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高中地理湘教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第二节 地球的公转课前预习ppt课件
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这是一份高中地理湘教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第二节 地球的公转课前预习ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了地球的公转，地球公转，黄赤交角及其影响，地球公转的地理意义，昼夜长短的变化，四季与五带划分等内容，欢迎下载使用。
小至 杜甫天时人事日相催，冬至阳生春又来。 刺绣五纹添弱线，吹葭六琯动浮灰。 岸容待腊将舒柳，山意冲寒欲放梅。 云物不殊乡国异，教儿且覆掌中杯。
思考：诗中为什么说“冬至阳生”呢?
地球的公转：地球绕太阳运行。
公转轨道（黄道）：地球公转路径。
轨道：接近正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上
恒星年：地球公转一周所需要的时间。
365天6时9分10秒
北半球每年夏半年（自春分日至秋分日）的日数为186天，冬半年（自秋分日至次年春分日）的日数为179天。
北半球夏半年是地球公转距离太阳较远的半年。距离太阳远，速度慢。
分析地球运行到近日点时，北半球正值隆冬季节的原因。
（5）公转速度：近日点（1月初）>远日点（7月初）
黄道面：地球公转轨道面。赤道面：过球心并与地轴垂直的平面。
黄赤交角：黄道面与赤道面的夹角，即地球自转面与公转面的夹角。
回归年：365日5时48分46秒
画出太阳直射点的回归运动
1、太阳直射点的南北移动
北半球夏半年太阳直射北半球
北半球冬半年太阳直射南半球
黄赤交角与回归线大小相同，变化一致； 黄赤交角增大，回归线度数增大。
到北京天安门广场观看升旗仪式，是中华儿女的心愿与期盼。一年中的大部分日子，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时刻。下表为天安门广场不同日期的升旗时刻。 为什么一年中不同日子天安门广场的升旗时刻不相同？升旗时刻的变化规律是什么？
太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角（太阳在当地的仰角）。
正午太阳高度角：一天中太阳高度最大值出现在正午。
直射：光线集中，单位面积得到的太阳光热多，地面气温较高。斜射：光线分散，单位面积得到的太阳光热少，地面气温较低。
太阳光线相对于地平面的夹角
地方时12时的太阳高度，一天太阳高度的最大值。
1、正午太阳高度（角）的变化
1.作出过点A的地平面
=90°—(A的纬度--B的纬度）
=90°—纬度差（所求点和直射点之间的纬度差）
（纬度差的计算）同半球相减，异半球相加
春分日和秋分日太阳直射赤道
2、正午太阳高度的纬度分布规律
正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
夏至日太阳直射北回归线
正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日太阳直射南回归线
正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减
同纬度地区，正午太阳高度相同，距离太阳直射点越近的地区，正午太阳高度越大
规律：由直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度角越大。同纬度正午太阳高度相同
1、想一想：比较各点正午太阳高度的大小
答案：G=E>A=B>F>C>D
3、正午太阳高度的时间分布规律
春分日3. 21 ~ 秋分日9. 23：太阳直射北半球；北半球正午太阳高度较大，南半球正午太阳高度较小；是北半球的夏半年。
夏至日6. 22: 太阳直射在北回归线；北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
秋分日9. 23 ~ 次年春分日3. 21：太阳直射点在南半球；南半球正午太阳高度较大，北半球正午太阳高度较小；是北半球的冬半年。
冬至日12 . 22：太阳直射南回归线；南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
4、正午太阳高度的应用
① 确定地方时：② 确定房屋的朝向：③ 判断日影长短及方向：④ 楼房间距问题⑤太阳能热水器的集热板⑥利用正午太阳高度确定当地的地理经、纬度⑦室内光照面积大小与正午太阳高度的关系
① 确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最 ，当地的地方时是 时。
② 确定房屋朝向 为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
已知某地夏至日的太阳高度日变化图，求当地的地理经度。
某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时是12时
图为我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。据此回答6～7题。
6. 该地的地理坐标为（ ） A.30°N，90°E B.16°52′N，105°E C.23°26′N，120°E D.36°52′N，150°E
4、正午太阳高度的应用：
③影子基本知识判断日影长短及方向是由光源决定的。
