一天中太阳高低位置的变化
自然教学活动教案-一天中太阳位置的变化
1.说明
1-1依据数据资料及折线图，察觉一天中，太阳在天空中的移动情形有规律性的变化。
˙由数据资料可以发现，太阳自东方升起、西方落下，偏南方运行。
˙上午太阳的高度角由小至大，中午太阳的高度角最大，下午太阳的高度角由大至小。
˙可将数据资料转录为折线图，横坐标为时间，纵坐标为高度角。
3-3-0-1能由科学性的探究活动中，了解科学知识是经过考验的。
重大议题
生涯发展教育2-2-1
性别平等教育2-3-2、2-3-4、3-3-2
信息教育4-3-1
活动流程
时间
(分钟)
教学
资源
评量
活动一：阳光与影子
1.引起动机
1-1生活中有哪些物品在阳光下会出现影子？
˙例如：树木、衣服、人、车子、房子、旗竿、篮球、单杠、溜滑梯等，在阳光的照射下都会产生影子。
(3)接着让光线分别从左侧60度和90度的位置照射铅笔，并在纸上画出影子末端的位置。
(4)继续将手电筒移至右侧60度、30度的位置照射铅笔，并在纸上画出影子末端的位置。
˙进行竿影变化实验时，建议将室内灯光调暗一点，以便让手电筒照射物品所产生的影子较为明显。
˙若教室内有窗帘，建议直接拉上，如果没有窗帘，可以找比较暗的地点做实验（例如：地下室）。
(5)利用吸管的影子找出太阳的方位。
(6)将棉线从吸管顶端拉到影子的末端，利用量角器测量太阳的高度角。
˙吸管不要过长，以免影子落在方位盘外。
˙棉线不要过粗。
˙吸管应和方位盘保持垂直。
˙指北针的方位和方位盘上的方位要确实对准。
˙利用量角器测量角度时，提醒学生量角器中心要对准影子末端，以免产生测量误差。
˙想要知道太阳的位置，一样需测量方位与高度角，但是观测月亮的方法并不适合用来观测太阳，因为阳光太过刺眼，直接注视太阳容易让眼睛受伤。
自然与生活科技课本-一年中太阳位置的变化
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夏天天气很热，冬天天气寒冷，四季不同 的气温变化，与太阳高度角有密切的关系。
夏季的太阳高度 角较大， 气温也 比较高。
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观测地点：台北市（东经121.5 度，北纬25.03 度）
月份
7月 8月 9月 10月 11月 12月
中午12时的 平均太阳高 度角（度）
86 79 68 57 46 42
平均气温（°C ） 29.6 29.2 27.4 24.5 21.5 17.9
平均气温计算周期：中央气象局统计公元1981 ～2010年间资料
此外，北回归线在地球上通过无数个区域， 同时也是热带与副热带气候的分界线。它经过 了台湾的澎湖县、嘉义县、嘉义市、南投县、 高雄市及花莲县等地，而各地所设立的「北回 归线标」，经常成为游客观光留影 的纪念标的物。
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北回归线标（拍摄地点：花莲 瑞穗）
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太阳高度角与气温的关系
夏天的太阳高度角比冬天大，下面是在台 北市所观测整年的太阳高度角与平均气温纪录 ，可以发现它们之间有什么关连性呢？ 太阳的高度角愈来愈高时，气温也跟着愈来愈 高。 夏至之后，时序进入7月，此时白昼时间仍较夜 晚长，中午的太阳高度角也大，加上高温持久 稳定，且昼夜温差小，因此7月时的月平均温 度达到最高。
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而二十四节气中，常见的「春分」、「秋 分」就是太阳直射在赤道上的时间，会出现昼 夜等长的现象；「夏至」就是太阳直射在北回 归线，当天北半球地区会出现白天最长、夜晚 最短的现象；「冬至」则是太阳直射在南回归 线，当天北半球地区会出现白天最短、夜晚最 长的现象。
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北回归线位于北纬23.5度，是太阳直射地 球最北端的位置，而在夏至的中午12时，站在 此处则会出现看不到自己影子的有趣现象。
太阳高度角的变化规律
