1、第4課時正午太陽高度太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直時熱效率最高，由于地球公轉過程中有黃赤交角的存在，正午太陽高度有季I- 1.1 結合實例，說明地球運動的地理意義。分析地球運動的地理意義。1.分析正午太陽高度的季節變化、緯度變化規律，解釋其成因。2.學會正午太陽高度的計算方法。目標任務一覽情境導入任務導航2017課標2003課標教學內容建議節變化，熱水器集熱面與地面的夾角最好可調節。那么在我們北半球中緯度地區，一年中調整的角度多大才適宜呢?知識點|正午太陽高度的變化自主學習閱讀教材P19“正午太陽高度的變化”，完成下列問題。1. 太陽高度角和太陽視運動太陽高度角太陽光線與地平面之間的夾角，叫

2、做太陽高度角，簡稱太陽高度（如圖甲所示）。一天中太陽高度最大值出現在正午，稱為正午太陽高度（如圖乙所示）。(2)太陽視運動(二分二至日)C：7Se26 圖示不同日期的太陽視運動，其共同特點是：太陽東升西落，原因是地球自西向東自轉。太陽高度不斷變化，正午太陽高度是一天中最大值。 嘗試判斷：A代表冬至日,B代表春分、秋分日, C代表夏至日。 判斷理由：日出、日落時間和方位；正午太陽高度大小。2. 正午太陽高度空間分布規律夏至日11二wft分二:止陽出度r 9(r止午止陽島嗖W°-1年至F1林仆(1旺至R伙仆H ¥至口.KPS 0°:rxr'倉同亦JtM 北楓圈

3、歸線道歸維(1) 由圖可知，同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點向南北兩側遞減。 冬至日，太陽直射南回歸線， 南回歸線與其以南地區正午太陽高度達一年中最大值,北半球地區正午太陽高度達一年中最小值。春秋分日，太陽直射赤道，正午太陽高度為90°，兩極點正午太陽高度為 0_o 夏至日，太陽直射北回歸線，北極圈內出現極晝現象, 北極點的正午太陽高度為23° 26'，此時南極圈的正午太陽高度為0_o(5)南北回歸線之間，每年有兩次太陽直射。3. 正午太陽高度時間變化規律 圖中點虛線表示北極點， 長虛線的緯度范圍是赤道到北回歸線之間，實線的緯度范圍是赤,道到南回歸線之間。（2）北

4、極點上春分至秋分正午太陽高度大0°，出現極晝，其中夏至日正午太陽高度達到一年中最大，并且極晝范圍擴大到整個北極圈以內。秋分至次年春分正午太陽高度小于 0°出現極夜，其中冬至日極夜范圍擴大到整個北極圈以內，南極相反。（3）回歸線與赤道之間地區由于有兩次直射現象，因此正午太陽高度最大值有兩次可以達到90 °,并且最小值不低于 43° 08'。合作探究第步：案例探究1. 確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當地的地方時是12時。2. 確定房屋的朝向 在北回歸線以北地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區，正午太陽位于

5、北方，房屋朝北。3. 判斷日影長短與方向一年內，正午太陽高度越大，影子越短，正午太陽高度越小，影子越長。逐漸變短逐漸變長天中，影子日出最長 變短 正午最短 變長日落最長，且日影方向與太陽方位相反。4. 計算樓距一般來說，緯度較低的地區，樓距較近；緯度較高的地區，樓距較遠。解題關鍵是計算當地冬至日的正午太陽高度，并計算影長。以我國為例（見下圖），南樓高度為h,該地冬至日正午太陽高度為 H,則最小樓間距 L= h cotH。jK I北r樓L 5. 計算熱水器安裝角度應使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。其傾角和正午太陽咼度角的關系為a+ h =90° （如下圖）。第步：名師精講1. 正午

6、太陽高度的空間（緯度）變化規律由上川I r謝點所用I芒城I a 北兩她威止午太陽高度衣七 出任平衣陽自度【規律總結】(1) 同線相等規律：同一緯線上正午太陽高度相等。(2) 對稱規律：以太陽直射點所在緯線為對稱軸南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。(3) 近大遠小規律：距太陽直射點所在緯線越近，正午太陽高度越大，反之越小。2. 太陽高度的時間變化規律(1)太陽高度的日變化在極晝期間，極點上見到的太陽高度在一天之內是沒有變化的，其太陽高度始終等于太陽直射點的緯度極點上太陽咼度在(地萬時12時)天之內是有變化的，一天之內有一個最大值即當地的正午太陽高度最大非極點地區【特別提醒】不同緯度太陽高度的

