昼夜长短和正午太阳高度课件.ppt

1、1、晨昏线平分地球，是经过球心的大圆、晨昏线平分地球，是经过球心的大圆 ；2、晨昏线平面与太阳光线垂直、晨昏线平面与太阳光线垂直 。一、昼夜长短的变化一、昼夜长短的变化温故知新温故知新利用经纬线计算距离利用经纬线计算距离【练习练习1 1】中山站（约中山站（约6969S S）到南极点的直线距离约为）到南极点的直线距离约为多少千米？（大约为多少千米？（大约为23312331千米千米 ）基本原则：基本原则： 赤道上，经度相差赤道上，经度相差1 1，间隔长度约为，间隔长度约为111111千米。千米。 任何一条经上，纬度相差任何一条经上，纬度相差1 1，间隔长度约为，间隔长度约为111111千千米。米。

2、任何一条纬线（任何一条纬线（ ）上，经度相差）上，经度相差n n，间隔长度约，间隔长度约为为111111n ncoscos千米千米你知道上述原则是如何获得的吗？你知道上述原则是如何获得的吗？ 同等实距在不同纬线上的比较运用同等实距在不同纬线上的比较运用【思考思考】读右图，观察同等实距的线段读右图，观察同等实距的线段ABAB在不同纬线上在不同纬线上所所对应的经度差有何不同？有什么规律吗？对应的经度差有何不同？有什么规律吗？【规律规律】 同等实距同等实距在不同纬线上所对应在不同纬线上所对应的经度差不同，愈向高纬方向，其的经度差不同，愈向高纬方向，其对应的经度差越大。对应的经度差越大。 反之，反之，

3、同等经度差同等经度差对应的实距，对应的实距，愈向低纬方向，实距越长。愈向低纬方向，实距越长。ABABABS昏昏线线昼弧昼弧晨线晨线夜弧夜弧太太阳阳光光线线 N N晨昏线晨昏线昼夜长短的昼夜长短的判断方法判断方法：昼弧长则昼长，夜弧长则夜长。：昼弧长则昼长，夜弧长则夜长。知识准备知识准备从右图中从右图中可以看出：可以看出：晨昏线晨昏线将所经过的将所经过的纬线分成两纬线分成两部分，在昼部分，在昼半球部分称半球部分称为昼弧为昼弧，昼昼弧长则昼长弧长则昼长，在夜半球部分在夜半球部分称为夜弧称为夜弧，夜夜弧长则夜长弧长则夜长。昼弧昼弧昼弧昼弧夜弧夜弧夜弧夜弧昼弧昼弧夜弧夜弧夜弧夜弧昼弧昼弧昼弧昼弧夜弧夜

4、弧昼弧昼弧夜弧夜弧二分日二分日全全球昼夜等长球昼夜等长S昼昼长长由由北北向向南南递递减减0 h24h12hC昼昼长长由由南南向向北北递递减减0 h24h12h侧视图侧视图A夜弧夜弧昼弧昼弧夏半年夏半年北半球昼长北半球昼长夜短，纬度越高，昼越夜短，纬度越高，昼越长，北极圈内有极昼；长，北极圈内有极昼；南半球反之。南半球反之。夏至日夏至日北半球北半球昼最长，北极圈以昼最长，北极圈以北是极昼北是极昼。昼弧昼弧夜弧夜弧冬半年冬半年南半球南半球昼长夜短，纬度越昼长夜短，纬度越高，昼越长，南极高，昼越长，南极圈内有极昼；北半圈内有极昼；北半球反之。球反之。冬至日冬至日南南半球昼最长，半球昼最长，南极圈以南

