1、1第四课 正午太阳高度的变化规律枣庄八中北校高三地理组 孙浩【课题】正午太阳高度的变化规律【课型】复习课【课时】2 课时【教学模式】先学后教 讲练结合、当堂达标【教具】多媒体【教学目标】高考考点 学习目标 高考展望地球运动的地理意义,正午太阳高度的变化规律1.理解正午太阳高度的纬度变化规律。2.掌握正午太阳高度的季节变化规律。(重点、难点)3.学会正午太阳高度的变化规律应用。（难点） 1. 正午太阳高度的变化规律是重点也是难点。2. 正午太阳高度的变化规律的广泛应用是近年高考热点。【教学过程】情境导入我们每天看到太阳东升西落，太阳光线与地平面之间存在夹角，叫太阳高度角，一天内太阳高度的最大值，
2、是该地地方时为 12 点时(当地正午) 太阳最高，叫正午太阳高度。正午太阳高度在纬度和季节有何变化规律？在高考题中又以何种方式展现出来？自主学习完成高三总复习第 12 页“知识梳理”考点一：正午太阳高度的变化规律1、 太阳高度与正午太阳高度情境导入展示正午太阳高度图、40N 附近某地二分二至日太阳运行轨迹图，理解正午太阳高度并思考其应用、区别太阳高度和正午太阳高度的不同。2自主学习 阅读高三总复习第 12 页“方法点拔” ，思考下列问题；合作探究 1、比较概念：太阳高度与正午太阳高度。2、某一日期（以二分二至日为例）不同纬度正午太阳高度的分布规律诱导点拨从上图中分析，以 40N 附近某地为例，
3、二分二至日出日落的方位和时间有何不同？（春分：日出正东 6 时，日落正西 18 时；夏至：日出东北 6 时之前，日落西北 18 时之后；冬至：日出东南 6 时之后，日落西南 18 时之前。 ）【总结归纳】太阳高度是太阳与地平面的仰角，一天中最大的太阳高度就是正午太阳高度。2、 正午太阳高度的时空规律同一时刻，正午太阳高度从直射点所在纬度向南北两侧递减。太阳直射点所在的纬线正午太阳高度为 90。地球上，同一纬线上正午太阳高度相同。(1)纬度分布规律：（如图 4-19）春秋二分日：由赤道向南北两侧递减。夏至日：由北回归线向南北两侧递减。冬至日：由南回归线向南北两侧递减。(2)季节变化规律：（如图
4、4-20）北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。3正午太阳高度年变化的描述：回归线之间：正午太阳高度最大值为 90，每年有两次太阳直射现象，即一年中 有两个正午太阳高度最大值(如下图甲 )。回归线上：正午太阳高度最大值为 90，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳最大值(如下图乙 )。回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于 90，一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图丙) 。补充：二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布相关变式圈A冬至日全球的昼长和正午太阳高度分布 B夏至日全球的昼长和正午太
5、阳高度分布4C春分日和秋分日全球的昼长和正午太阳高度分布(3)正午太阳高度计算： 某地、某日正午太阳高度 H90纬度差90 说明：“纬度差”指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度距离。合作探究以夏至日光照图为例，探究下列问题：1、北极点太阳高度一天有何特点？（一天都是 2326，图形像漏斗状）2、赤道一天太阳高度有何特征？（正午最高为 6634,6 时和 18 时太阳高度为为 0，一天昼长 12 小时）3、北极圈太阳高度有何特征？在北极圈上，0 时日出方向是什么方向？（0 时太阳高度为 0，正午最高为 4652，出现极昼现象。0 时日出方向为正北）诱导点拨左图夏至日北极圈上太阳的周日视运
6、动图 右图夏至日北极点上太阳的周日视运动图5【总结归纳】夏至日北极点 A、赤道 D、北极圈 B、北回归线 C 太阳高度变化曲线图。知识拓展 夏至日北极圈上正午太阳高度角和直射点之间的关系a90-aNSHH90纬度差H90 90(90aa)2a所以 H2a得出结论：晨昏线与纬线相切，该纬线发生极昼时，此纬线的正午太阳高度角的大小是太阳直射点纬度的二倍，用此规律可以反过来求太阳直射点的纬度，可以求当地的地理纬度。考点二：正午太阳高度的应用（一）确定经度或地方时当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12 时。也可利用某一参照物的时间和经度推算该地的经度。（二）确定
7、当地地理纬度当太阳直射点的位置一定时，如果我们知道 H，即可求出当地的地理纬度。6直射点维度当地的地理纬度该地 H典例解剖 （2010 年厦门质检 ）下图为某地一天中太阳 视运动轨迹，当北京时间 6 时时，太阳运动至点，测得当时太阳高度角 为 40。读图，完成 1315 题。14.该地的地理坐标是()A.（70S,30E） B.(70N,150W)C.(70S,150W )D.(70N,30E)解析:当太阳位于点时，太阳高度最大，即正午太阳高度角为 40；由于该地正巧有极昼现象，说明此时太阳直射点纬 度与该地纬度互余，利用正午太阳高度公式可求出该地纬度为 70N。当北京 时间 6 时时，该地地
8、方时为 12 时，从而确定该地经度为 150W。第 15 题，该日太阳直射 20N，应为 6 月初或 7 月初。答案: 14.B （三）确定太阳的方位或房屋的朝向18 时12 时冬、夏至日，正午太阳都位于南方，则为北半球，且为北回归线以北地区；房屋朝南；冬、夏至日，正午太阳都位于北方，则为南半球，且为南回归线以南地区；房屋朝北；冬、夏至日，正午太阳方位不同，则为南北回归线之间。典例解剖 (2013 高考题四川卷 ) 图 5 是亚洲中纬度地区一种适应环境、别具地方特色的民居，称为土拱。这种民居较高大，屋顶为拱顶或平顶， 墙体由土坯砌成，厚度很大。据此回答 910 题。东西东东西西2326 S23
