1、正午太陽高度大小比較及計算正午太陽高度大小比較及計算一、太陽高度的概念一、太陽高度的概念 太陽光線與地面所成的夾角。太陽光線與地面所成的夾角。地面地面太陽光線太陽光線太陽高度角太陽高度角 1. 太陽高度角的分布規(guī)律太陽高度角的分布規(guī)律 （1）某時刻的空間分布）某時刻的空間分布 如下圖所示，此時刻太陽直射點如下圖所示，此時刻太陽直射點A的太陽高度角的太陽高度角為為90，從直射點向四周，隨著球面的彎曲，太陽，從直射點向四周，隨著球面的彎曲，太陽高度角遞減，呈同心圓狀分布，晨昏線上的太陽高高度角遞減，呈同心圓狀分布，晨昏線上的太陽高度角為度角為0。 （2）日變化）日變化 隨著地球的自轉(zhuǎn)，太陽直射點沿

2、緯線移隨著地球的自轉(zhuǎn)，太陽直射點沿緯線移動，球面上各點的太陽高度角均不斷發(fā)生動，球面上各點的太陽高度角均不斷發(fā)生變化，其大小取決于該點到直射點的球面變化，其大小取決于該點到直射點的球面距離。距離。1 1、日變化規(guī)律：、日變化規(guī)律： 晝半球：大于晝半球：大于0 0；夜半球小于；夜半球小于0 0；晨昏線：等于；晨昏線：等于0 0 某時刻太陽高度變化規(guī)律：某時刻太陽高度變化規(guī)律：。 注意：如果在極點，太陽高度的日變化是一天不變。注意：如果在極點，太陽高度的日變化是一天不變。 例題例題11：（1 1）把圖中各點此時的太陽高度由大到）把圖中各點此時的太陽高度由大到小的排列。小的排列。（2 2）其中太陽高

3、度為）其中太陽高度為0 0的是哪個點，為什的是哪個點，為什么？么？（3 3）其中太陽高度在一天中不變的是哪）其中太陽高度在一天中不變的是哪個點，為什么？個點，為什么？答案：答案：ACEBD答案：答案：B；在晨線上；在晨線上答案：答案：C；極點是不動的；極點是不動的二、太陽高度的日變化二、太陽高度的日變化例1：下圖為地球上某時刻太陽高度分布示意圖，圖中粗線為等太陽高度線，讀圖回答下列問題。 1. 此時北京時間為 A. 7時 B. 15時 C. 17時 D. 21時 2. 若兩點經(jīng)度相同，兩點緯度相同，則此時刻的太陽高度 A. B. = C. = D. 3. 此時 A. PM為昏線,PN為晨線 B

4、. 新一天的范圍約占全球的1/8 C. 新一天的范圍約占全球的7/8 D. 全球晝夜平分 4. 此時Q點太陽高度的日變化圖是2、日出日落的方位問題、日出日落的方位問題夏至日：夏至日：日出日出 日落日落 冬至日冬至日：日出日出 日落日落 二分日：二分日：日出日出 日落日落 結論：結論： 太陽直射點在北半球時，地球上（除極晝、極太陽直射點在北半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）夜地區(qū)）日出方位均在東北，日落于西北日出方位均在東北，日落于西北。 太陽直射點在南半球時，地球上（除極晝、極太陽直射點在南半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）夜地區(qū)）日出方位均在東南，日落于西南日出方位均在東南，日落于西南。 直

5、射在赤道時，為直射在赤道時，為東升西落東升西落。 三、正午太陽高度的年變化三、正午太陽高度的年變化 1、正午太陽高度的概念、正午太陽高度的概念一天中的最大值。一天中的最大值。2、正午太陽高度的分布規(guī)律、正午太陽高度的分布規(guī)律規(guī)律：規(guī)律： 夏至日：由北回歸線向南夏至日：由北回歸線向南北兩側遞減。北回歸線以北兩側遞減。北回歸線以北地區(qū)達到一年中的最大北地區(qū)達到一年中的最大值，南半球各地達到一年值，南半球各地達到一年中的最小值。中的最小值。 二分日：由赤道向南北二分日：由赤道向南北兩側遞減。兩側遞減。 冬至日：由南回歸線向冬至日：由南回歸線向南北兩側遞減。南回歸線南北兩側遞減。南回歸線以南地區(qū)達到一

