高一地理課件 1.3地球運(yùn)動(dòng)課件43 （湘教版必修1 ）ppt課件

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,歡迎進(jìn)入地理課堂,正午太陽高度角的測(cè)定及應(yīng)用,,研究課題：,簡(jiǎn)要背景說明：,長(zhǎng)期以來，人們就一直在努力研究利用太陽能。我們地球所接受到的太陽能，只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3-4萬倍，可謂取之不盡，用之不竭。在我國(guó)，太陽能的利用也一直是最熱門的話題，邵武市是否有利于發(fā)展太陽能？怎么發(fā)展？,研究課題：正午太陽高度角的測(cè)定及應(yīng)用研究目的：1、太陽能源廣泛存在，又一種可持續(xù)利用的清潔能源，是人類尋求社會(huì)持續(xù)發(fā)展的過程中，可充分利用不可忽視一種的資源。2、在實(shí)際生活中廣泛推廣應(yīng)用太陽能，比如：太陽灶、太陽能熱水器、塑料大棚的角度、樓高與樓距的比例等都涉及到正午太陽高度知識(shí)。3、提高自身的社會(huì)實(shí)踐能力，并學(xué)以致用。研究?jī)?nèi)容：正午太陽高度角的測(cè)定樓距的合理性,實(shí)地調(diào)查,共采2個(gè)點(diǎn)地點(diǎn)1：邵武一中排球場(chǎng),實(shí)地調(diào)查,共采2個(gè)點(diǎn)地點(diǎn)2：邵武一中教師宿舍樓,一、研究過程：,1、正午太陽高度角的測(cè)定活動(dòng)時(shí)間：2007年9月22日—24日活動(dòng)地點(diǎn)：邵武市第一中學(xué)活動(dòng)工具：直竹竿、手表、直尺、三角板、繩、粉筆、紙、鉛筆等,活動(dòng)過程：,正午太陽高度角的測(cè)量（地點(diǎn)1）①在秋分日前一天，在平坦開闊的空地垂直樹立竹竿，并測(cè)量竹竿在地上部分的長(zhǎng)度（設(shè)為b）②以竹竿所插點(diǎn)（圖中O點(diǎn)）為圓心，于上午9時(shí)在地面上畫一個(gè)半徑略短于當(dāng)時(shí)桿影長(zhǎng)的半圓。,,③當(dāng)上午標(biāo)桿的影端落在圓周上時(shí)，標(biāo)記為A點(diǎn)；下午標(biāo)桿的影端又落在圓周上時(shí)，再標(biāo)記為B點(diǎn)；將A、B兩點(diǎn)連成直線，取其中點(diǎn)C，將中點(diǎn)與圓心連成直線OC。,③當(dāng)上午標(biāo)桿的影端落在圓周,活動(dòng)過程,活動(dòng)過程,④秋分日及其前后，當(dāng)竹竿的影子與直線OC重合的時(shí)刻，記下此時(shí)刻的北京時(shí)間（設(shè)為T，單位為小時(shí)），并測(cè)量此時(shí)竹竿影子（設(shè)為a）;⑤利用下列公式進(jìn)行計(jì)算：正午太陽高度=arctanb/a，當(dāng)?shù)亟?jīng)度=120-（T-12）15，當(dāng)?shù)鼐暥?90-arctanb/a。,,,,,,,C,A,B,O,a,b,活動(dòng)原理,①太陽高度達(dá)到一天最大時(shí)候?yàn)楫?dāng)?shù)卣纾ǖ胤綍r(shí)為12時(shí)），日影最短，陽光將從正北或正南或從頭頂照射下來，此時(shí)對(duì)赤道以北地區(qū)來說，正午陽光從正南照來。直立竹竿只要有影子，必是南北方向投影，其影子可視為一段經(jīng)線。②地球不停自轉(zhuǎn)，各經(jīng)度地方時(shí)不同。經(jīng)度每差一度，時(shí)間相差4分鐘。紀(jì)錄下日影出現(xiàn)最短的北京時(shí)間，可知此地正午地方時(shí)12時(shí)與北京時(shí)間的差值，從而推算出與120?E經(jīng)度差值。再根據(jù)地方時(shí)正午是早于還是遲于北京時(shí)間12時(shí)出現(xiàn)，就可以在120?E基礎(chǔ)上加或減去經(jīng)度差值數(shù)，推算出具體經(jīng)度。,,,活動(dòng)紀(jì)錄,活動(dòng)紀(jì)錄,依據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算出邵武的緯度分別約為27.46度、27.52度、27.42度；經(jīng)度分別約為115.75度、115.75度與116度。,太陽從正南照過來的時(shí)間（即邵武的地方時(shí)12：00）分別為北京時(shí)間07年9月22日12：15、07年9月23日12：15、07年9月24日12：16，測(cè)量數(shù)據(jù)紀(jì)錄如下表：,二、正午太陽高度角的應(yīng)用,1、利用正午太陽高度算本地的經(jīng)緯度（1）利用正午太陽高度算本地的緯度公式：H=90-｜φ-δ｜式中H為正午太陽高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥龋≌?；δ為太陽直射點(diǎn)的緯度(4天直射點(diǎn)大體移動(dòng)1度)，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝?fù)值。算得邵武的緯度為北緯**゜（2）利用本地竿影最短時(shí)的時(shí)間與北京時(shí)間的差值，計(jì)算當(dāng)?shù)氐乩斫?jīng)度。本地地方時(shí)-120E地方時(shí)=兩地方時(shí)時(shí)差算得邵武的經(jīng)度是東經(jīng)*゜*′。