1、 正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化 1教育課資考點1正午太陽高度的變化規律及其計算正午太陽高度的變化規律及其計算一、太陽高度與正午太陽高度太陽高度與正午太陽高度 太陽高度太陽高度：指太陽光線與地平面之間的夾角叫太陽高度角，簡稱太陽高度。太陽高度的最大值為90。如何用太陽高度表示晝夜狀態？如何用太陽高度表示晝夜狀態？ 2教育課資l正午太陽高度：正午太陽高度：就是一天中最大的太陽高度，也就是太陽直射當地經線時的太陽高度，此時當地的地方時為12時。 如圖所示：3教育課資三、正午太陽高度的緯度變化規律三、正午太陽高度的緯度變化規律 同一時刻，從太陽直射點向南北兩側遞減；同一時刻，從太陽直射點向南北

2、兩側遞減；同一地點，離太陽直射點所在緯線越近，正午太同一地點，離太陽直射點所在緯線越近，正午太陽高度角越大，陽高度角越大，“點近角大、點遠角小點近角大、點遠角小”；緯度；緯度相差多少度相差多少度(1)，正午太陽高度角就相差多少度，正午太陽高度角就相差多少度(1)。具體如下表：具體如下表：2正午太陽高度年變化規律 4教育課資二、二、正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化n（1）正午太陽高度的）正午太陽高度的緯度變化規律緯度變化規律正午太陽高度由正午太陽高度由 向向 遞減。遞減。太陽直射的緯線太陽直射的緯線南北兩側南北兩側l 二分日：由赤道向南北兩側遞減二分日：由赤道向南北兩側遞減l 夏至日：由北回

3、歸線向南北兩側遞減夏至日：由北回歸線向南北兩側遞減l 冬至日：由南回歸線向南北兩側減冬至日：由南回歸線向南北兩側減5教育課資 圖示法記憶正午太陽高度的緯度變化規律和季節變化規律： 規律技巧總結規律技巧總結二分二至日正午太陽高度的緯度分布6教育課資7教育課資三、正午太陽高度的季節變化三、正午太陽高度的季節變化緯度地帶緯度地帶正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化北回歸線及北回歸線及其以北地區其以北地區北半球北半球從冬至日到夏至從冬至日到夏至日日正午太陽高度正午太陽高度逐漸增大。逐漸增大。北半球夏至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，北半球夏至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球冬至日達到一

4、年中最小值到北半球冬至日達到一年中最小值南北回歸線南北回歸線之間的地區之間的地區一年中有兩次太陽直射，直射時正午太陽高度最大一年中有兩次太陽直射，直射時正午太陽高度最大（小（小大大小小 小小大大小）小） 南北回歸線南北回歸線上上一年中有一次太陽直射，直射時正午太陽高度最大一年中有一次太陽直射，直射時正午太陽高度最大南回歸線及南回歸線及其以南地區其以南地區北半球冬至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，北半球冬至日達到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球夏至日達到一年中最小值（到北半球夏至日達到一年中最小值（從夏至日到冬從夏至日到冬至至日日正午太陽高度正午太陽高度逐漸增大。逐漸增大。 ）8教育課

5、資.北回歸線及其以北地區北回歸線及其以北地區圖甲中：圖甲中：代表北回歸線；代表北回歸線；代表代表2326n6634n之間的之間的地區代表北極圈；地區代表北極圈；代表北極點。代表北極點。9教育課資.南回歸線及其以南地區南回歸線及其以南地區圖乙中：圖乙中：代表南回歸線；代表南回歸線；代表代表2326s6634s之間的地區；之間的地區；代表南極圈；代表南極圈；代表南極點。代表南極點。10教育課資.南北回歸線之間地區南北回歸線之間地區圖丙中：代表赤道到南回歸線之間的地區圖丙中：代表赤道到南回歸線之間的地區； 代表赤道到北回歸線之間的地區代表赤道到北回歸線之間的地區。 11教育課資 正午太陽高度的年變化

6、規律正午太陽高度的年變化規律 在南北回歸線之間的地區，其正午太在南北回歸線之間的地區，其正午太陽高度的年變化幅度（熱帶地區）陽高度的年變化幅度（熱帶地區） h2326(為當地緯度為當地緯度)； 在回歸線與極圈之間的地區，其正午在回歸線與極圈之間的地區，其正午太陽高度的年變化幅度恒為太陽高度的年變化幅度恒為4652； 南北回歸線之間任何一地二至日的正南北回歸線之間任何一地二至日的正午太陽高度之差等于該地緯度的午太陽高度之差等于該地緯度的2倍倍 從極圈到極點之間的地區，其正午太從極圈到極點之間的地區，其正午太陽高度年變化幅度從陽高度年變化幅度從4652逐漸降低至逐漸降低至2326。 12教育課資1

