正午太阳高度的变化规律

课时4

地球公转与自转共同作用下产生的地理意义------正午太阳高度的变化规律 [学习目标定位]

1.理解正午太阳高度及昼夜长短变化的成因，掌握正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。 自主学习

一、正午太阳高度角的变化

1．太阳高度角：① 与② 的夹角。一天中，太阳高度角的最大值出现在正午。太阳直射点所在纬度的正午太阳高度角为③ 。 2．空间(纬度)变化规律：由太阳直射点所在纬度向南北两侧④ 。 3．时间(季节)变化规律 节气 夏至日 最大值地区 北回归线及其以北地区 最小值地区 南半球各地区 冬至日 ⑤ 北半球各地区 二分日 ⑥ 极点

探究点一 正午太阳高度角的变化规律

[探究活动] 阅读材料，回答下列问题。

材料一 正午太阳高度角，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度角，此时当地的地方时为12时。如下图所示。

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探究点 (一)正午太阳高度角随纬度的分布规律

材料二 二分二至日不同纬度正午太阳高度角示意图

图1

2

图

图读图1,探讨以下问题

1. 此时，太阳直射点在哪里？ 2. 什么地方正午太阳高度最大？

2

3

3

3.此时，全球正午太阳高度有何分布规律？

同样问题探究回答图2 （夏至日的正午太阳高度角） 和图3 （冬至日的正午太阳高度角），之后再探讨以下问题：

4.归纳，任一时刻，全球正午太阳高度角有何分布规律？（由太阳直射点所在纬度

向南北两侧递减）；

点拨 5.由第4问可以进一步得出这样两个规律：①两个地方，离太阳直射点越近，正午太阳高度就越大；②两个地方，与太阳直射点相隔的纬度“距离”相等，则正午太阳高度相等.

探究点(二)分析全球各地正午太阳高度角在一年中的变化。

绘制太阳直射点在地表移动的轨迹图，根据点拨5问得出的规律，探讨以下问题： 6 随着太阳直射点的移动, .P点在北回归线以北， 一年之中, 哪一天正午太阳高度最大，能否达到90°?哪一天最小？为什么？（夏至日最大，因为这一天P地离太阳直射点的“纬度距”最近，冬至日最小，因为这一天P地离太阳直射点的“纬度距”最远）

7.北回归线上在哪一天正午太阳高度最大?哪一天最小?

8 假如5月1日太阳直射点移动到Q地,那么Q地就在5月1日正午太阳高度角达最大值90°，除5月1日外,夏至日后太阳直射点返回时,是否还会有一次? 什么时候最小？为什么？

9.K地什么时候正午太阳高度最大，什么时候最小？为什么？

10.M、N地的正午太阳高度什么时候最大，什么时候最小？为什么？（同理类推）

根据以上分析，填写下表格，：

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北半球 赤道 南半球 正午太阳高度的年变化 最大值 P Q K M N 最小值 能力提升:

(1)北回归线及其以北的地区,什么时候正午太阳高度达最大值?什么时候取最小值?

(2)南北回归线之间的地区呢?南回归线及其以南的地区呢?

拓展提升(根据学生对以上内容的掌握情况而定) 探究点(三)、正午太阳高度角的计算

读图1,仔细观察，探讨回答以下问题： 10.此时太阳直射在哪里？

11.北回归线上的正午太阳高度此时是多少？北回归线与太阳直射点所在纬线之间的“纬度距”是多少？这两地的“纬度距”与北回归线上的正午太阳高度有何关系？（相加为90°）

12.北极圈上的正午太阳高度此时是多少? 北极圈与太阳直射点所在纬线之间的“纬度距”是多少？ 这两地的“纬度距”与北回归线上的正午太阳高度有何关系？（相加为90°）

讨论到此，我们可以推测出一个计算正午太阳高度的公式：

H＝90°－△

H为所求某地（纬度）的正午太阳高度，△为所求地的纬度和太阳直射点纬度的“纬度距”.什么是纬度距，就是两地相“距”的纬度。我们可以这样理解，如图4。

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夏至日,太阳直射点在23°26′N, 则北京40°N(所求地的纬度)和太阳直射点23°26′N的纬度距就为这二地相隔的纬度数=40°N--23°26′N=16°34′;而40°S 和太阳直射点的纬度距就为这二地相隔的纬度数=40°S+23°26′N=63°26′

“纬度距”计算：若所求地和太阳直射点在同一个半球（指南北半球，下同），则纬度距等于两地纬度之差；若两地不在同一个半球，则纬度距等于两地纬度之和。

课堂练习

(1)求北半球夏至日时53°26′N的正午太阳高度?还有哪一纬度该日的正午太阳高度和53°

26′N相等?

(2)当太阳直射点位于20°N时,求正午太阳高度为60°的纬度? (3) 济南在二分二至日的正午太阳高度角示意图。

(1)材料二中三幅图表示的是“二分二至日不同纬度正午太阳高度角变化示意图”，试判断表示春分日和秋分日不同纬度的正午太阳高度角变化的是图________，表示夏至日不同纬度正午太阳高度角变化的是图________，表示冬至日不同纬度正午太阳高度角变化的是图________，理由是__________________________。 (2)据材料二总结正午太阳高度角的变化规律。

(3)据材料二总结北回归线以北，南回归线以南的各地正午太阳高度角在一年何时达到最大值，何时达到最小值？

(4)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，何时达到最小值？

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