正午太阳高度的应用
正午太阳高度角的计算及应用
A.23º26′
B.66º34′
C.90º
D.45º
⑵该地的纬度是--------------------------------------（ D ）
① 23º26′N ② 21º34′N ③ 25º26′S ④ 68º26′S
A. ①②
B.②③
C.③④
D.②④
α
集热管 β
调 节
α杆
例2.当地（42ºN）冬至日应把太阳能热水器如何调整， 才能最大限度利用太阳能？
解：冬至日当地正午太阳高度α为 24º 34′
热水器集热管的倾角 β=90º—α 即 β =90º—24º34′ =65º26′
集热管 β
水箱
调 节
α杆
例3.某校所在地(120ºE、40ºN)安置一台太阳能热水器， 为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。
1.正午太阳高度分布的基本规律是什么？
2.当地正午太阳高度最大值和最小值分别出现 在什么时候？
90 60 30
0
N
① ② ③
60
30
0
30
60
正午太阳高度的分布规律
90 60
30
0
S
一、正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数)
例1.计算当地(大约42ºN)在二分二至日时的正午太阳高度角。
A 16º34′
B 63º26′
C 40º
D 23º26′
2、房地产开发中前后楼间距与楼高的关系
楼高H与楼间距最小值L（保证冬至日后楼能够得到光照） 的关系是：tanα= H/L
正午太阳高度及应用ppt课件
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
B 与地面的夹角为( ) A．23.50 B．59.50 C．66.50 D．360
正午太阳高度的应用
赤道至北回
南北回归线之 归线之间
间
赤道至南回
归线之间
赤道
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
冬至日
太阳直射时（1年中 有两次直射，达90°)
夏至日
春、秋分日
夏、冬至日
（4）正午太阳高度的变化规律
纬线：“来增去减”
同一地区，不同时间的正午太阳高度变化（季节变化）
• 直射点向某地移来，即 距某地越来越近， 某地的正午太阳高度（角）越来越大
• 直射点由某地移走，即 距某地越来越远， 某地的正午太阳高度（角）越来越小
北京，9月，40 ° N Q1：未来两个月阳光照进来的位
置会怎么变？
A：直射点南移（移走），H会变小。
（4）正午太阳高度的变化规律
南北回归线之间 回归线上
回归线至极圈
极圈至极点
1年/两次直射
1年/无直射且正
1年/一次直射 1年/无直射 午太阳高度为零
第一章第二节 地球公转的地理意义
学习目标
1、理解公转地理的意义。 2、掌握正午太阳高度的变化规律及其计算。 3、根据太阳视运动的原理，判断日出日落的方位 。
正午太阳高度
（1）太阳高度和正午太阳高度
①太阳高度 太阳光线与地平面的夹角
②正午太阳高度 一天中最大的太阳高度
（2）正午太阳高度特点
正午太阳高度的应用
8、下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬 度可能为（ C ） Ａ、90°N－23°26′N Ｂ、90°S－23°26′S Ｃ、22°N或22°S Ｄ、40°30′N或40°30′S 一年(3个月内)有两次 阳光直射，该地位于 南北回归线之间
23.5
22°
23.5
45° 45°
a
b
(2)四地自北向南排列，依次是( D )
D．甲、丙、乙、丁
3．确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳 所在的位置有关。
北半球 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南
南半球 ,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 南 日出 北 南
日落 北 日出
6．太阳能热水器的倾角调整
1．确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时，也就是说 太阳直射点所在经线的地方时为12时，由此可以根据地方时 的计算方法推算出地球上任何一条经线的地方时。
2．确定地理纬度
当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正 午太阳高度，就可以根据“正午太阳高度计算公式” ，求出 当地的地理纬度。 练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为82°而 此时北京时间为11：00点，那么此地的地理坐标可能是？ 31026N、1350E 15026N、1350E
下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度 变化图。图中反映12月22日竿影长度的点是 A．① B．② C．③ D．④ C
