大家知道,关于正午太阳高度的计算是历年考试中的一个重点,也是教师教学及学生学习的一大难点。笔者从多年的教学实践中发现,这一难点可大家以借助几何图形分析,并可得到一个几何推导公式,从而达到化繁为简,易于应用的良好效果。下面我就将这一成果推介给大家,希望对大家有所帮助。
一、几何图形分析及公式推导:
、已知某地的正午太阳高度及其子夜太阳高度,求太阳直射点的纬度:
如图:A点正午太阳高度为h1,子夜太阳高度为h2,
δ
h1
h2
A
j
< >公式:太阳直射点纬度=(正午太阳高度+子夜太阳高度)/2推导过程:
2(90°-j)+(j+δ)
h2=90°-
180°-2j+j-δ
=90°-
=δ+j-90°
h1 +h2=2δ
δ=(h1 +h2)/2
< >、已知某地正午太阳高度及子夜太阳高度,求某地所处的纬度位置:公式:某地纬度=90°-(正午太阳高度-子夜太阳高度)/2
2(90°-j)+(j-δ)
推导过程:h1=90°-
180°-2j+j-δ
=90°-
=δ+j-90°
h2=90°+δ-j
h1- h2=δ+j-90°-(90°+δ-j)
=2j-180°
j=90°-(h1- h2)/2
二、实战演练:
例一:已知北半球某地某日正午太阳高度为20°,子夜太阳高度为8°,求此时太阳直射点的纬度及该地所处的纬度。
解:(一)、求太阳直射点的纬度
将太阳高度代入公式δ=(h1 +h2)/2得:
δ=(20°+8°)/2
δ= 14°(N)
(二)、求该地的纬度
将太阳高度代入公式j=90°-(h1- h2)/2得:
j=90°-(20°-8°)/2
j=84°(N)
验证:已知正午太阳高度角的计算公式是:H=90°-∣j-δ∣
将该地的纬度及太阳直射点纬度代入公式:
δ=°90°-∣j-δ∣
=90°-∣84°-14°∣
=20°