泰特公式冬至日正午太阳高度角

2020年10月13日发(作者：季桂芬)
冬至日正午太阳高度角


【篇一：高考地理必备考点之正午太阳高度角】

正午太阳高度角

一、考纲透析

1．通过读图能正确分析正午太阳高度角变化的规律；

2．牢记正午太阳高度角计算的公式；

3．能用正午太阳高度的计算原理，解决 生活中的实际问题，如确定
楼间距、调整太阳能热水器的倾角等。

二、体验高考

(2011年高考安徽文综)下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图。
完成1～2题。

1．该地可能是( )

a．刚果盆地 b．撒哈拉沙漠南缘

c．巴西高原 d．北美洲五大湖地区

2．仅考虑地球运动，图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有( )

①利于夏季遮阳、冬季采光

②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大

③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强

④利于减少室内能源消耗

a．①②③ b．①②④

c．①③④ d．②③④

（ 2007年宁夏文综）我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地
年内正午太阳高度变化及方向绘成简 图（图3）。回答3～4题。

3.可能反映学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是

a．① b．② c．③ d．④

4.当②地正午太阳高度达到最大时

a．地球公转速度较慢

b．其他三地正午太阳所在方向不同

c．该学校所在地天气炎热

d．太阳在地球上的直射点将北返

三、自建基础

1．太阳高度角

（1）太阳高度角的概念： 与 之间的夹角。

昼半球的等太阳高度线分布图

（2）某日太阳高度的全球变化规律

呈 分布。

（3）某日某地太阳高度日变化

日出时，太阳高度为 ；日出以后，太阳高度 ；

（地方时 点)，太阳高度达最大；正午以后，

太阳高度 ；日落时，太阳高度为 。

南北极点的太阳高度在一天中 (极夜除外)。

2．正午太阳高度角

（1）正午太阳高度角的概念：一天中太阳高度最 值出现在 ，称为
正午太阳高度角。

（2）纬度变化规律

同一时刻，正午太阳高度自 所在纬线向南北两侧递减。

例：冬至日从 向南北两侧递减。

（3） 季节变化规律

夏至日， 及其 地区达一年中最大值， 半球达年内最小值。

冬至日， 及其 地区达一年中最大值， 半球达年内最小值。

即 什么时间离太阳直射点 ，什么时间正午太阳高度就 ；什么时间
太阳直射点向该地接近，什么时间该地太阳高度就 ；反之，则相反。

3．正午太阳高度的计算

(1)图解法

当太阳直射点位于n时，求m地正午太阳高度。

①过m点作太阳直射点光线的 。

②连接m和地心并延长，作其垂线，即地平面，则h即为 。

(2)公式法

【特别提醒】 利用图示法非常便捷

四、总结提高

1．利用正午太阳高度确定地方时或当地的地理经度；

当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此
时该地的地方时为12时。

例：某地理兴趣小组利用测影子长短的方法来测量我校的经度，发
现一天中某直立竹竿的影子 在北京时间12:24

时

2．利用正午太阳高度确定当地的地理纬度；

当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道 当地的正午太阳高度，
就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差
多少 度”的规律，求出当地的地理纬度。

3．利用正午太阳高度确定房屋的朝向；

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。

4．利用正午太阳高度确定日影长短及方向；

（1）日影的长短

结论：正午太阳高度角越大，日影越短。直射时影长为零。

（2）正午日影的朝向

位于直射点以北地区，正午日影朝北；位于直射点以南地区，正午
日影朝南。（南北极点除外）

结论：北回归线以北地区，一年中正午人影始终朝北，南回归线以
南地区正午人影始终朝南， 南北回归线之间的地区，正午人影在：
直射点在该地以南时候朝北，直射点在该地以北时候朝南。

日影长短变化的规律是：冬至日最长，夏至日最短。

日影长短变化的规律是：冬至日最短，夏至日最长。

5．利用正午太阳高度确定楼距和楼高；

计算原理：tanh=hll：楼间距h：正午太阳高度 h：楼房高度

对于北回归线 及其以北地区来说，只要冬至日不被挡住的话，全年
就不会被挡住。对于南回归线及其以南地区，只要夏 至日不被挡住，
全年就不会被挡住。

6．利用正午太阳高度调整太阳能热水器的倾角；

7．利用正午太阳高度判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度

一般情况下，由于向阳坡正 午太阳高度大，得到的光热多，背阳坡
得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较
低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。