7、 1下列日期中，北京正午太陽高度最小的是：下列日期中，北京正午太陽高度最小的是： a a6 6月月1 1日日 b b7 7月月1 1日日 c c1010月月1 1 日日 d d元月元月1 1日日2 2赤道上一年中什么時候正午太陽高度最小？赤道上一年中什么時候正午太陽高度最小？l夏至與冬至日（因為這時直射點在回歸線上，赤夏至與冬至日（因為這時直射點在回歸線上，赤道距離回歸線最遠道距離回歸線最遠 ）13教育課資四、太陽高度的太陽高度的日日變化規律：變化規律：1、 極點上：極點上：在極晝期間，太陽高度在一天之內沒有變化，其太陽高度始終等于太陽直射點的緯度，如下圖甲； 2、非極點地區：非極點地區：太陽

8、高度在一日之內是有變化的，一天之內有一個最大值，即當地的正午太陽高度，如下圖乙。14教育課資15教育課資16教育課資位于極晝區的極點的太陽高度一天不變，且等于位于極晝區的極點的太陽高度一天不變，且等于直射點的緯度。直射點的緯度。正好出現極晝的緯線上各地，日出和日落時太陽正好出現極晝的緯線上各地，日出和日落時太陽高度為高度為0，正午時太陽高度最大。，正午時太陽高度最大。極晝區除極點和正好出現極晝的緯線上各地外，極晝區除極點和正好出現極晝的緯線上各地外，各地太陽高度均在各地太陽高度均在0以上，且以上，且0時最小，時最小，12時最大時最大赤道上正午太陽高度與直射點緯度互余，赤道上正午太陽高度與直射點

9、緯度互余，6點日點日出，出，8點日落，日出、日落時太陽高度為點日落，日出、日落時太陽高度為0，晝長，晝長為為12小時小時太陽直射點所在緯度，正午時太陽高度為太陽直射點所在緯度，正午時太陽高度為90。17教育課資例1 下圖是赤道及其以北地區三地夏半年某日的太陽高度日變化過程（h是已知數），讀圖回答以下問題： （1）a地的地理緯度是 。（2）這一天b地的正午太陽高度h為 。（3）c表示的地方時是 。（4）這一天地球上出現極晝現象的地區是 。（5）a地的正午太陽高度h的取值范圍是 。答案：（1）、90n （2）、（2h）（解析：與晨昏圈相切緯線上的正午太陽高度=太陽直射點緯度2）（3）、12：00

10、18教育課資【真題2】下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖，完成圖，完成(1)(2)題。題。19教育課資(1)該地可能是該地可能是( ) a剛果盆地剛果盆地 b撒哈拉沙漠南緣撒哈拉沙漠南緣 c巴西高原巴西高原 d北美洲五大湖地區北美洲五大湖地區(2)僅考慮地球運動，圖示窗戶、屋檐搭配對室內光熱僅考慮地球運動，圖示窗戶、屋檐搭配對室內光熱的影響有的影響有( )利于夏季遮陽，冬季采光利于夏季遮陽，冬季采光 冬至到春分，正午室內的日照面積逐漸增大冬至到春分，正午室內的日照面積逐漸增大 春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強 利于

11、減少室內能源消耗利于減少室內能源消耗 a b c ddc20教育課資【思維過程】 (1)根據某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖中正午太陽高度角相差4652，且太陽光全是從南方照射進入房子，可以推出該地位于北回歸線到北極圈之間的地區，結合選項只有北美洲五大湖地區符合要求。 21教育課資正午太陽高度（正午太陽高度（h h）=90=90緯度差緯度差緯度差是指所求地與直射點的緯度差。緯度差是指所求地與直射點的緯度差。注意：注意：若直射點與所求點位于若直射點與所求點位于同一半球同一半球，則該緯度，則該緯度差為兩地緯度之差為兩地緯度之差差；若直射點與所求點位于若直射點與所求點位于不同半球不同半球，則該緯度，則

