1、第三节 地球的运动,地球公转的意义二：正午太阳高度角的变化,石柱中学 朱乾红,1.杆影的长度变化与什么有关？与它有什么样的关系？2.一天中杆影最短是什么时候？,长短-长,与太阳高度（角）有关太阳高度大，杆影短；反之，则长。,正午,3.一天中杆影长度有什么变化规律?,太阳高度（角）,由太阳直射点向 两侧递减,春秋分日：由 向南北两侧递减,夏至日：由 向南北两侧递减,冬至日：由 向南北两侧递减,1.正午太阳高度的纬度变化,南北,赤道,北回归线,南回归线,90,60,30,0,南极,南极圈,南回归线,北回归线,北极圈,北极,0,90,60,30,0,北极圈,2.两纬线关于太阳直射点对称分布，则这两纬
2、线正午太阳高度,3.位于太阳直射点同一侧的两地正午太阳高度差,相等,两地的纬度差,4、同一地点，正午太阳高度的季节变化规律,北回归线及其以北：6、22最大，12、22最小。赤道至北回归线：直射时最大，12、22最小。赤道至南回归线：直射时最大，6、22最小。南回归线及其以南：6、22最大，12、22最小。,二）正午太阳高度的计算：,H1,A,a,a,H2,A,H1,H2,正午太阳高度角(H)90 所求地与直射点的纬度差,a,a,?,90（a）,?,+a,+a,90（+a）,以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0。,日太阳高度的分布,O,正午太阳高度角越大，日影越短，正午太阳高度角
3、越小，日影越长。且影子的方向与太阳光照射来的向相反。北回归线以北的地区，正午的日影冬至日最长，夏至最短；南回归线以南的地区，夏至最长，冬至最短。,.判断日影长短及方向,北回归线以北的地区正午的日影全年朝向正北（北极点除外）；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），,日出日落时影子的方向：,日影长短,方向,不同纬度正午日影变化图,太阳视运动路径及日影变化图,3.21-9.23 太阳东北升，西北落（影西南东南）,9.23-3.21 太阳东南升，西南落（影西北东北）,两分日 太阳从正东升起，正西落下(影西_东),北极圈内极昼区太阳正北升,正北落,南极圈内极昼区太阳正南升,正南落,A
4、.满足一年中太阳高度角最小时，后面楼房底层可见到太阳光,B.最小楼距L=h/tgH(h*ctgH),C.楼高相同条件下，全球楼距从赤道向南北两极递增；纬度越高楼距越大。,楼距计算,牛刀小试,某地地方时=已知地方时4分钟/1两地经度差,例1、北京时间（120E）为15点时，野三关时间（110E）地方时是？,例2、已知75W的地方时是12点，乙地的地方时是9点40分，问乙地的经度是多少？,（东加西减）(同减异加）,180E,90W,_,90E,0,180W,+,对上图进行简化可得到下图：,180W是地球上最晚的时刻，180E是地球上最早的时刻，从180W到180E时间是不断加，而从从180E到18
5、0W时间是不断减。(东加西减),2、已知北京位于116E，当北京地方时为12点时，某地的地方时为11时08分，则该地的经度为多少？,答案：103E,C,1、绘图表示C地的地平面,2、绘图表示C地正午太阳高度角,3、绘制北半球夏至时光照侧视图并注意C点正午太阳高度的变化,请在导学案上表示下列要求的内容,1、太阳高度角,2、正午太阳高度角,太阳光线相对于地平面的夹角,一天中最大的太阳高度角,一、认识太阳高度,12:00,早晨,傍晚,太阳运动轨迹,头顶,正午,p,看图思考太阳高度的空间分布规律,A,N,S,B,以直射点为中心呈同心圆状呈同心圆式向四周递减。“中心点”的太阳高度为90，最大圆圈的太阳高
6、度是0。,太阳视运动规律,（1）纬度度变化,（2）经度变化,直射点正午太阳高度为90，全球各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。,某一时刻，太阳高度以太阳直射点所在经线为对称轴向两侧递减。,二、总结太阳高度空间分布规律,H=90纬度间隔（纬度差）,表示所求地的地理纬度,表示直射点的地理纬度,两地在同一半球取减号,两地在不同半球取加号,（同异）,所求地和直射地的纬度差,2.正午太阳高度的计算,3.正午太阳高度的变化规律,空间变化,-在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化,（同时不同地）,时间变化,-在同一地点，正午太阳高度随季节的变化,（同地不同时）,0,2326N,2326S,66