5、是南极圈以南是极昼极昼。昼夜长短变化规律昼夜长短变化规律:北半球北半球同一纬度地区随季节的变化同一纬度地区随季节的变化昼夜等长昼夜等长 昼渐长，昼昼渐长，昼 夜夜 昼最长昼最长 春分春分 夏至夏至冬至冬至 秋分秋分昼最短昼最短 昼渐短，昼昼渐短，昼BCACDEF1222冬至日冬至日0小时小时24小时小时12小时小时8小时小时6时时8时时练一练：练一练：小结： 1 1、太阳直射哪一个半球，哪一个半、太阳直射哪一个半球，哪一个半球昼长夜短，球昼长夜短，且纬度越高昼越长，且纬度越高昼越长，直至出直至出现极昼。另一半球情况相反。现极昼。另一半球情况相反。 。 2 2、太阳直射北半球，北半球昼长夜、太阳

6、直射北半球，北半球昼长夜短，越往北昼越长。短，越往北昼越长。 3 3、太阳直射南半球，南半球昼长夜、太阳直射南半球，南半球昼长夜短，越往南昼越长。短，越往南昼越长。 4 4、太阳直射赤道，全球昼夜等长。、太阳直射赤道，全球昼夜等长。赤道永远昼夜平分赤道永远昼夜平分另一种规律概括： （1）昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系： 直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长。直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长。（2）昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系 ：直射点移向的半球昼增长直射点向北移，北半球昼增长直射点向北移，北半球昼增长。直射点向南移，南半球昼增长。直射点向南移，南半球昼增长。 （3）

7、春、秋分全球昼夜平分，赤道永远昼夜平分。太阳光线太阳光线直射点直射点的纬度的纬度与刚好出现与刚好出现极极昼（极夜）昼（极夜）的的纬度纬度互余互余 22326思考：直射点思考：直射点的纬度与出现的纬度与出现极昼（极夜）极昼（极夜）的纬的纬度度有什么关系？有什么关系？ 4一、太阳高度的概念一、太阳高度的概念地面地面太阳光线太阳光线太阳高度角太阳高度角 太阳光线与地面所成的夹角。太阳光线与地面所成的夹角。1、太阳高度的空间分布规律、太阳高度的空间分布规律：从直射点向从直射点向四周递减四周递减，至晨昏线为，至晨昏线为0。2、等太阳高度线、等太阳高度线三、太阳高度分布规律及等太阳高度线图三、太阳高度分布

8、规律及等太阳高度线图想一想：想一想：（1 1）把图中）把图中A A、B B、C C、D D各点各点此此时时的太阳高度由大到小的排列。的太阳高度由大到小的排列。（2 2）其中太阳高度为）其中太阳高度为0 0的是哪个的是哪个点，为什么？点，为什么？（3 3）其中太阳高度在一天中不）其中太阳高度在一天中不变的是哪个点，为什么？变的是哪个点，为什么？答案：答案：ACBD答案：答案：B；在晨线上；在晨线上答案：答案：C；极点是不动的；极点是不动的二、太阳高度的空间分布二、太阳高度的空间分布图图1是某地某日太阳高度分布图，回答：是某地某日太阳高度分布图，回答：（1）从图中可以看）从图中可以看出，太阳高度的

9、分布出，太阳高度的分布是是。（2）该图的节气应）该图的节气应该是该是。（3）此时北京时间）此时北京时间是是。直射点向四周降低直射点向四周降低 夏至日夏至日 20时时 1此刻北京时间是此刻北京时间是A10:00B14:00C08:40D15:202两地经度相同，两地两地经度相同，两地纬度相同，则此刻的太阳高度纬度相同，则此刻的太阳高度ABCD3甲地的昼夜长短情况是甲地的昼夜长短情况是A昼夜平分昼夜平分B昼短夜长昼短夜长C极夜极夜 D极昼极昼下图为某时刻太阳高度分布状况（同心圆下图为某时刻太阳高度分布状况（同心圆为等太阳高度线，圆心为为等太阳高度线，圆心为90）DDA 当地正午当地正午( (地方时