7、日變化速度不同。太陽高度日變化速度=正午太陽高度/當地晝長的一半。(2)正午太陽高度的年變化正午太陽咼度最大值為 90°，每年有兩次太陽直射現象, 即一年中有兩個正午太陽高度最大值回歸線之間止午未閉4度正午太陽咼度最大值為90°, 年中只有一次太陽直射現象，即一年中只有一個正午太陽高度最大值回歸線上正午太陽高度最大值小于90°, 一年中只有一個正午太陽高度最大值回歸線至極點之間（3）正午太陽高度的年變幅規律 南、北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大 （由23° 26'增大至46° 52'）, 赤道上為23°

8、 26'，回歸線上為 46° 52'。 南回歸線至南極圈之間和北回歸線至北極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同（均為46° 52'）。 南極圈以南和北極圈以北：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越?。ㄓ?6° 52'減小至23° 26'），極圈上為 46° 52',極點上為 23° 26'。3. 正午太陽高度的計算公式：H= 90° 一緯度差。注：公式中的H為所求的正午太陽高度，緯度差是所求點與太陽直射點之間相差的緯度；若所求點與直射點在同一半球，兩點緯度差就是大數減去

9、小數；若直射點與所求點分屬不 同半球，則為兩緯度之和。pA 嘰 阿&rr 叫“空著 2fi*S如上圖所示：當太陽直射 B點(10 ° N)時，A點(40 ° N)正午太陽高度是HA= 90° AB= 90°-(40 ° 10° ) = 60°當太陽直射 B點(10 ° N)時，C點(23 ° 26' S)正午太陽高度是注=90° BC= 90° (10 ° +23° 26' )=56° 34'。第步：實戰演練1. 某緯度0的

10、正午太陽高度 H= 90° | 0 3 |，其中 S為太陽直射點緯度，夏半年取正值，冬半年取負值。(1)該地的經度為(A.30 ° E(1)(2)題。D.60°W此時該地的地方時為 12時，由(2)該地的緯度可能為()A.10 ° NB.10 ° SC.50° ND.50°解析第題，從圖中可以看出時間18時太陽位于正南方,此可計算出其經度為 30° E。第 題，此時該地的正午太陽高度為 45°, 10°N和10°S 年中的最小正午太陽高度都大于 45°該地此時太陽位于正南方，

11、 說明太陽直射點位于其南 方，由此可判斷出該地位于 50°N而不是50° S。答案(1)A(2)C2. (2016 XX地理)住宅的環境設計特別關注樹種的選擇與布局，不同樹種對光照與風有不同影響。下圖為華北某低碳社區(40 ° N)住宅景觀設計示意圖。讀圖回答(1)(2)題。(1)僅考慮陽光與風兩種因素，樹種與房屋組合最好的設計是A.B.C.D.(2)為保證冬季太陽能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A. B.C.D.根據圖中太陽能熱水器解析 第(1)題，圖示地區位于華北， 一年中正午太陽始終位于南方。朝向可知，房子左側為北，右側為南。落葉闊葉樹夏季遮蔭

12、效果好，布局在南側；冬季，華北地區盛行偏北風，常綠針葉樹防風效果好，布局在北側，故選G第(2)題，冬至日該地(40 ° N) 的正午太陽高度為 90°(40 ° + 23° 26' )= 26° 34',太陽能熱水器集熱板的傾角與當地 的太陽高度互余，D項符合題意。答案C (2)D提升素養素養一：地理實踐力沖著小區樓房間距有 50 m、小區綠化率為50%的宣傳廣告，某市一些市民先后購買了位于曹家渡的靜安麗舍一一恒輝閣商品房。豈料兩年后開發商改變建筑方案，樓房的間距僅為30.4為此，該小區的 38戶業主們將開發商告上法庭。恒輝閣商

13、品房樓間距與太陽光照有什么關系？ 提示：樓間距與太陽光照相關，在太陽高度一定的情況下樓間距的大小會影響到采光條件的 好壞。素養二：綜合思維我國物權法規定：“建造建筑物，不得違反國家有關工程建設標準，妨礙相鄰建筑物的通風、采光和日照。”下面為山東省濟南市在二分二至日的正午太陽高度示意圖(圖1)和兩樓之間的最短距離和樓高關系示意圖(圖2)。(1) 影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2) 圖1中，分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，決定濟南市樓間距大小的是哪一個？提示：(1)樓高、樓間距和正午太陽高度。(2)表示夏至日，表示春、秋分日，表示冬至日。其中，決定濟南市樓間距的大小。課堂小結丨思維