太阳高度角的变化规律与常见图表判读晨昏圈上=0昼半球大于0夜半球小于0（一）太阳高度角的日变化：--日变化曲线图（1）出现极昼现象的极点,一天内太阳高度角大小不变=直射点纬度=晨昏线与地轴夹角，与极昼、极夜的最低纬度(和晨昏线相切的纬线)互余；（2）除极点外，一天中太阳高度角是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大,当地正午12最大（H）,之后渐小,h日落时=0,日落后小于0；（3）太阳高度最大时（为正午太阳高度角）:若太阳高度最大时等于90°，则该地当天正午被太阳直射;（4）极昼区内的三种情况:①24小时太阳高度都大于等于0°，该地出现极昼现象;②太阳高度角最小=0°,该地极昼,且处于与晨昏线相切的纬线上，即当天极昼的最低纬度;③若太阳高度角一天中大于0°且为一定值，则该地为处于极昼的极点；④若太阳高度角最大=0，则该地极夜，并处于与晨昏线相切的纬线上；太阳高度角日变化曲线图的相关计算和分析：1、读时间坐标（1）昼长时间=日落时间-日出时间①若昼短于12小时，说明该地处于冬半年;②若昼等于12小时，说明太阳直射赤道(两分)或该地位于赤道上; ③若昼长于12，说明该地是夏半年;④若昼长等于24小时，说明该地极昼。
（2）若坐标上为北京时间：①可计算：日出当地时间=12-昼长/2 日落当地时间=12+昼长/2②据当地与北京时间差，求当地经度;2、读太阳高度高度角，可判断或计算直射点纬度、当地纬度： ah （太阳高度）0°66°340:00 6:00 12:00 18:00 24:0090°23°26 46°5243°08bcde f（1）直射点纬度：根据正午太阳高度角公式计算；等于出现极昼的极点太阳高度、根据极昼、极夜的范围确定（互余）（2）当地纬度：根据正午太阳高度角公式计算；根据太阳高度变化判断；（二）太阳高度角的空间变化：1、规律：由直射点（90）向四周递减，至晨昏圈递减为02、等太阳高度线图：可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，图的中心为太阳直射点，以该点为中心向四周逐渐降低；外圆为0°,则图示范围=昼半球；外圆>0°,则图示范围<昼半球（1）抓住两个“太阳高度”变化规律：①图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；②通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90度,通过该点的经线即太阳直射的经线，正午太阳高度的分布规律从太阳直射点向南北递减。
正午太阳高度角的分布和变化规律
太 阳光照图
节 气
（日期）
太阳直射点位置
正午太阳高度角分布规律
①正午太阳高度角由向递减。
②地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值；
③地区的正午太阳高度角达到一年中的最小值。
正午太阳高度角由
向递减。
1正午太阳高度角由 _____向递减。
②地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值；
结果核对、复述、更正、补充以上的学习内容，还可讨论与以上学习内容相关的拓展性知识。（ 9分钟）
四、“展”——学生激情展示小组代表或教师随机指定学生展示。（8分钟）
五、“评”——教师点评，教师总结规律，点评共性问题。（9分钟）
六、“检”——课堂检测。（3分钟）
1.计算秋分日，北京（40°N、116°E）的正午太阳高度。
2、有关地球上五带的叙述不正确的是 ：（ ）
A．寒带地区正午太阳高度角总是小于温带地区
B．如果黄赤交角变大，温带范围减小
C．6月22日前后是北半球热、温、寒带白昼最长的一天
D．五带反映了年太阳辐射总量从低 纬向高纬地区减少的规律
二、“思”——学生自主学习。学生结合课本自主学习，完成以下有关内容（时间不少于13分钟）
【学习过程】
一．正午太阳高度的变化
1.太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度。 地平面
2．正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度
一天中太阳高度的变化：日出时为0，中午达一天中最大值，日落时为0.
