八一中学地理经纬度的测量
八一中学地理经纬度的测量
【课题背景及资料透视】高一地理课本在地球运动的地理意义一及地球运动的地理意义二中分别涉
及到了“太阳高度角”和“正午太阳高度”，并将此概念应用到了昼夜的判断、二分二至日的确定及四季的上。对于高一的学生他们能够快速地反应平面图中角的大小的关系，但由于缺少立体几何的支撑，部分同学很难准确理解书本上这个线面角①与现实生活中的白天黑夜、暑夏寒冬的关系。教学大纲对这部分知识的要求是“绘图说明：能够准确地画出夏至日与冬至日太阳照射地球的示意图，并说明地球上不同地带正午太阳高度角的大小及昼夜长短的变化规律。”内容要求是理解性的，故将此问题的深入研究放在了班级研究性学习小组的活动中。
【活动实施过程】
P
一．课堂探究：1．相关概念解析
β
αA
（1）P点的纬度：β
（2）地方时：因经度而不同的时刻。
（3）太阳直射点A：地表接受太阳垂直照射的点。纬度为α
（4）P地的正午太阳高度：当地时间12点时太阳光线对地平面的倾角，是正午
太阳高度角的简称。同一天，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
2．相关理论推导：（1）P地的正午太阳高度与当地纬度的关系：
PγδβA
P地正午太阳高度为γ°，又知γδ90°①与理论由太阳光线是平行光线可知βαδ②整理①②可得βα（90°γ）（北半球）同理可推的南半球某点纬度βα（90°γ）即当地纬度直射点纬度±（90°当地正午太阳高度）
（2）正午太阳高度与当各地地方时的关系：正午太阳高度出现的那一刻，是当地地方时12：00；而生活中手表显示的时间都是各地的法定时。这样，就可以在正午太阳高度出现的那一刻，得到观测地和法定时所在地的地方时，法定时所在地的经度是已知的，就可以用时差公式求出观测地发经度。
例某学校北京时间14旗杆的影长达到一天中最短，问该学校经度？已知：北京时间14
学校地方时12点北京时间法定时所在地的经度是东经120°
解：学校经度120°E（215°）90°E
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3．课堂实践
在讲述完相关内容后，引导学生当堂想出办法利用射入教室的太阳光线测出当时的太阳高度。
二．测量过程：1．前期准备
（1）测量时间的确定：根据“当地纬度直射点纬度±（90°当地正午太阳高度）”，要求得某地纬度，需先知直射点纬度和当地正午太阳高度，后者可以测量得出，直射点纬度在一般条件下在二分二至日最容易确定，所以测量时间选在二分二至日最好；（2）分组r