10、地方时1212点点) )时的太阳高度。时的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。三、正午太阳高度三、正午太阳高度:求某地点正午太阳高度：求某地点正午太阳高度：H=90H=90 纬度差纬度差 （太阳直射点纬度与该地的（太阳直射点纬度与该地的 纬度之差）纬度之差） 正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算正午太阳高度的纬度分布规律 正午太阳高度正午太阳高度由太阳直射点向南北两极递减由太阳直射点向南北两极递减。 离直射点越近，太阳高度越大；越远越小。离直射点越近，太阳高度越大；越远越小。季节变化季节变化 1 1、夏至日：直射北回归线，北回归线以北正午太阳高度达、夏至日：直

11、射北回归线，北回归线以北正午太阳高度达 到一年中的最大值；南半球（赤道以南）达到最小值。到一年中的最大值；南半球（赤道以南）达到最小值。2 2、冬至日：直射南回归线，南回归线以南正午太阳高度达、冬至日：直射南回归线，南回归线以南正午太阳高度达 到一年中的最大值；北半球（赤道以北）达到最小到一年中的最大值；北半球（赤道以北）达到最小值。值。3 3、春（秋）分日：太阳直射赤道，正午太阳高度从赤道向、春（秋）分日：太阳直射赤道，正午太阳高度从赤道向 两极递减。两极递减。 如 图 所 示 的 日 期 ， 下 列 地 点 ： 北 京如 图 所 示 的 日 期 ， 下 列 地 点 ： 北 京（ 3 93

12、9 5 4 N5 4 N ） ， 新 加 坡 （） ， 新 加 坡 （ 1 1 N N ） ， 汕 头） ， 汕 头（23.523.5N N），海口（），海口（2020N N），正午太阳高度角），正午太阳高度角从大到小排列正确的是（从大到小排列正确的是（ ）A.A.新加坡、海口、新加坡、海口、 汕头、北京汕头、北京B.B.北京、汕头、北京、汕头、 海口、新加坡海口、新加坡C.C.汕头、海口、汕头、海口、 北京、新加坡北京、新加坡D.D.汕头、海口、汕头、海口、 新加坡、北京新加坡、北京 C 当地正午当地正午( (地方时地方时1212点点) )时的太阳高度。时的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳

13、高度。也是当地一天中最大的太阳高度。正午太阳高度正午太阳高度: 2、正午太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律规律：规律：想一想：比较各点正午太阳高度的大小答案：答案：G=EA=BFCD3、正午太阳高度的计算、正午太阳高度的计算 公式：公式：H=90H=90 纬度差纬度差（所求点与直射点的纬度差所求点与直射点的纬度差） 例：求北京（例：求北京（40N）二分日的正午太阳高度。）二分日的正午太阳高度。 123H （同减异加）（同减异加）H=90H=90 （4040- 0- 0）=50=501 123H正午太阳高度的季节变化与昼夜长短的季节变化正午太阳高度的季节变化与昼夜长短的季节变化特殊纬线的

14、年正午太阳高度变化示意图特殊纬线的年正午太阳高度变化示意图赤道赤道南北回归线南北回归线特殊纬线的年正午太阳高度变化示意图特殊纬线的年正午太阳高度变化示意图南北极点南北极点1. 1. 确定时间确定时间：当某地太阳高度达到一天中的最大值：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，此时日影最短，当地时，此时日影最短，当地地方时为地方时为1212时时。三、正午太阳高度时空变化规律的应用三、正午太阳高度时空变化规律的应用4.4.计算热水器安装角度：安装倾角纬度差计算热水器安装角度：安装倾角纬度差( (即当即当地纬度和太阳直射点纬度的差值地纬度和太阳直射点纬度的差值) )3.3.确定两楼间距、房屋朝向。确定两楼

