太阳高度角的计算
D.丁丙乙甲
读图13,回答下列问题:(6分) (1)此时太阳直射点所在的地理位置是 (2)此时北半球为 节气。 (3)C点昼长为 小时, 此时C点地方时为 。
1 .若此刻西半球为夜半 球,太阳直射点的经度 是: A A.东经70º 公转方向 B.东经90º C.西经70º D.西经110º 2.此日在:C A.3月21日前后 B.6月22日前后 C.9月23日前后 D.12月22日前后 思维切入:地球在公转轨道 上的位置。由地球公转方向 及地轴倾斜方向可判断。
(1)晨昏线平分地球,是过地心的大圆.
(2).晨昏圈平面与太阳光线垂直
图二是6月22日地球昼 夜分布状况图, 其中NS为地轴,AB为 晨昏线。在图上画出太 阳光线、南北回归线、 和南北极圈。
(4).晨昏圈与经线的关系
① 由晨昏圈与经线圈的关系, 判断出太阳直射点的位置:
晨昏圈与经线圈可以吻 合,这时是春秋分日, 此时阳光直射赤道,晨 昏圈经过南北极点,与 经线圈重合。其它时间 两者都存在着夹角,受 黄赤交角的制约,夹角 介于00~23026′之间, 冬至日、夏至日最大。
二、正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度分布规律:
冬至日:由南回归线向 南北两侧递减。 南回归线以南地区 达到一年中的最大 值,北半球各地达 到一年中的最小值。
北半球夏至日
二、正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度分布规律:
二分日:由赤道向南北 两侧递减。
(二)、正午太阳高度的变化
规律:
太阳直射点 正午太阳高度总是从____________ 向 南北两侧 递减。
纬度
1.太阳直射点的叙述,正确的是: ( B
)
A. 太阳直射点就是地球表面接受太阳照射的点 B. 太阳直射点的正午太阳高度角为90度 C. 太阳直射点所在地的北京时间为12点 D. 地球表面,每一地区都有机会接受到太阳光线的直射 2. 当北纬40度的昼和夜等长时,说明正值的时期是( D A. 北极圈内有极昼现象 B. 长江中下游地区出现伏旱天气 C. 夏至日 D. 春分日或秋分日
【审题】太阳能热水器利用的实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为90°
解析:当地楼房影子最长时,太阳直射点位于南回归线上,可 以求出该日正午太阳高度(H=90-︱36+23.50︱= 30.50),进一步 计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。
2. 四季的划分
(1)天文四季
夏季:一年内白昼最长、太阳高度最大的季节。 冬季:一年内白昼最短、太阳高度最小的季节。
1、正午太阳高度的概念: 一天中的最大值(各地地方时12 时的太阳高度角)。
同一纬度太阳高 度日变化规律: 昼半球:大于0°; 夜半球:小于0°; 晨昏线:等于0°。
思考:正午太阳高度是否一定等于90°?
(二)正午太阳高度的计算
一:纬度划定示意图
北极
探究提示
B
B点的纬度
二:在球面上画正午太阳高度
归纳:距离太阳直射点越近,正午太阳 高度越大,反之,正午太阳高度越小
思
1.正午太阳高度的纬度变化规律 思考:图中①②③分别代表什么时候的 正午太 阳高度 在同一时刻:正 午太阳高度从直 射点向南北两侧 递减
90 90
60
① 夏至 ② 春分或秋分③ 冬至
60
30
30
0
N
60
30
0
0 30 60
S
问:下图折线分别表示三个不同地方的正 午太阳高度年 变化情况,其中代表回归线上的是 ② ( )
正午太阳 高度角
楼房影子
2、太阳能热水器问题
某中学(360N,1130E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示,将 热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。据此回答:
当地楼房影子最长时,为使热水器有最 好的效果,调节活动支架,使热水器吸 热面与地面的夹角为 A.23.50 B.59.50 C.66.50 D.360
北极
探究提示
B
B点的正午 太阳高度角 B点的纬度 太 阳 光 线
探究:正午太阳高度的计算
H
αβ
α
H
β
已知:当地纬度为α,太阳直射点纬度 为β,求当地正午太阳高度H
H=90º -|α±β |
(H为正午太阳高度, α 为当地的地理纬度, β为直射 点的纬度,加减号的确定为同减异加,即同在一个半 球减,在不同半球加。)
)
下面表中所列的是12月22日甲、乙、丙、的白昼时 间,根据表中数据回答: 甲地 白昼时间 5h30′ 乙地 9h09′ 丙地 11h25′ 丁地 13h56′
1. 四地中属于南半球的是:
D
A.甲地
B.乙地
C.丙地
D.丁地
2. 四地所处纬度按从高到低顺序排列的是: B
A.甲乙丙丁
C.丙丁乙甲
B.甲乙丁丙
度 正 90° 午 太 阳 高 60°
● ● ●
①
② 30° ③ 0°
冬至 春分 夏至 秋分
时间
三、正午太阳高度的应用
1、楼间距问题
楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼 产生的影子不能挡住后一幢楼的采光(一般以太阳光线能照 射至后一幢楼的底层为标准),如下图
图中H为正午太阳高度,一般取当地的最小值。因为正午太阳高度 最小值,意味着前一幢楼的影子是一年中最长的,而此时的楼间距 能保证,则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太 阳高度,南半球的取夏至日的正午太阳高度。 计算过程如下: tanH=h/L →L=h· cotH 结论:楼间距与正午太阳高度大小呈反比;与前一幢楼的楼高呈 正比。
图10
地 球 公 转 正地 午理 太意 阳 义 高
度 的 变 化 ——
一、太阳高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角 地面
什么是地平面?
