太陽(yáng)高度角簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度(其實(shí)是角度)

對(duì)于地球上的某個(gè)地點(diǎn),，太陽(yáng)高度是指太陽(yáng)光的入射方向和地平面之間的夾角,。

太陽(yáng)高度角隨著地方時(shí)和太陽(yáng)的赤緯的變化而變化。
日升日落,，同一地點(diǎn)一天內(nèi)太陽(yáng)高度角是不斷變化的,。日出日落時(shí)角度都為零度，正
午時(shí)太陽(yáng)高度角最大,。

（1）規(guī)律：從直射點(diǎn)往南北兩側(cè)遞減,；離直射點(diǎn)距離越近（緯度差越?。缣?yáng)高度越大,。

（2）最值：直射北回歸線,，北回歸線以北地區(qū)達(dá)一年中最大值，整個(gè)南半球達(dá)一年中最小值,；相反,，直射南回歸線時(shí)，南回歸線以南地區(qū)達(dá)一年中最大值,；整個(gè)北半球達(dá)一年中最小值,。

（3）公式：H=90°-｜φ-δ｜中φ與δ符號(hào)很關(guān)鍵，此外,，兩點(diǎn)間的正午太陽(yáng)高度差等于緯度差。

（4）影子的長(zhǎng)短變化與方向：正午太陽(yáng)高度角變大,，影子變短,；方向由太陽(yáng)的位置確定。

（5）地方時(shí)：一天之中太陽(yáng)高度最大時(shí)地方時(shí)為12時(shí),。

（6）樓間距離要抓住正午太陽(yáng)高度角大小,。

（1）列為高考重點(diǎn)反復(fù)訓(xùn)練講解,。

（2）抓住規(guī)律，圖形結(jié)合,。

（3）研究高考試題,，聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際

例1：某校所在地（120°E,，40°N）安置一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器,，為了獲得最多的太陽(yáng)光熱,，提高利用效率，需要根據(jù)太陽(yáng)高度的變化隨季節(jié)調(diào)整其支架傾角,，下列四幅日照?qǐng)D中與熱水器安置方式搭配不合理的是

例2：如圖3—5所示,，位于北緯36°34′的某療養(yǎng)院，計(jì)算在一幢20米高的樓房北面新建一幢樓房,。因?yàn)榀燄B(yǎng)的需要,，要求高樓的每一層一年四季都能曬到太陽(yáng)。

（1）新樓至少要距原樓多少米,？

（2）若黃赤交角變?yōu)?3°34′,，兩樓之間的距離將應(yīng)如何變化，才能保證各樓層均有較好的采光,？

例3：某學(xué)校地理興趣小組外出考察,，如圖3—6，在a地正午太陽(yáng)高度最大時(shí),，用測(cè)角器測(cè)當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?，此時(shí)學(xué)生手表指針為18時(shí)20分（北京時(shí)間），a的地理位置坐標(biāo)為（ ）

A.21°E,，36°34′S B.25°E,，53°26′N

C.21°E，53°26′S D.25°E,，36°34′N

例4：洛陽(yáng)（112°E,，35°N）一學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行了改造（如圖3—7），把熱水器裝在一個(gè)大玻璃箱中,，并將支架改造成活動(dòng)方式,。據(jù)此回答（1）～（3）題。

（1）9月23日,，為使熱水器有最好的效果,，調(diào)節(jié)支架使熱水器吸熱面與地面的夾角為（ ）

A.23°26′ B.35° C.66°34′ D.55°

（2）下列地區(qū)中，使用太陽(yáng)能熱水器效果最好的是（ ）

A.?？? B.重慶 C.拉薩 D.吐魯番

（3）當(dāng)熱水器的吸熱面與地面夾角調(diào)節(jié)到最大值時(shí)（ ）

A.南太平洋漂浮的冰山較多

B.松花江正值第一次汛期

C.黃土高原上流水的侵蝕作用最為強(qiáng)烈

D.澳大利亞農(nóng)田中的小麥開(kāi)始返青

例5：圖3—8中四條曲線分別表示A,、B、C,、D四地,，6月22日太陽(yáng)高度的全天變化情況，據(jù)此判斷下列各選項(xiàng)中,，對(duì)四地緯度位置的說(shuō)法與圖示情況相符合的是（ ）

