实施过程以某高中地理课堂上的太阳高度角测量活动为例，该活动的实施过程如下：1.教师准备教师首先要对太阳高度角测量活动进行充分的准备，包括准备适当的观测仪器、计算太阳的观测时间和地点，并准备好相关的教学材料。
2.理论讲解教师在课堂上向学生讲解太阳高度角的概念、测量的重要性以及测量方法。
通过示意图和实物展示，让学生了解测量过程的步骤和注意事项。
3.实地观测教师组织学生前往学校的开阔地方进行实地观测。
在观测点附近选择一个合适的位置，确保观测到太阳的位置不受遮挡。
4.测量和记录学生使用经纬仪或测角仪观测太阳，并记录仪器的读数和观测时间。
6.总结和报告学生根据实地观测和计算的结果，撰写实验报告，总结太阳高度角测量的目的、方法和结果，并分享自己的体会和收获。
通过以上的实施过程，学生可以亲身参与太阳高度角的测量活动，通过实践来加深对相关概念和原理的理解，提高观测和数据处理的能力，同时培养学生的合作和团队意识。
还可以通过数据处理和讨论环节来促进学生的思维和分析能力的提升。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例摘要：本文以太阳高度角测量活动为例，研究了如何通过实际操作提高学生的观察力和实验技能，促进学生的科学探究能力和创新思维。
通过对太阳高度角实验的引导，学生不仅能够掌握测量太阳高度角的基本方法，还能够了解太阳角度与时间、地理位置等因素的关系，有助于学生对地球的认识和理解。
关键词：太阳高度角；实验教学；科学探究。
1. 前言2. 实验设计本次实验旨在通过测量太阳在不同时间和地点的高度角，了解太阳角度与时间、地理位置的关系，巩固学生对太阳运动规律和地球形状的理解。
太阳高度角是地球表面某一点上太阳直射线与该点到水平面的夹角。
太阳高度角的大小取决于太阳的位置、地球自转和地球公转等因素。
通过对太阳高度角的测量，可以确定太阳的位置及其运动规律，反推出地球自转和公转等参数。
（1）准备测量工具：瞄准器、量角器、测量尺、时钟等；（2）找到测量点：选取一个开阔的场所，如操场、阳台、屋顶等；（4）测量太阳高度角：在设定时间（如每小时一次）使用瞄准器和量角器测量太阳的高度角，并用测量尺测量太阳高度角的长度；（5）记录实验数据：记录每次测量的时间、太阳高度角和地理位置等信息。
（1）操作规范，注意安全；（2）仪器校准准确，数据记录清楚；（3）积极思考，多角度观察，深度探究。
3. 实验效果4. 总结太阳高度角实验是一项常用的物理测量实验，通过实验可以了解太阳运动规律和地球形状等重要参数，深化学生对天文现象的认识。
在实验中，学生不仅掌握了基本实验方法，还培养了科学探究能力和创新思维能力，有利于学生在未来的科学研究和实践中更好地运用物理学知识。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量活动是一种基于实地测量的自然科学教育活动，旨在让学生通过实际操作，认识太阳高度角的概念和测量方法，深入理解天文学中的基本概念，提高学生的科学素养和实践能力。
一、活动准备1.人员：活动主要针对初中高中的学生群体，需有一名活动策划人员和若干名指导教师。
2.场地：选择适合进行露天活动的场地，最好能够观测到太阳，如学校的操场、校园周边的公园等。
3.设备：必备设备包括直尺、量角器、指南针等，可以借助测量软件辅助测量，如天球仪软件等。
建议教师提前准备好所需设备，并向学生进行操作指导。
4.时间：太阳高度角测量活动一般在晴朗天气下进行，最好选择太阳高度角最大的时刻进行测量，如上午10点至中午12点、下午2点至下午4点等。
二、活动流程1.理论知识讲解：教师向学生简要介绍太阳高度角的概念，阐述测量方法，并介绍指南针、直尺、量角器等设备的使用方法。
2.实地测量：在选定的场地里，学生根据讲解和操作指导，进行实地测量。
测量时需注意保持设备平稳，并利用直尺和量角器相互配合，保证测量精度。