日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。一天的规律是日出太阳高度最长，正午最短，日落也最长，且影子方向和太阳方向相反。
结论：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长
（5）判断日影长短及方向：
③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，冬至日最短。
②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，夏至日最短。
①正午太阳高度越大，日影越短; 反之，日影越长。
④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）
（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为 A.12:00 B.12:40 C.11:20 D.11:00（3）右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3月21日竿影长度的点是 A．① B．② C．③ D．④（4）该学校大约位于 A.21.5°N B.21.5°S C.45°N D.45°S
（6）立竿测影的问题；
例4、 某学校(110°E)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。如右上图，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP′，通过tanα＝0P／0P′，算出正午太阳高度α。据此回答（1）-（4）题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其电站的正午影长与电站的比值为P，则 （ ）A．春、秋分日，P=0 B．夏至日，P=1C．全年，P<1 D．冬至日，P>1 某中学地理兴趣小组用立杆成影法测我国某地正午太阳高度，发现该地一年中两次出现立杆无影现象。 若其中一次立杆无影的时间为6月6日，则另一次立杆无影的时间大致为（ ） A．5月8日 B．7月8日 C．8月8日 D．9月8日
某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答：（1） 月 日OP最长。（2）M处的树位于旗杆的 方向，其精确的纬度是 。
12 22
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= h ctH = h ct（90°－φ－23°26′ ）
（5）计算楼间距：一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时（如图），两楼之间的最短距离应大于L＝h·ct H(H：冬至日正午太阳高度)。南回归线以南地区建造楼房时,H为夏至日正午太阳高度。
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
例2.某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成下列各题。 （1）该地正午太阳高度是 A.23º26′ B.66º34′ C.90º D.45º
某疗养院（北纬36°34′） ，计划在一幢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。（1）新楼至少要距原楼多少米？（2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
答案:（1）34.7 m 20×1.732 （2）应该增大（因为冬至日正午太阳高度更小，南楼影子更长）
h ct（90°－φ－23°26′ ）
5、太阳能热水器的集热板的倾角问题
热水器集热板倾角和正午太阳高度角的关系为互余
热水器集热板倾角调整幅度和正午太阳高度变化幅度一致
热水器集热板倾角=该地与直射点的纬度距离。
（6）计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，即太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
例3.洛阳（112°E，35°N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图），把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1～2题。
2、 下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是（ ） A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番
1、9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ） A.23°26′ B.35° C.66°34′ D.55°
（4）计算热水器的安装角度：
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：
1．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，使热水器吸热面与地面的夹角为 A．23°26′ B．59°26′ C．66°34′ D．36°2．当热水器的吸热面与地面夹角增到最大时，可能发生的是 A．天山雪线的位置最高 B．松花江流域河水封冻 C．印度洋洋流呈顺时针流动 D．罗马地区高温干燥3.热水器吸热面与地面的夹角变化幅度为 A.36° B.23°26′ C.40° D.46°52′