12、該緯度差為兩地緯度之差為兩地緯度之和和。3 正午太陽高度的計算正午太陽高度的計算22教育課資 某地正午太陽高度的大小，可某地正午太陽高度的大小，可以用下面的公式來計算：以用下面的公式來計算：h90|其中其中h為正午太陽高度數，為正午太陽高度數，為當為當地地理緯度，永遠取正值，地地理緯度，永遠取正值，為為直射點的緯度，當地夏半年取正直射點的緯度，當地夏半年取正值，冬半年取負值。值，冬半年取負值。23教育課資如：求北京（400n）冬至日的正午太陽高度角？步驟：1 標直射點、所求點緯度， 2 算緯度差 h=900-（40 23.50 ） =26.50+24教育課資 在實際的解題中，許多時候并不需要運

13、用此在實際的解題中，許多時候并不需要運用此公式。公式。由于在某地點正午太陽高度與直射由于在某地點正午太陽高度與直射點太陽高度差值等于它們的緯度差點太陽高度差值等于它們的緯度差，所以所以利用下面公式計算更為方便；某地正午太陽高度利用下面公式計算更為方便；某地正午太陽高度角角h90，其中，其中為某地與太陽直射點的緯為某地與太陽直射點的緯度差。度差。25教育課資 當太陽當太陽直射直射b點時，點時，c點的正午太陽高度是點的正午太陽高度是h9090(1023.5)56.5。 如圖所示：當太陽直射如圖所示：當太陽直射b點時，點時，a點的正午點的正午太陽高度是太陽高度是h9090(4010)60。 26教育

14、課資l溫馨提示3l 鞏固提升顯能力27教育課資例例3、某地北京時間、某地北京時間6月月22日日6時左右日出，時左右日出，13時太時太陽高度角達到最大約陽高度角達到最大約 83。回答。回答(1)(2)題。題。(1)該地最可能是該地最可能是 ( ) a北京北京 b沈陽沈陽 c成都成都 d海口海口(2)該地當天上午太陽高度角達到該地當天上午太陽高度角達到36時，布宜諾斯時，布宜諾斯艾利斯艾利斯(西四區西四區)的區時約為的區時約為 ( ) a6月月21日日9時時 b6月月21日日21時時 c6月月22日日9時時 d6月月22日日21時時cb28教育課資【思維過程】(1)根據“6月22日北京時間13時太

15、陽高度達到最大”，可計算出該地的經度約為105e，根據“6月22日13時太陽高度達到最大約83”，可計算出該地的緯度約為3026n，因此答案選c。(2)根據該地北京時間6點左右日出(太陽高度為0)，13時達到正午，且正午的太陽高度為83，可推算出太陽每小時約升高12，當該地當天上午太陽高度角達到36時，北京時間應該為6月22日9時，所以可計算出西四區的區時為9(84)3時，即6月21日21時。 29教育課資1確定地方時 考點2正午太陽高度變化規律的應用正午太陽高度變化規律的應用 當某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當地的地方時是12時。30教育課資 當太陽直射點位置一定時，

16、如果我們能夠知道當地的正午太陽高度，就可以根據“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規律，求出當地的地理緯度。 2判斷所在地區的緯度31教育課資 為了獲得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關。 北回歸線以北的地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區，正午太陽位于北方，房屋朝北。3確定房屋的朝向32教育課資 太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。4判斷日影長短及方向33教育課資 日影永遠朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最

17、長，夏至日最短；南回歸線以南的地區，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日最短；南北回歸線之間的地區，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射時日影最短(等于0)。34教育課資 為了更好地保持各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。 緯度較低的地區，樓距較小，緯度較高的地區樓距較大。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lhcoth。5計算樓間距、樓高35教育課資 解題的關鍵是計算當地一年中最小的正午太陽高度，并計算影長。 36教育課資 太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直；太陽能熱水器集熱面與地面的夾角同正午太陽高度互余。

18、為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為h90(如圖所示)。6計算熱水器的安裝角度37教育課資38教育課資正午太陽高度與太陽直射點的關系 (1)正午太陽高度一定是指當地正午12點整的太陽高度，但是太陽不一定直射當地所在的緯度。規律技巧總結規律技巧總結39教育課資 (2)太陽直射點必須是在緯度23.5之間來回移動，緯度大于23.5的地方太陽不能直射，但有正午太陽高度，只是其正午太陽高度一定小于90。 (3)正午太陽高度的計算及其應用都與當地緯度和太陽直射點的緯度有關，二者缺一不可。 規律技巧總結規律技巧總結40教育課資 (4)太陽直射點以一個回歸年為周期在南北回歸線及其之間來回移動，故直射點大約每個月移動緯度為8，每移動1大約需要4天。 (