3.测量结果处理：学生根据测量结果，利用相关公式计算太阳高度角，探讨其中的相关知识点。
4.讨论分析：学生围绕太阳高度角测量的原理、方法、误差等问题进行讨论，进行收获分享，并探讨天文学与日常生活的联系。
三、评估方法1.观察记录评估：教师通过实地观察和记录学生的操作过程和结果，评价学生的实践能力和操作技巧。
2.测量结果分析：学生根据测量结果进行数据分析和处理，并给出综合分析与解释，教师根据学生的分析结果和讨论成果，评价学生的理解和分析能力。
3.活动总结评估：在活动结束后，教师与学生进行活动总结和反馈，了解学生的收获和进步，加深学生对太阳高度角等相关知识点的理解和认知。
四、活动效果通过太阳高度角测量活动，学生不仅掌握了天文学领域的知识，更锻炼了自己的实际操作能力，提高了自身的科学素养和实践能力。
此外，这种活动也有助于激发学生对自然科学的兴趣，进一步加深学生对自然规律和物理学原理的理解和认知。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量活动是一种常见的地理和天文测量活动，它可以帮助学生理解太阳在不同时间和地点的高度变化以及与地球的运动之间的关系。
以下是一个关于太阳高度角测量活动的研究案例。
研究目的：通过太阳高度角测量活动，研究学生对太阳高度角的理解和测量技能，并探讨他们的学习成果。
通过实地测量太阳高度角，提高学生对地理和天文知识的兴趣和理解。
研究方法：1. 实地观察和测量：在一个晴朗的日子，学生们分成小组前往户外进行太阳高度角的测量。
每个小组需要选择一个固定的测量点，记录测量点的经纬度和海拔高度。
在一天中的不同时间，使用合适的测量工具（如纸板半圆仪）测量太阳的高度角，并记录结果。
2. 数据收集和分析：学生们收集和记录测量结果，并使用软件或计算器计算出每个测量点的太阳高度角。
他们可以使用这些数据绘制成图表或曲线来表示太阳高度角的变化。
3. 讨论和分析：学生们根据测量结果进行讨论和分析，讨论太阳高度角的变化规律以及与地球运动之间的关系。
他们可以探讨太阳高度角的变化与纬度、季节、时间和地球自转等因素之间的关系，并提出自己的理解和观点。
4. 学习成果评估：通过问卷调查、小组讨论和个人陈述等方式，评估学生对太阳高度角的理解和测量技能的掌握程度。
学生们也可以根据自己的学习成果和体会，撰写一份反思报告。
结论：太阳高度角测量活动是一种有效的教学方法，可以帮助学生理解太阳高度角的变化规律和与地球运动之间的关系。
通过实地测量和数据分析，学生们的学习成果得到了提高，并对地理和天文知识产生了浓厚的兴趣。
这种活动可以在地理、天文学科的教学中广泛应用，并为学生提供实践和探索的机会。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量活动是一项用来研究太阳高度角变化规律的实地观测活动。
通过测量太阳高度角的变化，可以了解太阳在天空中的运动和地球的自转情况。
本研究案例选择在一个晴朗的夏日进行，以保证观测到太阳高度角的变化。
活动准备：1. 确定测量地点：选择一个开阔的区域，避免有高楼或树木遮挡太阳。
2. 准备仪器：- 罗盘：用于确定朝向，以便准确测量太阳高度角。
- 三脚架：用于固定测量仪器以保持稳定。
- 测量仪器：可以使用有刻度的倾斜仪或倾角仪等来准确测量太阳高度角。
- 计时器：用于准确测量太阳高度角的变化。
- 笔记本和笔：用于记录测量数据。
活动步骤：1. 测量位置设置：在测量地点选择一个固定的位置，设置三脚架，并将测量仪器放在三脚架上，保持稳定。
2. 朝向测量：使用罗盘确定测量仪器朝向，使其正对太阳。
3. 调整测量仪器：根据测量仪器的说明书，调整测量仪器的刻度，使其与太阳高度角的变化相对应。
4. 开始测量：在太阳升起的时候开始测量，通过测量仪器记录太阳高度角的数值。
5. 定时记录：在10分钟、20分钟、30分钟等等固定时间间隔，记录太阳高度角的数值。