⑥、利用正午太阳高度确定当地的地理经、纬度
例题 一位居住在北半球的中学生，在某一天观测太阳高度的变化，当他在P点测到太阳高度最大值出现时，刚好是“北京时间”12时40分，此时太阳高度角h为43º。读图回答下列问题：
（1）在图中正确标出南、北方向注记；（2）若当天为冬至日，这位中学生所 在的经纬度位置是___________（3）若当天为春分日，这位中学生所 在的经纬度位置是___________
基本原理：立竿见影。在一天之内测量杆影的长短，最短影子出现是就是当地地方时12：00，可以算出经度，根据杆高和影长对比，计算正午太阳高度，可以算出纬度。或者，知道重要节气的正午太阳高度来计算纬度。
（2）判断所在的地区的纬度：
图中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）
①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N
【练习】夏至日某地的正午H=66°34′，则该地的地理纬度是多少？
----0°纬线或46°52′N
⑦、室内光照面积大小与正午太阳高度的关系
正午太阳高度越大，室内阳光照射的面积越小
正午太阳高度越小，室内阳光照射的面积越大
黄赤交角与五带范围的关系
热带: 有直射现象的地区
温带: 既无直射现象又无极昼夜现象的地区
寒带: 有极昼极夜现象
观看视频演示，归纳昼夜长短的变化规律
春分日3.21：太阳直射赤道，全球昼夜平分。
昼夜长短与所在的纬线昼弧与夜弧的长度有关。
夏至日6. 22：太阳直射北回归线；北（南）半球昼最长（短），夜最短（长），北（南）极圈及其以北（南）地区出现极昼（夜）现象。
秋分日9.23：太阳直射赤道，全球昼夜平分。
冬至日12 . 22：太阳直射直射南回归线；北（南）半球昼最短（长），夜最长（短），北（南）极圈及其以北（南）地区出现极夜（昼）现象。
春分日3.21昼夜等长
太阳直射点向北移，北半球昼长夜短；昼变长。
秋分日9.23昼夜等长
太阳直射点向南移，北半球昼长夜短；昼变短。
太阳直射点向南移，北半球昼短夜长；昼变短。
太阳直射点向北移，北半球昼短夜长；昼变长。
昼最长，纬度越高，昼越长，夜越短。北极圈及其以北地区出现极夜现象。
自主练习：一年内，北半球昼夜情况、昼夜变化情况。
昼最短，纬度越高，昼越短，夜越长。北极圈及其以北地区出现极夜现象。
太阳直射点向北移动，北半球昼变长夜变短。
太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短。
绘出冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。
分别计算南北极圈、南北纬40°、赤道夏至日、冬至日的日出时刻。
赤道与晨线交点为6:00；同纬度数的 S昼=N夜，S夜=N昼
日出时刻=12-昼长/2 日落时刻=12+昼长/2
正午太阳高度角大，白昼时间较长，所获太阳辐射能量多，气温较高
春季是冬季向夏季过渡的季节
正午太阳高度角小，白昼时间较短，所获太阳辐射能量少，气温较低
秋季是夏季向冬季过渡的季节
天文四季：夏季：正午太阳最高，白昼最长的季节； 冬季：正午太阳最低，白昼最短的季节； 春秋为过度季节。
我国四季：以四立点为起点
欧美四季：以二至二分点为起点
春季3、4、5；夏季6、7、8；秋季9、10、11；冬季12、1、2
地球公转引起正午太阳高度和昼夜长短的变化
地球近日点获得的太阳辐射比远日点多6.5%；而此时正值北半球冬半年，北半球正午太阳高度小，昼短，比夏半年获得的太阳辐射少57%。
划分依据：理论上说，正午太阳高度越大的地区，单位面积获得的太阳辐射能量越多。由于正午太阳高度从直射点向两侧递减，导致地球表面不同纬度地区接受的太阳辐射能量不同，据此可将地球表面划分为五个热量带。
黄赤交角的变化对五带的影响
交角增大热带、寒带面积增大温带面积减少
交角减小热带、寒带面积减小温带面积增大
计算拉美西斯二世生日至二分日登基的天数
每年的2月21日和10月21日这两天内，太阳照耀石像的时间是否会持续很久？
1、春秋分全球昼夜平分。2、夏（冬）至日北半球昼最长（短），纬度越高，昼越长（短），北极圈以北地区出现极昼（夜）现象；南半球相反。3、太阳直射点直射的半球昼长夜短。4、太阳直射点移向的半球昼变长；远离的半球昼变短。5、极昼（夜）范围变大由极点开始；缩小由极圈开始。6、晨昏线与经线重合为两分日；与极圈相切为两至日。7、赤道永远昼夜平分，昼=夜=12小时。8、赤道与晨线的交点是6：00；赤道与昏线的交点18：00。9、太阳直射点纬度与首日极昼（夜）纬度互余。
黄赤交角的本质：地球（地轴）倾斜
(2008·全国卷Ⅱ)下图示意不同纬度四地白昼长度变化。据此完成9～11题。
9.若该图表示上半年a、b两月(a月早于b月)，则①②③④四地纬度依次是 A.66.5°N、66°N、40°N、40°S B.66.5°S、66°S、40°S、40°N C.66.5°N、66°N、0°、40°S D.66.5°S、66°S、0°、40°N10.根据图中各地的白昼长度变化可知 A.a月内①～④各地的夜长均长于昼长 B.b月内①～④各地的昼长均长于夜长 C.③地较②地昼夜长短的年变幅大 D.③地与④地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零
11.①地在a月与b月的平均昼长变化Pa与Pb的关系应符合（ ） A.0＜Pa/Pb＜1 B.Pa/Pb＝0 C.Pa/Pb＝1 D.Pa/Pb＞1
小至 杜甫天时人事日相催，冬至阳生春又来。 刺绣五纹添弱线，吹葭六琯动浮灰。 岸容待腊将舒柳，山意冲寒欲放梅。 云物不殊乡国异，教儿且覆掌中杯。
思考：诗中为什么说“冬至阳生”呢?
