第三节 地球公转的地理意义教案设计

第2课时

地球公转的意义(正午太阳高度的

变化)教学设计

曲靖市麒麟区一中 徐万江

一、教学重点：

1、通过观测太阳光照图理解正午太阳高度的变化规律及成因, 2、能够运用正午太阳高度的变化规律,分析楼间距、太阳能热水器安装等现实生活中的问题。

3、通过对正午太阳高度变化的学习,提高读图分析问题的能力及空间思维能力。

二、教学方法：讲授法

三、教学手段：多媒体教学

四、课时：1课时

探究一

正午太阳高度的时空变化规律及原因

[互动探究] 黑龙江老于一家因前楼与其所住楼的间距仅1.1米,窗户的日照、采光和通风被遮挡了,老人一气之下把开发商告上了法庭。目前,城市中少数楼盘为了“有效”利用土地,竟然缩短了楼间距,降低了居室的日照标准,关于居民呼吁“阳光权”的新闻屡见不鲜。而居室的日照与正午太阳高度的时空变化密切相关。

(1)结合教材图1.23分析夏至日、冬至日、春秋分日全球不同纬度正午太阳高度的变化。

(2)据上题分析全球正午太阳高度的空间变化规律。

(3)读太阳直射点回归运动图,参考下表,总结同一地点正午太阳高度随季节变化的规律。

正午太阳高度

直射点

北回归线及其以赤道至北回归线

赤道至南回归线

南回归线及其以南

北

①

以赤道为中心向两极递减

先是增加,至①→②

变大

增加到90°,然变小

后减小

②

最大

—

最小

②→③

③

③→④

④

—

④→⑤

⑤

(4)采光权需要除了考虑楼间距外,还要考虑什么时候的正午太阳高度?原因是什么? 探究二

正午太阳高度的计算

[互动探究] 某一地区正午太阳高度的大小,

决定了该地的太阳辐射量的多少。为了有效利用太阳辐射,需要知道正午太阳高度的大小。那么,一个地区的正午太阳高度是否可利用简单的计算方法计算出来呢? (1)太阳直射点A地地理纬度为β,B地地理纬度为α。当要求地与太阳直射点在同一半球,且要求地地理纬度大于太阳直射点纬度时,当天B地正午太阳高度H是多少?(写出计算过程)

(2)当要求地与太阳直射点在同一半球,且要求地地理纬度小于太阳直射点纬度时,当天B地正午太阳高度H是多少?(写出计算过程)

(3)当要求地与太阳直射点在不同半球时,当天B地正午太阳高度H是多少?(写出计算过程)

(4)综合(1)、(2)、(3)可得,正午太阳高度的计算公式是什么?

[归纳总结] 1.太阳高度和正午太阳高度的含义

太阳高度表示太阳光线与当地地平面的倾角(如下图)。一日内最大太阳高度,称为正午太阳高度,此时,观测地的地方时为12时。正午太阳高度反映了太阳辐射强弱状况。

2.正午太阳高度的分布规律

(1)正午太阳高度的空间分布规律

由太阳直射点所在的纬线向南、北两侧递减。

(2)太阳高度时间分布规律

①太阳高度日变化规律

a.极点上,在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天之内基本没有变化,其太阳高度始终约等于太阳直射点的纬度(如图甲)。

b.非极点地区,太阳高度在一日之内是有变化的,一天之内有一个最大值,即当地的正午太阳高度(如图乙)。

②正午太阳高度年变化规律

a.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(如图丙)。

b.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(如图丁)。

c.回归线至极点之间:正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图戊)。

[归纳总结]

正午太阳高度的计算

已知一个地点的地理纬度和某日太阳直射点位置,可以求出该地该日的正午太阳高度,其公式为H=90°-纬度差(H表示所求地点的正午太阳高度;纬度差是指所求地点的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值。如果所求点与直射点在同一半球,纬度差为二者中数值大的减去数值小的;如果不在同一半球,则二者相加)。

探究三、正午太阳高度教的应用：

1、确定太阳地方时

2、确定地理纬度

3、确定房屋的朝向

3）．确定房屋的朝向北半球,正午太阳位于南方，房屋应朝南南半球,正午太阳位于北方，房屋应朝北日落南日出北南日落北日出北半球南半球

4、

确定日影长短

5、

确定日影朝向

5）.太阳的方位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中午下午日落上午西楼房中午影子下午影子西北北南东南日出东东北

6、确定楼房高度与楼间距

发商欲建两栋南北向、高为h的教学楼，为保证新建楼底楼全年都能照射到正午太阳光，两楼间的最短距离是多少？

要使新楼底楼全年都能照射到正午太阳光，必须保证正午楼影最长时正好与底楼相切。对于北半球来说，正午物体影子最长出现在冬至日，所以北纬29度冬至日时前楼正午的楼影长就是所求的最短楼间距。

7、太阳能热水器的安装倾角

当正午太阳高度与集热板相垂直时，集热效果最好，结合太阳能热水器的安装图，可以得出太阳能热水器集热板与地面的倾角是（见下图）：

倾角ａ＝90°－∠H＝90°－正午太阳高度

＝90°－〔90º－|φ±δ|〕＝|φ±δ| ①

求算冬至日正午太阳高度：H冬至＝90°－｜29°＋23.5°｜=37.5°

②

利用三角函数求算冬至日的正午楼影：L正午楼影＝h·ctg37.5°

③最小的楼间距即为h·ctg37.5°

随堂练习：

读以北极为中心的俯视图,回答下列问题。

正午太阳高度的应用

(1)该日为正午太阳高度的应用1）．确定地方时

正午太阳高度的应用

某地一天中太阳高度最大时，地方时为

(节气),该日北极点的正午太阳高度为12时

。(2) 此时直射点的坐标为11）．确定地方时某地一天中太阳高度最大时，地方时为）．确定地方时

。

12时(3)2）．确定地理纬度某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时

描述该日昼夜的空间分布特征。

(4)练习28：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为）．确定地理纬度82°而为

甲地该日的昼长为

。

小时,甲位于

,北京时间此时北京时间为

2）．确定地理纬度

(晨或昏)线上11：00点，那么此地的地理坐标可能是？练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为82°而此时北京时间为练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为11：00点，那么此地的地理坐标可能是？

82°而此时北京时间为31026N11、：135000点，那么此地的地理坐标可能是？E15026N、1350正午太阳高度的应用

E1）．确定地方时某地一天中太阳高度最大时，地方时为31026N、1350E15026N、135120时E2）．确定地理纬度31026N、1350E

15026N、1350E练习8：在夏至日这天，某地测得当天太阳高度最大为82°而

此时北京时间为11：00点，那么此地的地理坐标可能是？31026N、1350E15026N、1350E