高中地理“正午太阳高度角公式的延展及应用”初探

高中地理“正午太阳高度角公式的延展及应用”初探

----------以某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角为例

作者姓名：梁珩开

[摘要]：正午太阳高度角公式是高中地理重要的数学公式，也是最容易让很多学生易错易混的一个公式，也包括我们的年青教师，往往对此公式生搬硬套，其实就是对正午太阳高度角公式理解不透彻，对于子夜太阳高度角更加不好入手了。因此，想通过以某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角为例，从入手、解答思路，进一步加深对对正午太阳高度角公式的延展及应用，希望对一线高中地理教师有所启发，扩大思路更熟悉这类问题。

[关键词]：正午太阳高度，子夜太阳高度，入手，思路

在2011年某市高中毕业班摸底测试文科综合卷的改卷工作中，各间高中的高三地理教师，对某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角展开的系列问题很困惑，本人也是地理教师，认为这个可以作为题种，通过解答可以发现这类题目是如何入手的，是如何解答的，更重要的是能够启发我们对这知识的理解，所以觉得有必要深入探究，挖掘出其中内涵。

原题：右图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此回答：

9.该地的纬度位置是

A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S

10.此时，该日最可能出现的月份是

A.1月 B.3月 C.7月 D.9月

11.这一天，太阳直射点的纬度位置是

A.20°N B.25°N C.20°S D.25°S

这题目关键是入手难，懂得怎么入手问题就迎刃而解了，那么，我们通过不同的解答思路来分析一下这类问题。

解答思路一：

从图中看，a应为子夜太阳高度，b应为正午太阳高度，正午太阳位于正南天空，可知这是北半球的高纬，有极昼现象发生。

（1）太阳直射点纬度=（子夜太阳高度+正午太阳高度）/2，所以可以求得，

太阳直射点纬度=（5°+35°）/2，即20°N

（2）此时，太阳直射点纬度为20°N，该日最可能出现的月份是7月；

（3）根据，正午太阳高度角计算公式

H=90°-︳φ-δ ︳

已知,H=35°,=20°代入

φ=90°-35°+20°=75°

即当地的地理纬度为75°N

因此：9选B，10选C，11选A。

求解完毕。

解答思路二：

如果不懂得这条公式，太阳直射点纬度=（子夜太阳高度+正午太阳高度）/2

解答思路一的办法就不能顺利实现了。

其实，还有其他求解途径，下面看看另一思路解题，

根据太阳能从南北两方照射过来，很容易明白出现了极昼，而南方时太阳高度更大，显然其时为正午，其为北半球。

由于出现极昼的最低纬度与太阳直射点纬度互余，最低纬度处子夜太阳高度为0，a地子夜太阳高度为5°，可设直射点纬度为X，a地纬度为Y，则：

Y=90°-X+5°

根据正午太阳高度公式计算可得a地：35°=90°-（Y-X）

由此两个方程也求解：X为20°N，Y为75°N，同样得出是7月份。

求解完毕。

题型拓展：

正午太阳高度角公式的延展及应用类型题目是比较难的，但都是相通的，知识点是相同的，我们可以通过上面的解答思路，能够找到很多有用的方法，可以举一反三，从而轻松的突破正午太阳高度角公式的延展及应用类型题目。

例如：右图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此回答，

1.当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是

A、120°W B、经度0° C、 60°E D、经度180°

2.若图中两个不同时刻太阳光线与在地面的夹角均为0°，杭州正处于日落时分，则下列说法正确的是

A、全球处于同一日期

B、北京的正午太阳高度达一年中的最大值

C、地球位于公转轨道的近日点附近

D、巴西昼夜等长

答案：1.C。国际标准时间，即伦敦时间为20点，0点（a为子午夜光线）在东经60°

2.D 。（略）

这些题目都是太阳高度角就用公式的延展及应用类型题。也在高中课标要求之内，难度相对比较大，是高考划分层次高低一个比较难的题种。只要弄清其本质，多做这个类型题目训练就能突破。

实质：

（1）正午太阳高度角计算公式H=90°-︳φ-δ ︳

（2）太阳直射点纬度=（子夜太阳高度+正午太阳高度）/2

（3）出现极昼的最低纬度与太阳直射点纬度互余

弄清这几个关键知识点是能够解答正午太阳高度角公式的延展及应用类型题目的前提条件。

总结归纳：

太阳直射点纬度=（子夜太阳高度+正午太阳高度）/2，这条公式往往是解决这个问题的拦路虎，出现极昼的最低纬度与太阳直射点纬度互余也是不常用的知识点，这些涉及到高中地理教师知识面的问题了，这些是源于课本高于课本的知识，也很大程度上考验高中一线地理教师的教研能力。

以某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角为例一系列问题，其实是对于正午太阳高度角公式的延展及应用，要把思路扩大更熟悉这类问题，学习课外资料是必要的，还有多作些知识延伸练习。通过此类问题的解答以及总结，可以总结出些规律，关键是入手难，要理清思路，把知识点内涵深挖出来，很多问题的解决是我们对教材的再创造过程。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/42fb758eb9d528ea81c779be.html