8．【技巧点拨】正午太阳高度的年变化幅度

五、精题砺剑

Ⅰ、基础自测

1．某学校地理兴趣小组外出考察，如图3—6，在a地正午太阳高
度最大时，用测角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为18时
20分（北京时间），a的地理位置 坐标为（ ）

2．9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（ ）

3．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

4．当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时（ ）

a.南太平洋漂浮的冰山较多

b.松花江正值第一次汛期

c.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈

d.澳大利亚农田中的小麦开始返青

5．图3—8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（ ）

【篇二：正午太阳高度的变化】


地球公转的地理意义——正午太阳高度及其变化规律（16）

学习目标

1. 通过读图，发现总结正午太阳高度的变化规律 2.掌握正午太阳高
度的计算和应用。

重难点：正午太阳高度的变化规律及其相关计算

自主学习：读课文19页图及内容，完成下列填空。

1.太阳光线与__________ _的夹角就叫太阳高度角，简称太阳高度。
昼半球的太阳高度大于0，夜半球的太阳高度小于0，晨昏线 上的太
阳高度等于0。太阳高度最大值为_____。正午太阳高度是指各地地
方时_____ 时的太阳高度，也是各地一天中太阳高度的最_____值。

2.正午太阳高度的分布规律 ：同一时刻：正午太阳高度由太阳直射
点向___________递减。

不同季 节：夏至日，由__________向南北两侧递减，北回归线及其
以北地区，达一年中最大值；__ ______________达一年中最小值。
冬至日由__________向南北两侧递减，__ _____________达一年中
最大值；________________达一年中最小值。春 秋分，由
__________向南北两极递减。

3.除赤道外，同纬度地区，正午太阳高度和昼夜长短随季节而变化，
____________也随 季节有规律的变化，形成四季。人们将一年中
____________、太阳最高的季节划分为夏季； 反之为冬季。两者的
过渡时段为春季或秋季。我国将每年的 ______月划分为春季、
______月划分为夏季、 ______月划分为秋季、_____ _______月划
分为冬季，称气候四季(北温带)。

4.以________ ____和________为界线将地球表面划分为热带、北
温带、________、南寒带、北寒 带五个温度带。

阅读材料，完成下列问题。

材料一 近年来，随着城 市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，
加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些 开发
商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，
影响相邻建筑的通风、采 光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。
我国《物权法》规定：“建造建筑物，不得违反国家有关工 程建设标
准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”

材料二 济南在二分二至日的正午太阳高度示意图

（1）材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？

(2)材料二中，①②③分别 表示哪一日期的正午太阳高度角？其中，
决定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的 变
化规律是怎样的？

(3)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？

(4)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，
何时达到最小值？

思维拓展 (1)确定地方时：某地太阳高度达到一天中的最大值时，
此时日影最短，当地 的地方时是12时。

(2)确定房屋的朝向：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。

(3)判断日影长短及 方向：正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳
高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。

(4)计算楼间距：一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；反之较
大。确定
< br>楼间距的关键是计算当地冬至日的正午太阳高度h，并计算影长l。l
应大于htanh，如下图 甲。

限时训练

2、材料“_______日满窗日照的有效时间不少 于连续1小时”的指标，
你认为以哪一日来确定较为合理 （）

a. 春分 b. 夏至 c. 秋分 d. 冬至

3、为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应 使南北楼房有一定距
离。理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，
原因是 （）

a. 北京比上海地形复杂b. 北京比上海正午太阳高度小 c. 北京比上
海年太阳辐射总量少 d. 北京比上海天气干燥

某地有一幢楼，冬至日正午影长s与楼房高度h相同，如右图，据
此回答4～5题。

4．该地冬至日正午太阳高度是( )

