微專題3太陽高度與方位專題一地球運動基礎(chǔ)知識基本原理當(dāng)堂鞏固限時自測一基礎(chǔ)知識基本原理1.正午太陽高度的分布規(guī)律正午太陽高度的分布規(guī)律(1)緯度變化規(guī)律正午太陽高度從太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減。夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減，如圖中c折線所示。冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減，如圖中a折線所示。春秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減，如圖中b折線所示。同線相等規(guī)律：同一緯線上正午太陽高度相等。對稱規(guī)律：以直射點所在緯線為對稱軸南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。(2)季節(jié)變化規(guī)律北半球夏至日一年中最大值：北回歸線及其以北地區(qū)一年中最小值：南半球各緯度北半球冬至日一年中最大值：南回歸線及其以南地區(qū)一年中最小值：北半球各緯度春、秋分日：赤道上達一年中最大值，其他地區(qū)介于最大值與最小值之間。(3)正午太陽高度的變化幅度及分布特點南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23.5增大到47)，赤道上為23.5，回歸線上為47?；貧w線至極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為47)。極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由47減小到23.5)，極圈上為47，極點上為23.5。2.正午太陽高度的計算正午太陽高度的計算公式：H90|觀測點和太陽直射點同在北(南)半球，取減號；分屬于南北不同半球，取加號。例：當(dāng)太陽直射B點(10N)時，C點(23.5S)正午太陽高度是HC90 90(1023.5)56.5當(dāng)太陽直射B點(10N時)，A點(40N)正午太陽高度是HA90 90(4010)60BC3.正午太陽高度的應(yīng)用正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時當(dāng)某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)確定房屋的朝向為了獲得更充足的太陽光照，在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)判斷日影長短及方向日影長短：太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。日影方向：日影永遠朝向背離太陽的方向；北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日最短。南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日最短。南北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射時日影最短(等于0)。(4)確定當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥韧话肭?，緯度差多少度，正午太陽高度就差多少度。根?jù)某地某日(二分二至日)正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。(5)確定樓距、樓高：為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)距離。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：LhcotH。(6)計算太陽能熱水器的安裝角度為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與集熱板成直角。集熱板與地面之間的夾角()和當(dāng)天的正午太陽高度(H)互余，即H90時效果最佳。如下圖：(7)判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度一般情況下，由于陽坡正午太陽高度大，得到的光熱多，陰坡得到的太陽光熱少；因此在相同高度，陽坡溫度較高，陰坡溫度較低，從而影響到自然帶在陽坡和陰坡的分布高度。4.太陽周日視運動與日出日落太陽周日視運動與日出日落地點圖示總結(jié)赤道及熱帶在二分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升，正西落(極點除外)；太陽直射點位于北半球，全球各地太陽東北升，西北落，而且緯度越高，太陽升落的方位越偏北(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；太陽直射南半球時，全球各地太陽東南升，西南落，緯度越高，太陽升落的方位越偏南(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；就某一地點而言，在太陽直射點向北運動期間，太陽升落的方位將日漸偏北；反之則日漸偏南；南北極點上，太陽高度在一天中不變即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行北(南)溫帶在二分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升，正西落(極點除外)；太陽直射點位于北半球，全球各地太陽東北升，西北落，而且緯度越高，太陽升落的方位越偏北(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；太陽直射南半球時，全球各地太陽東南升，西南落，緯度越高，太陽升落的方位越偏南(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；就某一地點而言，在太陽直射點向北運動期間，太陽升落的方位將日漸偏北；反之則日漸偏南；南北極點上，太陽高度在一天中不變即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行北(南)極圈內(nèi)在二分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