地球的公转：地球绕太阳运行。
公转轨道（黄道）：地球公转路径。
轨道：接近正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上
恒星年：地球公转一周所需要的时间。
365天6时9分10秒
北半球每年夏半年（自春分日至秋分日）的日数为186天，冬半年（自秋分日至次年春分日）的日数为179天。
北半球夏半年是地球公转距离太阳较远的半年。距离太阳远，速度慢。
分析地球运行到近日点时，北半球正值隆冬季节的原因。
（5）公转速度：近日点（1月初）>远日点（7月初）
黄道面：地球公转轨道面。赤道面：过球心并与地轴垂直的平面。
黄赤交角：黄道面与赤道面的夹角，即地球自转面与公转面的夹角。
回归年：365日5时48分46秒
画出太阳直射点的回归运动
1、太阳直射点的南北移动
北半球夏半年太阳直射北半球
北半球冬半年太阳直射南半球
黄赤交角与回归线大小相同，变化一致； 黄赤交角增大，回归线度数增大。
到北京天安门广场观看升旗仪式，是中华儿女的心愿与期盼。一年中的大部分日子，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时刻。下表为天安门广场不同日期的升旗时刻。 为什么一年中不同日子天安门广场的升旗时刻不相同？升旗时刻的变化规律是什么？
太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角（太阳在当地的仰角）。
正午太阳高度角：一天中太阳高度最大值出现在正午。
直射：光线集中，单位面积得到的太阳光热多，地面气温较高。斜射：光线分散，单位面积得到的太阳光热少，地面气温较低。
太阳光线相对于地平面的夹角
地方时12时的太阳高度，一天太阳高度的最大值。
1、正午太阳高度（角）的变化
1.作出过点A的地平面
=90°—(A的纬度--B的纬度）
=90°—纬度差（所求点和直射点之间的纬度差）
（纬度差的计算）同半球相减，异半球相加
春分日和秋分日太阳直射赤道
2、正午太阳高度的纬度分布规律
正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
夏至日太阳直射北回归线
正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日太阳直射南回归线
正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减
同纬度地区，正午太阳高度相同，距离太阳直射点越近的地区，正午太阳高度越大
规律：由直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度角越大。同纬度正午太阳高度相同
1、想一想：比较各点正午太阳高度的大小
答案：G=E>A=B>F>C>D
3、正午太阳高度的时间分布规律
春分日3. 21 ~ 秋分日9. 23：太阳直射北半球；北半球正午太阳高度较大，南半球正午太阳高度较小；是北半球的夏半年。
夏至日6. 22: 太阳直射在北回归线；北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
秋分日9. 23 ~ 次年春分日3. 21：太阳直射点在南半球；南半球正午太阳高度较大，北半球正午太阳高度较小；是北半球的冬半年。
冬至日12 . 22：太阳直射南回归线；南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
4、正午太阳高度的应用
① 确定地方时：② 确定房屋的朝向：③ 判断日影长短及方向：④ 楼房间距问题⑤太阳能热水器的集热板⑥利用正午太阳高度确定当地的地理经、纬度⑦室内光照面积大小与正午太阳高度的关系
① 确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最 ，当地的地方时是 时。
② 确定房屋朝向 为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
已知某地夏至日的太阳高度日变化图，求当地的地理经度。
某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时是12时
图为我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。据此回答6～7题。
6. 该地的地理坐标为（ ） A.30°N，90°E B.16°52′N，105°E C.23°26′N，120°E D.36°52′N，150°E
4、正午太阳高度的应用：
③影子基本知识判断日影长短及方向是由光源决定的。
日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。一天的规律是日出太阳高度最长，正午最短，日落也最长，且影子方向和太阳方向相反。
结论：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长
（5）判断日影长短及方向：
③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，冬至日最短。
②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，夏至日最短。
①正午太阳高度越大，日影越短; 反之，日影越长。
