第四課時 地球公轉的地理意義課件正午太陽高度角的變化（地理）

第四課時地球公轉的地理意義（正午太陽高度角的變化，四季更替和五帶）202X學習目標1、通過觀測太陽光照圖理解正午太陽高度的變化規(guī)律及成因，結合晝夜長短變化和太陽高度變化理解四季的成因。2、結合黃赤交角和太陽直射點的移動了解五帶的劃分及各帶光照狀況。3、能夠運用正午太陽高度的變化規(guī)律，分析樓間距、太陽能熱水器安裝等現(xiàn)實生活中的問題。4、通過對正午太陽高度變化的學習，提高讀圖分析問題的能力及空間思維能力。重點、難點：1、正午太陽高度的變化規(guī)律及成因。2、正午太陽高度的計算。黃赤交角的影響黃赤交角太陽直射點的南北移動正午太陽高度的變化晝夜長短的變化地球（地軸）傾斜緯度變化季節(jié)變化緯度變化季節(jié)變化四季的更替五帶的劃分01意義二：正午太陽高度1、太陽高度角：h正午太陽高度角：太陽光線相對于地平面的夾角南北西東H12:00一天中最大的太陽高度角，此時觀測地的地方時為12時。地面太陽光線太陽高度角H=90°-|ψ±δ|（±同減異加）

=90°-緯度差2、正午太陽高度角的計算公式注意：緯度差是指所求點的地理緯度與當日太陽直射點所在緯度之間的差值。如果所求點與直射點在同一半球，緯度差為二者中數(shù)值大的減去數(shù)值小的；如果不在同一半球，則二者相加。例題：求北京（40°N）二分二至日的正午太陽高度。解答：夏至日：直射點緯度為23°26°N，

則∠3=∠2-∠1=40°-23°26′

H=90°-∠3=90°-（40°-23°26′）=73°26′二分日：直射點緯度為0°，則∠3=∠2-∠1=40°-0°H=90°-∠3=90°-40°=50°冬至日：直射點緯度為23°26′S，則∠3=∠2+∠1=40°+23°26′H3=90°-∠3=90°-（40°+23°26）=26°34′練習3、正午太陽高度大小的分布規(guī)律北半球春分0°23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S90°′N90°′S北半球秋分春秋分：

正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減①正午太陽高度的緯度變化規(guī)律0°23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S90°′N90°′S北半球夏至日23°26′夏至日：正午太陽高度由北回歸線

向南北兩側遞減0°23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S90°′N90°′S23°26′冬至日：正午太陽高度由南回歸線

向南北兩側遞減北半球冬至0°23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S90°′N90°′S全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：同一時刻，從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減；離直射點距離越近(緯度差越小)，正午太陽高度越大。②正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律23°26′66°34′90°60°30°0°43°08′12.2246°52′赤道北回歸線北極圈北極點23°26′66°34′90°60°30°0°43°08′12.2246°52′赤道南回歸線南極圈南極點①回歸線之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值為90°，全年有兩次太陽直射現(xiàn)象（圖A）。23°26′66°34′90°60°30°0°43°08′3.216.229.2346°52′赤道北回歸線②回歸線上：正午太陽高度的最大值為90°，全年有一次太陽直射現(xiàn)象（圖B）。全球正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律：③回歸線至極點之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值小于90°，全年沒有太陽直射現(xiàn)象。一年中有一個正午太陽高度最大值（圖C）。23°26′66°34′90°60°30°0°43°08′12.2212.2246°52′北極圈北極點a、北回歸線及其以北的緯度帶：每年夏至日(6月22日前后)H達最大值，冬至日(12月22日前后)H達最小值（圖A）

b、南回歸線及其以南的緯度帶：每年冬至日H達最大值，夏至日H達最小值（圖B）正午太陽高度角的周年變化過程夏至日，太陽直射北回歸線，北回歸線上正午太陽高度為90°，并由此向南、北兩側遞減，此時北回歸線及其以北各地，正午太陽高度達一年中的最大值，南半球各緯度，正午太陽高度達一年中的最小值。此后，太陽直射點南移，北回歸線以北各地正午太陽高度逐漸降低，南半球各地正午太陽高度逐漸增大。秋風日，太陽直射點越過赤道以后北半球所在各地正午太陽高度繼續(xù)縮小，南回歸線以南各地正午太陽高度繼續(xù)增大。冬至日，南回歸線及其以南各地正午太陽高度達到一年中的最大值，北半球各地達到一年中的最小值。南北回歸線之間地區(qū)從夏至日到次年夏至日有兩次直射。4、正午太陽高度角的實際應用（1）確定時間：當某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為12時。（2）太陽高度與物體影子長短、朝向的關系日出日落的方位問題夏至日：日出日落冬至日：日出日落二分日：日出日落結論：

太陽直射點在北半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東北，日落于西北。

太陽直射點在南半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東南，日落于西南。

直射在赤道時，為東升西落。地面太陽高度與物體影子長短的關系直射點無影子影子較長影子更長太陽高度角較小太陽高度角是900太陽高度角更小太陽的方位與物體影子朝向的關系物體的影子總是與太陽的方位相反南北東西西北東北東南日出日落上午中午下午中午影子下午影子樓房上午影子判斷日影長短及方向：太陽直射點上，物體的影子縮短為零；正午太陽高度越大，日影越短，反之越長，且日影方向總是背向太陽。如北回歸線以北地區(qū)，日影永遠朝向北方；南回歸線以南地區(qū)，日影永遠朝向南方；南北回歸線之間的地區(qū)，日影則有時朝南有時朝北。（3）確定房屋朝向：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北（4）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），如下圖圖中H為正午太陽高度，一般取當?shù)氐淖钚≈怠Ｒ驗檎缣柛叨茸钚≈?，意味著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。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。

計算過程如下：tanH=h/L

→L=h·cotH

某療養(yǎng)院（北緯36°34′），計劃在一幢20米高的樓房北面新建一幢樓房。因為療養(yǎng)的需要，要求高樓的每一層一年四季都能曬到太陽。（1）新樓至少要距原樓多少米？（2）若黃赤交角變?yōu)?3°34′，兩樓之間的距離將應如何變化，才能保證各樓層均有較好的采光？答案:（1）34.7m

（2）樓距應增大正午太陽高度角樓房影子（5）太陽能熱水器傾角調整H+β=90°α水箱集熱管調節(jié)桿βH例2.當?shù)兀?2oN）冬至日應把太陽能熱水器如何調整，才能最大限度利用太陽能？解：冬至日當?shù)卣缣柛叨圈翞?4o34′

熱水器集熱管的傾角β=90o—α

即

β=90o—24o34′=65o26′α水箱集熱管調節(jié)桿β（6）確定當?shù)氐牡乩砭暥染暥炔疃嗌?，正午太陽高度就差多少度。根據某地某日（二分二至日）正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。意義三：四季的劃分1、天文四季：根據正午太陽高度和晝夜長短的變化劃分。夏季：白晝較長、太陽高度較大的季節(jié)；冬季：白晝較短、太陽高度較小的季節(jié)；春季和秋季：夏季與冬季之間的過渡季節(jié)。2、氣候四季：為了使季節(jié)劃分與氣候變化相符合，現(xiàn)在北溫帶的許多國家在氣候