1、你注意過一天中人的影子朝向和長短變化嗎？它有何變化規律？一、太陽高度的概念一、太陽高度的概念地面太陽光線太陽高度角太陽光線與地面所成的夾角。太陽光線與地面所成的夾角。什么是地平面？什么是地平面？ 過地面某一點與地球表面的切面過地面某一點與地球表面的切面思考：思考：點點A A、B B與地心與地心 的連線與其切的連線與其切 面是一種什么面是一種什么 樣的幾何關系？樣的幾何關系？( (垂直垂直) )2.1同一緯度太陽高度同一緯度太陽高度日變化日變化規律：規律： 晝半球：大于晝半球：大于0；夜半球：小于夜半球：小于0；晨昏線：等于晨昏線：等于0。 正午太陽高度：正午太陽高度：一天中的最大值（各地一天中

2、的最大值（各地地地方時方時12時時的太陽高度角）。的太陽高度角）。二、太陽高度的變化二、太陽高度的變化 思考思考:正午太陽高度是否一定等于正午太陽高度是否一定等于90?二分日：二分日：由赤道由赤道向南北兩側遞減向南北兩側遞減。分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的緯度分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的緯度分布有什么規律？分布有什么規律？2.2正午太陽高度的分布規律正午太陽高度的分布規律夏至日：夏至日：由北回歸由北回歸線向南北兩側遞減。線向南北兩側遞減。分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的緯度分布有什么規律？緯度分布有什么規律？冬至日：

3、冬至日：由南回歸由南回歸線向南北兩側遞減。線向南北兩側遞減。分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的緯分析下圖，太陽直射哪個緯度？正午太陽高度的緯度分布有什么規律？度分布有什么規律？夏至日：夏至日：北回歸線以北地區達北回歸線以北地區達到一年中的最大值，到一年中的最大值，南半球各地達到一年南半球各地達到一年中的最小值。中的最小值。冬至日：冬至日：南回歸線以南地區南回歸線以南地區達到一年中的最大達到一年中的最大值，北半球各地達值，北半球各地達到一年中的最小值。到一年中的最小值。正午太陽高度角計算公式：正午太陽高度角計算公式：正午太陽高度角正午太陽高度角9090緯度差緯度差 90900 0| |當

4、地緯度當地緯度直射點緯度直射點緯度| |求緯度差：同緯取求緯度差：同緯取“”，異緯取，異緯取“”兩地的正午太陽高度差兩地的緯度差兩地的正午太陽高度差兩地的緯度差 三、正午太陽高度角的計算 試求北京二分二至日的正午太陽高度。試求北京二分二至日的正午太陽高度。 解答：解答：夏至日：直射點緯度為夏至日：直射點緯度為2323、5 5N N， H=90 H=90（40402323、5 5）7373、5 5 二分日：直射點緯度為二分日：直射點緯度為0 0， H= 90 H= 90（40400 0）5050 冬至日：直射點緯度為冬至日：直射點緯度為2323、5 5S S， H=90 H=90（4040+23

5、+23、5 5）2626、5 5當堂訓練請計算下列地點在下列日期請計算下列地點在下列日期的正午太陽高度各是多少。的正午太陽高度各是多少。 6月22日12月22日長治市約36N77263034北京市約40N73262634 悉尼悉尼約約34S32347926新加坡新加坡約約1N67342042（1 1）把圖中各點此時的太陽高度由大到小排列。）把圖中各點此時的太陽高度由大到小排列。練習（3）其中太陽高度在一天中不變的是哪點，為什么？）其中太陽高度在一天中不變的是哪點，為什么？（2）其中太陽高度為）其中太陽高度為0的是哪個點，為什么？的是哪個點，為什么？答案：答案：C；極點是不動的；極點是不動的答案

6、：答案：B點，在晨昏線上點，在晨昏線上答案：答案：ACEBDv確定地方時：確定地方時： 當某地太陽高度達到一天中的最大值時，當地的地方時當某地太陽高度達到一天中的最大值時，當地的地方時為為1212時時v確定房屋的朝向：確定房屋的朝向： 在北回歸線以北的地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；在北回歸線以北的地區，正午太陽位于南方，房屋朝南； 在南回歸線以南的地區，正午太陽位于北方，房屋朝北。在南回歸線以南的地區，正午太陽位于北方，房屋朝北。v判斷日影長短及方向判斷日影長短及方向v太陽能太陽能v樓間距樓間距 四、正午太陽高度的應用四、正午太陽高度的應用 太陽能熱水器問題太陽能熱水器問題 某中學某中學(

7、36360 0N N，1131130 0E E)一學生對太陽能熱水器進行改造如圖所示，將一學生對太陽能熱水器進行改造如圖所示，將熱水器裝在一個大玻璃箱中，并將支架改造成活動方式。據此回答：熱水器裝在一個大玻璃箱中，并將支架改造成活動方式。據此回答：當地樓房影子最長時，為使熱水器有最當地樓房影子最長時，為使熱水器有最好的效果，調節活動支架，使熱水器吸好的效果，調節活動支架，使熱水器吸熱面與地面的夾角為熱面與地面的夾角為 A A23.523.50 0 B B59.559.50 0 C C66.566.50 0 D D36360 0 解析：當地樓房影子最長時，太陽直射點位于南回歸線上，可解析：當地樓

