关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算
正午太阳高度的变化规律和计算
A. A
B. B
C. C
D. D
3．拟定房屋旳朝向
为了取得最充分旳太阳光照，各地房屋旳朝向与正午太阳 所在旳位置有关。
北回归线以北 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南 南回归线以南 ,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落
日落
南
北南
北
日出
北半球
日出
南半球
4．拟定日期、日影长短及方向
αH
6.拟定楼间距、楼高
以我国为例，建房时，为确保各楼整年都有阳光照射， 两楼之间旳最短距离与楼高旳关系应满足： L≥h×cotH (h为楼高，H为冬至日本地旳正午太阳高度)
1．如图是局部区域经纬网及太阳高度等值线（A和B）示意 图，读图，回答下列问题：
（1）图示时刻，太阳直射点M旳地理坐标为：（_5_0_°__w__，__2_0_°__s）
正午太阳高度旳变化规律和计算
学习目的：
1 了解太阳高度与正午太阳高度旳概念 掌握正午太阳高度旳纬度变化和季节变化特点
3 掌握正午太阳高度旳变化在生产生活中旳应用
（一）太阳高度与正午太阳高度旳概念
1.太阳高度：指太阳光线与 地平面 旳夹角，也叫太阳高度角。
白天： h>0 晨昏线上： h=0 晚上： h<0
（2）该日正午太阳高度随纬度变化规律是 从20°s向南北两侧递；减 地球上有极夜现象旳范围是 70°N及其以北地域 。
（3）图中，等值线B旳数值应为 50° 。
（4）有关经线X度数旳论述，正确旳是（ B ）
A．为10°W B．位于10°W 以东 C．为60°W D．位于10°W 以西
四季旳划分
夏季：白昼最长、太阳高度最高旳季节 冬季：白昼最短、太阳高度最低旳季节 春季和秋季：夏季与冬季之间旳过渡季节
正午太阳高度的变化与计算
【解析】第4题，纬度越低，地球自转线速度越大，从图中可以看出乙地太阳高度角变化较小，而且普遍比 较大，甲地不仅变化幅度大，且正午太阳高度角较小，丙地太阳高度角最大可以达到90度，丁地则变 化幅度偏大，因此答案为B。 第5题，根据第3题，再依据6月22日和12月22日四地的正午太阳高度的大小推断半球，入甲地肯定位于北半 球，而且在北半球的中纬度，依据就是两点，第一，甲地的太阳高度在冬至和夏至这两天都大于0度而 且小于60度；第二，冬至日的正午太阳高度小于夏至日的正午太阳高度。其余类推。
h L= tanH
h
Ｈ
L
（3）太阳能热水器的安装角度 读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？
（3）太阳能热水器的安装角度
安装角度a=90°－H(正午太阳高度角) =纬度差
例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用 太阳能，冬至日集热板与地面夹角的为（ ） A.6.5° B.30° C.53.5° D.60°
重难点二：正午太阳高度角的应用
（1）判断日影长短及方向
6.22
3.21
次年6.22 9.23
次年3.21
12.22
N
北回归线
S
0°
南回归线
北回归线及其以北地区，正午影子朝向 正北 ， 夏至日时影子最 短 ，冬至日时影子最 长 。 南回归线及其以南情况相反。
（2）计算楼距。
一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。 算最小楼距关键是计算当地冬至日的正午太阳高度时的楼距。
H=90°— 纬度差 =90°－∣φ±δ∣ （纬差的计算：同半球 ，异半球 如：求北京（400N）冬至日的正午太阳高度角？ 步骤：1 标直射点、所求点纬度， 2 算纬度差 H=900-（40°+ 23.50 ） =26.50 2、极点的太阳高度 = 太阳直射点的纬度
正午太阳高度的变化规律及其计算
正午太阳高度的变化规律及其计算1．太阳高度与正午太阳高度太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为90°。
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12时。
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。
太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，如下图甲；非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如下图乙。
2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度变化规律同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减；同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度(1°)。