6. 活动结束：当太阳西沉时，活动结束。
收集测量数据和记录的笔记。
活动结果分析：根据测量数据和记录的笔记，可以绘制太阳高度角随时间变化的图表。
通过图表的分析，可以得出以下结论：1. 太阳高度角呈现逐渐升高，然后逐渐下降的变化趋势。
2. 太阳在中午时达到最高点，此时太阳高度角最大。
3. 太阳高度角的变化速度在中午时较快，在早晨和傍晚时较慢。
研究结论与启示：通过太阳高度角测量活动的研究，我们可以得出以下结论和启示：1. 太阳高度角的变化是由于地球自转和太阳光线入射角度的变化引起的。
2. 太阳高度角的变化对地球上的气候、季节和生态环境等方面有着重要的影响。
3. 通过测量太阳高度角，我们可以了解太阳在空中的运动轨迹和地球自转的情况。
4. 进一步研究和分析太阳高度角的变化规律，可以为天文学、气象学、地理学等学科提供重要的依据和数据。
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例一、活动背景太阳高度角是指太阳相对于地球表面的高度角度，它对太阳能的收集和利用具有重要的作用。
通过测量太阳高度角，可以了解太阳的位置、时间和角度变化规律，为太阳能的利用提供重要的参考信息。
太阳高度角测量还可以帮助我们更加深入地了解日地关系、季节变化等自然现象。
在学生中开展太阳高度角测量活动，既可以引起学生对自然界的兴趣，增强他们对科学知识的探求欲，也可以通过实践操作增加学生对科学原理的理解和掌握。
开展太阳高度角测量活动对学生的科学素养提升及科学教育的促进具有积极的意义。
二、活动目的通过太阳高度角测量活动，旨在使学生1. 了解太阳高度角的定义及其测量方法；2. 学习使用仪器进行太阳高度角测量，提高实际操作能力；3. 了解太阳高度角的变化规律，理解日地关系及季节变化等自然现象；4. 培养学生的观察、记录和分析能力，提高科学素养；5. 增强学生对太阳能的认识和兴趣，引导他们积极参与节能减排等实际行动。
三、活动内容1. 理论学习：教师向学生介绍太阳高度角的概念、定义、测量方法以及太阳高度角的变化规律等相关知识。
2. 仪器使用：学生学习使用测量太阳高度角的仪器，如测角仪、望远镜等，掌握操作技能。
3. 实地测量：学生分组前往学校或周边地区的开阔场地进行太阳高度角的测量实践操作，记录测量数据。
4. 数据分析：学生回到教室对测量所得数据进行整理、统计和分析，探讨太阳高度角的变化规律以及与季节关系的讨论。
5. 结果展示：学生展示他们的测量数据、分析结果和对太阳高度角的认识，交流讨论，共同总结活动成果。
四、活动要求2. 学生积极参与实地测量，认真记录数据，保证测量的准确性。
3. 学生团队合作，共同分析和讨论测量数据，总结规律，形成结论。
4. 学生要求积极参与结果展示环节，表达个人见解，并与他人进行交流讨论。
五、活动评价1. 学生在活动中的积极参与度；2. 学生对太阳高度角知识的掌握程度；3. 学生对实际操作的掌握程度；4. 学生对太阳能及节能减排等实际问题的认识和思考能力。
太阳高度角的测定及应用—张永凤32页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
太阳高度角的测定及应用—张永凤
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
太阳高度角测量活动课题研究案例
太阳高度角测量活动课题研究案例太阳高度角测量活动是一种帮助学生了解太阳角度变化规律的实地观测活动。
以下是一个1000字的研究案例，介绍了如何设计和实施这个活动：研究题目：太阳高度角测量活动对学生理解太阳运动规律的影响研究研究背景：太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角，它的变化对地球上的季节和时间有着重要的影响。
但在学校教育中，太阳运动规律的教学多以书本和幻灯片为主，缺少实地观察的机会。
