高中地理 第一章 行星地球 第三节 地球的运动 第4课时 正午太阳高度学案 新人教版必修3-新人教版高一必修3地理学案VIP专享VIP免费

第4课时正午太阳高度目标任务一览情境导入任务导航太阳能热水器集热面与太阳光线垂直时热效率最高，由于地球公转过程中有黄赤交角的存在，正午太阳高度有季节变化，热水器集热面与地面的夹角最好可调节。那么在我们北半球中纬度地区，一年中调整的角度多大才适宜呢？2017课标2003课标教学内容建议Ⅰ－1.1结合实例，说明地球运动的地理意义。分析地球运动的地理意义。1.分析正午太阳高度的季节变化、纬度变化规律，解释其成因。2.学会正午太阳高度的计算方法。正午太阳高度的变化[自主学习]阅读教材P19“正午太阳高度的变化”，完成下列问题。1.太阳高度角和太阳视运动(1)太阳高度角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(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。(2)太阳视运动(二分二至日)①图示不同日期的太阳视运动，其共同特点是：太阳东升西落，原因是地球自西向东自转。太阳高度不断变化，正午太阳高度是一天中最大值。②尝试判断：A代表冬至日，B代表春分、秋分日，C代表夏至日。判断理由：日出、日落时间和方位；正午太阳高度大小。2.正午太阳高度空间分布规律(1)由图可知，同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。(2)冬至日，太阳直射南回归线，南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值，北半球地区正午太阳高度达一年中最小值。(3)春秋分日，太阳直射赤道，正午太阳高度为90°，两极点正午太阳高度为0°。(4)夏至日，太阳直射北回归线，北极圈内出现极昼现象，北极点的正午太阳高度为23°26′，此时南极圈的正午太阳高度为0°。(5)南北回归线之间，每年有两次太阳直射。3.正午太阳高度时间变化规律(1)图中点虚线表示北极点，长虚线的纬度范围是赤道到北回归线之间，实线的纬度范围是赤道到南回归线之间。(2)北极点上春分至秋分正午太阳高度大于0°，出现极昼，其中夏至日正午太阳高度达到一年中最大，并且极昼范围扩大到整个北极圈以内。秋分至次年春分正午太阳高度小于0°，出现极夜，其中冬至日极夜范围扩大到整个北极圈以内，南极相反。(3)回归线与赤道之间地区由于有两次直射现象，因此正午太阳高度最大值有两次可以达到90°，并且最小值不低于43°08′。[合作探究]第①步：案例探究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，房屋朝北。3.判断日影长短及方向一年内，正午太阳高度越大，影子越短，正午太阳高度越小，影子越长。一天中，影子日出最长――→正午最短――→日落最长，且日影方向与太阳方位相反。4.计算楼距一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例(见下图)，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·cotH。5.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。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。第②步：名师精讲1.正午太阳高度的空间(纬度)变化规律【规律总结】(1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。(2)对称规律：以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。(3)近大远小规律：距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。2.太阳高度的时间变化规律(1)太阳高度的日变化极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)即当地的正午太阳高度最大【特别提醒】不同纬度太阳高度的日变化速度不同。太阳高度日变化速度＝正午太阳高度/当地昼长的一半。(2)正午太阳高度的年变化回归线之间正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值回归线上正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值回归线至极点之间正午太...