,二、正午太陽高度角的應(yīng)用,2、通過觀測(cè)樓房間正午太陽高度角的照射情況，估算樓距的合理性地理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其隨我國(guó)近年來房地產(chǎn)的迅速發(fā)展，越來越多的居民喬遷新居，為了他們能夠擁有一個(gè)良好的居住環(huán)境。在樓房建造時(shí)，南北方向應(yīng)保持合理的樓距。才能保證后面樓房底層全年見到陽光。要達(dá)到這個(gè)條件，需滿足當(dāng)?shù)匾荒曛刑柛叨冉亲钚r(shí)，后面樓房底層可見到太陽光，則全年可見。如在邵武(117E，27N)要建一住宅小區(qū)，若商住樓為東西走向，樓高為30米，欲使北面新樓底面全年均能照射到太陽光線，則兩幢相鄰樓房間至少要相距多少米?估算樓距合理性的方法（地點(diǎn)2：教師宿舍樓）冬至日，邵武正午太陽高度最小(3934′)，依此日正午太陽高度計(jì)算出的樓間距A，能保證全年見到陽光。公式為A=hcot3934′。,冬至日，該地正午太陽高度最小(3934′)，依此日正午太陽高度計(jì)算出的樓間距A，能保證全年見到陽光。公式為A=hcot3934′。那么邵武一中教師宿舍七八號(hào)樓間距的設(shè)計(jì)是否合理？（樓房為坐北朝南）,測(cè)量樓間距,,測(cè)量樓高,通過測(cè)量樓間距是16.7m，樓高是26.6m，樓距與樓高的余切是0.628；根據(jù)公式A=hcot3934′，那么可以得出結(jié)論此教師宿舍樓樓間距的設(shè)計(jì)是不合理的。,3、合理安裝雨棚和熱水器,正午太陽高度角，在設(shè)計(jì)城市居室日照狀況中越來越廣泛應(yīng)用。若在邵武（約北緯27度）的某房屋正南窗戶上安裝一雨棚，為了保證房?jī)?nèi)良好的光照條件，雨棚的最佳寬度為多少?這就要利用正午太陽高度角來指導(dǎo)雨棚安裝等。根據(jù)要求可知：當(dāng)正午太陽高度為最大時(shí)，雨棚仍不遮擋房?jī)?nèi)陽光，這時(shí)雨棚寬度為最佳寬度，即：太陽直射在北回歸線，27゜N與直射點(diǎn)的緯距為27゜一23゜26′=3゜34′，所以H大=90゜一3゜34′=86゜26′。若雨棚離上窗框距離為h=60CM,則雨棚最佳寬度為L(zhǎng)=hctg86゜26′。,3、合理安裝雨棚和熱水器,在邵武(117E，27N)安裝一臺(tái)太陽能熱水器，為了獲得最多的太陽光熱，提高利用效率，那么日照?qǐng)D與熱水器安裝方式搭配合理的是：為了獲得最好的光熱效果，熱水器的集熱管必須與太陽光線直，這樣就必須符合：正午太陽高度角+集熱管與地面（樓面）傾角=90゜。不同的季節(jié),正午太陽高度不同，則太陽能熱水器的集熱管與地面（樓面）傾角也不同，所以在安裝時(shí)最好設(shè)計(jì)成支架可以伸縮的裝置,使可調(diào)角度在約47゜（即冬至?xí)r50゜26′—夏至?xí)r3゜34′=46゜52′）在實(shí)際生活中除太陽能熱水器外，塑料大棚、玻璃溫室的采光面角度調(diào)整也相同。,二、正午太陽高度角的應(yīng)用,4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用在家禽養(yǎng)殖中，太陽光是促進(jìn)雛雞下常生長(zhǎng)。發(fā)育，產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋、繁殖等不可缺少的環(huán)境因素。太陽光有很好的殺菌作用，是雞場(chǎng)環(huán)境凈化的有效殺菌劑。邵武地處北半球，雞舍方位朝南，冬季日光斜射，還可以利用太陽輻射和射入雞舍的光束的保溫作用。夏季日光直射，太陽高度角大，直射入雞舍的光線并不多。如果比較科學(xué)利用正午太陽高度知識(shí)，充分利用太陽光作用，一定會(huì)促進(jìn)我市家禽養(yǎng)殖發(fā)展。,二、正午太陽高度角的應(yīng)用,4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用在種植業(yè)中，間作、套作有利于充分利用土地和氣候資源，提高復(fù)種指數(shù)，增加農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量，并可爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)，利用蔬菜多品種均衡供應(yīng)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們已經(jīng)了解作物旺盛生長(zhǎng)階段對(duì)光合有效輻射能的利用率可達(dá)5%，而在幼苗期還不到0.1%，作物的間作、套作可充分利用不同太陽高度的入射光，有效地利用太陽輻射能。農(nóng)戶們可以在玉米行中間（套）南瓜或豇豆，在小麥或蠶豆行中間作芥菜（或早熟南瓜、西瓜）等。在城市遠(yuǎn)郊或經(jīng)濟(jì)作物區(qū)利用幼齡果園（或桑園）的株、行間栽培植株較矮的蔬菜或在樹齡較大的落葉果園或桑園于落葉期間間作耐寒的晚熟蔬菜等，會(huì)獲得更好的收益的。,三、體會(huì)與反思,這次活動(dòng)帶給我們以下幾點(diǎn)體會(huì)與反思：1、邵武市太陽能的利用率很低。2、由于近幾年房地產(chǎn)的發(fā)展，過于追求經(jīng)濟(jì)利益，發(fā)現(xiàn)很多商品房的樓間距設(shè)計(jì)不合理。3、學(xué)生還是比較熱衷于課外興趣活動(dòng)的，通過活動(dòng)他們更加認(rèn)識(shí)到地理的實(shí)用性。,,謝謝指導(dǎo),,葡萄園套種蔬菜,玉米地套種花卉,,,,,,,,,,,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,