6、年中的最以南地區(qū)達到一年中的最大值，北半球各地達到一大值，北半球各地達到一年中的最小值。年中的最小值。三、正午太陽高度的年變化三、正午太陽高度的年變化 FG例題例題2：(1)比較圖中各點正午太陽高度的比較圖中各點正午太陽高度的大小大小(2)此時正午太陽高度達一年中最此時正午太陽高度達一年中最大的是哪幾個點大的是哪幾個點?最小的呢最小的呢?為什為什么么?答案：答案：G=EA=BFCD答案：最大：答案：最大：C、E、G最?。鹤钚。篈、B、F、D四、正午太陽高度的計算四、正午太陽高度的計算公式：公式：H=90H=90當?shù)鼐暥扰c直射點的緯度差（同當?shù)鼐暥扰c直射點的緯度差（同減異加）減異加） （如夏至日

7、時加，在冬至日時減）如夏至日時加，在冬至日時減）例題例題3：求北京（：求北京（40N）二分二至日的正午太陽高度。）二分二至日的正午太陽高度。123H解答：夏至日：直射點緯度為解答：夏至日：直射點緯度為23232626N N， 則則3=2-1=403=2-1=40-23-232626 H=90 H=90-3=90-3=90- -（4040-23-232626）=73=732626 二分日：直射點緯度為二分日：直射點緯度為0 0， 則則3=2-1=403=2-1=40- 0- 0 H=90 H=90-3= 90-3= 90- - 4040=50=50 冬至日：直射點緯度為冬至日：直射點緯度為232

8、326S26S， 則則3=2+1=403=2+1=40+23+232626 H3=90 H3=90- -3=903=90- -（4040+23+232626）=26=26343412H3四、正午太陽高度的應用四、正午太陽高度的應用1、樓間距問題、樓間距問題 樓間距問題實際是一個影長的問題。其基本原則是前一幢樓樓間距問題實際是一個影長的問題。其基本原則是前一幢樓產(chǎn)生的影子不能擋住后一幢樓的采光（一般以太陽光線能照產(chǎn)生的影子不能擋住后一幢樓的采光（一般以太陽光線能照射至后一幢樓的底層為標準），如下圖射至后一幢樓的底層為標準），如下圖四、正午太陽高度的應用四、正午太陽高度的應用1、樓間距問題、樓間距

9、問題圖中圖中H H為正午太陽高度，一般取為正午太陽高度，一般取當?shù)氐淖钚≈怠Ｒ驗檎缣柈數(shù)氐淖钚≈?。因為正午太陽高度最小值，意味著前一幢樓高度最小值，意味著前一幢樓的影子是一年中最長的，而此的影子是一年中最長的，而此時的樓間距能保證，則一年四時的樓間距能保證，則一年四季都能確保。故一般地北半球季都能確保。故一般地北半球取冬至日的正午太陽高度，南取冬至日的正午太陽高度，南半球的取夏至日的正午太陽高半球的取夏至日的正午太陽高度。度。 計算過程如下：計算過程如下： tanH=h/LtanH=h/L L=h L=hcotHcotH 結論：樓間距與正午太陽高結論：樓間距與正午太陽高度大小呈反比；與前一