④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）
（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为 A.12:00 B.12:40 C.11:20 D.11:00（3）右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3月21日竿影长度的点是 A．① B．② C．③ D．④（4）该学校大约位于 A.21.5°N B.21.5°S C.45°N D.45°S
（6）立竿测影的问题；
例4、 某学校(110°E)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。如右上图，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP′，通过tanα＝0P／0P′，算出正午太阳高度α。据此回答（1）-（4）题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其电站的正午影长与电站的比值为P，则 （ ）A．春、秋分日，P=0 B．夏至日，P=1C．全年，P<1 D．冬至日，P>1 某中学地理兴趣小组用立杆成影法测我国某地正午太阳高度，发现该地一年中两次出现立杆无影现象。 若其中一次立杆无影的时间为6月6日，则另一次立杆无影的时间大致为（ ） A．5月8日 B．7月8日 C．8月8日 D．9月8日
某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答：（1） 月 日OP最长。（2）M处的树位于旗杆的 方向，其精确的纬度是 。
12 22
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= h ctH = h ct（90°－φ－23°26′ ）
（5）计算楼间距：一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时（如图），两楼之间的最短距离应大于L＝h·ct H(H：冬至日正午太阳高度)。南回归线以南地区建造楼房时,H为夏至日正午太阳高度。
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
例2.某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成下列各题。 （1）该地正午太阳高度是 A.23º26′ B.66º34′ C.90º D.45º
某疗养院（北纬36°34′） ，计划在一幢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。（1）新楼至少要距原楼多少米？（2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
答案:（1）34.7 m 20×1.732 （2）应该增大（因为冬至日正午太阳高度更小，南楼影子更长）
h ct（90°－φ－23°26′ ）
5、太阳能热水器的集热板的倾角问题
热水器集热板倾角和正午太阳高度角的关系为互余
热水器集热板倾角调整幅度和正午太阳高度变化幅度一致
热水器集热板倾角=该地与直射点的纬度距离。
（6）计算热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，即太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
例3.洛阳（112°E，35°N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图），把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1～2题。
2、 下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是（ ） A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番
1、9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ） A.23°26′ B.35° C.66°34′ D.55°
（4）计算热水器的安装角度：
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：
1．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，使热水器吸热面与地面的夹角为 A．23°26′ B．59°26′ C．66°34′ D．36°2．当热水器的吸热面与地面夹角增到最大时，可能发生的是 A．天山雪线的位置最高 B．松花江流域河水封冻 C．印度洋洋流呈顺时针流动 D．罗马地区高温干燥3.热水器吸热面与地面的夹角变化幅度为 A.36° B.23°26′ C.40° D.46°52′
⑥、利用正午太阳高度确定当地的地理经、纬度
例题 一位居住在北半球的中学生，在某一天观测太阳高度的变化，当他在P点测到太阳高度最大值出现时，刚好是“北京时间”12时40分，此时太阳高度角h为43º。读图回答下列问题：
