课时2 正午太阳高度的变化
课程标准 | 结合实例，说明地球运动的地理意义。 |
学习目标 | 结合实例，说明地球公转产生的正午太阳高度的变化。 |
1．太阳高度：太阳相对于地平面的高度角，最大值为90°。
2．正午太阳高度：各地太阳高度在地方时12时时最大。
3．分布规律：正午太阳高度在太阳光直射的纬线上最大，向南、北两侧逐渐降低。
判断
1．同一纬线上各地正午太阳高度相等。( √ )
2．直射点所在经线的地方时为12时。( √ )
3．手机信号夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，赤道以南地区达一年中最小值。( √ )
4．北半球冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减。( √ )
探究点 正午太阳高度及其影响
冲着“小区楼房间距有50 m”的宣传广告，我国华北某市一些市民先后在该市某小区购买了商品房。岂料两年后开发商改变建筑方案，楼层数没变，但楼房的间距仅剩下30 m。为此，该小区的业主们将开发商告上法庭。
1．你认为小区业主投诉开发商的原因是什么？
答案 因为开发商缩小了楼间距。在楼层高度一定的情况下，楼间距的大小会影响到采光条件的好坏。楼间距缩小，北面的楼房很可能得不到太阳光的照射，影响采光。
2．该小区的楼房一年四季的采光效果一样吗？为什么？
答案 不一样。因为一年四季的正午太阳高度不同，夏季的正午太阳高度最大，南面的楼层对北面的楼层遮挡阳光最少，采光效果好；而冬季正午太阳高度最小，北面的楼房最容易被南面的楼房遮住阳光，采光效果最差。
3．下表为正午太阳高度的季节变化规律，把表格补充完整。
北回归线及其以北地区 | 一年有一次最大值(________日前后)，一次最小值(________日前后) |
南回归线及其以南地区 | 一年有一次最大值(________日前后)，一次最小值(________日前后) |
一生一世美人骨怎么剃的骨南北回归线之间(除赤道外) | 教师节 送礼一年有________最大值(________时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后) |
赤道地区 | 一年有两次最大值(_________、_________)、两次最小值(夏至、冬至) |
变化规律 | 来增去减(直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度__________，移去则__________) |
答案
北回归线及其以北地区 | 一年有一次最大值(非主流6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后) |
南回归线及其以南地区 | 一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后) |
南北回归线之间(除赤道外) | 一年有两次小学大队长竞选稿最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后) |
赤道地区 | 一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至) |
递变规律 | 来增去减(直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小) |
4.我国南方和北方对楼间距的要求一样吗？为什么？
答案 不一样，总体来说北方的楼间距要大于南方。因为南北方纬度不同，同一时期的正午太阳高度也不相同。南方纬度低，正午太阳高度比北方要高，楼间距设置的小一些也可以保证良好的采光效果。
正午太阳高度的应用
(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
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(3)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：日出最长正午最短日落最长，且日影方向与太阳方位相反。
(4)计算楼间距
一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例(见下图)，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L＝h·cotH。
(5)计算热水器安装角度
应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°(如下图)。
正午太阳高度的计算方法
(1)公式：H＝90°－两点纬度差
(2)含义
①H：观测点的正午太阳高度。
②两点：太阳直射点、观测点。
③纬度差：若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。
如下图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(30°N)正午太阳高度是HA＝90°－＝90°－(30°－10°)＝70°。
当太阳直射B点(10°N)时，C点(23.5°S)正午太阳高度是HC＝90°－＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
下图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。据此回答1～3题。
1．该地此日正午太阳高度是( )
A．28° B．62° C．90° D．0°
2．该地的地理纬度是( )
过年时间A．18°N B．28°N C．32°N D．52°N
3．次日该地正午太阳高度将( )
A．变大 B．变小
C．不变 D．不确定
答案 1.B 2.B 3.A
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