8、房影子最長時，太陽直射點位于南回歸線上，可以求出該日正午太陽高度以求出該日正午太陽高度(H=90-(H=90-36+23.536+23.50 0= 30.5= 30.50 0) )，進一步，進一步計算出熱水器吸熱面與地面夾角是計算出熱水器吸熱面與地面夾角是59.559.50 0。太陽能熱水器利用的實質是熱水器傾角與正午太陽高度角之和為太陽能熱水器利用的實質是熱水器傾角與正午太陽高度角之和為9090樓間距問題樓間距問題 樓間距問題實際是一個影長的問題。其基本原則是前一幢樓產生的影子不能擋住后一幢樓的采光（一般以太陽光線能照射至后一幢樓的底層為標準）。圖中圖中H為正午太陽高度，一般取當地的最為正午

9、太陽高度，一般取當地的最小值。因為正午太陽高度最小值，意味著小值。因為正午太陽高度最小值，意味著前一幢樓的影子是一年中最長的，而此時前一幢樓的影子是一年中最長的，而此時的樓間距能保證，則一年四季都能確保。的樓間距能保證，則一年四季都能確保。故一般地北半球取冬至日的正午太陽高故一般地北半球取冬至日的正午太陽高度，南半球的取夏至日的正午太陽高度。度，南半球的取夏至日的正午太陽高度。計算公式：計算公式： tanH=h/LL=hcotH樓間距與正午太陽高度大小呈反比；與前一幢樓的樓高呈正比。樓間距與正午太陽高度大小呈反比；與前一幢樓的樓高呈正比。某療養院（北緯某療養院（北緯3634） ，計劃在一幢，計

10、劃在一幢20米高的樓房米高的樓房北面新建一幢樓房。因為療養的需要，要求高樓的每一北面新建一幢樓房。因為療養的需要，要求高樓的每一層一年四季都能曬到太陽層一年四季都能曬到太陽,問：新樓至少要距原樓多少米？問：新樓至少要距原樓多少米？ 解析：當太陽直射南回歸線時，解析：當太陽直射南回歸線時，正午太陽高度角達一年中最小值，正午太陽高度角達一年中最小值，若此時該樓的一層能被太陽照射若此時該樓的一層能被太陽照射的話，則各樓層都能被陽光照射。的話，則各樓層都能被陽光照射。求出此時的正午太陽高度角是求出此時的正午太陽高度角是3030，兩樓間最小距離應為，兩樓間最小距離應為x=20 x=20cot 30cot

11、 30=34.7 m=34.7 m。答案答案: 34.7 m 正午太陽正午太陽高度角高度角樓房影子樓房影子正午太陽高度的變化知識結構知識結構1.1.概念概念2.2.緯度分布緯度分布 （空間）（空間）3.3.季節變化季節變化4.4.計算計算5.5.應用應用太陽高度及其日變化太陽高度及其日變化正午太陽高度正午太陽高度春春/ /秋分秋分 由赤道向南北兩方遞減由赤道向南北兩方遞減夏至日夏至日 由由北回歸線北回歸線向南北兩方遞減向南北兩方遞減冬至日冬至日 由由南回歸線南回歸線向南北兩方遞減向南北兩方遞減北回歸線以北地區：夏至最大，冬至最小北回歸線以北地區：夏至最大，冬至最小南回歸線以北地區：冬至最大，夏

12、至最小南回歸線以北地區：冬至最大，夏至最小回歸線之間地區：兩次直射，回歸線上一次回歸線之間地區：兩次直射，回歸線上一次H=90H=90-|-|+ +| | ( (同半球減異半球加）同半球減異半球加） .樓距計算樓距計算 .熱水器角度調整熱水器角度調整.確定房屋的朝向和地方時確定房屋的朝向和地方時 .判斷日影長短及方向判斷日影長短及方向 ( (時間）時間）例一：讀圖，回答問題。例一：讀圖，回答問題。1.1.在圖中所示的這一天，下列地點中正午太陽高度在圖中所示的這一天，下列地點中正午太陽高度 最大的是最大的是 ( )( ) A. A.北京北京 B.B.廣州廣州 C.C.甲地甲地 D.D.乙地乙地

13、例二：正午太陽高度及計算例二：正午太陽高度及計算 某地有一幢樓，冬至日正午影長某地有一幢樓，冬至日正午影長S S與樓房高度與樓房高度h h相同，相同，如圖，如圖，據此回答據此回答2 23 3題。題。2.該地冬至日正午太陽高度是該地冬至日正午太陽高度是 （ ） A.2326 B.6634 C.90 D.45D3.該地的緯度可能是該地的緯度可能是 （ ） 2326N 2134N 2526N 6826S A. B. C. D.D5.5.旗桿影端位于旗桿影端位于位置時的日期可能為位置時的日期可能為 （ ） A.3A.3月月2121日日 B.6B.6月月2222日日 C.9C.9月月2323日日 D.12D.12月月2222日日6.6.旗桿影端位置由旗桿影端位置由變為變為的過程中的過程中 （ ） A.A.地球公轉線速度逐漸加快地球公轉線速度逐漸