北回归线及其以北的地区：夏至日达最大值，冬至日最小。
南回归线及其以南的地区：冬至日达最大值，夏至日最小。
回归线之间的地区：太阳两次直射，直射时达最大值。
日出日落方位详解
⽇出⽇落⽅位详解（⼀）、⽇出和⽇落⽅位问题：不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平⽅位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，⽽与观测地点位于南北半球⽆关。
具体来说：（1）在两分⽇时，太阳直射⾚道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）（2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分⽇经过夏⾄⽇到秋分⽇），全球各地太阳东北升，西北落，⽽且纬度越⾼，太阳升落的⽅位越偏北（极点和出现极昼夜的地⽅除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬⾄到春分⽇），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越⾼，太阳升落的⽅位越偏南（极点和出现极昼夜的地⽅除外）。
（3）就某⼀地点⽽⾔，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的⽅位将⽇渐偏北；反之则⽇渐偏南。
（4）南北极点上，太阳⾼度在⼀天中是不变的（即太阳周⽇视运动轨迹总是与极点的地平圈平⾏），太阳在⼀天中没有明显的升起和落下。
（⼆）、太阳视运动图的判断⽅法：太阳视运动是地球⾃转造成的，⼀天中，地球⾃西向东⾃转，看太阳在天空中以观测者为中⼼，⾃东向西运动，⼀天转⼀圈。
观测者所在的平⾯是地表切⾯，叫做地平圈，以观测者为中⼼的⼤球⾯为天球，天体在天球上运动。
（1）太阳视运动最⾼位置为正午，正午太阳⾼度为从地平圈中⼼向太阳最⾼位置的连线与地平圈的交⾓，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表⽰夜长。
（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平⾏的。
北回归线以北地区，⼀年中太阳总是偏向南⽅，每天太阳最⾼时太阳在正南，南回归线以南地区，⼀年中太阳总是偏向北⽅，太阳最⾼时在正北，根据⼀年中太阳视运动最⾼、最低、居中位置来判断季节。
（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平⾏的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳⾼度为90度，正午太阳⾼度为太阳与地平圈中⼼连线与地平圈夹⾓），有时位于观测者以南。
正午太阳高度的变化、四季与五带
学习目标
思维导图
理解正午太阳高度的变化规律及
其在现实生活中的应用，能解决
现实生活中的实际问题。
• 考点一 正午太阳高度的变化规律
• [知 识 整 合]
• 1．太阳高度和正午太阳高度的区别
最大
• 太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳
高
度
角
1、 晨 雾 像 轻烟 。像云 雾。像 薄薄的 白纱。 虚无缥 缈若隐 若现。有时又像顽皮
•
(2)确定房屋的朝向
•
为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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
• (3)判断日影长短及方向 • 正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高 • 度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。 • 如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向 • (图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)