α
OLeabharlann P′15、(2010·安徽高考)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(如右 图所示)，在甲楼顶层GPS测得纬度为31.8366°、经度为 117.2179°、高程为96 m。完成（1）（2）题。 （1）隔25小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼( B ) A．二层西部 B．四层东部 C．五层西部 D．七层东部
正午太阳高度应用举例
正午太阳高度的应用举例1.确定所在地的纬度,进而判断该地的其他地理特征。
例1.某天文兴趣小组在m地用量角器测北极星的高度(如下图所示)。
次日,当太阳位于m地的正南方时,收音机里传出“现在是北京时间14点整”那么m地的地理坐标是。
■(答案:30°n 90°e)2.确定地方时。
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此地的地方时应为正午12时。
(见例2)3.判断日影长短和方向。
正午太阳高度越大,日影越短;反之日影越长,且日影方向总背向太阳。
例2.某学校(110°e)地理兴趣小组在平地上用立杆测影的方法,逐日测算正午太阳高度。
如图,垂直竖立一根2米长的杆op,正午时测得杆影长op′,通过tana=op/op ′,算出正午太阳高度a。
据此完成(1)~(3)题■(1)该小组每天量测影长时北京时间应为。
(2)下列是该小组绘制的连续一年多的杆影长度变化图。
图中反映3月21日杆影长度的点是。
■(3)该学校大约位于。
答案:(1)12:40 (2)4 (3)21.5°n4.确定房屋朝向。
北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋门窗朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋门窗朝北。
例3.甲、乙、丙是三幅地处不同纬度的三座房屋二至日时的阳光照射情况下(a或b)图,请图后回答:■(1)对三地地理位置判断正确的是( )a.三地可能都位于北半球b.甲地可能位于赤道与北回归线之间c.乙地可能位于南温带d.丙地可能位于北温带(2)当甲图在a代表的节气时( )a.开普敦为多雨季节b.北京正午太阳高度达最大值c.悉尼昼短夜长d.巴尔干半岛南部出现多雨季节答案:(1)b (2)d5.计算楼间距、楼高。
为了更好地保持各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离,如下图,南楼高为h,该地冬至日正午太阳高度为h,则最小楼间距为:l=hcoth■例4.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,请读下图和所给相关条件回答。
周三公转意义 正午太阳高度角的应用
∵α+H＝90° H＝90°-纬度差 ∴α＝90°-H ＝90°-（90°-纬度差） ＝纬度差 即：热水器的倾角等于纬度差
例4.某校所在地(120º E、40º N)安置一台太阳能热水器，为充分 利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整其支架倾角。下列 四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是 D
例3、位于北纬36°34′的某疗养院，计算在一幢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。 （cot 30°≈1.732 cot 45°=1 cot 60°≈0.58) （1）新楼至少要距原楼多少米？ 34.7 m
解题思路：为保证新楼的每一层一年四季都能晒到太阳，则两 楼的间距应大于等于南楼的最大影长，即冬至日的影长
正午太阳高度的应用
正午太阳高度的应用
1、确定地方时、日期 2、利用正午太阳高度确定当地纬度 3、确定房屋的朝向 4、利用正午太阳高度确定日影长短及方向
5、确定楼高、楼距
6、太阳能热水器的倾角调整
1．判断日影长短及方向
地面
直射点 影子 无影子 较长
影子更长
日影方向与太阳光线方向相反 太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。 正午是一天中日影最短的时刻。
例1：我国某中学地理兴趣小组在3月21日这天，对该校附近5米高 的电线杆的影子进行测量，其结果如下： 北京 时间 影长 11:30
5.3
11:35
5.1
11:40
5
11:50
5.3
11:55
5.5
12：00 12:05
5.6 5.7
（45°N，125°E） 求该校的地理坐标： 正午日影的朝向是北
。
例2： ①右上图是某地理兴趣小组绘制的连续一年多的 竿影长度变化图，图中反映3月21日竿影长度的点是（ ） A.① B.② C.③ D.④ ②该学校大约位于（ ） A.21.5°N B. 21.5°S C. 45°N D. 45°S
正午太阳高度的应用