面与地平面获得太阳辐射量的比值(仅考虑地球运动和地形因素)，完
成6～7题。

6．该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是( )

a．增大 b．减小 c．先减小后增大d．先增大后减小 8.下图为“地
球某日光照示意图”，图中阴影部分为黑夜，其他 地区为白昼。读图
回答下列问题。

（1）该日太阳直射点的纬度是_______ ，太阳直射的经度_______，
是出现极夜现

a. 地球自转线速度从北回归线向南北递减b. 东京白昼时间比悉尼长

c. 上海的日出时间比北京晚d. 上海的正午太阳高度达一年中最小值
（4）为最大限度的利用太阳能，洛 阳地区该时太阳能热水器与地面
的夹角为______

【篇三：正午太阳高度变化】


[考点分层透析]

⑴发生日食的这天，在图中所示四地中，正午太阳高度角最大的是

a．甲 b．乙 c.丙 d.丁

⑵在图中所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是 a.甲
b．乙 c.丙 d.丁

【解析】第⑴题，从昼夜半球分析，此时全球昼夜平分，太阳直射
赤道，而甲地距赤道的纬度差最小，所以正午太阳高度最大。第⑵
题，图中甲、乙两地属于上午时间，太 阳位于其东南方；丙地接近
中午12时，太阳位于正南方；而丁地属于下午时间，太阳位于西南
方。

【答案】⑴a ⑵d

【考点透析】一、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

同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线 向南北两侧递减。
纬度分布规律（如下图所示）：

【答案】d

当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直
射点纬度差的绝对值；不在同一半球时 ，该纬度差为二者纬度数之
和。

【典型例题3】(2013福建文综，11～12 ,8分)福建某中学研究性学
习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。
下图示意遮阳板设计原理，据此回答⑴～⑵题。

⑴遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时 a．全球昼
夜平分 b．北半球为夏季

⑵济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做
的调整是

①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳
板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度

a．①③ b．①④ c．②③ d．②④

【解析】第⑴题，位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下， 避免因
强光照射导致室内温度太高，冬季收起遮阳板，让尽可能多的光线
进入教室，以改善教室 热量和采光条件。因此室内正午太阳光照面
积达一年最大值时，是正午太阳高度最小的北半球冬至日，此 时南
极圈以南地区为极昼。第⑵题，济南纬度比福建高，冬、夏至日时
正午太阳高度均比福建小 ，因此为了达到和福建一样的效果，济南
可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳板来实现。如下图：( 以夏
至日放下遮阳板为例)

【答案】⑴d ⑵a

【考点透析】三、正午太阳高度的应用 ⑴确定地方时及一天内日影
长短

当某地正午太阳高度达到一天中最大值时，此时日影最短，当地地
方时为12点。 ⑵确定房屋朝向

为了冬季获得更充足的太阳光照，房屋的朝向与正午太阳所在的位
置有关。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。

⑶判断日影长短及方向

正午太阳高度越大，日影越短，反之越长，且日影方向总是背向太
阳。 ⑷确定当地的地理纬度

纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至
日)正午太阳高度，可 判断该地区纬度大小。

⑸计算楼间距

，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为：
l＝hcot h。

(6)计算热水器安装角度

[考点规律揭秘]

日影朝向及长短变化规律

1．日影朝向、长短与太阳位置的关系

①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空，则日影
朝向东南。 ②太阳高度角越大，日影越短。一天中中午时日影最短。
2.正午日影朝向及长短变化

①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区，
日影向北；太阳直射点以南 地区，日影向南。

②正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。 ③太阳直射点处，
日影与物体本身重合。 3.日出、日落时日影朝向

①北半球春秋二分日，全球各地日出正东，日落正西。此时日出时
日影朝西，日落时日影朝东。

②北半球夏半年，全球各地(极昼区域除外)日出东北，日落西北。日
出时日影朝向西南，日 落时日影朝向东南。

③北半球冬半年，全球各地(极昼区域除外)日出东南，日落西南，日
出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。

④从冬至日至夏至日，随着太阳直射点 北移，太阳升起和落下方向
逐渐北移，日影朝向越偏南；从夏至日至冬至日，太阳直射点南移，
太阳的升落方向也逐渐南移，日影朝向越偏北。