本研究将通过太阳高度角测量活动，提供学生亲身感受太阳运动规律的机会，并了解该活动对学生学习效果的影响。
研究方法：1. 实施对象：选择一所中学的两个七年级班级作为实验组和对照组。
2. 实施步骤：a. 实验组：组织学生进行太阳高度角测量活动。
活动包括两个阶段：i. 理论知识讲解：通过讲解太阳高度角的基本概念、测量方法和变化规律，使学生了解活动的背景和目的。
ii. 实地观测：带领学生到室外场地，使用测量仪器或简单的测量工具，测量太阳的高度角，并记录测量结果。
b. 对照组：继续按照传统教学方法进行教学，没有参与太阳高度角测量活动。
3. 数据收集和分析：a. 针对两个班级的学生，分别设计调查问卷，收集学生对太阳高度角测量活动的反馈和理解程度。
b. 对实验组学生的测量结果进行统计和分析，以了解学生对太阳高度角变化规律的理解情况。
c. 对两个班级的学生成绩进行对比分析，以了解太阳高度角测量活动对学生学习效果的影响。
预期结果：预计通过太阳高度角测量活动，学生能够更好地理解太阳运动规律，提高他们对于太阳高度角变化规律的认识。
相比对照组，实验组学生的学习效果将会有所提高。
研究限制与改进方向：由于时间和资源的限制，本研究只选择了一所学校的两个班级作为样本。
后续研究可以扩大样本规模，增加参与学校和班级的数量，以更全面地了解太阳高度角测量活动的效果和影响。
可以进一步细化调查问卷，对学生的认知水平、学习能力等进行更详细的调查和记录，以更加准确地评估太阳高度角测量活动对学生的影响。
太阳高度角的测量实践活动
太阳高度角的测量实践活动——-太阳高度角及经纬度的测量一、课题准备：人员准备：研究性学习小组共分为四组，每组独立操作人员分工：组内成员分别担任记时、测量、记录、计算工作，最后由集体完成绘图任务和对测量结果进行分析并且得出结论. 器材准备：每组准备红色和黄色毛线两段，各长2米;卷尺一把，大头钉四枚,直立杆一根，科学计算器一台，机械手表一块，铅笔及书写用笔等. 二、观测地点：首峰中学操场。
三、测量方法：1．利用手表确定方向标定南北方向、（方法是：先把手表放平,以时针所指时数（以每天二十四小时计算）的折半位置对向太阳，表盘上“12"这个数的指向，就是北方。
）比如，我们在某地上午八时判定方位,其折半位置是4，即以表盘上的“4”字对向太阳，“12”的指向就是北方;若在下午二时四十分（即十四时四十分)判定,应以“7∶20”对向太阳。
红色毛线代表南北方向,将它近似看作经线。
用铁钉固定红色毛线的两端,取其中间点,过该点利用量角器标定东西方向，用黄色毛线依据东西方向标定纬线.2．测量标杆的长度H，单位为CM，在已标定的经线和纬线之中间，立一直立杆；3．以固定的时间间隔（每3分钟为一个单位时刻)测量标杆的影长L，单位为CM4填写下表（1）5．观测日期：2010 年12 月22 日6．观测地点：首峰中学操场7．人员分工：8．各组依据标杆的长度和影子的长度，设计直角坐标系的纵轴单位值，在下图上绘制标杆影子长度随时间的变化曲线9．各组依据计算出的各时刻的太阳高度角,设计直角坐标系的纵轴单位值，在下图上绘制太阳高度角随时间的变化曲线四、实践结论1 根据所学知识讨论并分析推断标杆的影子长度在一天中的变化规律和太阳高度角在一天中的变化规律。
执笔（姓名）：书写时间：2 根据你的测量结果，找到正午太阳高度, 计算校园的经纬度, 并写出计算方法及结果过程及原理. 查出顺德的实际经纬度,比较误差,并写出误差分析3 写出实践感受及改进方法。
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测量楼间距
测量楼高
通过测量楼间距是 m，楼高是 m，楼距与楼高的 余切是 ；根据公式A=h· cot21°34′ ，那么可以得出 结论此教师宿舍楼楼间距的设计 合理的。
3、合理安装雨棚和热水器