圖3—8

①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N

②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°

③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N

④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N

例6：圖3—9是我國(guó)西藏某地6月22日太陽(yáng)高度的日變化示意圖（未考慮海拔等因素）,。據(jù)此回答（1）～（2）題

（1）該地的地理坐標(biāo)為（ ）

A.30°N，90°E B.16°52′N，105°E

C.23°26′N,，120°E D.36°52′N,，150°E

（2）此地最高氣溫一般出現(xiàn)在北京時(shí)間（ ）

A.12：00 B.13：00 C.14：00 D.16：00

例7：讀圖3—10，圖中ED為昏線,，讀后回答下列問(wèn)題,。

圖3—10

（1）此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)是 。

（2）A,、B兩地正午太陽(yáng)高度角較大的是 ,，A、B兩地日出較早的 ,。

（3）此時(shí)赤道上晝的范圍是 ,。

（4）為使地處32°N的太陽(yáng)能熱水器最大限度地利用太陽(yáng)光能，這一天應(yīng)將太陽(yáng)能熱水器的真空管平面與樓頂之間的夾角α調(diào)整為 ,。

例8：圖3—1表示某地正午太陽(yáng)高度和月降水量的變化,。讀圖回答1～2題。

1.該地緯度可能為（ ）

A.90°N～23°26′N之間

B.90°S～23°26′S之間

C.22°N或22°S

D.40°30′N或40°30′S

2.該地氣溫及降水特征是（ ） 圖3—1

A.終年高溫多雨

B.夏熱少雨,，冬溫多雨

C.冬溫少雨,，夏熱多雨

D.夏熱多雨，冬季寒冷干燥

例9：如圖3—2所示的日期,，下列地點(diǎn)：北京（39°54′N）,，新加坡（1°N），汕頭（23°26′N）,，?？冢?0°N），正午太陽(yáng)高度角從大到小排列正確的是（ ）

A.新加坡,、?？凇⑸穷^,、北京

B.北京,、汕頭、?？凇⑿录悠?/span>

C.汕頭,、?？凇⒈本?、新加坡

D.汕頭,、海口、新加坡,、北京

例10：近年來(lái),，我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來(lái)越多的居民喬遷新居,，居住條件和環(huán)境顯著改善,。請(qǐng)讀圖3—3，運(yùn)用以下公式回答1～2題,。

①某地正午太陽(yáng)高度的大?。?/span>

H=90°-｜φ-δ｜

式中H為正午太陽(yáng)高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值,；δ為太?yáng)直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值,。

②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732

房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在某城市（北緯30度）建造了兩幢商品住宅樓（圖3—3），某個(gè)居民買到了北樓一層的一套房子,，于春節(jié)前住進(jìn)后發(fā)現(xiàn)正午前后太陽(yáng)光線被南樓擋住,，請(qǐng)問(wèn)房子一年中正午太陽(yáng)光線被南樓擋住的時(shí)間大約是（ ）

A.1個(gè)月 B.3個(gè)月 C.6個(gè)月 D.9個(gè)月

2為使北樓所有朝南房屋在正午時(shí)終年都能被太陽(yáng)照射，那么在兩幢樓間距不變的情況下,，南樓的高度最高約為（ ）

A.20米 B.30米 C.40米 D.50米

例11“北緯38°一開(kāi)闊平地上,，在樓高為H的樓房北面蓋新樓，欲使新樓底層全年太陽(yáng)光線不被遮擋,，兩樓距離不小于（ ）

A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°)

C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)

例題1答案：D

解題方法與技巧：這是一道典型的知識(shí)綜合應(yīng)用題,，首先根據(jù)圖中地球自轉(zhuǎn)的方向和晨昏線特點(diǎn)，判斷四個(gè)圖所對(duì)應(yīng)日期（A圖為夏至日,，B圖為冬至日,，C和D圖為春分日或秋分日），然后根據(jù)正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式H=90°-｜φ-δ｜可計(jì)算出H1=73°26′,，H2=26°34′,，H3=H4=50°。最后根據(jù)支架的傾角和正午太陽(yáng)高度角應(yīng)該互為余角時(shí),，搭配合理,，推出只有D項(xiàng)不合理。

知識(shí)依托：晨昏線的特點(diǎn)與節(jié)氣的判斷,，地球自轉(zhuǎn)的方向,，正午太陽(yáng)高度的計(jì)算，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等知識(shí)為依托