• (3)计算太阳能热水器的角度：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，使太阳光线与受热板成直角。其倾角 和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
• 2．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。
我 张 开 手 细 看时， 它早已 从我的 手指缝 里溜走 了，空 气中到 处是它 的身影 ，让我 都 分 不 清 了 。多可 爱的雾 ！它又 像一个 巧妙的 化妆师 ，把我 额前绺 绺黑发 染成一
绺绺的银丝
称
太
阳
高
度
(
如
图
江苏教育出版社小学五年级上册《科学》第一单元练习与答案
江苏教育出版社小学五年级上册《科学》第一单元练习与答案苏教版五年级科学上册第一单元白天和黑夜测试题一、填空题（28分）1、一天中太阳位置的变化规律是：从___到___。
太阳的高度变化规律是：____→____→____。
影子位置的变化规律是：从____到____，影子的长短变化规律是：____→____→____。
2、太阳钟也叫________ 是测量时间的工具，它是根据太阳下影子变化的规律制造出来的。
3、________是产生昼夜交替现象的原因。
4、“地心说”是古希腊天文学家________提出来的，他认为________________，日月星辰都是围绕地球旋转，这样就形成了白天和黑夜。
而波兰天文学家________提出了“日心说”，他认为不是太阳在运动，而是地球绕着太阳在旋转，昼夜的变化是地球自转的结果。
5、月相变化规律是：____→_______→_______→____→____→____→_______→_______→_____。
6、_______ 、_______、_______等动物是在夜间活动的，_______、_______、_______等动物是在白天活动的。
_______是凌晨开放，_______是上午开放，_______花是下午开放，_______是晚上开放的。
（这个题目答案不唯一）7、昼夜长短会改变动植物的___________，比如：减少光照时间可以使菊花提前开放，延长光照时间可以增加鸡的产蛋量。
8、_______根据植物不仅会在不同季节里开花，有的还会在一天的固定时刻开放或闭合的现象，编排出了一个“_______”。
二、选择题（16分）1、昼夜形成的原因是（）。
A太阳的东升西落B乌云的遮盖C地球的自转2、月相的周期变化是（） A 一年 B 一个月C一周3、新月是指天空中出现（）A月牙B满月C不出现月亮4、一天中影子最短是在（）A早晨B中午C傍晚5、最早提出地球自转的科学家是（）A哥白尼B托勒密C牛顿6、猫头鹰睡觉的时间是（）A早晨——下午B中午——晚上C傍晚——早上7、北京故宫博物院保存的日晷属于（）A立晷B地平日晷C赤道日晷8、蜗牛出来活动的时间大都是（）A上午B下午C夜晚三、问答题：（20）怎样用拳头测量太阳的高度？答：四、画图并回答问题（14分）1、根据自己对月相变化的观察，画出三个月相图，并写出大约上农历什么时间的月相。
二十四节气太阳位置的变化
二十四节气太阳位置的变化太阳作为地球的能量源，对于人类来说具有重要的意义。
而在中国的传统文化中，人们对太阳的位置变化有着独特的观察和认知。
二十四节气，便是人们观察太阳位置变化的基准指标之一。
本文将从太阳位置的变化以及相关的二十四节气传统知识等方面进行论述。
一、太阳位置的变化太阳位置的变化与地球自转和公转的规律密切相关。
地球自转是指地球围绕自身轴线旋转一周所需要的时间，约为24小时；而地球公转则是指地球围绕太阳运行一周所需时间，约为365.25天。
由于地球的自转和公转相互作用，太阳的位置也会发生相应的变化。
在一年中，太阳的位置变化可分为两个方面，一是日位置的变化，即太阳在一天内的位置变化；另一个是年位置的变化，即太阳在一年中的位置变化。
日位置的变化主要与地球的自转有关。
地球自西向东自转，因此在地球上观测到的太阳轨迹是从东方升起，到达正午后逐渐西沉的曲线。
因此，观测太阳在一天中不同时间的位置可以获得日出、日落和正午等信息。
年位置的变化则与地球的公转有关。