其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图所示)。
集热管
α
H
调 节 杆
1.下列地区中，使用太阳能热水器效果最好
的是（ C ） A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番
2.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值 时（ A ） A.冬至日 B.夏至日 C.春分日 D.秋分日
日出
日落
直射在赤道时，全球均为正东升正西落。 极点上太阳全天位于地平线上无升落。
直射北半球时，太阳是从哪里升起，在哪儿落下？
太阳直射点在北半球时，地球上（除极昼、极夜 地区）日出东北，日落西北；极昼区日出正北， 日落正北；北极点无升落，太阳高度无日变化， 等于直射点的纬度。
直射南半球时，太阳又是从哪里升起，在哪儿落下？
日影越短，)
正午是一天中日影最短的时刻。 影子的朝向和太阳照射方向相反
朝向
和太阳照射 方向相反
日影
长短
太阳高度
1、正午是一天中日影最短的时刻。 2、太阳直射点上，物体的影子缩短为0； 正午太阳高度越大，日影越短；反之，日 影越长。(离太阳直射点越近，正午太阳高度越
大，日影越短，)
直射北半球时，太阳是从哪里升起，在哪儿落下？
知识点小结
1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结果 2、在一年内，只有二分日全球太阳东升西落 北半球夏半年时，全球太阳东北升,西北落 南半球夏半年时，全球太阳东南升,西南落 3、北回归线以北地区太阳最高时在正南， 南回归线以南地区太阳最高时在正北 4、 正 午 时 南北回归线内，太阳有直射、南射和北射 北回归线上，太阳有直射和南射 南回归线上，太阳有直射和北射 北回归线以北，太阳终年南射 南回归线以南，太阳终年北射
正午太阳高度的应用
北
东
• 例：（2003年江苏）某学校（110⁰E）地理兴趣小组在平 地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图1， 垂直竖立一根2米的竿OP，正午时测得竿影长OR通过tanα ＝OP/OR算出正午太阳高度α 。据此回答： • 1、该小组每天测量影长时，北京时间是（ B ） A、12：00 B、12：40 C、11：20 D、11：00 • 2、该学校大约位于（ A ） A、21.5⁰N B、 21.5⁰S C、 45⁰N D、 45⁰S
正午太阳高 度的应用
华润高中 夏应全
一、确定地方时 • 1、当某地太阳高度达到一天中最大值时， 日影最短，当地地方时为12点； • 2、当某地太阳高度达到一年中最大值时， 日影最短，当地地方时为12点； • 3、直射点的地方时为12点。
二、物影的判断
• 1、正午太阳光的来向： 根据直射点与该地的方位来判断 • 2、光照与日影的关系 （1）有太阳照射才有影子，无太阳照射则无 影子（极夜时无影子）；太阳高度越大， 影子越短，反之越长，直射时无影子；一 天之中日出日落时影子最长，正午最短； 一年中正午太阳高度最大时影子最短，反 之最长。
三、与房屋采光的关系 • 1、一般情况下，正午太阳高度角越大，照 射到房间内的面积越小，反之越大，所以 夏季照射面积小，冬季照射面积大。 • 2、北回归线以北地区，正午太阳光线从南 窗射入；南回归线以南地区，正午太阳光 线从北窗射入；回归线之间的地区南窗和 北窗均可射入。
N
s
N
s
N
s
N
s
N
s
四、与楼房间距的关系
• 例：某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳 能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用 效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支 架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭 配不合理的是：（ D ）
正午太阳高度的应用
下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬度可能为
（ ）C
Ａ、90°N－23°26′N Ｂ、90°S－23°、40°30′N或40°30′S
一年(3个月内)有两次阳光 直射，该地位于南北回归 线之间
以直射纬线为界，位于同一侧的 纬线，正午太阳高度差多少度， 纬度就差多少度
②
①A.23°26′N ②A.90°N
③A.0°
④A.23°26′N
B.46°52′N B.66°34′N
B.23°26′N
B.46°52′N
C.66°34′N C.23°26′N
C.90°N
C.90°N
D.90°N D.0°
D.66°34′N
D.66°34′N
第七页，编辑于星期三：三点 三十六分。
第七讲 正午太阳高度角的应用
第一页，编辑于星期三：三点 三十六分。
一、正午太阳高度的计算
正午太阳高度H=90 °－ （当地纬度－太阳直射点的纬度）
（纬度差的计算：以赤道为参照物，同侧相减，异侧相加。）