錯(cuò)解分析：本題涉及知識(shí)點(diǎn)較多,，錯(cuò)誤可能出現(xiàn)在晨昏線的特點(diǎn)與日期的判斷錯(cuò)誤,，也可能是忽視了地球自轉(zhuǎn)方向,，也有可能不知道正午太陽(yáng)高度角具體指圖中的哪一個(gè)角，再者也有可能對(duì)正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算公式的要求不熟悉,，出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤等,。

例題2答案：（1）34.7 m （2）間隔應(yīng)增大

解題方法與技巧：根據(jù)題意因療養(yǎng)院位于北緯36°34′，當(dāng)太陽(yáng)直射南回歸線時(shí)北半球正午太陽(yáng)高度角達(dá)一年中最小值,，若此時(shí)該樓的一層能被太陽(yáng)照射的話,，則各樓層都能被陽(yáng)光照射，求出此時(shí)的正午太陽(yáng)高度角H=90°-｜φ-δ｜（代入φ=36°34′,δ=-23°26′）即H=30°,。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系,，兩樓間最小距離應(yīng)為x=20cot 30°,x=34.7 m。若黃赤交角變?yōu)?3°34′,，比原來(lái)變大,，則此時(shí)北緯36°34′的正午太陽(yáng)高度角H′=90°-｜φ-δ′｜,H′=29°52′變小，但x=20cot 29°52′在（0°～90°）為減函數(shù),，故兩樓間距應(yīng)增大,。做題過(guò)程畫(huà)直角三角形來(lái)理解題意更直接。

例3答案：B

解析：此題考查學(xué)生讀圖分析能力和正午太陽(yáng)高度的規(guī)律,，以及地方時(shí)的計(jì)算等,。當(dāng)?shù)貫?2時(shí)，北京時(shí)間為18時(shí)20分,，故該點(diǎn)經(jīng)度為25°E,；根據(jù)圖中正午太陽(yáng)高度角的方向。H=60°,，太陽(yáng)應(yīng)直射北回歸線即δ=23°26′N,。代入公式H=90°-|φ-δ|，推出φ=53°26′N,，故選B項(xiàng),。

例4答案：（1）B （2）C （3）A

根據(jù)題意和圖形分析當(dāng)太陽(yáng)光線與大玻璃箱垂直時(shí)效果最好。即H=90°-|φ-δ|,，φ=35°,δ=0°,α+H=90°,則α=35°,故第（1）題應(yīng)選B項(xiàng),。太陽(yáng)能熱水器效果最好地區(qū)應(yīng)是太陽(yáng)輻射分布較強(qiáng)的地區(qū)，拉薩市年太陽(yáng)輻射量最豐富,，故第（2）題應(yīng)選C項(xiàng),。第（3）題根據(jù)題意，夾角最大時(shí),，吸熱面與地面夾角為90°,；太陽(yáng)光線與地面平行，即太陽(yáng)高度角最小,，應(yīng)為冬季，故第（3）題應(yīng)選A項(xiàng)，B為北半球春季,，C項(xiàng)為夏季,，D項(xiàng)北半球?yàn)榍锛尽?/span>

例5答案：②

此題考查太陽(yáng)高度的日變化和讀圖分析能力。根據(jù)題意和圖中信息,，6月22日太陽(yáng)直射北回歸線（23°26′N）,，C曲線12點(diǎn)太陽(yáng)高度為90°，故C點(diǎn)為23°26′N,，此時(shí)北極圈上為極晝且12點(diǎn)時(shí)太陽(yáng)高度為46°52′對(duì)應(yīng)B,，北極點(diǎn)上為極晝且太陽(yáng)高度為常數(shù)，對(duì)應(yīng)A,，赤道上晝夜等長(zhǎng),，故D為赤道，因此選②,。

例6答案：（1）A （2）D

解析：此題主要考查太陽(yáng)高度的日變化規(guī)律和地方時(shí)的計(jì)算,，根據(jù)題意，α=23°26′N,H=83°26′,H=90°-|φ-δ|,φ1=30°N,，φ2=16°52′,根據(jù)西藏的經(jīng)緯度位置,，第（1）題選A；一天中最高氣溫出現(xiàn)在當(dāng)?shù)?4時(shí),，而當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)比北京時(shí)間晚2個(gè)小時(shí),，故北京時(shí)間為16時(shí)，氣溫最高,，選D項(xiàng),。

