正午太陽高度角的變化學案 高三一輪復習地理中圖版

PAGEPAGE1正午太陽高度角的變化1．緯度變化：由太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減。2．季節(jié)變化(1)北半球夏至日eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一年中最大值：北回歸線及,其以北地區(qū),一年中最小值：南半球各緯度))(2)北半球冬至日eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一年中最大值：南回歸線及其,以南地區(qū),一年中最小值：北半球各緯度))(3)春、秋分日：赤道上達一年中最大值，其他地區(qū)介于最大值與最小值之間。1．正午太陽高度角的空間變化規(guī)律(1)文字描述：從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點距離越近(緯度差越小)，正午太陽高度角越大。(2)圖形描述(3)特別說明①同線相等規(guī)律：同一緯線上正午太陽高度角相等。②對稱規(guī)律：以直射點所在緯線為對稱軸南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度角相等。2．正午太陽高度角的季節(jié)變化規(guī)律(1)文字描述北回歸線及其以北地區(qū)6月22日前后達最大值，12月22日前后達最小值南回歸線及其以南地區(qū)12月22日前后達最大值，6月22日前后達最小值南北回歸線之間(除赤道外)一年有兩次最大值(太陽直射時最大)，一次最小值(南半球出現(xiàn)在6月22日前后、北半球出現(xiàn)在12月22日前后)赤道地區(qū)一年有兩次最大值(春分、秋分)、兩次最小值(夏至、冬至)(2)圖形描述(3)正午太陽高度角的變化幅度分布特點①南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度角變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′。②回歸線至極圈之間：各緯度正午太陽高度角變化幅度相同(均為46°52′)。③極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽高度角變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點上為23°26′。3．正午太陽高度角的計算正午太陽高度角的計算公式：H＝90°－兩點緯度差。(說明：“兩點”是指所求地點與太陽直射點。)兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點分屬南北不同半球，則兩點緯度相加。如圖所示：當太陽直射B點(10°N)時：A點(40°N)正午太陽高度角：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(23°26′S)正午太陽高度角：H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。[說明：在南(北)極有極晝現(xiàn)象出現(xiàn)時，南(北)極點的太陽高度角無日變化，其太陽高度角的大小等于太陽直射點的緯度。]4.正午太陽高度角的應用(1)確定地方時當某地太陽高度角達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)確定房屋的朝向確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。為了獲得更充足的太陽光照，在北回歸線以北地區(qū)正午太陽位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回歸線以南地區(qū)正午太陽位于北方，因此房屋坐南朝北。(3)確定當?shù)氐牡乩砭暥犬斕栔鄙潼c位置一定時，可根據(jù)兩地緯度差多少度，正午太陽高度角就差多少度。根據(jù)某地某日(二分二至日)正午太陽高度角，可判斷該地區(qū)緯度大小。(4)判斷日影長短及方向太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度角越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。日影永遠朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日最短；南回歸線以南的地區(qū)，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(qū)，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)。(5)確定樓間距、樓高為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度角為H，則最小樓間距L為：L＝hcotH。如下圖：(6)計算太陽能熱水器的安裝角度為了更好地利用太陽能，應不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與集熱板成直角。集熱板與地面之間的夾角(α)和當天的正午太陽高度角(H)互余，即α＋H＝90°時效果最佳。如下圖：(7)判斷山地自然帶