1.2第二课时 太阳高度和四季 课件 （34张）

(共34张PPT)
第二节
地球的公转运动的地理意义
正午太阳高度角及其变化
地平线与太阳高度角
地平线：地球上某一点的切线
太阳高度：太阳光线与地平面的夹角，太阳在当地的仰角
正午太阳高度：当地地方时为12：00的太阳高度，也是一天中最大太阳高度，反映太阳辐射的强弱
太阳直射点上正午太阳高度是90°，在晨昏线上是0°
图中太阳直射点在哪？
两分日
两分日以直射点为中心的昼半球投影图
太阳直射的经线和直射点在哪？
图中红色圆圈是什么？
北半球春秋分日 北半球夏至 北半球冬至
同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧对称递减
这是哪个半球？
A、D、E三点正午太阳高度从小到大排列顺序是
南半球
E＜A＜D
0°
23°26 S
23°26 N
66°34 S
66°34 N
90° S
90° N
P18 正午太阳高度的纬度分布规律
90°
66°34′
23°26′
正午太阳高度季节变化
夏至日，直射北回归线，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；
为什么不是北半球达到最大值？
因为在春分到夏至以及夏至到秋分期间，赤道到北回归线附近的太阳高度会达到最大值90°；注意整个南半球太阳高度是最小值
正午太阳高度季节变化
夏至日，直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；
冬至日，直射南回归线时，南回归线及其以南地区达一年中最大值，整个北半球达一年中最小值；
离太阳直射点所在纬度越远，当地正午太阳高度越小。
四季
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化
四季更替
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季。
四季是一种半球现象，南北半球没有同时来临的季节；四季是一种温带现象，只有温带才有四季变化
天文四季：
夏季：一年内白昼最长，正午太阳高度最高的季节
冬季：一年内白昼最短，正午太阳高度最低的季节
气候四季：
北温带的许多国家在气候统计上把3、4、5三个月划分为春季, 依次每三月划分为夏、秋、冬季。
五带
划分依据：
太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减；以南北回归线和南北极圈为界，划分为热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带
纬线：地球表面某点随地球自转所形成的轨迹
纬度：纬线上某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角
圆的切线一定垂直于过切点的半径
L
O
A
圆的切线只有一个公共交点
A
B
1
2
3
4
A太阳高度角∠4 = 90°- ∠3
同位角∠2=∠3；B纬度为∠1
A纬度 = ∠2 +∠1
∠2= A地纬度 - ∠1
90°- ∠2
= 90°- |A地纬度-∠1|
= 90°- |A地纬度-B直射点纬度|
90°- ∠3=90°- ∠2=∠4
太阳直射点在哪？哪个是A地正午太阳高度角
A
B
1
2
3
4
A太阳高度角∠4 = 90°- ∠3
同位角∠2=∠3；B纬度为∠1
A纬度 = ∠2 -∠1
∠2= A地纬度 + ∠1
90°- ∠2
= 90°- |A地纬度+∠1|
= 90°- |A地纬度+B直射点纬度|
90°- ∠3=90°- ∠2=∠4
太阳直射点在哪？哪个是A地太阳高度角
正午太阳的高度的计算
地转偏向力右手定则(北半球)
地转偏向力左手定则(南半球)
A地正午太阳高度＝ 90°- 两地纬度差
注：两地指A地与太阳直射点
春分：90°-|23°26′-0°|=66°34′
冬至：90°-|23°26′+23°26′|=43°08′
计算：春分日和冬至日时北回归线上的正午太阳高度
10月22日，甲乙两座城市都在北半球。
甲城市的正午太阳高度为47°14′
乙城市的正午太阳高度为56°16′
求两地纬度差
甲太阳高度= 47°14′ = 90°-纬度差(甲纬度+直射点纬度)
乙太阳高度= 56°16′ =90° -纬度差(乙纬度+直射点纬度)
56°16′ - 47°14′ = 90°- (乙 + 直射) -(90°-(甲 +直射))
9° = 90°- 乙 - 直射 - 90° +(甲 + 直射)
9° = - 乙 + 甲
直射点在南半球
北半球春秋分日 北半球夏至
以赤道地区为例，
春分日太阳高度为90°，夏至日太阳高度为66°34′
平均每个月太阳高度角变化约为23°26′/3=7°48′
北半球甲地10月22日太阳高度为47°14′，到了M日太阳高度变为了78°28′，求M可能为什么日期（）
A.1月22日 B.2月22日
C.4月22日 D.5月22日
10月22日
47°14′
12月22日
减两个7°48′
X月22日.