具体如下表： 太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小归纳南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北两侧递减南回归线冬至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道秋分北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减北回归线夏至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道春分正午太阳高度的纬度变化太阳直射点节气(2) 正午太阳高度的季节变化北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值南回归线及其以南地区 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线上 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线之间的地区北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值北回归线及其以北地区正午太阳高度的变化纬度地带3．正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H ＝90°－|φ－δ|。
太阳高度角与昼长的知识资料
正午太阳高度角最大值与最小值出现时间：
最小值
最大值
夏至时最大 冬至时最小
直射时最大
夏至时最小 冬至时最大
正午太阳高度角的最大值讨论： 1、热带地区（南北回归线之间的地区）：直射时最大。 Hmax=900 2、北回归线及其以北的地区：夏至时最大。 南回归线及其以南的地区：冬至时最大 Hmax=900—+23026`
（一）、太阳高度角与正午太阳高度概念：
一、太阳高度角是太阳光线与地平面的夹角。其日变化产生昼夜更替。 昼半球：h>00,表示太阳在地平线之上 晨昏线上：h＝00,表示太阳正好在地平线上
太阳高度角（h）日变化
夜半球：h＜00,表示太阳在地平线之下
二、正午太阳高度 1、定义：一天内最 大 的太阳高度。出现在当地正午12时。 它随太阳直射点的回归运动存在年变化。
正午太阳高度角的最小值讨论：(两至最小)
北半球出现在冬至，南半球出现在夏至 Hmin=900—－23026`
想一想：赤道最小的正午太阳高度角是多少
正午太阳高度角的最大值与最小值之差讨论：
1、热带地区（南北回归线之间的地区）： ⊿Hmax=+23026` 2、北回归线及其以北的地区与南回归线及其以南的地区： ⊿Hmax=４６0５2`
图4所示区域在北半球。弧线a为纬线，Q、P两点的经度差为 90°;弧线b为晨昏点，M点为b线的纬度最高点。回答6～8题。
6.若此时南极附近是极昼，P点所在经线的地方是 A.5时 B.15时 C.9时 D.19时 7.若此时为7月份，图中M点的纬度数可能为 A.55°N B.65°N C.75°N D.85°N 8.若Q地的经度为0°，此时正是北京日出。这个季节 A.洛杉矶地区森林火险等级最高 B.长江下游枫叶正红 C.长城沿线桃红柳绿 D.南极地区科考繁忙 6.B 7.C 8.A
极昼地区太阳高度的有关计算
极昼地区太阳高度的有关计算河北省衡水市第十三中学袁世敏平时做题中经常遇到在极昼地区给出太阳高度，计算太阳直射点的纬度还有所示地点的纬度，这些都是难点，很多同学觉的无从下手，本人现把一些窍门，简单的思路与大家分享。
出现极昼地区的太阳高度一般的表示方法主要有以下几种：已知以上几幅图，通常用来计算太阳直射点的纬度，以及图示地区的纬度。
我们看一例题：例1.下图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图，已知当太阳位于甲地时，北京时间为6时，回答：①当地的纬度为：②此日6时南极的太阳高度角是：解析：因此地出现极昼，且最小太阳高度为0°，说明当地为出现极昼的最低纬度,设为X°，则太阳直射点纬度为90-X°，二者纬度相隔((90-X)-X)°。
根据正午太阳高度角计算公式，40°=90°-((90-X)-X)°，求得当地纬度为70°S。
极点一日之中太阳高度角保持不变，故此日6点南极点的太阳高度角为20°。
答案：①当地的纬度为：70°S；②南极点的太阳高度角为20°。
例2.图1是当地球运行到远日点附近时，某地在一天当中的太阳高度的变化情况。
求（1）该地的地理纬度；（2）该日太阳直射点的纬度。
解题思路：由于图1中显性信息为太阳高度角的极值（正午12时最大和0时最小），但没有指明太阳直射点的纬度位置，所以不能直接用正午太阳高度角公式（H＝90°－|φ－δ|，其中φ为当地纬度，δ为太阳直射点所在的纬度）计算。
不过12时所在经线和0时所在经线在同一经线圈上（如图2），不防变换视角，把0时经线视为12时经线的延长线，同时令该地与极点的纬度差为a，这样便把该地0时和12时的太阳高度角转化为12时经线延长线上b点（纬度90°+α）和12时经线上的a点（纬度90°－α）的正午太阳高度角，进而再用正午太阳高度角公式计算两地“正午太阳高度角”之差（），便可巧妙地避开太阳直射点的纬度而把问题解决。
高考地理太阳高度的计算
高考地理备考系列之三:突破量化计算18类瓶颈1.空间距离计算⑴原理：地球大圆弧,经线圈\赤道\晨昏线为地球最大圆,大圆弧上才有两地最短距离.纬度1°的经线长度＝111km；赤道上经度1°的纬线长度＝111km ;任何纬线上，经度1°的间隔＝111.cosφkm⑵运用：首先确定两点间距离与经度还是纬度大致相当，而后确定大约相当于多少经度或纬度，结合上述原理进行计算。
（3）案例：我国的黄河站（78°55ˊΝ，11°56ˊΕ）距离北极多远？计算方式是：111km/1°×（90°-78°55ˊ）≈1221 km.2.时间换算和计算（1）地方时计算①计算公式某地地方时＝已知地方时±经度差／15°×l时某地地方时＝已知地方时±4分钟／1°×经度差某地地方时＝已知地方时±4秒／1′×经度差式中加减号的选用条件：如果所求地方时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。
经度差的计算：两地在O°经线的同侧，则两地的经度数相减；两地在O°经线的两侧，则将两地的经度数相加。
②计算地方时的步骤：确定两地的经度差；确定两地的地方时差；确定两地的东西方向；代人公式计算。