10、幢樓的度大小呈反比；與前一幢樓的樓高呈正比。樓高呈正比。【例題例題4】房地產(chǎn)公司要建房地產(chǎn)公司要建2座塔樓、座塔樓、2座低樓座低樓(見下圖見下圖)，準，準備采用相同的樓間距備采用相同的樓間距均均以最南側的兩樓間的最短樓間距以最南側的兩樓間的最短樓間距為標準為標準，則合理的布局方案有，則合理的布局方案有【解題解題】對四個選項圖的分析如下對四個選項圖的分析如下 A A圖圖HHHB B圖圖 ：C C圖圖 D D圖圖 可以看出，合理的是可以看出，合理的是BDBD【答案答案】BDBDHHHHHHHH【例題例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖

11、回答圖，讀圖回答12題：題：1該城市的名稱可能是該城市的名稱可能是A達累斯薩拉姆達累斯薩拉姆B堪培拉堪培拉C.渥太華渥太華D巴格達巴格達2下列說法與該城市所在大洲相符合的是下列說法與該城市所在大洲相符合的是A是世界上面積最小的大洲是世界上面積最小的大洲B是世界上海拔最低的大洲是世界上海拔最低的大洲C被稱為高原大陸被稱為高原大陸D該大洲有世界上最大的淡水湖群該大洲有世界上最大的淡水湖群2、二分二至日太陽光線與地理位置關系、二分二至日太陽光線與地理位置關系【例題例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答12題：題：【審題審題

12、】圖中只有圖中只有2 2條代表二至日的兩條太陽光線。條代表二至日的兩條太陽光線。我們無從證明哪一條是夏至日，哪一條是冬至日。我們無從證明哪一條是夏至日，哪一條是冬至日。說明知識考察的不是二至日太陽光線的特征。但全說明知識考察的不是二至日太陽光線的特征。但全年的太陽光線均應該位于二至日之間。如果我們再年的太陽光線均應該位于二至日之間。如果我們再將補畫一條太陽光線（如下圖中的紅線）將補畫一條太陽光線（如下圖中的紅線）2、二分二至日太陽光線與地理位置關系、二分二至日太陽光線與地理位置關系【例題例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，

13、讀圖回答12題：題：【解題解題】第第1 1小題：堪培拉是澳小題：堪培拉是澳大利亞首都，在南歸回線以南，大利亞首都，在南歸回線以南，渥太華是加拿大首都，在北回歸渥太華是加拿大首都，在北回歸線以北，巴格達是伊拉克首都，線以北，巴格達是伊拉克首都，也在北回歸線以北。只有坦桑尼也在北回歸線以北。只有坦桑尼亞首都達累斯薩拉姆在赤道和南亞首都達累斯薩拉姆在赤道和南回歸線之間，符合題意。回歸線之間，符合題意。 第第2 2小題是建立在第小題是建立在第1 1小題判斷小題判斷的基礎上的。坦桑尼亞位于非洲。的基礎上的。坦桑尼亞位于非洲。故選故選C C【答案答案】1 1、A A 2 2、C C2、二分二至日太陽光線與

14、地理位置關系、二分二至日太陽光線與地理位置關系3 3、太陽能熱水器問題、太陽能熱水器問題【例題例題6 6】如下面的圖如下面的圖4 41010，假，假設某地（設某地（8080E E，4040N N）安裝一）安裝一臺太陽能熱水器，臺太陽能熱水器，為了獲得最多太陽光能，提高利為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高度的變用效率，需要根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，化隨季節(jié)調(diào)整傾角，那么日照圖與熱水器安置方式搭那么日照圖與熱水器安置方式搭配最合理的是配最合理的是【審題審題】太陽能熱水器利用的實太陽能熱水器利用的實質(zhì)是熱水器傾角與正午太陽高度質(zhì)是熱水器傾角與正午太陽高度角之和為角之和為90903、太陽能熱水器問題、太陽能熱水器問題【例題例題6】如下面的圖如下面的圖410，假設某地（，假設某地（80E，40N）安裝一臺太陽能熱水器，）安裝一臺太陽能熱水器，為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，那么日照圖與熱水器安置方式搭配最合理的是那么日照圖與熱水器安置方式搭配最合理的是【解題解題】推理如下：設太陽能熱推理如下：設太陽能熱水器與地面的交