正午太阳高度的变化规律与计算技巧
王东学 陕西省延安市第一中学 （727400）
摘要：正午太阳高度的计算，对于高一大多数学生来说理解起来较困难，也容易遗忘，真正能掌握的学生不多，为了使学生更容易理解和掌握正午太阳高度的变化规律与计算，在教学过程中与学生合作研究探讨，探索出一种相对容易的理解方法。
关键词：正午太阳高度；变化规律与计算技巧
正午太阳高度作为地球运动的结果，它的变化深刻影响着人类的生产、生活。正午太阳高度的计算是高中地理教学中的难点内容，虽然教辅资料中提供了计算公式，但是对于大多数高一学生来说公式理解起来较困难，也容易遗忘，真正能掌握的学生不多，那么怎样使学生更容易理解和掌握正午太阳高度的变化规律与计算，在教学过程中与学生合作研究探讨，探索出一种相对容易的理解方法。
一、正午太阳高度的变化规律与计算方法：为了便于理解，利用高一地图册上的图示进行分析，找出变化规律并推导出计算方法，如下图：
从图示观察可推出以下规律：
（1）、同一天，不同纬度地区的正午太阳高度随纬度有规律的变化，以太阳直射点所在纬线为中心南北对称分布，向南北两侧递减。
（2）、同一纬线上的任何地点在同一时刻的正午太阳高度相同。不论何时，地球上都有两条纬线的正午太阳高度相同，那么它们到直射点的纬度差也相同。
（3）、当两分日的时候，南北半球相同纬线的正午太阳高度相同，并且各地的正午太阳高度与当地纬度互余。
（4）、正午太阳高度向两侧变化的幅度规律：正午太阳高度向两侧递变的幅度，与太阳直射点所在纬线的纬度向两侧递变的度数相同，即纬度相差一度1°，正午太阳高度也相差1°；由此推出当地纬度与太阳直射点纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。因此：纬度差=正午太阳高度差，即太阳直射点纬度—任意点纬度=90°—任意点H。
（5）、我们可将直射点所在纬线的纬度向两侧变化的度数看作直射点所在纬线的纬度向 两侧的纬度差，因此：任意点H=90°—（所求点纬度与直射点的的纬度差），太阳直射点纬度与所求点纬度位于同一半球，则该纬度差为两地纬度之差；反之，则该纬度差为两地纬度之和，即为同减异加。
例1：求夏至日时60°N的正午太阳高度？
方法1 解析：夏至日太阳直射点纬度为23°26′N，由规律知：两地的纬度差为60°— 23°26′=36°34′，则此时60°N夏至日正午太阳高度：90°—36°34′=53°26′ 例2：求30°N一年中最低的正午太阳高度？
方法1 解析：30°N正午太阳高度为一年中最低值，说明该日为冬至日，此时，直射点纬度为23°26′S；由规律知，两地纬度差为30°+23°26′=53°26′，则此时30°
N
的正午太阳高度就为90°—53°26′=36°34′
方法2
推算例1：
°26′N 90
° °N H？ 36°34′
由此推算出60°N的H是90°—36°34′=53°26′。
推算例2：23°26′S 90° °N H？
53°26′
由此推算出20°S的H为：90—53°26′=36°34′。
二、变式（逆向思维）：当知道某时的正午太阳高度，求纬线。
方法：用纬度差=正午太阳高度差推导
例、夏至日时，求正午太阳高度为63°的纬线？
方法：用纬度差=正午太阳高度差推导，依据不论何时，地球上都有两条纬线的正午太阳高度相同的规律,此时，直射点与所求纬线的正午太阳高度相差90°—63°=27°，纬度差也为27
以直射点为中心（23°26′N）向左向右各推27°；则右边一条是(27°+23°26′）=50°26′N；左边一条为（23°26′—27°）=3°34′S。
同理，利用此方法可以求出任意时间的正午太阳高度的纬线。