③案例：当120°Ε地方时为12点时，60°W的地方时是多少？计算过程：确定经度差（120°Ε+60°W=180°）；确定两地的地方时差（180°÷15°=12）；确定两地的东西方向（120°Ε位于60°W以东）；代人公式计算（12-180/15=0）。
（2）区时换算①换算公式某地区时=已知地区时士1小时×两地理论时区数式中加减号的选用条件：如果所求区时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。
word完整版正午太阳高度的变化规律及其计算
正午太阳高度的变化规律及其计算1 •太阳咼度与正午太阳咼度太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为90°。
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12时。
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为0° 呈同心圆分布。
太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，如下图甲；非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，2 •正午太阳高度的变化规律(1) 正午太阳高度的纬度变化规律同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减；同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，"点近角大、点远角小”；纬度相差多少度° ，正午太阳高度角就相差多少度° 。
具体如下表:节气太阳直射点正午太阳咼度的纬度变化春分赤道赤道正午太阳咼度为90 ，由赤道向南北两极递减夏至北回归线北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减秋分赤道赤道正午太阳咼度为90 ，由赤道向南北两极递减冬至南回归线南回归线正午太阳咼度为90 ，由南回归线向南北两侧递减归纳太阳直射点所在纬度正午太阳咼度为90 ，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳咼度角越大，越远则止午太阳咼度角越小正午太阳高度的季节变化纬度地带正午太阳咼度的变化北回归线及其以北地区北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值南北回归线之间的地区一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳咼度最大南北回归线上一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳咼度最大南回归线及其以南地区北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值ira如下图乙。
90°5°N阳30°—応_春分冬至夏至秋分冬至一年中同一纬度地区的正午太阳髙度随时间变化(北半球)3•正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H = 90°—环一S |。
太阳高度的分布规律及应用
例二 ： 近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多 的居民乔迁新居，居住条件和环境显著 改善。请读图3，运用以下公式及相关知 识回答。
①某地正午太阳高度的大小： H＝90°-∣φ-δ∣（式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值； δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。） ②tg35°≈0.7 tg45°＝1 tg60°≈1.732 （1）房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图3）， 某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光 线被南楼挡住。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是 （C） A．1个月 B．3个月 C．6个月 D．9个月 （2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋 在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高 度最高约为 （B） A．20米 B．30米 C．40米 D．50米
D
右图是北半球某地某日太阳视 运动图，当太阳位于A点时， 北京时间为6点。读图答题。
1．观察地点的地理坐标可能是（ C ） A．66°N，30°E B．46°N，150°W C．68°N，150°W D．70°N，30°E 2．此日该地太阳升起的方向（ A ） A．地平正北方向 B．地平东北方向 C．地平东南方向 D．地平正东方向
右图是某日北半球某纬线 上不同经度的太阳高度。 读图答题。
1.此刻，北京时间（ A ） A．3:20 B．9:20 C．15:20
D．21:20
2.此日，太阳直射点的纬度是（ C ） A．0° B．5°N C．15°N D．23°26'N
●
b
116.5 0E
3、太阳高度的日变化规律
（1）极点： 在极昼期间，极点上太阳 高度终日不变，其太阳高 度的大小等于太阳直射 点的纬度。
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关于某地同一天的最大、最小太阳高度的计算