78°28′
47°14′ - 15°36′ = 31°38′
78°28′ - 31°38′=46°50′
46°50′ ÷ 7°48′ ≈6
正午太阳高度的应用 P22
确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时(日影最短)，地方时是12时。
确定房屋的朝向
判断日影长短及方向
推断楼间距
调节太阳能集热板
日影长短与方位
地转偏向力右手定则(北半球)
地转偏向力左手定则(南半球)
正午太阳高度越大，日影越短；
正午太阳高度越小，日影越长。
日影朝向与太阳照射方向相反。
2020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。2021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？
计算楼间距
地转偏向力左手定则(南半球)
最小楼间距L为：L ＝ h × cot H
Ｈ为一年中最小的正午太阳高度
cot为余切，相邻直角边除以对边；cot H=L ÷ h
在我国要看房屋采光效果，应在影子最长的冬至日去观察
低纬度冬季太阳高度较大，中国南方楼间距较小
高纬度冬季太阳高度较小，中国北方楼间距较大
光照面积
地转偏向力右手定则(北半球)
地转偏向力左手定则(南半球)
当正午太阳高度越大，室内阳光照射的面积越小
当正午太阳高度越小，室内阳光照射的面积越大
张鹏在不同时期观察并记录了当地正午时刻教室内的光照情况
1．S达一年中最大值的日期为
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
2．当S达一年中最小值时
A．地球的公转速度逐渐加快
B．北京气温达到一年中最高
C．该地千里冰封，万里雪飘
D．地球在公转轨道上位于远日点附近
下图为北京市某楼房朝南窗户的正午阳光照射情况(S是阳光照射在室内的面积)。据此完成下面小题。
D
D
太阳高度角的运用---热水器安装
地转偏向力右手定则(北半球)
地转偏向力左手定则(南半球)
热水器集热板倾角调整幅度和正午太阳高度变化幅度一致，热水器集热板倾角α和正午太阳高度角的关系为互余(90°=α+β)
太阳高度角β
北半球热水器与地面的夹角什么季节最大呢？
地转偏向力右手定则(北半球)
要最大限度地利用太阳能资源，就必须通过对集热面与地面夹角α的调整，使集热面与太阳光线始终垂直。北半球冬至日太阳高度角最小，热水器板仰角最大；夏至日太阳高度角最大，热水器板仰角最小
太阳高度角β
杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)设计：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式可自由升降。
1、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.23°26′ 　 B.30°　 C.66°34′ D.55°
2、一年中，活动支架最矮的日期是
A．春分日 　　B．夏至日 　　C．秋分日 　　D．冬至日
Ｂ
Ｂ
9月23日太阳直射0°，杭州太阳高度角=90-|30°-0°|=60°
太阳能板倾斜角度太阳高度互余，倾斜角度=90°-60°=30°
图1是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置--太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表。集热板倾角如图。表1(表中时间为北京时间)
该小镇的位置在
A.118°，35°N B.120°E，35°N
C.116°，40°N D.120°，40°N
夏至日日出：4：43 夏至日日落：19：33
夏至日集热板倾角：11°34′ 秋分日集热板倾角：40°
正午太阳高度角与倾角互余，夏至正午太阳高度角=90°-11°34′=78°26′
正午太阳高度＝ 90°- 两地纬度差；78°26′=90°-|纬度-北回归线的度数|
11°34′=纬度-23°26′ ; 纬度=23°26′+11°34′
A
图1是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置--太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表。集热板倾角如图2。表1(表中时间为北京时间)
该小镇的位置在
A.118°，35°N B.120°E，35°N
C.116°，40°N D.120°，40°N
夏至日日出：4：43 夏至日日落：19：33
夏至日集热板倾角：11°34′ 秋分日集热板倾角：40°
太阳能板安装角度=当地纬度与太阳直射点纬度的差值
11°34′=当地纬度 - 23°26′
当地纬度=35°