9、26 N日出东南日落西南日出正东日落正西日出东北日落西北6 时6 时6 时18 时春秋分冬至夏至18 时7图 510. 6 月 8 日当地地方时 15 时，照射土拱的太阳光来自A. 东北方向 B. 东南方向 C. 西北方向 D. 西南方向【答案】10.D【命题立意】本组题通过景观图片考查环境特征，同时考查某一个时刻太阳在天空中的位置。从此题可看出地球运动部分的考查难度在降低。此题难度较低。【解题思路】北半球中纬度地区正午太阳应位于正南方天空，正午前后应位于偏南方天空，地方时 15 时，太阳应位于偏西方天空，故选 D。当然，此题也可根据学生日常生活的经验进行直接选择。（四）判断日影长短与方向正午
10、太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。日影的方向与太阳的方位相反。典例解剖 (2013 高考题福建卷)福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。 图 5 示意遮阳板设计原理，据此回答 1112 题。图 51.遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时A 全球昼夜平分 B 北半球为夏季C 太阳直射 20S D 南极圈以南地区极昼8【答案】11.D 【命题立意】本题以遮阳板为切入点考查正午太阳高度角的变化及应用，考查学生分析生活中的地理知识。【解题思路】本题注意关键词“正午”和“一年最大值” ，结合太阳高度角越大，照射到室内的面积越小，反之，照射
11、面积就越大。该地位于福建省（北半球） ，该地正午太阳高度达一年中最小值是冬至日，太阳直射南回归线，此时南极圈及其以南地区出现极昼现象，因此选 D，该题要注意正午太阳高度与照射面积关系，学生可能会容易选择 B，认为北半球夏季，昼更长，照射面积就更大，该题考查正午时刻，不是一天。2. 济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是安装高度不变，加长遮阳板 安装高度不变，缩短遮阳板遮阳板长度不变，降低安装高度 遮阳板长度不变，升高安装高度A B C D 【答案】12.A【命题立意】本题主要考查正午太阳高度角变化知识，重在考查学生自主探究能力，体现新课标理念。【解题思路】济南的纬度比
12、福建纬度更高，一年中正午太阳高度角最大值和最小值都比福建更小，正午太阳照射室内面积的最大值会更大，因此为了让遮阳板达到更好的效果，如果安装高度不变，正午太阳高度变小，太阳光线更斜，那么遮阳板必须要加长，如图 1 红色虚线，第 2 种情况，如果遮阳板长度不变，那么安装高度应该降低，如图 2 红色虚线。（五）确定楼高及楼间距北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如图 422 所示，(H 为冬至日当地的正午太阳高度 )L 应大于等于 hcotH。（六）确定太阳能热水器的倾角调整太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹
13、角应等于当天正午太阳高度的余角。如图23 所示， +H90 时效果最佳。典例解剖例 32010安徽文综11 月 22 日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部（如图所示） ，在甲楼顶层 GPS 测得纬度为 31.8366 、经度为 117.2179 、高度为 96m。回答（1 ）（2 ）题。济南图 1济南图 29（1 ）隔 25 小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼A二层西部 B四层东部 C五层西部 D七层东部解析：考查地球运动的地理意义。11 月 22 日，太阳直射南半球，而图中的影子朝向北，说明该地的纬度为 31.8366 N。图示情况应为正午时的情形，
14、此时甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部， ，隔 25 小时再次观测时，太阳直射点往南移动了，高度角减小，影子向楼上移动；且太阳向西边移动，所以甲楼阴影将向东移动。 ，因此甲楼阴影可遮挡乙楼四层东部。答案：（1）B （七）利用手表确定正南方向根据太阳定位：在北半球，太阳从东边升起，在西边落下，正午时分，它应该位于地平线的中间，位于南方，所以正午时分面朝太阳行走的方向就是南方，背向太阳的方向是北方。手表可以用来当作指南针，但首先得保证手表的时间是正确的，如果是在北半球，则将手表时针对准太阳，然后想象一条指向 12 点钟的线，这样会形成一个角度，再画一条该角度的平分线，这条线便指向了南。在夏令时，则画一条
15、指向 1 点钟方向，这样更加准确。如果是在南半球，将 12 点钟方向对准太阳，在 12 点钟方向和时针指向的方向画平分线，该直线指向北方。10梳理总结正午太阳高度的变化规律从两个方面总结：一是纬度变化规律，某一日期太阳直射点确定，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减；二是季节变化规律，某地什么时间离直射点最近，什么时间正午太阳高度就最大；什么时间直射点向该地接近，什么时间正午太阳高度就增大。同时注意正午太阳高度和生活实际是如何相联系的。训练检测读太阳直射点在地表的年运动轨迹图回答 12 题：1春分日(3 月 21 日)太阳直射点的位置是( )Aa Bb Cc Dd2当太阳直射点在 a 位置时，下列说法正确的是 ( )Ad 地正值夏季Bb 地昼短夜长C c 地正午太阳高度为一年中最小值Dd 地出现极昼现象右下图是甲、乙两地一天中太阳高度变化图，回答 34 题。3下列关于甲乙两地的关系的说法正确的是( )A关于地心对称 B关于地轴对称 C关于赤道对称 D关于极点对称4下列说法错误的是( )A甲地的经度是 120W来源:Zxxk.ComB甲乙两地位于同一个半球太阳高度