15、间距、房屋朝向。 2.2.根据正午太阳高度根据正午太阳高度判断该地区纬度判断该地区纬度。1、日出日落的方位、日出日落的方位夏至日：夏至日：日出日出 日落日落 冬至日冬至日 ：日出日出 日落日落 二分日：二分日：日出日出 日落日落 结论：结论： 北半球夏半年北半球夏半年 ：地球上（除极昼、极夜地区）：地球上（除极昼、极夜地区）日出日出方位均在东北，日落于西北方位均在东北，日落于西北。 北半球冬半年：地球上（除极昼、极夜地区）北半球冬半年：地球上（除极昼、极夜地区）日出日出方位均在东南，日落于西南方位均在东南，日落于西南。 直射在赤道时，为直射在赤道时，为东升西落东升西落。 2、确定房屋的朝向、确

16、定房屋的朝向为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。3、太阳高度与物体影子朝向的关系、太阳高度与物体影子朝向的关系物体的影子总是与太阳的方位相反物体的影子总是与太阳的方位相反南南北北东东西西西北西北东北东北东南东南日出日出日落日落上午上午中午中午下午下午中午影子中午影子下午影子下午影子楼房楼房地面地面太阳高度与物体影子长短的关系太阳高度与物体影子长短的关系距离太阳直射点越近距离太阳直射点越近太阳高度角越大太阳高度角越大物体的影子越短物体的影子越短直射点直射点无影

17、子无影子影子较长影子较长影子更长影子更长太阳高度太阳高度角较小角较小太阳高度太阳高度角是角是900太阳高度太阳高度角更小角更小全球各地的影子长短和朝向规律全球各地的影子长短和朝向规律太阳直射点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。日影朝向永远背离太阳的方向，如北回归线以北地区，日影永远朝向北方；南回归线以南地区，日影永远朝向南方；南、北回归线之间的地区，日影则有南、北朝向的变化。探究一：一地的楼间距与当地正午太阳高度有何关系？如何探究一：一地的楼间距与当地正午太阳高度有何关系？如何 计算一地的楼间距？计算一地的楼间距？ 一般来说，纬度较低的地区，楼间距

18、较小；纬度较高的地区，一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计楼间距较大。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，见下图甲，南楼高度为算影长。以我国为例，见下图甲，南楼高度为h h，该地冬至日正午，该地冬至日正午太阳高度为太阳高度为H H，则最小楼间距，则最小楼间距L L为：为：L=hcotHL=hcotH。 4、楼间距：、楼间距： 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。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其倾角和正午太阳高度角的关系为+

19、h=90+h=90（如图乙）。（如图乙）。 探究二：为使太阳能板有效采光集热，一地太阳能板与地探究二：为使太阳能板有效采光集热，一地太阳能板与地 面的倾角和当地正午太阳高度有何关系？如何计算？面的倾角和当地正午太阳高度有何关系？如何计算？5、热水器安装：、热水器安装：正午太阳高度的变化知识结构知识结构1.1.概念概念2.2.纬度分布纬度分布 （空间）（空间）3.3.季节变化季节变化4.4.计算计算5.5.应用应用太阳高度及其日变化太阳高度及其日变化正午太阳高度正午太阳高度春春/ /秋分秋分 由赤道向南北两方递减由赤道向南北两方递减夏至日夏至日 由由北回归线北回归线向南北两方递减向南北两方递减冬

20、至日冬至日 由由南回归线南回归线向南北两方递减向南北两方递减北回归线以北地区：夏至最大，冬至最小北回归线以北地区：夏至最大，冬至最小南回归线以北地区：冬至最大，夏至最小南回归线以北地区：冬至最大，夏至最小回归线之间地区：两次直射，回归线上一次回归线之间地区：两次直射，回归线上一次H=90H=90- -纬度差纬度差 ( (同半球减异半球加）同半球减异半球加） .楼距计算楼距计算 .热水器角度调整热水器角度调整.确定房屋的朝向和地方时确定房屋的朝向和地方时 .判断日影长短及方向判断日影长短及方向 ( (时间）时间）黄赤交角变为黄赤交角变为30度度回归线度数变为回归线度数变为_热带、寒带热带、寒带_，温带，温带_习题习题303060603030变大变大变小变小