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第5课时地球公转(3)正午太阳高度角的时空分布,思维导图,地球公转的意义(三)正午太阳高度角的时空分布1.纬度分布正午太阳高度角从太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。(1)夏至日:正午太阳高度角由北回归线向南、北两侧递减。(2)冬至日:正午太阳高度角由南回归线向南、北两侧递减。(3)春秋分日:正午太阳高度角由赤道向南、北两侧递减。2.季节变化,探究点一,探究点二,太阳高度和正午太阳高度【典题示例】读图,完成下列各题。,探究点一,探究点二,(1)在图中A、B、C、D四点标出东、西、南、北方位。(2)图中三条表示太阳视运动的曲线中,表示夏至日的是,表示冬至日的是,表示春、秋分日的是。(3)若太阳视运动轨迹为曲线时,30N60N范围该日正午日影指向是。(4)图中太阳东升西落的实质是。(5)太阳视运动轨迹为所示时,日出、日落方位分别是:日出:,日落:;日出:,日落:。,答案(1)标注略。(A.北B.南C.东D.西)(2)(3)北(4)地球自西向东自转(5)东北西北东南西南,探究点一,探究点二,解析由图中北极星可知,A点方向为正北,与之相反的B为正南,据此可判断C为东方,D为西方。三条视运动曲线中,曲线所示正午时太阳高度最大,故为夏至日;曲线所示正午时太阳高度最小,故为冬至日;曲线所示为春、秋分日。太阳视运动为曲线时,为北半球夏至日,太阳直射北回归线,北回归线以北地区正午日影指向北。据夏至日太阳视运动轨迹可看出,该地夏至日时,太阳从东北升起,西北落下;冬至日时,太阳从东南升起,西南落下。,探究点一,探究点二,知识回归1.太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。晨昏线上太阳高度为零。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度角(如图乙所示)。,探究点一,探究点二,方法提升(1)太阳高度一般具有日变化,最高点出现在12时;有极昼的最低点出现在24时。(2)日出日落的太阳高度为零,但并不表示其地方时为6时或12时。极点的太阳高度=直射点的纬度。(3)太阳高度最大为正午太阳高度,指示方向为正南或正北;因此太阳日运动轨迹对应的是各个方向,同时也对应一天中的每一时刻。由此可推,北半球夏半年,东北升,西北落;春秋分,正东升,正西落;冬半年,东南升,西南落。(4)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地最近时最大,靠近时变大,远离时变小。,探究点一,探究点二,2.正午太阳高度的计算公式:H=90-两点纬度差。说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”,两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。如图所示:当太阳直射B点(10N)时,A点(40N)正午太阳高度是:H=90-A、B两点纬度差=90-(40-10)=60。C点(23.5)正午太阳高度是:H=90-B、C两点纬度差=90-(10+23.5)=56.5,探究点一,探究点二,特别提醒(1)只要知道太阳直射点纬度、某地的纬度、某地的正午太阳高度中的任意两个数值,可求第三个数。(2)纬度差的计算是正午太阳高度计算的关键,同一半球减,不同半球加。(3)可延伸到,在太阳直射点同一侧,两地之间的纬度差等于两地的正午太阳高度角之差。,探究点一,探究点二,3.太阳周日视运动,探究点一,探究点二,探究点一,探究点二,探究点一,探究点二,探究点一,探究点二,正午太阳高度的时空分布及应用【典题示例】太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节,为使集热效率达到最高,应保持正午太阳光与集热板垂直。若当地的正午太阳高度为H,则集热板与地面的夹角应为90-H,如下图所示。读图,完成下列各题。,探究点一,探究点二,(1)郑州一年中集热板和地面夹角最大的月份是()A.3月B.6月C.9月D.12月(2)同一时间,为使集热效率达到最高,集热板和地面夹角最大的城市是()A.哈尔滨B.北京C.郑州D.上海,答案,解析,探究点一,探究点二,知识回归1.正午太阳高度的变化规律图1,探究点一,探究点二,探究点一,探究点二,(1)纬度变化规律:同一时刻,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南、北两侧递减。具体如图1所示。(2)季节变化规律:来增去减,即太阳直射点向本地所在纬线移来,则本地正午太阳高度增大;移去则减小。如图2所示。,探究点一,探究点二,2.正午太阳高度的应用(1)确定地方时当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。,探究点一,探究点二,(5)确定楼间距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L=hcotH。若已知最小楼间距为L,该地冬至日正午太阳高度为H,则楼高h=LtanH。,探究点一,探究点二,(6)太阳能热水器的倾角调整为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为+h=90。,石家庄市某中学地理兴趣小组开展正午太阳高度观测活动,下表示意部分观测记录。据此完成第12题。,1.石家庄市的纬度大约是()A.36NB.38NC.40ND.45N2.1月22日石家庄市正午太阳高度约为()A.15B.28.5C.38D.45.5,答案,解析,3.太阳能光热电站(如图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。若在北回归线上建一太阳能光热电站,其高塔正午影长与塔高的比值为P,则()A.春、秋分日P=0B.夏至日P=1C.全年P1,答案,解析,住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40N)住宅景观设计示意图。读图,完成第45题。,4.仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是()A.B.C.D.5.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是()A.B.C.D.,答案,解析,
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