1.2.2正午太阳高度角的变化第二课时 课件 (共32张PPT)2024-2025学年高二地理鲁教版（2019）选择性必修1

(共32张PPT)
正午太阳高度角的变化
地球运动的意义
鲁教版
选择性必修1
第一单元
第2节 课时2
课程标准和学习目标
课程标准
结合实例，说明地球运动的地理意义。
1.结合材料，概括正午太阳高度的变化规律。(综合思维)
2.结合材料，说明不同区域正午太阳高度的大小和变化，解释太阳高度的时空分布规律。 (区域认知)
3.运用正午太阳高度解决实际问题，如楼间距、太阳能热水器的安装角度等问题。(地理实践力)
学习目标
/ 01
正午太阳高度的变化
正午太阳高度的变化
1.太阳高度和正午太阳高度
（1）太阳高度：
①概念：太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度。
②日变化规律：日出日落时即晨昏线(圈)上，太阳高度为0°，日出至正午，太阳高度逐渐增大，正午时达到最大，正午至日落，太阳高度逐渐减小。
正午太阳高度的变化
1.太阳高度和正午太阳高度
（2）正午太阳高度（H）：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。
正午太阳高度的变化
1.太阳高度和正午太阳高度
②变化原因：黄赤交角的存在、太阳直射点的南北移动。
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
春分
1回归年=365日5时48分46秒
正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度的纬度(空间)变化规律
同一时刻，各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
夏至
春分\秋分
冬至
正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度的纬度(空间)变化规律
夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减
冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减
春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减
正午太阳高度的变化
3.正午太阳高度的季节(时间)变化规律
【北半球冬至】
一年中最小值：北半球各纬度地区
一年中最大值：南回归线及其以南地区
春分
秋分
夏至
冬至
正午太阳高度的变化
【北半球春秋分】
赤道上达一年中最大值，其他地区介于最大值与最小值之间。
春分
秋分
夏至
冬至
3.正午太阳高度的季节(时间)变化规律
正午太阳高度的变化
【北半球夏至】
春分
秋分
夏至
冬至
一年中最小值：南半球各纬度地区
一年中最大值：北回归线及其以北地区
3.正午太阳高度的季节(时间)变化规律
方法技巧
(1)正午太阳高度的计算
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：
方法技巧
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
注：在南(北)极圈有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度无日变化，其太阳高度的大小等于太阳直射点的纬度数。
方法技巧
(2)正午太阳高度的变化
①正午太阳高度的纬度分布规律(近大远小)
太阳直射某纬线，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，正午太阳高度越小(简记为“近大远小”)。由此可以推知：一日内，同纬线各地正午太阳高度相同；正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。以太阳直射点所在纬线为对称轴，南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。
②正午太阳高度的季节变化规律(来增去减)
由近大远小的规律可以推知：太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简称“来增去减”)。
方法技巧
③正午太阳高度的年变化规律
南、北回归线之间 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′ 增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′
回归线至极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
极圈以内地区 纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′ 减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′
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正午太阳高度的应用
正午太阳高度的应用
1.确定地方时
地 面
正午太阳高度角
(正午太阳高度)
地方时12时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。
正午太阳高度的应用
2.确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
正午太阳高度的应用
3.楼房间距问题
北楼
冬至日
夏至日
正南
正北
h
南楼
L
H冬
H夏
正午太阳高度的应用
3.楼房间距问题
北楼
冬至日
夏至日
正南
正北
h
南楼
L
H冬
H夏
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L＞h·cot H。
正午太阳高度的应用
4.太阳能热水器的角度问题
①集热板与太阳光线垂直时效果最佳，如图所示，此时：α＋H＝90°。
太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。
又 H=90 - 纬度差
正午太阳高度的应用
4.太阳能热水器的角度问题
②一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。
南、北回归线之间的地区，
年变化幅度ΔH＝23°26′＋φ(φ为当地纬度)
回归线与极圈之间的地区，
年变化幅度恒为46°52′
从极圈到极点之间的地区，
年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′
正午太阳高度的应用
5.判断日影长短及方向
太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律：日出、日落最长，正午最短，且日影方向与太阳方位相反。日影方向永远背向太阳。
正午太阳高度的应用
5.判断日影长短及方向
北极点日影只朝南；南极点日影只朝北
全年朝南，正午日影夏至日最长，冬至日最短
90°
全年朝北，正午日影冬至日最长，夏至日最短
时南时北
时南时北
90°
23.5°
23.5°
0°
正午太阳高度的应用
5.判断日影长短及方向
(1)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)，冬至日日影最长，夏至日日影最短。
(2)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)，夏至日日影最长，冬至日日影最短。
(3)南北回归线之间的地区，正午日影北半球夏至日朝向正南，冬至日朝向正北，太阳直射时日影最短(等于0)。
正午太阳高度的应用
6.与房间采光的关系
一般情况下，正午太阳高度越大，太阳照射到房间里的面积越小，即夏季照射到房间里面积小，冬季照射到房间里面积大。北回归线以北的地区，太阳光线正午从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光线正午从北窗射入。
方法技巧
太阳直射点的确定方法
(1)纬度的确定
方法一：“太阳直射点的纬度”和“晨昏圈与纬线相切点的纬度(出现极昼、极夜的最低纬度)”互余。
方法二：通过时间来判断。夏至日，太阳直射23°26′N；冬至日，太阳直射23°26′S；春、秋分日，太阳直射赤道。
方法三：根据某地正午太阳高度的计算公式H＝90°－两地纬度差计算。
方法四：“赤道处晨昏线与经线的交角(锐角)”等于“太阳直射点的纬度”。
方法技巧
太阳直射点的确定方法
(2)经度的确定
基本原则：地方时为12时的经线即为太阳直射点所在经线。
方法一：晨线和赤道的交点(经度)向东90°或昏线和赤道的交点(经度)向西90°，即为太阳直射点的经度。
方法二：根据晨昏线与纬线相切点所在经线的地方时判断太阳直射的经线。
导思
11月22日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好投在乙楼中央，挡住乙楼1～3层中部(如图所示)，该地纬度为31.8°N、经度为117.2°E。
1.[综合思维]12月22日，该地理小组再次观测，发现甲楼阴影投在乙楼的层数，发生了怎样的变化？
答案　甲楼阴影投在乙楼的层数明显增加，高于原来的1～3层。
导思
2.[地理实践力]12月22日之后，甲楼阴影投在乙楼的层数将会怎样变化？
答案　甲楼阴影投在乙楼的层数将逐渐变小，甲楼影长变短，可能遮挡不住乙楼。
导思
3.[综合思维]造成这种变化的主要原因是什么？
答案　太阳直射点的南北移动，导致当地正午太阳高度发生变化。
课堂小结