例7答案：（1）23°26′N，110°W （2）A,、B

（3）160°E～180°～20°W （4）8°34′

此題主要考查太陽(yáng)光照?qǐng)D讀圖分析能力和正午太陽(yáng)高度規(guī)律的應(yīng)用,。

根據(jù)地球自轉(zhuǎn)方向和ED為昏線，則北極圈上為極晝,，時(shí)間為6月22日,，太陽(yáng)直射北回歸線，70°E正好把夜半球平分,，所以直射點(diǎn)在（23°26′N,，110°E），根據(jù)正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律,，正午太陽(yáng)高度A＞B,；根據(jù)晝夜長(zhǎng)短的規(guī)律，北半球緯度越高白晝?cè)介L(zhǎng),，日出越早,，故B早于A,；因赤道上晝長(zhǎng)為12小時(shí)，70°E為0時(shí),，故赤道上白晝應(yīng)以110°W為對(duì)稱軸東西各跨90°,，故白晝范圍應(yīng)為160°E～180°～20°W；第（4）題根據(jù)給定條件,，φ=32°N,，δ=23°26′N,太陽(yáng)光線與真空管平面垂直，H=90°-|φ-δ|H=81°26′,α+H=90°,α=8°34′,。

例8答案：1.C 2.C

解析：此題主要考查學(xué)生對(duì)正午太陽(yáng)高度角分布規(guī)律的掌握情況,，以及運(yùn)用其變化規(guī)律分析地理事物和現(xiàn)象的能力、讀圖能力等,，根據(jù)正午太陽(yáng)高度曲線變化規(guī)律,，該地一年中有兩次太陽(yáng)直射，在兩次之間有一個(gè)最小值,，該點(diǎn)應(yīng)在回歸線上取得的且距離為1.5°,，由于橫軸沒(méi)有標(biāo)出月份，不能確定哪個(gè)半球,，故該點(diǎn)緯度為22°N或22°S,；第1題也可以用排除法，因?yàn)樵擖c(diǎn)有兩次直射,，只能位于南,、北回歸線之間，故把A,、B,、D排除，答案為C項(xiàng),。根據(jù)正午太陽(yáng)高度與降水的關(guān)系可以推出,，該地正午太陽(yáng)高度大時(shí)，降水量大,，正午太陽(yáng)高度角小時(shí),，降水量少；根據(jù)第1題可知該地位于熱帶,，故C項(xiàng)正確,。

例9答案C

此題考查正午太陽(yáng)高度角的緯度分布規(guī)律和讀圖判讀能力，根據(jù)圖中經(jīng)度的變化和晨昏線的特點(diǎn)可以推知日期為北半球夏至日（6月22日）,。正午太陽(yáng)高度從北回歸線往南北兩側(cè)遞減,，即離北回歸線越近，正午太陽(yáng)高度越大,，根據(jù)圖中四點(diǎn)的緯度,，則正確順序：汕頭,、海口,、北京,、新加坡，故選C項(xiàng),。

例10答案：1.C 2.B

此題主要考查正午太陽(yáng)高度的規(guī)律的應(yīng)用，考查學(xué)生應(yīng)用地理知識(shí),，解決實(shí)際問(wèn)題的能力,。根據(jù)條件和公式，該樓一層正午太陽(yáng)光線被擋住的條件是 δ＜H,H=90°-|φ-δ|,，根據(jù)圖上已知條件,，故tanH=—≈1.73，H≈60°,代入公式|φ-δ|=30°δ=0°,，即太陽(yáng)直射赤道時(shí)剛好北樓一層被南樓擋住,，即當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球時(shí)，北樓一層被擋住,，時(shí)間大約為6個(gè)月,，故第1題選C項(xiàng)；若北樓一層正午時(shí)終年都能被太陽(yáng)照射,，條件應(yīng)滿足太陽(yáng)直射南回歸線,，即δ=-23°26′，代入公式H=90-|φ-δ|,，即H=36°34′,、tan36°34′≈30°(米)，故第2題選B項(xiàng),。

例11答案：D

解析：此題主要考查學(xué)生對(duì)正午太陽(yáng)高度分布規(guī)律的應(yīng)用,，根據(jù)題目條件，太陽(yáng)應(yīng)直射南回歸線時(shí)才能滿足,，代入公式求出

H′=90°-|38°+23.5°|=90°-38°-23.5°,—=tanH′x=HcotH′

即x=Hcot(90°-38°-23.5°),選D項(xiàng),。