正午太阳高度角，在设计城市居室日照状况中越来越 广泛应用。若在扎鲁特旗（约北纬45度）的某房屋正 南窗户上安装一雨棚，为了保证房内良好的光照条件， 雨棚的最佳宽度为多少? 这就要利用正午太阳高度角 来指导雨棚安装等。根据要求可知：当正午太阳高度 为最大时，雨棚仍不遮挡房内阳光，这时雨棚宽度为 最佳宽度，即：太阳直射在北回归线，45゜N 与直射 点的纬距为45゜一23゜26′=21゜34′，所以H大=90゜一 21゜34′=68゜26′。若雨棚离上窗框距离为h=60CM,则 雨棚最佳宽度为L= hctg68゜26′ 。
研究课题：
正午太阳高度角的测定及应用
指导教师：张永凤 参与学生：扎鲁特一中 高一（）班地理兴趣小组
简要背景说明：
长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳
能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳 表面发出的全部能量的二十亿分之一左右， 这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍， 可谓取之不尽，用之不竭。在我国，太阳能 的利用也一直是最热门的话题，扎鲁特旗是 否有利于发展太阳能？怎么发展？
活动过程
④秋分日及其前后，当竹竿 的影子与直线OC重合的时 刻，记下此时刻的北京时间 （设为T，单位为小时）， 并测量此时竹竿影子（设为 a） ; ⑤利用下列公式进行计算： 正午太阳高度=arctanb/a， 当地经度=120°-（T-12） ×15，当地纬度=90°arctanb/a。
A b C a O
活动纪录
太阳从正南照过来的时间（即扎旗的地方时12：00）分别为北京 时间2011年9月22日12:15、2011年9月23日12:15、2011年9月24日 12:16，测量数据纪录如下表： 活动时间 竹竿长度b 竹竿影长a b/a 11年9月22日 12:15 158 158 1 11年9月23日 12:15 158 158 1 11年9月24日 12:16 158 158.1 1
研究课题：
正午太阳高度角的测定及应用
研究目的：
1、太阳能源广泛存在，又一种可持续利用的清洁能源， 是人类寻求社会持续发展的过程中，可充分利用不可 忽视一种的资源。 2、在实际生活中广泛推广应用太阳能，比如：太阳灶、 太阳能热水器、塑料大棚的角度、楼高与楼距的比例 等都涉及到正午太阳高度知识。 3、提高自身的社会实践能力，并学以致用。
3、合理安装雨棚和热水器
在扎鲁特旗 (120°E，45° N)安装一台太阳能热水器，为了获 得最多的太阳光热，提高利用效率，那么日照图与热水器安装 方式搭配合理的是：为了获得最好的光热效果，热水器的集热 管必须与太阳光线直，这样就必须符合：正午太阳高度角 + 集 热管与地面（楼面）倾角=90゜。不同的季节,正午太阳高度不 同，则太阳能热水器的集热管与地面（楼面）倾角也不同，所 以在安装时最好设计成支架可以伸缩的装置,使可调角度在约47
活动过程：
正午太阳高度角的测量（地点1）
①在秋分日前一天，在平坦开阔的空地垂直树立竹竿，并测量 竹竿在地上部分的长度（设为b） ②以竹竿所插点（图中O点）为圆心，于上午9时在地面上画一 个半径略短于当时杆影长的半圆。
活动过程
③当上午标杆的影端落在圆周 ③当上午标杆的影端落在圆周上时，标记为 A点；下午标杆 的影端又落在圆周上时，再标记为B点；将A、B两点连成 直线，取其中点C，将中点与圆心连成直线OC。
゜（即冬至时68゜26′—夏至时21゜34′=47゜08′） 在实际生活中除太阳能热水器外，塑料大棚、玻璃温室的采光 面角度调整也相同。
二、正午太阳高度角的应用
4、农业生产中运用 在家禽养殖中，太阳光是促进雏鸡下常生长。发育， 产蛋鸡产蛋、繁殖等不可缺少的环境因素。太阳光有 很好的杀菌作用，是鸡场环境净化的有效杀菌剂。扎 鲁特旗地处北半球，鸡舍方位朝南，冬季日光斜射， 还可以利用太阳辐射和射入鸡舍的光束的保温作用。 夏季日光直射，太阳高度角大，直射入鸡舍的光线并 不多。如果比较科学利用正午太阳高度知识，充分利 用太阳光作用，一定会促进我市家禽养殖发展。