延伸：以直射纬线为界，位于同一侧的纬线，两地纬度相差多少度，正 午太阳高度就差多少度。
【例】如图所示的日期，
下列地点：北京（39°54′N），新加坡（1°N），汕头（23°26′N）， 海口（20°N），正午太阳高度角从大到小排列正确的是
C
A.新加坡、海口、汕头、北京
B.北京、汕头、海口、新加坡 C.汕头、海口、北京、新加坡
D.汕头、海口、新加坡、北京
第二页，编辑于星期三：三点 三十六分。
二、正午太阳高度的应用
这个时段内正午太阳高度最小值为
88．5度,直射点在回归线上
23.5 22°
23.5
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正午太阳高度的应用
高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆
﹝2018届天津市部分区高三质量调查（一）﹞下图为谷歌地球提供的我国北方某城市居民区（40°N，117°E）卫星遥感影像，拍摄日期为某年的9月23日。
读图回答1—2题。
1．判断该图拍摄的当地时间可能为
A．5：30 B．9：30 C．13：30 D．17：30
2．为开发利用清洁能源，小区居民计划在楼顶铺设光伏发电设备，若光伏发电板可通过前后转动调节来提高发电效率，则发电板和水平地面的夹角最小约为
A．13.5°B．16.5°C．23.5°D．26.5°
【参考答案】1．B 2．B
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
确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
3．确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。
根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
4．判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。
正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日日影最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短（等于0）。
5．确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。
以我国为例，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为：L＝hcotH。
如下图。
6．计算太阳能热水器的安装角度
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角（α）和当天的正午太阳高度角（H）互余，即α＋H＝90°时效果最佳。
如下图。
7．判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
学*科网
（2018年江苏卷）下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。
读图回答1—2题。
1．线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为
A．春分B．夏至C．秋分D．冬至
2．该地所属省级行政区可能是
A．琼B．新C．苏D．赣
（2018届江西省高三六校联考）某太阳能设备生产公司，测试新研发的“追日型”太阳能发电设备。
聚热板可沿水平方向和竖直方向旋转，使聚热板始终正对太阳，从而提高太阳能利用率。
据图回答3—5题。
3．为更好的开发销售市场，对主要销售目标城市进行测试，下列城市不适合作为测试地的城市是A．海口B．上海C．成都D．乌鲁木齐
4．在各城市中，经一年测试，下列测试结论正确的是
A．纬度越高的城市，水平旋转角度越大
B．纬度越高的城市，水平旋转角度越小
C．纬度越高的城市，水平旋转角度的年度化幅度越大
D．纬度越高的城市，水平旋转角度的年度化幅度越小
5．在北京测试时，聚热板追日旋转时，下列记录正确的是
A．水平旋转速度，夏至日大于冬至日B．水平旋转速度，夏至日小于冬至日
C．竖直旋转速度，夏至日大于冬至日D．竖直旋转速度，夏至日小于冬至日
【答案】1．D 2．B
【答案】3．D 4．C 5．C
【解析】3．由材料分析可知，该设备主要是增加太阳能的利用率，测试的场地多为主要的销售市场，即多为能源缺乏、且需求量较大的城市。
乌鲁木齐位于我国的西北地区，太阳能资源丰富，由于需求量较小，不是主要的消费市场，因此不适合作为测试地。
故选D。
4．由材料分析可知，该太阳能设备为“追日型”，聚热板的水平方向转动主要与太阳的转动有关系，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大，太阳在天空中划过的弧度变化越大，水平旋转角度的年度化幅度越大；纬度越低，昼夜长短的变化幅度越小，太阳在天空中划过的弧度越小，水平旋转角度的年度化幅度越小，C 正确。
故选C。