第一單元 第三節(jié) 地球公轉(zhuǎn)的地理意義
第二時 正午太陽高度變化及其應(yīng)用
一、教材分析：
地球在公轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的地理現(xiàn)象：1.正午太陽高度的變化2.晝夜長短的變化、3.四季更替、五帶等自然地理現(xiàn)象。還應(yīng)分析這些現(xiàn)象對地理環(huán)境的形成和變化，以及對人類活動所具有的重要意義。
二、目標(biāo)：
1. 通過動畫演示，能歸納并且掌握正午太陽高度的變化規(guī)律
2. 掌握正午太陽高度的計算方法
3. 聯(lián)系生活實際，正確應(yīng)用正午太陽高度
三、重點
正午太陽高度的分布規(guī)律、計算方法、應(yīng)用
四、教學(xué)難點
正午太陽高度的應(yīng)用
五、教學(xué)方法
圖例分析，自主歸納
六、學(xué)生分析
知識比較抽象，要求學(xué)生具備空間思維能力，對于難于想象的地理空間，適當(dāng)?shù)倪\用多媒體輔助，變抽象為具體，并且結(jié)合實際分析這些地理現(xiàn)象對人類活動所具有的意義。
七、前準(zhǔn)備
多媒體輔助，投影儀等，給學(xué)生分發(fā)學(xué)案
八、時安排
1時
九、教學(xué)過程：
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。
（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
提問考查上節(jié)相關(guān)知識點
本14頁材料：去年6月，趙亮的父母在“陽光花園”購買了一套位于一層的住房。今年1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽光全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天看房時，小院內(nèi)陽光充足，怎么才過了幾個月，陽光就被擋住了呢？你能幫趙亮分析原因嗎？
（三）合作探究、精講點撥
太陽直射點的移動，使地球表面接受到的太陽輻射能量，因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化定性地描述。晝夜長短反映了日照時間的長短；正午太陽高度反映了太陽輻射的強弱。
㈠、正午太陽高度的定義
太陽光線與地平面之間的夾角，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度。一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度。正午：當(dāng)?shù)氐胤綍r為12時，白晝的一半。
【補充】直射光線的畫法：①過地心②和晨昏線垂直
㈡、正午太陽高度的變化規(guī)律
【flash動畫演示】同一地點，正午太陽高度的變化規(guī)律同一時刻；正午太陽高度的分布規(guī)律。
[教師點播]時刻確定，則太陽直射點的位置即確定，此時觀察正午太陽高度的分布規(guī)律；在太陽直射點所在經(jīng)線上確定一點，讓太陽直射點作回歸運動，觀察在直射點運動過程中，該點的正午太陽高度如何變化。
【同一地點】
學(xué)生歸納（老師補充）：兩種情況：⑴回歸線以外（假如為40°N）則其正午太陽高度的變化規(guī)律：當(dāng)直射點位于北緯23º26’該地的個、正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，直射點往南移，正午太陽高度變小，到了南緯23º26’最小，然后直射點往北移，正午太陽高度再開始變大，到北緯23º26’有達(dá)到最大。⑵回歸線之間：直射某地時，某地的正午太陽高度最大。具體過程如10°N 直射點由北緯23º26’向南移動，其正午太陽高度變大，到10°N最大，達(dá)到，然后直射點繼續(xù)向南移，其正午太陽高度變小，到南緯23º26’達(dá)到最小。直射點有南緯23º26’向北移，其正午太陽高度再變大，到到10°N最大，達(dá)到90°，然后直射點接著向北移，到北緯23º26’，繼續(xù)變小，然后再循環(huán)。即：南北回歸線之間的某地，一年中有兩次太陽直射，在赤道與北緯23º26’之間的，當(dāng)直射點在南緯23º26’正午太陽高度最小，赤道與南緯23º26’反之。
【同一時刻】距離直射點越近，正午太陽高度越大。如：，當(dāng)太陽直射北緯23º26’時北回歸線及其以北正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，而整個南半球正午太陽高度，達(dá)到一年中的最小值。當(dāng)太陽直射南緯23º26’時，南回歸線及其以南正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，而整個北半球正午太陽高度，達(dá)到一年中的最小值。
㈢、正午太陽高度的計算
H=90°-兩地的緯度差（該地的地理緯度與直射點的緯度差，同減異加）
【舉例學(xué)生練習(xí)：】見學(xué)案：太陽直射點的地理緯度是10°N,北京（ 120°E 40°N）的正午太陽高度是多少？亞馬孫河口（50°W 0°）的正午太陽高度是多少呢？【注意：正午太陽高度只與緯度相關(guān)與經(jīng)度無關(guān)】
㈣、正午太陽高度的應(yīng)用
⑴確定房屋的朝向：北回歸線以北的房屋大多坐北朝南，南回歸線以南的房屋大多坐南朝北。
⑵確定樓距：【相關(guān)知識：一年中影子最長的時候，只有不遮光，則一年中均有陽光】尤其是回歸線以外，北回歸線以北，計算冬至（12月22日）的影長，南回歸線以南，計算夏至（6月22日）的影長 ，如圖所示：
H為正午太陽高度 L 為樓距 h 為樓高
公式為：h/L =tanH 。