14、導圖必背清單1. 說出太陽高度角和正午太陽高度角的聯系和區另阮2. 說出正午太陽高度的空間分布規律。3. 說出正午太陽高度的時間變化規律。4. 說出正午太陽高度的計算方法。5. 說出正午太陽高度的常見的應用。K：離嚅捕弐診髓採癱礙空烹尊號簽詢迸罐本技應満皐送標讀某日我國四城市正午太陽高度示意圖，完成 12題。nrvr南/北 南Lit宙'取 南一L北 1. 若四城市為廣州、武漢、?？谑?，則圖中分別代表的城市為 （）A. 海口、武漢、廣州B. 武漢、廣州、?？贑. 海口、武漢、廣州D. 廣州、武漢、海口2. 據圖判斷，此時我國最有可能處于二十四節氣中的（）A. 春分B.夏至C.秋分D.冬至

15、解析 第1題，四個城市中，廣州、?？诳赡鼙惶栔鄙?，若太陽直射?？?，則另三個城市 正午時太陽均位于正南方。由圖可知，城市正午時太陽位于正北方，只能是海口；城市 被太陽直射，是廣州；武漢的正午太陽高度角大于。第2題，據上題分析，太陽直射廣州一一北回歸線，即為北半球的夏至日。答案 1.A2.B下圖是一游客在列車上拍攝的XX太陽能發電的景觀圖片，圖中的箭頭表示列車行進方向。讀圖完成34題。3. 該游客在拍攝圖片時，火車的行進方向是（）A. 東北B.東南C.西北D.西南4. 以下四個城市設計安裝太陽能集熱板時，水平傾角最大的應該是（）A. XXB.濟南C.D.長沙解析 第3題，XX太陽能熱水器的集熱板

16、應該朝向南方，因而可以判斷火車向東北方向行駛。第4題，緯度最高，無論哪一季節正午太陽高度角都要小于其他三城市，因而太陽能集熱板水平傾角最大。答案 3.A4.C圭表是世界上最早的計時器。直立的標桿為表，正南正北方向平放的刻板為圭。用其測量正 午表影長度，可確定節氣、劃分季節和制定歷法等。據淮南子天文訓記載：日冬至， 八尺之修，日中而景丈三尺；日夏至，八尺之景，修徑尺五寸（tan 31.6 ° = 0.62 ; tan 79.40=5.3 ; tan 58 ° = 1.6）。據此完成 5 6 題。5淮南子天文訓中記述的圭表，其位置可能接近（）A. 廣東省廣州市（23 °

17、; 06' N）B. XX 省 XX市（28 ° 40' N）C. 河南省開封市（34 ° 35' N）D. XX 省沈陽市（41 ° 48' N）6. 若當地“八尺之修，日中而景五尺”，則適逢的民族節日是（）A. 漢族元宵節（農歷正月十五）B. 傣族潑水節（公歷清明節前后）C. 苗族龍舟節（農歷五月下旬）D. 鄂倫春族篝火節（公歷六月下旬）a,則可解析 第5題，日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺，如冬至該地正午太陽高度為知tan a= 8/13 = 0.62，對照材料可知，冬至日該地正午太陽高度為31.6。，冬至日太陽直射在南回歸線

18、上，則可以算出該地緯度為58.4 23.5 = 35.9。，結合選項，其位置可能接近河南省開封市。第 6題，若當地“八尺之修，日中而景五尺”，這可知此日正午太陽高度為 58°,根據上題計算出該地緯度為35.9 ° N,這可知該日太陽直射點緯度為3.9 ° ,即為春分3月21日之后一段時間，結合四個選項，則適逢的民族節日是清明節前后的傣族潑水節。答案 5.C6.B課后作業一、選擇題1. （2016 XX地理）（40 ° N）某中學高中生開展地理課外活動，在連續三個月內三次測量正午 太陽高度角，獲得測量的數據（見下表）。三次測量中，其中一次測量的當天，正值（

19、）第一次第二次第三次60°50°40°A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日解析 第一次測量時，太陽直射北半球，第二次測量時太陽直射赤道，第三次測量時太陽直 射點在南半球，說明第二次測量時是當地的秋分日。答案 C2017年6月21日，太陽直射北回歸線。讀下圖完成23題。2. 甲、乙、丙、丁四條曲線中表示該日太陽視運動路線的是（）A.甲曲線B.乙曲線C.丙曲線D. 丁曲線3. 下列有關北回歸線的說法，正確的是（）A. 北回歸線不是一成不變的B. 北回歸線的緯度數值與黃赤交角度數互余C. 若黃赤交角度數變大，則北回歸線向南移動D. 太陽直射北回歸線時，全球各地晝夜平

20、分解析 第2題，北半球夏至日時，晝長夜短，日出時間早于6點，但不可能出現極晝現象。第3題，北回歸線的緯度數值等于黃赤交角的度數，所以北回歸線隨黃赤交角的變化而變化, 黃赤交角目前認為是 23° 26'，但并不是一成不變的，黃赤交角每年都會緩慢變動；黃赤交 角度數變大，北回歸線向北移動；只有當太陽直射赤道時，全球各地晝夜平分。答案 2.C3.A（2018 濟寧高一檢測）下圖為市某樓房朝南窗戶的正午陽光照射情況（S是陽光照射在室內5. 當S達一年中最小值時（）A. 地球的公轉速度逐漸加快B. 地球在公轉軌道上位于遠日點附近C. 該地傍晚旗桿影子朝向東北D. 氣溫達到一年中最高解析

