1.2.4地球公转的意义——正午太阳高度角 第二课时课件（37张）

(共37张PPT)
2019 新课标湘教版选择性必修一
第一章第二节
地球的公转
地球的公转
如图1-20，图中A点为太阳直射点，其纬度为δ，B点的纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。读图，完成相关任务。
正午太阳高度角的计算
正午太阳高度角的计算
计算正午太阳高度——正午太阳高度可以按公式
H=90°- | φ - δ |
其中H为正午太阳高度， φ为当地的纬度， δ为太阳直射的纬度（当地夏半年取正值，冬半年取负值）
地点 纬度 正午太阳高度
夏至日 春分日、秋分日 冬至日
北京 约40°N
海口 约20°N
50°
70°
73°26′
86°34′
26°34′
46°34′
N
S
北京-40°N
春秋分日
3月21日|9月23日
北京
太阳直射
H=50°
90°
40°
H北京=90°-|40°-0°|=50°
正午太阳高度角的计算
北京-40°N
N
S
夏至日
6月22日
北京
H=73°26′
90°
16°34′
H北京=
90°-|40°-23°26′|=73°26′
太阳直射
正午太阳高度角的计算
N
S
北京-40°N
冬至日
12月22日
90°
太阳直射
北京
H=26°34′
63°26′
90°-|40°+23°26′|=26°34′
H北京=
正午太阳高度角的计算
40°N
23°26′N
40°S
23°26′N
H＝90°－纬度差
（所求点和直射点之间的纬度差）
“同减异加”
（同半球相减，异半球相加）
如果太阳直射在赤道，求30°N和30 °S的正午太阳高度。
如果太阳直射在10°N，求30°N和30°S的正午太阳高度。
纬度差：30°- 0°= 30°
90°-纬度差=90°- 30°= 60°
30°N: 90°- 纬度差（30°- 10°）= 70°
30°S: 90°- 纬度差（30°+ 10°）= 50°
课堂练习
正午太阳高度角的应用
确定地方时
确定房屋的朝向
确定当地的地理纬度
判断日影长短及方向
确定楼间距、楼高
计算太阳能热水器的安装角度
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。为了获得更充足的太阳光照：
在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南
在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北
甲、乙、丙是三幅地处不同纬度的三座房屋两至日的阳光照射情况（a或b)，
对三地位置判断正确的是（ ）
A 三地都位于北半球
B 甲地可能位于赤道与北回归线之间
C 乙地位于南温带 D 丙地位于北温带
B
课堂练习
3、确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，所求地与直射点纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。
根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地纬度大小。
如果太阳直射在赤道，求30°N和30 °S的正午太阳高度。
6月22日在我国某地测得正午太阳高度为65度，求该地的地理纬度
纬度差：30°- 0°= 30°
90°-纬度差=90°- 30°= 60°
正午太阳高度差：90°-65°=25°
纬度：23.5°+25°=47.5°N
课堂练习
A
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
4、阳光照进屋内面积的多少
某中学的小A善于观察，一年中，他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
　　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。
12．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
13．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低
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
D
D
课堂练习
1.下列四个日期，杭州正午太阳高度最大的是（ ）
A 12月10日 Ｂ6月10日
Ｃ7月10日 Ｄ8月10日
2.夏至日时，下列各地正午太阳高度最大的是（ ）
A.海口 B.汕头
C.上海 D.北京
3.6月22日至12月22日,海口(20°N,在热带 )的正午太阳高度变化为（ ）
A.先变大，后变小 B.先变小，后变大
C.一直变小 D.一直变大
A
B
B
课堂练习
该考察船上的科学家记录到，这一天太阳高度最大的时刻是北京时间18时，由此判断出该船的经度是
A．120°E B．120°W
C．30°E D．30°W
24
12
0
23.5°
47.5°
太阳高度
小时
右图为位于南半球某海洋考察船上的人们于12月22日观测到的一天中的太阳高度的变化情况。
C
课堂练习
此时可能出现的现象是
A．莫斯科旭日东升
B．开普敦艳阳高照
C．北京夜幕深沉
D．纽约夕阳西下
下图为某一时刻太阳高度随经度变化示意图。
C
课堂练习
影长
影长
5、判断日影长短及方向
思考：
太阳高度角与影长有何关系？
一日中，物体的影长会如何变化？
物影朝向与太阳方位有何关系
地面
直射点
无影子
影子较长
影子更长
太阳高度角较小
太阳高度角是900
太阳高度角更小
5、判断日影长短及方向
5、判断日影长短及方向
（1）长短：
①总体：正午太阳高度越大，正午日影越短；反之，正午日影越长。
太阳直射点上，物体的影子长度缩短为0。
（2）方向：日影永远朝向背离太阳的方向。
日出最长
逐渐变短
正午最短
逐渐变长
日落最长
一天中影子长度变化：
②日变化：正午是一天中日影最短的时刻。
太阳直射
23°26′N
N
太阳直射
23°26′S
S
太阳直射
23°26′S
23°26′N
0°
5、判断日影长短及方向
（1）长短：①总体：正午太阳高度越大，正午日影越短；反之，正午日影越长。太阳直射点上，物体的影子长度缩短为0。②日变化：正午是一天中日影最短的时刻。
（2）方向：日影永远朝向背离太阳的方向。
北回归线以北的地区，正午日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日正午日影最长，夏至日正午日影最短
南回归线以南的地区，正午日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日正午日影最长，冬至日正午日影最短