⑶熱水器夾角的調(diào)整：如圖所示：從圖中可以判斷 α +H=90° H=90°- 兩地的緯度差
則α= 地理緯度- 直射點
(四)思考練習(xí) 見學(xué)案：北京的熱水器與地面的最大夾角為多少？是什么節(jié)氣？最小夾角為多少？是什么節(jié)氣？一年中調(diào)整的最大幅度為多少？試推出。
總結(jié)：本節(jié)的主要內(nèi)容是正午太陽高度的分布規(guī)律、計算公式和應(yīng)用，都是重點內(nèi)容，一定要掌握其規(guī)律，理解靈活運用。
（五）下作業(yè) 見學(xué)案：30°N處，樓高為25米，樓距為25米，則一年中約有幾個月?lián)踝√�陽光？預(yù)習(xí)晝夜長短的變化規(guī)律和四季與五帶的更替。
堂小結(jié)：本節(jié)重在理解正午太陽高度的計算，通過其應(yīng)用進一步理解正午太陽高度的相關(guān)知識。
十、教學(xué)反思：學(xué)生正確運用理論知識解決實際問題的能力，需要用更直接的方法去培養(yǎng)。
十一、學(xué)案設(shè)計見下頁
學(xué)校：臨清一中 學(xué)科：地理 編寫人：祝維榮 審稿人 胡玉芹
第一單元 第三節(jié) 地球公轉(zhuǎn)的地理意義
第二時 正午太陽高度變化及其應(yīng)用
前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.通過動畫演示，能歸納并且掌握正午太陽高度的變化規(guī)律
2.掌握正午太陽高度的計算方法
3.聯(lián)系生活實際，正確應(yīng)用正午太陽高度
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
根據(jù)本梳理基礎(chǔ)知識
㈠、正午太陽高度的定義
太陽高度角定義：
正午太陽高度：
㈡、正午太陽高度的變化規(guī)律
【同一地點】兩種情況：⑴回歸線以外（假如為40°N）則其正午太陽高度的變化規(guī)律：



。⑵回歸線之間：直射某地時， 。具體過程如10°N



。即：南北回歸線之間的某地，一年中有 太陽直射，在赤道與北緯23º26’之間的，當(dāng)直射點在 正午太陽高度最小，赤道與南緯23º26’反之。
【同一時刻】距離直射點越近，正午太陽高度 。如：，當(dāng)太陽直射北緯23º26’時
正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，而
正午太陽高度，達(dá)到一年中的最小值。當(dāng)太陽直射南緯23º26’時，
正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，而
正午太陽高度，達(dá)到一年中的最小值。
㈢、正午太陽高度的計算
【舉例學(xué)生練習(xí)：】太陽直射點的地理緯度是10°N,北京（ 120°E 40°N）的正午太陽高度是
，亞馬孫河口（50°W 0°）的正午太陽高度是 。
【注意：正午太陽高度只與緯度相關(guān)與經(jīng)度無關(guān)】
㈣、正午太陽高度的應(yīng)用
【思考練習(xí)】北京的熱水器與地面的最大夾角為 ？是 節(jié)氣？最小夾角為
是 節(jié)氣，一年中調(diào)整的最大幅度為 。試推出。


