正午太阳高度角的变化规律精.ppt

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1、正午太阳高度角的变化规律第1页，本讲稿共10页本节学习目标本节学习目标：（1）正午太阳高度角的变化规律；）正午太阳高度角的变化规律；（2）太阳直射点的移动与正午高度变化的）太阳直射点的移动与正午高度变化的关系；关系；（3）用正午太阳高度的变化处理楼间距问）用正午太阳高度的变化处理楼间距问题、太阳能热水器问题题、太阳能热水器问题第2页，本讲稿共10页一、太阳高度的概念一、太阳高度的概念地面太阳光线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。第3页，本讲稿共10页二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化1、正午太阳高度的概念：、正午太阳高度的概念：一天中的最大值（各地地方时一

2、天中的最大值（各地地方时12时的太阳高度角）。时的太阳高度角）。同一纬度太阳高同一纬度太阳高度日变化规律：度日变化规律：昼半球：大于昼半球：大于0；夜半球：小于夜半球：小于0；晨昏线：等于晨昏线：等于0。第4页，本讲稿共10页正午太阳高度分布规律：正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化规律：规律：由直射点向南北两侧递减。由直射点向南北两侧递减。由直射点向南北两侧递减。由直射点向南北两侧递减。夏至日：夏至日：由北回归线由北回归线 向南北两侧向南北两侧 递减。递减。北回归线以北地区达到北回归线以北地区达到一年中的最大值，南半一年中的最大值，南半球各地达到一年中的最球各地

3、达到一年中的最小值。小值。第5页，本讲稿共10页北半球夏至日冬至日：由南回归线向冬至日：由南回归线向 南北两侧递减。南北两侧递减。正午太阳高度分布规律：正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化南回归线以南地区达到南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最球各地达到一年中的最小值。小值。第6页，本讲稿共10页 二分日：由赤道向南北二分日：由赤道向南北 两侧递减。两侧递减。正午太阳高度分布规律：正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化二、正午太阳高度的变化第7页，本讲稿共10页三、正午太阳高度的应用三、正午太阳高度的应用1、楼间距

4、问题、楼间距问题 楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。计算过程如下：tanH=h/LtanH=h/L L=hcotH L=hcotH 结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼的楼高呈正比。第8页，本讲稿共10页某某疗疗养院（北养院（北纬纬3634），计计划在一幢划在一幢20米

5、高的楼房北米高的楼房北面新建一幢楼房。因面新建一幢楼房。因为疗为疗养的需要，要求高楼的每一养的需要，要求高楼的每一层层一一年四季都能晒到太阳年四季都能晒到太阳,问问：新楼至少要距原楼多少米？：新楼至少要距原楼多少米？解析：当太阳直射南回归线时，正解析：当太阳直射南回归线时，正午太阳高度角达一年中最小值，若此午太阳高度角达一年中最小值，若此时该楼的一层能被太阳照射的话，则时该楼的一层能被太阳照射的话，则各楼层都能被阳光照射。求出此时的各楼层都能被阳光照射。求出此时的正午太阳高度角是正午太阳高度角是3030，两楼间最小，两楼间最小距离应为距离应为x=20 x=20cot 30=34.7 mcot

6、30=34.7 m。答案答案:34.7 m 正午太阳高正午太阳高度角度角楼房影子楼房影子第9页，本讲稿共10页3、太阳能热水器问题、太阳能热水器问题【审题】太阳能热水器利用的实质是热【审题】太阳能热水器利用的实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为水器倾角与正午太阳高度角之和为9090 某中学某中学(36360 0N N，1131130 0E E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示，冬季正午太一学生对太阳能热水器进行改造如图所示，冬季正午太阳高度为阳高度为30度，夏季冬季正午太阳高度是度，夏季冬季正午太阳高度是47度。据此回答：度。据此回答：当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效果，使热水器吸热面与地面的夹角为果，使热水器吸热面与地面的夹角为 A A23.523.50 0 B B59.559.50 0 C C66.566.50 0 D D36360 0 解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，进一步计算出解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，进一步计算出热水器吸热面与地面夹角是热水器吸热面与地面夹角是59.559.50 0。第10页，本讲稿共10页