升，正西落(極點除外)；太陽直射點位于北半球，全球各地太陽東北升，西北落，而且緯度越高，太陽升落的方位越偏北(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；太陽直射南半球時，全球各地太陽東南升，西南落，緯度越高，太陽升落的方位越偏南(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；就某一地點而言，在太陽直射點向北運動期間，太陽升落的方位將日漸偏北；反之則日漸偏南；南北極點上，太陽高度在一天中不變即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行北(南)極點在二分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升，正西落(極點除外)；太陽直射點位于北半球，全球各地太陽東北升，西北落，而且緯度越高，太陽升落的方位越偏北(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；太陽直射南半球時，全球各地太陽東南升，西南落，緯度越高，太陽升落的方位越偏南(極點和出現(xiàn)極晝極夜的地方除外)；就某一地點而言，在太陽直射點向北運動期間，太陽升落的方位將日漸偏北；反之則日漸偏南；南北極點上，太陽高度在一天中不變即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行5.等太陽高度線圖的判讀等太陽高度線圖的判讀等太陽高度線圖可以看作是以太陽直射點為中心的俯視圖，判讀的基本內(nèi)容有：太陽直射點的地理坐標；太陽高度的分布規(guī)律、正午太陽高度的分布規(guī)律；地方時、北京時間的計算；正午太陽高度大小的計算；晝夜長短的變化；推斷與圖示時間相關(guān)的日期(節(jié)氣)、季節(jié)及地理現(xiàn)象等。掌握以下方法，有助于正確解答問題(1)圖的中心太陽直射點12點90度(2)在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度差等于緯度差(3)最外的大圓圈0等太陽高度線晨昏線左晨右昏(有北極的情況)(4)太陽直射北半球可見北極點，直射南半球可見南極點例題例題(20174月浙江選考)閱讀材料，完成下題。材料一圖1為赤峰市及附近區(qū)域略圖。圖1材料二某地理興趣小組在圖1中某地進行天文觀測。圖2為地軸與北極星關(guān)系示意圖。圖3為該地測得的北極星高度。在北京時間12時16分測得當(dāng)?shù)卣缣柛叨?。?jù)圖用實線繪出觀測春分日的正午太陽高度，說出觀測地相對于赤峰市的方位。答案解析答案答案如下圖。西北。解析解析首先，根據(jù)圖2“地軸與北極星關(guān)系示意圖”，推導(dǎo)出北極星的仰角就是當(dāng)?shù)鼐暥葦?shù)值，計算出當(dāng)?shù)氐木暥戎凳潜本?5。然后根據(jù)“北京時間12時16分測得當(dāng)?shù)卣缣柛叨取?，計算出?dāng)?shù)氐慕?jīng)度值是東經(jīng)116，求算出春分日的正午太陽高度是45。根據(jù)求算出的觀察地經(jīng)緯度(45N,116E)，判斷出當(dāng)?shù)匚挥诔喾宓奈鞅狈较颉６?dāng)堂鞏固限時自測(1)該城市當(dāng)日的正午太陽高度為_度。該城市的經(jīng)度約為_。(2)該市當(dāng)日晝長約_小時。1.下圖為采用東一區(qū)區(qū)時的某城市6月22日太陽高度日變化曲線。讀圖回答下列問題。12345678910答案602.5E162.日影末端的方向與太陽光的來向相反，其長短與太陽高度成_(正/反)比。一天中“日影”最短的時刻為地方時_，一年天中正午“日影”長短隨_的移動而變化。答案反12：00太陽直射點123456789103.如圖，北半球某地有一幢樓，冬至日正午影長s與樓房高度h相同，該地冬至日正午太陽高度是_，該地的緯度是_。答案4521.5N123456789104.某學(xué)校(110E)地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午太陽高度。如圖，垂直豎立一根2 m長的竿OP，正午時測得竿影長OP，通過tan OP/OP算出正午太陽高度。(1)該小組每天測量影長時，北京時間應(yīng)為_。(2)右圖是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度變化圖。圖中反映3月21日竿影長度的點是_。(3)該學(xué)校冬至日的太陽高度約為_，該學(xué)校緯度大約為_。答案12：404521.5N123456789105.圖中H為正午太陽高度，應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖頮(大/小)值。故一般地北半球取_日的正午太陽高度，南半球取_日的正午太陽高度。答案小12月226月22123456789106.位于北緯36.5的某療養(yǎng)院，計劃在一幢20米高的樓房北面新建一幢樓房。因為療養(yǎng)的需要，要求高樓的每一層一年四季都能曬到太陽?；卮鹣铝袉栴}。(1)新樓至少要距原樓多少米？答案答案34.7 m。(2)若黃赤交角變?yōu)?4.5，兩樓之間的距離將應(yīng)如何變化，才能保證各樓層均有較好的采光？答案答案間隔應(yīng)增大。答案123456789107.一般地，太陽高度越大，單位面積太陽光熱越_，所以，為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷的調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光線與受熱板之間成_角。如圖，圖中代表太陽能熱水器傾角，H代表_。H_。因為H90當(dāng)?shù)嘏c太陽直射點的緯度差，所以_。答案多直正午太陽高度90當(dāng)?shù)嘏c太陽直射點的緯度差123456789108.某中學(xué)(36N,113E)一學(xué)生對太陽能熱水器進行改造如圖所示，將熱水器裝在一個大玻璃箱中，并將支架改造成活動方式。當(dāng)南極圈上出現(xiàn)極晝時，這位同學(xué)為使熱水器有最好的效果，調(diào)節(jié)活動支架，使熱水器吸熱面與地面的夾角為_。答案59.5123456789109.汕頭市太陽高度直射井底時，杭州的晝長達到一年中的_(最大值或最小值)答案最大值1234567891010.北半球冬至日，正午太陽高度達一年中最大值的范圍是_。答案23.5S90S12345678910