冬至日，扎鲁特旗正午太阳高度最小(21°34′ )，依此 日正午太阳高度计算出的楼间距A，能保证全年见到阳 光。公式为A=h· cot21°34′ 。
冬至日，该地正午太阳高度最小(21°34′ )，依此日正午太阳高 度计算出的楼间距A，能保证全年见到阳光。公式为 A=h· cot21°34′ 。那么扎鲁特一中教师宿舍楼间距的设计是否 合理？（楼房为坐北朝南）
B
活动原理
①太阳高度达到一天最大时候为当地正午（地方时为 12时），日影最短，阳光将从正北或正南或从头顶照 射下来，此时对赤道以北地区来说，正午阳光从正南 照来。直立竹竿只要有影子，必是南北方向投影，其 影子可视为一段经线。 ②地球不停自转，各经度地方时不同。经度每差一度， 时间相差4分钟。纪录下日影出现最短的北京时间， 可知此地正午地方时12时与北京时间的差值，从而推 算出与120⁰E经度差值。再根据地方时正午是早于还 是迟于北京时间12时出现，就可以在120⁰E基础上加 或减去经度差值数，推算出具体经度。
三、体会与反思
这次活动带给我们以下几点体会与反思：
1、扎鲁特旗太阳能的利用率很低。 2、由于近几年房地产的发展，过于追求经济利
益，发现很多商品房的楼间距设计不合理。 3、学生还是比较热衷于课外兴趣活动的，通过 活动他们更加认识到地理的实用性。
葡萄园套种蔬菜
玉米地套种花卉
依据以上数据计算出扎鲁特旗的纬度分别约为45度、45度、 45.01度；经度分别约为120.01度、120。03度与120.04度。
二、正午太阳高度角的应用
1、利用正午太阳高度算本地的经纬度 （1） 利用正午太阳高度算本地的纬度 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。 算得扎鲁特旗的纬度为北纬 45゜ （2）利用本地竿影最短时的时间与北京时间的差值， 计算当地地理经度。 本地地方时-120°E地方时=两地方时时差 算得扎鲁特旗的经度是东经120゜04′。
研究内容：
正午太阳高度角的测定 楼距的合理性
实地调查
共采2个点
地点1：扎鲁特一中操场
实地调查
共采2个点
地点2：扎鲁特一中教师宿舍楼
一、研究过程：
1、正午太阳高度角的测定 活动时间： 2011年-月-日 活动地点： 扎鲁特一中 活动工具： 直竹竿、手表、直尺、三角板、绳、粉笔、纸、铅笔 等
二、正午太阳高度角的应用
4、农业生产中运用
在种植业中，间作、套作有利于充分利用土地和气候资源，提 高复种指数，增加农业总产量，并可争取农时，利用蔬菜多品 种均衡供应。在农业生产中，人们已经了解作物旺盛生长阶段 对光合有效辐射能的利用率可达5%，而在幼苗期还不到0.1%， 作物的间作、套作可充分利用不同太阳高度的入射光，有效地 利用太阳辐射能。农户们可以在玉米行中间（套）豆类，在小 麦或黄豆行中间作芥菜（或早熟西瓜）等。在城市远郊或经济 作物区利用幼龄果园（苹果园的株、行间栽培植株较矮的蔬菜 或在树龄较大的落叶果园于落叶期间间作耐寒的晚熟蔬菜等， 会获得更好的收益的。
二、正午太阳高度角的应用
Leabharlann 2、通过观测楼房间正午太阳高度角的照射情况，估算楼距的合 理性 地理知识在现实生活中的应用越来越广泛，尤其随我国近年来房 地产的迅速发展，越来越多的居民乔迁新居，为了他们能够拥有 一个良好的居住环境。在楼房建造时，南北方向应保持合理的楼 距。才能保证后面楼房底层全年见到阳光。要达到这个条件，需 满足当地一年中太阳高度角最小时，后面楼房底层可见到太阳光， 则全年可见。 如在扎鲁特旗(120°E，45° N) 要建一住宅小区，若商住楼为 东西走向，楼高为20米，欲使北面新楼底面全年均能照射到太阳 光线，则两幢相邻楼房间至少要相距多少米? 估算楼距合理性的方法（地点2：教师宿舍楼）