7、34N,6634S,90,90S,A,B,1、正午太阳高度的纬度分布规律,由直射点向南北两侧对称递减。,北半球夏至 二分日 北半球冬至,同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。,6634,90N,90,6634,4308,4308,0,0,C,2326,2326,30,60,90,2、季节变化规律,南回归线及其以南地区,北回归线及其以北地区,达到全年最小,达到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,同一地点，正午太阳高度随季节的变化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,2、季节变化规律,南回归线至赤道之
8、间地区,北回归线至赤道之间地区,达到全年最小,达到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,同一地点，正午太阳高度随季节的变化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,达到全年最大,达到全年最小,P,2、季节变化规律,赤道地区,达到全年最小,达到全年最小,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,同一地点，正午太阳高度随季节的变化,P,达到全年最大,同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。,O,以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0。,60N,30N,0,60S,30S,二、太阳高度的空间分布,1、概念：当地正
9、午(地方时12点)时的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。,三、正午太阳高度:,3、太阳高度与物体影子朝向的关系,物体的影子总是与太阳的方位相反,练习7：我国某学校(110E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如右图，垂直竖立一根2m长的竿OP，正午时测得竿影长OP，通过tanOPOP算出正午太阳高度。据此回答下题。,A B C D,下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映12月22日竿影长度的点是,P,O,P,C,正午太阳高度角的变化,太阳光线与地平面的夹角，即为太阳高度角，简称太阳高度。当地方时为正午12点时太阳光线与地平面的夹角，既为正午太阳高
10、度角，是一天中太阳高度的最大值。,基础知识总结,正午太阳高度的概念,正午太阳高度的计算：,正午太阳高度角(H)90 纬度间隔,正午太阳高度的纬度变化：,正午太阳高度的季节变化,北回归线及其以北各纬度达到全年最大值,南半球各纬度达到全年最小值,南回归线及其以南各纬度达到全年最大值,夏至日,冬至日,北半球各纬度达到全年最小值,由太阳直射点向南、北两侧递减,3.判断日影长短及方向：,太阳直射点上，直立物体的日影为零。太阳高度角越大，日影越,太阳高度角越小，日影越，且日影方向总与太阳方向,短,长,相反,1.确定地方时：,当某地太阳高度达一天中的最大值时，当地的地方时是,2.确定房屋的朝向,日出,北,南
11、,日落,日出,北,南,日落,北半球,南半球,北半球,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝,南半球,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝,12：00,南,北,2,3,4,5,1,太阳高度与正午太阳高度的概念,正午太阳高度的计算,正午太阳高度的纬度变化,正午太阳高度的季节变化,正午太阳高度的应用,练习6：,作图比较天堂镇5月1日、10月1日的正午太阳高度的大小。分析天堂镇全年的正午太阳高度的变化情况。,H,30,60,90,3.21,6.22,9.23,12.22,3.21,练习5：画出50N、50S两条纬线上正午太阳高度的季节变化图.,H,30,60,90,3.21,6.