【下作業(yè)：】見學(xué)案：30°N處，樓高為25米，樓距為25米，則一年中約有幾個月?lián)踝√�陽光�?
內(nèi)探究學(xué)案
一、正午太陽高度的變化?
1.正午太陽高度的緯度分布規(guī)律?
同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點向南北兩側(cè)遞減。地球上，同一緯線上正午太陽高度相同。太陽直射點所在緯線上正午太陽高度最大（90°），正午太陽高度由此緯線向南北方向遞減。?
春秋二分日：由赤道向南北兩極降低。如圖甲所示。?
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甲?
夏至日：由北回歸線向南北兩極降低。如圖乙所示。?
?
乙
冬至日：由南回歸線向南北兩極降低。如圖丙所示。?
?
丙
2.正午太陽高度的季節(jié)變化?
同一緯度，正午太陽高度的大小隨季節(jié)而變化。離太陽直射點越近，正午太陽高度角越大；離太陽直射點越遠(yuǎn)，正午太陽高度角越小。?
北回歸線以北的地區(qū)：夏至日達(dá)最大值，冬至日最小。?
南回歸線以南的地區(qū)：冬至日達(dá)最大值，夏至日最小。?
回歸線之間的地區(qū)：太陽兩次直射，直射時達(dá)最大值。
二、正午太陽高度角的計算?
可根據(jù)正午太陽高度角計算公式，直接套用。根據(jù)太陽直射點一年之中總是在南北回歸線之間移動，也可設(shè)計下圖，計算各地太陽高度角。?
?
?
例如：計算6月22日南北極圈、南北回歸線、赤道上正午太陽高度角，從圖中清楚地看出：?
（1）北極圈與北回線之間緯度相差43°8′，?6月?22日，北回歸線上正午太陽高度是90°，北極圈上太陽高度是90°-43°8′＝46°52′。?
（2）南極圈與北回歸線之間緯度差90°，6月22日，南極圈上正午太陽高度是90°-90°=0°。?
（3）赤道與北回歸線之間緯度相差23°26′，6月22日，赤道上正午太陽高度是90°-23°26′=66°34′。?
（4）南回歸線與北回歸線之間緯度相差46°52′，6月22日，南回歸線上正午太陽高度是90°-46°52′=43°8′。?
結(jié)論：求某點的正午太陽高度角就用90°減去該點與太陽直射點間的緯度差。
拓展延伸?
1.太陽能的安裝?
太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度的余角。如圖所示，α+H=90°時效果最佳。?
?
2.正午太陽高度與建筑物采光?
建筑物正午影子的長度是由正午太陽高度決定的。正午太陽高度越大，日影越短；正午太陽高度越小，日影越長。北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北（北極點除外），冬至日日影最長，夏至日最短。南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南（南極點除外），夏至日日影最長，冬至日最短。正午太陽高度角的時間變化，造成建筑物影子長短的時間變化。如下圖。?
?
建筑物采光的基本原理是前一幢樓在太陽最低時（即太陽高度角最小，日影最長時），不擋住后一幢樓的陽光（如下圖，在北半球某地，緯度為φ，樓高為h，若冬至日的太陽也能照到一樓，則全年一樓陽光充足）。在充分考慮土地的利用面積和采光良好的情況下，兩?
幢樓之間的最適合距離是：L=h cot\。?

后練習(xí)與提高

第一單元 第三節(jié) 地球公轉(zhuǎn)的地理意義
第二時 正午太陽高度變化及其應(yīng)用
前預(yù)習(xí)學(xué)案參考答案
一、正午太陽高度的定義
太陽高度角定義：太陽光線與地平面之間的夾角，簡稱太陽高度。
正午太陽高度：一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度
二、正午太陽高度的變化規(guī)律
【同一地點】⑴回歸線以外（假如為40°N）則其正午太陽高度的變化規(guī)律：當(dāng)直射點位于北緯23º26’該地的個、正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值，直射點往南移，正午太陽高度變小，到了南緯23º26’最小，然后直射點往北移，正午太陽高度再開始變大，到北緯23º26’有達(dá)到最大。
⑵回歸線之間：直射某地時，某地的正午太陽高度最大。具體過程如10°N 直射點由北緯23º26’向南移動，其正午太陽高度變大，到10°N最大，達(dá)到，然后直射點繼續(xù)向南移，其正午太陽高度變小，到南緯23º26’達(dá)到最小。直射點有南緯23º26’向北移，其正午太陽高度再變大，到到10°N最大，達(dá)到90°，然后直射點接著向北移，到北緯23º26’，繼續(xù)變小，然后再循環(huán)。 兩次 南緯23º26’
【同一時刻】越大 北回歸線及其以北 整個南半球 南回歸線及其以南 整個北半球
三、正午太陽高度的計算
【舉例學(xué)生練習(xí)：】60° 80°
四、正午太陽高度的應(yīng)用
【思考練習(xí)】73°26' 夏至 26°34' 冬至 46°52'
AXα= 40°- 23°26' INα= 40°+23°26'
AXα - INα=46°52'
【下作業(yè)】 約2個月
后練習(xí)與提高參考答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.A

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