[摘要]
通过典型例题的分析，让学生学会有关太阳高度角的图形转换，掌握解决这类问题的基本规律和一般方法，培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力。
本文就如何利用题目提供的条件和信息——最大的太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）来推算太阳直射点和该地的纬度作详细分析。
在翻阅《中学地理教学参考》（2007年1、2合期）时，在第120页的“2007年高考地理模拟试题”时发现了一组关于“太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度关系”的“好题目”。
之所以说是好题目，一是因为太阳高度与某地纬度和太阳直射点纬度相互推算一直是教师教学和学生学习感觉难度较大的考点之一；二是因为这组题目对于培养学生的空间想象能力、计算能力和知识的整合能力具有很好的作用。
现就这组题目，谈谈如何在教学中突破这一难点，使学生更易理解和掌握。
一、题目再现
例题：图1表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断1-3题。
图1
1、该地的纬度位置是（）A．70ºN B．75ºN C．70ºS D．75ºS
2、这一天，太阳直射点的纬度位置是（）A．15ºN B．20ºN C．15ºS D．20ºS
3、当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（）A．120ºW B．经度0º C．60ºE D．经度180º
二、分析思考
关于题干中“某地一天”、“两个不同时刻”、“太阳光线与地面的夹角（即太阳高度）”和图1中“两个太阳高度”的信息提取和分析：（1）某地同一天中的太阳高度是处于不断变化之中，而图中反映的是某两个时刻的太阳光线——正南方向照射过来的和正北方向照射过来
的。
（2）通过图示的分析，我们很容易得出这样的结论，既然该地全天都存在大于0º的太阳高度，那么该地必定出现了“极昼”现象，而且根据太阳高度的不断变化，可确定该地不在极点（极点的太阳高度全天都是不变的），因此该地必然在北极圈和极点之间。
（3）实际上此图中的这两条太阳光线还隐含了一个“地方时”的信息，即若该地是在北半球，则正南方照射过来的太阳光线应该表示正午（地方时12时）的太阳光线，因此该太阳光线与地面的夹角就是正午太阳高度（一天中最大的太阳高度）；若该地是在南半球，则正北方照射过来的太阳光线应该表示正午（地方时12时）的太阳光线，因此该太阳光线与地面的夹角就是正午太阳高度。
（4）图示中正南方的太阳光线和地平面的夹角（35º）比正北方的太阳光线和地平面的夹角（5º）要大。
因此我们很容易推知该地的正午太阳高度为35º，也就是地方时为12时出现的最大的太阳高度。
那么正北方的太阳光线和地平面的夹角——5º，就是一天中地方时为24时或0时的最小太阳高度。
一旦确定正北方的太阳光线是一天中地方时为24时或0时时，第3小题的时间计算也就很容易解决了。
（5）解答这一组题目要用到的一个规律是：“太阳直射点的纬度和能够出现极昼或极夜的最大范围的纬度的关系是互余”。
分析至此，解答这一组题目应该不难了，但是，如何利用题目提供的条件和信息——最大的太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）来推算太阳直射点和该地的纬度呢？下面就最大的太阳高度和最小太阳高度的推算方法分析如下。
三、规律方法
1、计算某地同一天最大、最小太阳高度必须先明确的几点规律：
（1）某地的最大太阳高度即正午太阳高度，也就是该地的地方时为12时，并且该地与太阳直射点（地方时也为12时）在同一经线上。
（2）某地的最小太阳高度即子夜太阳高度，也就是该地的地方时为24时或0时，并且该地所在经线与太阳直射点所在经线正相对，即经度差为180º。
（3）某地同一天太阳高度计算的通用公式：H=90º-纬度差，纬度差是某地与太阳直射点之间的纬度差。
2、图解讨论并推导某地和太阳直射点在同半球（即某地与太阳直射点都在北半球或都在南半球）和异半球（即某地与太阳直射点一个在北半球，另一个在南半球）时的最大太阳高度和最小太阳高度的计算公式。
设某地纬度为φ，太阳直射点的纬度为δ，H为最大太阳高度（正午太阳高度），h为最小太阳高度（子夜太阳高度），A为太阳直射点位置，B 为某地正午时位置，B1为某地子夜时位置。
（1）同半球时（以某地和太阳直射点同在北半球为例分析）。
第一种情况，当φ>δ时（如图2
① 根据太阳高度计算的通用公式可知：H=90º-正午纬度差，h=90º-根据图2可知：正午纬度差=弧AB=φ-δ子夜纬度差
=弧AB+弧BN+弧NB 1
=（φ-δ）+（90º-φ）+（=2*90º-φ-δ。
② 由①②分析可推知：
H=90º-（φ-δ），h=φ+δ-90º。
图2
第二种情况，当φ<δ时（如图3① H=90º-弧AB=90º-（δ- φ）。
② h=90º-（弧AN+弧N B 1）
=90º-（90º-δ+90º-φ） =φ+δ-90º
图3
（2）异半球时（以某地在北半球和太阳直射点在南半球为例分析）。
只有一种情况（如图4所示）：
① H=90º-弧AB=90º-（φ+δ）。
② h=90º-（弧AB+弧N B +弧N B 1） =90º-[（φ+δ）+（90º-φ）+（90=φ-δ-90º
图4
四、例题新解
结合上述分析，例题反映出来的情况应该是“同半球时（某地和太阳直射点同在北半球）的第一种情况”，因此第1、2题的解析如下： 1 S º S º S º
H=35º=90º-（φ-δ），h=5º=φ+δ-90º，将这两个式子相加即可计算得出δ=20º，将δ=20º代入两个式子中即可求得φ=75º。