由于地球的轨道呈椭圆形，而不是一个完美的圆形，太阳在地球上观测到的位置也会有所变化。
这个变化主要表现为太阳的高度角和方位角的变化。
二、二十四节气与太阳位置的关系二十四节气是中国传统农业文化中对太阳位置变化的划分。
在中国农历中，将一年分成二十四个等长的时间段，每个时间段称为一个节气。
每一个节气都与太阳位置的变化有着密切的关联。
以立春为例，立春是农历的第一个节气，它标志着春天的开始。
在立春这一天，太阳到达黄经315度，也就是距离春分点最近的一个位置。
从立春开始，太阳的高度角逐渐升高，白天的时间也逐渐增加，这是春天到来的一个表征。
相反，以冬至为例，冬至是农历的第二十四个节气，它标志着冬天的开始。
在冬至这一天，太阳到达黄经270度，也就是距离冬至点最近的一个位置。
从冬至开始，太阳的高度角逐渐降低，白天的时间也逐渐减少，这是冬天到来的一个标志。
通过对太阳位置的观察和划分，人们可以及时了解到季节的变化，从而合理安排农事活动和生活节奏。
太阳高度变化和正午太阳高度变化
太阳高度变化和正午太阳高度变化太阳高度变化是指太阳在一天当中在地平线上的位置的变化。
它与地球自转和公转的运动密切相关。
虽然我们每天都能观察到太阳的高度变化，但对于这一现象的深入了解，却能给我们提供很多有益的指导和启示。
在一天当中，太阳高度会不断变化，但其中最为明显的变化发生在中午。
正午太阳高度变化是指太阳在中午时刻与地平线间的垂直角度的变化。
在夏至时，太阳高度最大，也就是正午的时候，太阳直射地面。
而在冬至时，太阳高度最小，正午时太阳的角度相对较低。
太阳高度变化对我们的生活有着重要的指导意义。
首先，正午太阳高度的变化直接影响着太阳的直射辐射强度。
夏天太阳高度较大，太阳光直射地面，使得地面温度升高，气温也随之上升。
而冬天太阳高度较低，太阳光倾斜射入，导致地面温度较低，气温也随之下降。
因此，根据太阳高度变化，我们可以采取相应的防晒和保暖措施，以适应不同季节的气候变化。
其次，太阳高度变化也对植物的生长和发育产生影响。
太阳的高度变化决定了日照的强度和持续时间。
在太阳高度较大的时候，光照强度足够，有利于植物的光合作用和养分吸收。
而太阳高度较小的时候，光照强度较弱，植物的生长速度会变慢。
因此，在决定种植作物的时候，我们可以参考太阳高度变化，合理安排作物的种植时间，以获得更好的产量和质量。
此外，太阳高度变化还有助于我们判断方向。
通过观察太阳的高度变化，我们可以大致确定东西南北的方向。
在户外活动中，特别是在没有指南针或导航工具的情况下，知道太阳的高度变化可以帮助我们判断方向，确保不会迷失在陌生的环境中。
综上所述，太阳高度变化及其中的正午太阳高度变化是一个重要的自然现象，它对我们的日常生活和决策产生着深远的影响。
了解太阳高度变化，我们可以根据季节的变化合理安排防晒和保暖措施，优化农作物种植时间，以及判断方向。
这些都是提高我们生活质量和工作效率的有益指导意义。
因此，我们应该保持对太阳高度变化的关注，并将其应用于实际生活中。
太阳位置的变化规律
太阳位置的变化规律
首先，地球自转导致了昼夜交替。
地球自转一周约为24小时，因此在地球表面观测到的太阳位置会随着时间而变化。
当太阳位于地平线上方时，我们称之为白昼；当太阳位于地平线以下时，我们称之为黑夜。
这种周期性的变化是由地球自转所引起的。
其次，地球公转导致了季节变化。
地球围绕太阳公转一周约为365.25天，这一运动导致了太阳在黄道上的位置发生变化。
由于地球轨道呈椭圆形，地球到太阳的距离会有所变化，这也会影响到太阳在天空中的位置。
因此，在不同的季节和地点，太阳的高度和方位角都会有所不同。
这就是为什么在夏季太阳看起来更高更热，而在冬季太阳看起来更低更冷的原因。
此外，地球的倾斜轴也影响了太阳位置的变化规律。
地球轴与黄道面的夹角约为23.5度，这导致了地球在公转过程中，不同地区的日照时间和太阳高度角有所不同。
这就是北半球和南半球季节相反的原因。
当地球某一半球的倾斜使得太阳直射点移向该半球时，该半球就会迎来夏季；而当太阳直射点远离该半球时，该半球就会迎来冬季。
总的来说，太阳位置的变化规律是由地球自转、公转和倾斜轴共同决定的。
这些运动导致了太阳在不同时间和地点的高度和方位角的变化，从而形成了日出日落、昼夜交替和季节变化等现象。
这些规律不仅影响着天文学和地理学，也对人类的生活和农业生产产生着重要影响。