过地面某一点与地球表面的切面
思考:
点A、B与地心 的连线与其切 面是一种什么 样的几何关系?
(垂直)
二、正午太阳高度的变化
图中N表示北极,阴影区 为3月21日,非阴影区为3 月22日。读图并回答: (1)NA的经度为 60°E ;NB的经度为 ________ 180° 。 ________ (2)这时北京时间为3月 22 日____ 4 时。 ____
(二)晨昏线的特点
当北京时间2005年9月8日11时18分时,位于白昼 的地区占全球 A.一半 B 一大半 C 一小半 D 无法计算
(2)气候四季
春季:3、4、5月 秋季:9、10、11月 夏季:6、7、8月 冬季:12、1、2月
自转 黄赤交角
公转
太阳直射点的回归运动 昼夜长短的 季节变化、 太阳高度的 季节变化 四季
昼夜长短的 纬度变化、 太阳高度的 纬度变化
五带
3.五带的划分
北寒带
北极圈 有极昼极夜
无阳光直射
北温带
北回归线
晨昏圈与经线圈的夹角与 太阳直射点的纬度值相等。 α+θ=90 β+θ=90 α=β
(1)此图是
6月22日
(填日期)
120°E
前后的太阳光照图。 (2)太阳直射点的地理坐标
23°26′N、180° 。
(3)此时北半球昼夜长短的分布规律
M
是 昼长夜短,越往北昼越长
。
(4)此时地球正位于公转轨道上的 远日点 (选填:近日点或远日点) (5)此时南半球的季节是 冬季 。
(6)在图中注出各经线的度数,并要使北京时间为8点钟。
(7)图中D点为当日 4 时,当天日落时刻约为 20 时。 (8)在图中标注M点,其太阳高度为零, 地方时为10点。
北回归 12 900 24 热带和寒带同时减小,温带扩大。
某疗养院(北纬36°34′) ,计划在一幢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,问:新楼至少要距原楼多少米?
解析:当太阳直射南回归线时, 正午太阳高度角达一年中最小值, 若此时该楼的一层能被太阳照射 的话,则各楼层都能被阳光照射。 求出此时的正午太阳高度角是 30°,两楼间最小距离应为 x=20×cot 30°=34.7 m。 答案: 34.7 m
公转方向
读“太阳光照示意图”,回答下列问题:
(1)请在图中标注太阳高度
为0度,地方时为8点的点 M。
(2)地球表面C点有一物体
沿CD向D运动,其方向向 南 偏移(南或北),发生上 述现象的根本原因是: 由于地球自转,沿地表水平运动的物体发生偏移 。 M
(3)图中AB 晨 线(晨或昏)。图中D点大约再过 11 小时日落。 (4)图示各点中,此时太阳高度大于0度的有 ,小于0 D E 度的有 C G
北京二分二至的正午太阳高度 春分、秋分日 H=90º -|40º -0º |=50º 夏至日 H=90º -|40º -23º 26´|=73º 26´
_|40º 冬至日 H=90º +23º 26´|=26º 34´
二、正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度分布规律:
夏至日:由北回归线 向南北两侧 递减。 北回归线以北地区达 到一年中的最大值, 南半球各地达到一年 中的最小值。
有阳光直射热带来自南回归线无 极 昼 极 夜
无阳光直射
南温带
南极圈
南寒带
有极昼极夜
探究:
如果黃赤交角增大,五带的范 围会发生怎样的变化 如果黃赤交角减小,五带的范 围会发生怎样的变化
太阳直射点的确定: 经度: 地方时为12点所在的经度 当北极圈出现极昼时, 太阳直射北回归线 当南极圈出现极昼时, 太阳直射南回归线 当晨昏线与经线圈重合时, 太阳直射赤道