正午太阳高度的变化规律与计算技巧
王东学 陕西省延安市第一中学 （727400）
摘要：正午太阳高度的计算，对于高一大多数学生来说理解起来较困难，也容易遗忘，真正能掌握的学生不多，为了使学生更容易理解和掌握正午太阳高度的变化规律与计算，在教学过程中与学生合作研究探讨，探索出一种相对容易的理解方法。
关键词：正午太阳高度；变化规律与计算技巧
正午太阳高度作为地球运动的结果，它的变化深刻影响着人类的生产、生活。正午太阳高度的计算是高中地理教学中的难点内容，虽然教辅资料中提供了计算公式，但是对于大多数高一学生来说公式理解起来较困难，也容易遗忘，真正能掌握的学生不多，那么怎样使学生更容易理解和掌握正午太阳高度的变化规律与计算，在教学过程中与学生合作研究探讨，探索出一种相对容易的理解方法。
一、正午太阳高度的变化规律与计算方法：为了便于理解，利用高一地图册上的图示进行分析，找出变化规律并推导出计算方法，如下图：
从图示观察可推出以下规律：
（1）、同一天，不同纬度地区的正午太阳高度随纬度有规律的变化，以太阳直射点所在纬线为中心南北对称分布，向南北两侧递减。
（2）、同一纬线上的任何地点在同一时刻的正午太阳高度相同。不论何时，地球上都有两条纬线的正午太阳高度相同，那么它们到直射点的纬度差也相同。
（3）、当两分日的时候，南北半球相同纬线的正午太阳高度相同，并且各地的正午太阳高度与当地纬度互余。
（4）、正午太阳高度向两侧变化的幅度规律：正午太阳高度向两侧递变的幅度，与太阳直射点所在纬线的纬度向两侧递变的度数相同，即纬度相差一度1°，正午太阳高度也相差1°；由此推出当地纬度与太阳直射点纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。因此：纬度差=正午太阳高度差，即太阳直射点纬度—任意点纬度=90°—任意点H。
（5）、我们可将直射点所在纬线的纬度向两侧变化的度数看作直射点所在纬线的纬度向 两侧的纬度差，因此：任意点H=90°—（所求点纬度与直射点的的纬度差），太阳直射点纬度与所求点纬度位于同一半球，则该纬度差为两地纬度之差；反之，则该纬度差为两地纬度之和，即为同减异加。
例1：求夏至日时60°N的正午太阳高度？
方法1 解析：夏至日太阳直射点纬度为23°26′N，由规律知：两地的纬度差为60°— 23°26′=36°34′，则此时60°N夏至日正午太阳高度：90°—36°34′=53°26′ 例2：求30°N一年中最低的正午太阳高度？
方法1 解析：30°N正午太阳高度为一年中最低值，说明该日为冬至日，此时，直射点纬度为23°26′S；由规律知，两地纬度差为30°+23°26′=53°26′，则此时30°
N
的正午太阳高度就为90°—53°26′=36°34′
方法2
推算例1：
°26′N 90
° °N H？ 36°34′
由此推算出60°N的H是90°—36°34′=53°26′。
推算例2：23°26′S 90° °N H？
53°26′
由此推算出20°S的H为：90—53°26′=36°34′。
二、变式（逆向思维）：当知道某时的正午太阳高度，求纬线。
方法：用纬度差=正午太阳高度差推导
例、夏至日时，求正午太阳高度为63°的纬线？
方法：用纬度差=正午太阳高度差推导，依据不论何时，地球上都有两条纬线的正午太阳高度相同的规律,此时，直射点与所求纬线的正午太阳高度相差90°—63°=27°，纬度差也为27
以直射点为中心（23°26′N）向左向右各推27°；则右边一条是(27°+23°26′）=50°26′N；左边一条为（23°26′—27°）=3°34′S。
同理，利用此方法可以求出任意时间的正午太阳高度的纬线。