12、22,9.23,12.22,3.21,H,30,60,90,3.21,6.22,9.23,12.22,3.21,依据：作息时间的安排根据昼夜长短，就北半球国家而言，冬季昼短夜长，夏季昼长夜短，所以起床时间冬季晚些，夏季早些；晚休时间冬季早些，夏季晚些，并且夏季由于晚休时间比冬季少，夏季比冬季多了午休时间。,六、预习引导,材料：下面是某校的两份时间表：,问题：该学校制定作息时间表有什么依据？为什么有这样的差别？,五、当堂检测,2、北极点上太阳总在其正南方向，且物影总是指向正南方向；南极点相反。,3、月日这一天，正午物体影子始终朝正北的地区是北回归线以北地区（除北极点外），不加南极点是因为南极点该
13、天出现极夜现象。正午物体影子始终朝正南的地区是北回归线到南极圈之间（加北极点）。,1、晨昏线上的h为0；白昼h大于0；黑夜h小于0,4、某地与直射点的纬度差,就是两地正午太阳高度的差值。,基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反(见图九)，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。,正午太阳高度与正午影子的朝向,基本原理,提示思考,一年中正午物体影子始终朝正北的地区是（）地区 正午物体影子始终朝正南的地区是（）地区。,北回归线以北除北极点，加南极点,南回归线以南除南极点，加北极点,课题三:判断日影长短及方向,mou,某学校操场，O处有一垂直
14、与地面的旗杆,OP表示正午时旗杆的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零，M处有一棵树，OM垂直OP，读图回答：月 日OP最长，M处的树位于旗杆的 方向，其精确维度是。,基本原理是太阳高度随季节而变,但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角,以取得最好的吸热效果。在图八直角三角形中,某天的正午太阳高度角H=90-|-|,则=90-H=|-|,即太阳能热水器与地面的最佳夹角应该是直射点与当地地理纬度的差值。,正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节,基本原理,课题二:太阳能的利用,洛阳（112E，350N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图37），把热水器装在一个大玻璃箱
15、中，并将支架改造成活动方式。据此回答2题。2.9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（）A.2326 B.35 C.6634D.55,基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为,楼高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足)。在充分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下,两幢楼之间的最适合距离是L=h cot90-(+2326)。假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳光更低，所以楼间距要扩大，相应的利润也会减少。,图,正午太阳高度与建筑物的采光问题,基本原理,四、走进生活 学以致用,课题一:正午太阳高度
16、与建筑物的采光问题,1、北纬38一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）某地正午太阳高度的大小：H=90-式中H为正午太阳高度；为当地纬度，取正值；为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。A.H tan(90-38)B.H tan(90-38-23.5)C.H cot(90-38)D.Hcot(90-38-23.5),三、总结正午太阳高度季节变化规律,（1）回归线之间,（2）回归线上,（3）回归线至极点之间,正午太阳高度相等最大值为90，一年有两次太阳直射现象，一年中有两个正午太阳高度最大值。,正午太阳高度相等最
17、大值为90，一年有一次太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。,正午太阳高度相等最大值小于90，没有太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。,同一时刻，正午太阳高度的纬度变化规律：,由赤道向南北两侧递减,由北回归线向南北两侧递减,由赤道向南北两侧递减,由南回归线向南北两侧递减,总规律：正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减 离直射点越近正午太阳高度越大 离直射点越远正午太阳高度越小,课堂小结,正午太阳高度的变化（重点）1、同一时刻，正午太阳高度随纬度的变化：由直射点向南北两侧递减，春秋分由赤道向两极递减；夏至日由北回归线向南北两侧递减；冬至日由南回归线向南北两侧递减。（重点、难点）
18、2、同一地点，正午太阳高度随季节的变化：夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值，南半球达到最小值；冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球达到最小值；南北回归线之间，太阳直射时最大，一年有两次最大值。,练习反馈,1、重庆(29N)的正午太阳高度在一年中何时达到最大值？何时达到最小值？2、比较夏至日这天，海口（20N）、重庆（29N）、北京（40N）、哈尔滨（45N）正午太阳高度的大小。,夏至日达到最大值，冬至日达到最小值。,海口 重庆 北京 哈尔滨,学以致用,2009年6月，赵亮的父母在“阳光花园”购买了一套位于一层的住房。2010年1月，全家入住后，发现阳光全被前排楼房挡了。他感到很困惑，那天看房时，小院内阳光充足，怎么才过了几个月，阳光就被挡住了呢？,你能帮赵亮分析一下原因吗？,集热管与地面的夹角与太阳高度的关系？,