（1）在图中正确标出南、北方向注记；（2）若当天为冬至日，这位中学生所 在的经纬度位置是___________（3）若当天为春分日，这位中学生所 在的经纬度位置是___________
基本原理：立竿见影。在一天之内测量杆影的长短，最短影子出现是就是当地地方时12：00，可以算出经度，根据杆高和影长对比，计算正午太阳高度，可以算出纬度。或者，知道重要节气的正午太阳高度来计算纬度。
（2）判断所在的地区的纬度：
图中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）
①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N
【练习】夏至日某地的正午H=66°34′，则该地的地理纬度是多少？
----0°纬线或46°52′N
⑦、室内光照面积大小与正午太阳高度的关系
正午太阳高度越大，室内阳光照射的面积越小
正午太阳高度越小，室内阳光照射的面积越大
黄赤交角与五带范围的关系
热带: 有直射现象的地区
温带: 既无直射现象又无极昼夜现象的地区
寒带: 有极昼极夜现象
观看视频演示，归纳昼夜长短的变化规律
春分日3.21：太阳直射赤道，全球昼夜平分。
昼夜长短与所在的纬线昼弧与夜弧的长度有关。
夏至日6. 22：太阳直射北回归线；北（南）半球昼最长（短），夜最短（长），北（南）极圈及其以北（南）地区出现极昼（夜）现象。
秋分日9.23：太阳直射赤道，全球昼夜平分。
冬至日12 . 22：太阳直射直射南回归线；北（南）半球昼最短（长），夜最长（短），北（南）极圈及其以北（南）地区出现极夜（昼）现象。
春分日3.21昼夜等长
太阳直射点向北移，北半球昼长夜短；昼变长。
秋分日9.23昼夜等长
太阳直射点向南移，北半球昼长夜短；昼变短。
太阳直射点向南移，北半球昼短夜长；昼变短。
太阳直射点向北移，北半球昼短夜长；昼变长。
昼最长，纬度越高，昼越长，夜越短。北极圈及其以北地区出现极夜现象。
自主练习：一年内，北半球昼夜情况、昼夜变化情况。
昼最短，纬度越高，昼越短，夜越长。北极圈及其以北地区出现极夜现象。
太阳直射点向北移动，北半球昼变长夜变短。
太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短。
绘出冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。
分别计算南北极圈、南北纬40°、赤道夏至日、冬至日的日出时刻。
赤道与晨线交点为6:00；同纬度数的 S昼=N夜，S夜=N昼
日出时刻=12-昼长/2 日落时刻=12+昼长/2
正午太阳高度角大，白昼时间较长，所获太阳辐射能量多，气温较高
春季是冬季向夏季过渡的季节
正午太阳高度角小，白昼时间较短，所获太阳辐射能量少，气温较低
秋季是夏季向冬季过渡的季节
天文四季：夏季：正午太阳最高，白昼最长的季节； 冬季：正午太阳最低，白昼最短的季节； 春秋为过度季节。
我国四季：以四立点为起点
欧美四季：以二至二分点为起点
春季3、4、5；夏季6、7、8；秋季9、10、11；冬季12、1、2
地球公转引起正午太阳高度和昼夜长短的变化
地球近日点获得的太阳辐射比远日点多6.5%；而此时正值北半球冬半年，北半球正午太阳高度小，昼短，比夏半年获得的太阳辐射少57%。
划分依据：理论上说，正午太阳高度越大的地区，单位面积获得的太阳辐射能量越多。由于正午太阳高度从直射点向两侧递减，导致地球表面不同纬度地区接受的太阳辐射能量不同，据此可将地球表面划分为五个热量带。
黄赤交角的变化对五带的影响
交角增大热带、寒带面积增大温带面积减少
交角减小热带、寒带面积减小温带面积增大
计算拉美西斯二世生日至二分日登基的天数
每年的2月21日和10月21日这两天内，太阳照耀石像的时间是否会持续很久？
1、春秋分全球昼夜平分。2、夏（冬）至日北半球昼最长（短），纬度越高，昼越长（短），北极圈以北地区出现极昼（夜）现象；南半球相反。3、太阳直射点直射的半球昼长夜短。4、太阳直射点移向的半球昼变长；远离的半球昼变短。5、极昼（夜）范围变大由极点开始；缩小由极圈开始。6、晨昏线与经线重合为两分日；与极圈相切为两至日。7、赤道永远昼夜平分，昼=夜=12小时。8、赤道与晨线的交点是6：00；赤道与昏线的交点18：00。9、太阳直射点纬度与首日极昼（夜）纬度互余。
黄赤交角的本质：地球（地轴）倾斜
(2008·全国卷Ⅱ)下图示意不同纬度四地白昼长度变化。据此完成9～11题。
9.若该图表示上半年a、b两月(a月早于b月)，则①②③④四地纬度依次是 A.66.5°N、66°N、40°N、40°S B.66.5°S、66°S、40°S、40°N C.66.5°N、66°N、0°、40°S D.66.5°S、66°S、0°、40°N10.根据图中各地的白昼长度变化可知 A.a月内①～④各地的夜长均长于昼长 B.b月内①～④各地的昼长均长于夜长 C.③地较②地昼夜长短的年变幅大 D.③地与④地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零
11.①地在a月与b月的平均昼长变化Pa与Pb的关系应符合（ ） A.0＜Pa/Pb＜1 B.Pa/Pb＝0 C.Pa/Pb＝1 D.Pa/Pb＞1
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