这时候是太阳位置在不断的变化引起的,一天中树荫会随太阳位置的变化而发生变化旗杆的影子也一样。
观察:以杆子的影子情况为载体,展开分析讨论。(条件允许可以做个模拟的实验,利用粉笔或铅笔和手电筒来模拟。)
展示图片分析:一天中随太阳的东升西落影子的位置和长度发生了变化。
(1) 时间:早上9点 影子位置:西北偏西
(2) 时间:早上10点 影子位置:西北偏北
(3) 时间:早上11点 影子位置:正北
思考:一天中杆影的长度和位置发生改变,最短的是什么时候,此时杆影朝什么方向?
-----正午,正北方向(正南方向)。
归纳:类比刚才的路灯现象,你觉得杆影的长度变化与什么因素有关?
杆子的长度有变吗?杆子位置有移动吗?问题应该出在太阳身上,因为太阳的移动,导致太阳光与地面的夹角在变化。
板画:结合画图来了解影子变化的本质原因----当太阳照射到地面的时候,太阳的光线与地面有个夹角,我们把这个夹角称为太阳高度角,简称太阳高度。(课件展示)
太阳高度角(太阳高度):太阳光与地面的夹角。
解释:夹角大就意味着太阳高度高。随着太阳的不断升起,太阳高度角会逐渐增大,到正午时,太阳位于该地的正北或正南的时候,此时杆影就出现在正南或正北的方向,杆影最短,太阳光和地面的夹角是最大的。
如果刚好在杆的头顶,又会怎样?
----直射地面,这时的太阳高度角是多少?这是影子长度是多少呢?这时称太阳直射,,影子长度为零。射到地面的点就太阳直射点。结果太阳高度随太阳直射点向南北两测递减,影子也越来越长。
说明:不是每个地方都有太阳直射现象的,比如湖州就没有,但一天中总有个最大的太阳高度角,这个最大角度出现在什么时候?(正午),这个角叫正午太阳高度角。
结论:1、影子长度变化与太阳高度角相关!且正午时,太阳高度角最大,影子最短,此时影子的朝向是正北或者正南。
鼓励:学生回家模拟进一步研究!
承接:刚才研究了太阳高度角在一天里不断变化的情况,那么一年中,同一地点,比如就我们的长兴实验中学广场西区操场,每天正午时太阳高度角是否相同呢?你能用什么方法或什么现象来证明你的猜想呢?
现象:(展示季节不同的光线图片)
对比:同样是中午,夏天中午阳光晒到屋里浅,而冬天要深,冬天大家喜欢晒太阳,在冬天坐着某个地方能晒到太阳,而到夏天可能晒不到了,这也是大人们买房子时要房子做北朝南的原由。