21、 第4題，正午太陽高度越小，照進室內陽光面積越大，冬至日正午太陽高度達一年中最小。第5題，S達最小值，即夏至日，地球公轉速度逐漸變慢；遠日點是7月初，故此時,地球位于遠日點附近；市位于北半球，夏至日日出東北，日落西北，下午旗桿影子應朝向東 南；氣溫一般在7月份最高。答案 4.D5.B某開發商分別在（約40° N）和福州（約26° N）開發了兩個樓盤。兩地各有朝向和樓高相同的戶型結構如下圖（甲圖）所示。讀圖完成67題。n p半冋 I6. 若福州樓盤每層 2.8 m共20層，南北樓距為28 m乙圖棟10層住戶一年中正午不能直 接獲得太陽照射的時間最接近（）A.11個月B.9個月

22、7. 在上級部門對兩地小區樓盤規劃設計圖（乙圖）審批時，幾乎相同的設計在卻沒有通過，被要求修改。最終修改的方案可能是（）A. 降低南側樓房的高度B. 縮小南北樓的樓間距C. 擴大東西樓的樓間距D. 降低北側樓房的高度解析 第6題，根據題意可知，乙圖棟 10層只要正午太陽高度低于 45°,就不能直接獲 得太陽照射，根據 H= 90° 緯度差，可計算出太陽直射點位于19°S附近，最接近的時間是3個月。第7題，正午太陽高度小，考慮采光條件，盡量減少南樓對北樓太陽光線的遮擋， 應降低南側樓房高度。答案 6.D7.A（2018 欽州高一檢測）下圖為北半球某地某日太陽高度變化

23、圖。讀圖回答89題。8.下列敘述正確的是A.此日該地晝長為16個小時B.該日過后，太陽直射點將向北移動C.該地地方時與時間相差10個小時D.時間12點時該地太陽高度達最大值9.該地的時區是（）A.東二區B.西二區C.東四區D.西四區解析 第8題，由圖示可知，時間 816時為當地的夜晚，所以其晝長為16個小時。時間24時，當地太陽高度達最大值，說明當地的地方時為12時，所以兩地相差12個小時。不知題，兩地相差 12當地的晝長是否達到最大值，因此無法判斷太陽直射點的移動方向。第 個小時，時間為東八區區時，所以該地位于西四區。答案 8.A9.DXX某中學研究性學習小組，設計了可調節窗戶遮陽板，實現教

24、室良好的遮陽與采光。下圖示 意遮陽板設計原理，據此回答1011題。10. 遮陽板收起，室內正午太陽光照面積達一年最大值時（）A. 全球晝夜平分B. 北半球為夏季C. 太陽直射20°SD. 南極圈以南地區極晝11. 濟南某中學生借鑒這一設計，若兩地窗戶大小形狀相同，則應做的調整是（）安裝高度不變，加長遮陽板安裝高度不變，縮短遮陽板遮陽板長度不變，降低安裝高度遮陽板長度不變，升高安裝高度A.B.C.D.解析第10題，遮陽板收起時室內正午太陽光照面積最大，說明當地正午太陽高度最小，而XX位于北回歸線以北地區，對應的時間應該是北半球冬至日，此時太陽直射在南回歸線上，南極圈與其以南地區出現極晝

25、。第11題，濟南的位置較 XX更偏北，正午太陽高度更小，若要起到遮陽與加強采光的效果，只有加長遮陽板（高度不變）或降低安裝高度（遮陽板長度不變）。答案 10.D11.A二、綜合題12. （2018 濟寧高一檢測）2017年中國太陽能電池板裝機量達到全球的四分之一，成為太陽 能發電量最大的國家。下圖示意某太陽能發電場 （40 ° N, 95° E）景觀與太陽能電池板工作原 理，據此完成下列要求。為了獲得最大的太陽光照，太陽能電池板設計了水平轉軸和豎直轉軸，水平轉軸是使太陽能 電池板一日內始終面向太陽，豎直轉軸是使太陽能電池板一年中每天正午時始終垂直于太陽 光線。（1）該地一年中，水平轉軸轉幅最大的一天是 ; 一年中太陽能電池板與地面的最大夾 角為。(2) 當正午太陽能電池板與地面夾角為一年中最小時，對應下列光照圖中的A圖中太陽直射點的地理坐標是 ，C圖中正午太