推荐学习版高中地理第一章行星地球地球的运动第课学案新人教

推荐学习－版高中地理-第一章－行星地球-.-地球的运动(第课)学案-新人教

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第4课时正午太阳高度

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太阳能热水器集热面与太阳光线垂直时热效率最高,由于地球公转过程中有黄赤交角的存在，正午太阳高度有季节变化，热水器集热面与地面的夹角最好可调节。那么在我们北半球中纬度地区，一年中调整的角度多大才适宜呢?

2017课标2003课标教学内容建议

Ⅰ-1.1结

合实例，说

明地球运动

的地理意

义。

分析地球运

动的地理意

义。

１.分析正午太阳高

度的季节变化、纬度

变化规律,解释其成

因。

2．学会正午太阳高度

的计算方法。

正午太阳高度的变化

[自主学习]

阅读教材P１9“正午太阳高度的变化”,完成下列问题。

１.太阳高度角和太阳视运动

(1)太阳高度角

太阳光线与地平面之间的夹角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。

(２）太阳视运动(二分二至日)

①图示不同日期的太阳视运动,其共同特点是:太阳东升西落，原因是地球自西向东自转。太阳高度不断变化,正午太阳高度是一天中最大值。

②尝试判断：A代表冬至日，B代表春分、秋分日，C代表夏至日。

判断理由:日出、日落时间和方位;正午太阳高度大小。

2.正午太阳高度空间分布规律

(1)由图可知，同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。

(２）冬至日，太阳直射南回归线,南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值，北半球地区正午太阳高度达一年中最小值。

(3)春秋分日,太阳直射赤道，正午太阳高度为９0°,两极点正午太阳高度为０°。

(４)夏至日,太阳直射北回归线，北极圈内出现极昼现象,北极点的正午太阳高度为23°26′，此时南极圈的正午太阳高度为0°。

(5）南北回归线之间，每年有两次太阳直射。

３.正午太阳高度时间变化规律

(1)图中点虚线表示北极点，长虚线的纬度范围是赤道到北回归线之间,实线的纬度范围是赤道到南回归线之间。

(２）北极点上春分至秋分正午太阳高度大于０°，出现极昼，其中夏至日正午太阳高度达到一年中最大,并且极昼范围扩大到整个北极圈以内。秋分至次年春分正午太阳高度小于0°，出现极夜，其中冬至日极夜范围扩大到整个北极圈以内,南极相反。

(3)回归线与赤道之间地区由于有两次直射现象，因此正午太阳高度最大值有两次可以达到９0°，并且最小值不低于43°08′。

[合作探究]

第①步：案例探究

１.确定地方时

当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短，当地的地方时是12时。

2.确定房屋的朝向

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。

３.判断日影长短及方向

一年内,正午太阳高度越大，影子越短,正午太阳高度越小,影子越长。

一天中,影子日出最长错误!正午最短错误!日落最长,且日影方向与太阳方位相反。

４.计算楼距

一般来说,纬度较低的地区,楼距较近；纬度较高的地区,楼距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。以我国为例(见下图),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。

5.计算热水器安装角度

应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋ｈ=9０°(如下图）。

第②步：名师精讲

1.正午太阳高度的空间(纬度）变化规律

【规律总结】

（1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。

（2)对称规律：以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。(３)近大远小规律:距太阳直射点所在纬线越近,正午太阳高度越大,反之越小。

２.太阳高度的时间变化规律

(1）太阳高度的日变化

极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳

高度始终等于太阳直射点的纬度

非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的,一天之内有一个最大值(地方时12时）

即当地的正午太阳高度最大

【特别提醒】不同纬度太阳高度的日变化速度不同。太阳高度日变化速度=正午太阳高度／当地昼长的一半。

(２)正午太阳高度的年变化

回归线之间正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值

回归线上正午太阳高度最大值为９0°,一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值

回归线至极点之间正午太阳高度最大值小于9０°,一年中只有一个正午太阳

高度最大值

(3）正午太阳高度的年变幅规律

①南、北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大(由23°２6′增大至46°52′)，赤道上为23°２6′,回归线上为４6°５2′。

②南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为4６°５2′)。

③南极圈以南和北极圈以北:纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。

3.正午太阳高度的计算

公式:H＝90°-纬度差。

注：①公式中的Ｈ为所求的正午太阳高度,纬度差是所求点与太阳直射点之间相差的纬度；

②若所求点与直射点在同一半球,两点纬度差就是大数减去小数;若直射点与所求点分属不同半球,则为两纬度之和。