南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北，太阳直射时正午日影最短(等于0)
我国某校地理兴趣小组于某日北京时间12：30在学校附近拍下一张“白墙树影”的照片，此时树干影子刚好与东西向白墙垂直。
（1）1小时后该小组再次来到此地观察，发现树影较第一次（ ）
A．西移且变短 B．西移且变长 C．东移且变短 D．东移且变长
（2）该学校最可能位于（　　）
A. 甘肃兰州B. 山西太原C. 山东济南D. 辽宁沈阳
D
B
6、确定楼间距、楼高
23°26′N
N
h
H
L
以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距应为L=h·cot H（H为冬至日正午太阳高度）。
一般来说，纬度较高的地区，楼间距越大
为了更好地保证各楼层全年都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以北半球为例，前一幢楼影子最长时，也不挡住后一幢楼一层的阳光。
读图，甲楼房位于北纬21.5 ，欲在乙处建一新楼，如果要保证乙楼房全年采光充分，甲、乙楼距L最少应是（ ）
甲
L
N
20米
乙
A：10米
B：15米
C：20米
D：25米
C
课堂练习
上海市(约31°N)业主李某发现所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据《上海市城市规划管理技术规定》中“受遮挡的居住建筑的居室，________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责令房产公司退还其各类费用。
1．材料“________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理
A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至
2．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，原因是
A．北京比上海地形复杂 B．北京比上海正午太阳高度小 C．北京比上海年太阳辐射总量少 D．北京比上海天气干燥
D
B
某市(约21.5°N)的小明家准备在某楼盘买房，每栋楼是东西延伸，每家南北均有阳台；三栋楼的楼高均是48米，楼层高3米，楼间距如下图所示。据此回答下题。
1.小明家想买第二栋楼上的房子，但小明的爷爷不想买太高楼层，小明自己要求正午室内不要出现晒不到太阳的情况，小明家最好买二栋的
A．2楼 B．7楼 C．5楼 D．16楼
B
1.我国北方住宅区的楼房间距理论上应比南方宽，理由是
A．北方地形开阔 B．北方冬季白昼时间更长
C．北方冬季正午太阳高度更小 D．南方气候更湿润
C
2.如图所示，位于36.5°N的某疗养院，计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。那么新楼至少要距原楼多少米？
当地Hmin=90 -（36.5 +23.5 ）=30
楼间距L=20m × cot30 ≈34.6m
7、计算太阳能热水器的安装角度
为了最大限度地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与地平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
（1）角度：集热板与地平面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α+H= 90°时集热效果最佳。（α为当地纬度和太阳直射点纬度的差值）
（2）热水器集热板倾角调整幅度（区间范围）和正午太阳高度变化幅度一致
1.洛阳（112°E，35°N）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.35° C.66°34′ D.55°
B
2.在30°N附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调整幅度约为（　 　）
A．23.5° B．30° C．47° D．60°
C
一年中集热板与地面夹角的调整幅度为：αmax-αmin
北回归线以北或南回归线以南地区：46°52'
南北回归线之间地区：当地纬度+23°26'
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，正午太阳高度与集热板和地面的夹角保持互余。据此回答(1)～(3)题。
（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°
B
课堂练习
（2）12月22日杭州的节气及正午太阳高度为( )
A.正值夏至，正午太阳高度为83.5°
B.正值冬至，正午太阳高度为60°
C.正值冬至，正午太阳高度为36.5°
D.正值夏至，正午太阳高度为90°
C
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，正午太阳高度与集热板和地面的夹角保持互余。据此回答(1)～(4)题。
（4）为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合二分二至日正午太阳高度，则集热板与地面夹角的调整幅度为( )
A.23.5° B.30° C.47 D.60°
C
课堂练习
（3）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
下图是36°N纬线上某小区屋顶太阳能电池板发电效果最好时的安装设计图。
A．24°S B．24°N C．6°S D．6°N
1.太阳能电池板安装角度如图所示时，太阳直射点的纬度位置为（ ）。
2.该小区太阳能电池板发电效果最好的日期是（ ）。
A．2月26日 B．4月14日 C．6月22日 D．10月17日
D
B
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。据此完成下题。
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=0 B.夏至日P=1
C.全年P<1 D.冬至日P>1
D
阿布辛贝神庙是古埃及鼎盛时期的象征，神庙里一年到头大部分时间幽暗昏黄，但在2月21日与10月21日这两日的清晨，太阳的金色光束能从神庙射入神殿，穿过黑暗长廊，照射在神殿尽头庄严肃穆的神像上。当地人将这一奇观发生的时日，称为太阳节奇观。
这种奇观的出现，说明一年中，这两天的日出方位一致。