地理必修1 小专题7 太阳的视运动及运用

111必修1 小专题7 太阳的视运动及运用一、正午太阳高度的日变化太阳高度日变化曲线图（使用地方时）：某地太阳高度日变化模式图：图中的H表示该地一天中最大的太阳高度，并且最大值可以等于90（需考虑纬度）。a表示日出时间，12时表示正午时分，b表示日落时间。若该地位于赤道，则a=6时，b=18时。若该地不在赤道上，则b- a可大于12小时，也可小于12小时。若位于极圈上，可能出现a=0时、b=24时现象。 若在极圈和极点之间，则可能出现如下图所示极昼现象，但最大值H小于4652 为什么？极圈内某地出现极昼时的太阳高度。极地出现极昼时：太阳高度日变化范围在0至2326之间。并且每天都保持一个定值。二、正午太阳高度年变化图（这里所说的二分二至，均指北半球。）（1）赤道地区正午太阳高度年变化图：赤道上正午太阳高度年变化在6634至90之间，每年春分日与秋分日有两次直射现象。冬至和夏至日时正午太阳高度最小，为6634。（2）北回归线与赤道之间正午太阳高度年变化图回归线与赤道之间由于有两次直射现象，因此正午太阳高度最大值有两次可以达到90，并且最小值不低于4308。（3）北回归线上的正午太阳高度年变化图回归线线上一年中只有一次直射现象，因此其最大值在冬至或夏至达90，并且最小值等于4308。（3）回归线与极圈之间某地正午太阳高度年变化图回归线与极圈之间在一年内既无直射现象，也无极昼现象，因此其最大值小于90，最小值大于0。并且仅在冬至或夏至时出现最大值。北极地区：春分至秋分正午太阳高度大于0，出现极昼，其中夏至正午太阳高度达一年中最大，并且极昼范围扩大到整个北极圈以内。秋分至春分正午太阳高度小于0，出现极夜，其中冬至极夜范围扩大到整个北极圈以内。（4）北极点正午太阳高度年变化图：例1（08广东文基4243）下列三幅图中的角度是位于120E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。据此回答下列两题。SN75NS60N45S.三地的纬度从高到低的排序是（ ）A. B. C. D.此日昼长时间从短到长的排序是（ ）A. B. C. D.例2（07江苏高考卷12）某地是我国重要的人工多层经济林区。下图为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”，此时北京时间为12：40，树影遮挡地被植物的面积在一年中达到正午时的最大。读图5回答下面2题。.该地位于（ ）A.45N，110E B.2134N，110E C.45N，130E D.2134N，130E.这一天（ ）A.太阳距离地球最远 B.江苏省各地昼长夜短 C.晨昏线与极圈相切 D.正午太阳高度由赤道向南北两侧递减答案：A C B C例3.阅读下图，判断纬度位置：例4：下图中a.b.c.d四条曲线分别表示A.B.C.D四个地点全年正午太阳高度的变化，据图判断：A.B.C.D四个地点按纬度值的大小,由大到小排列正确的是（ ）A. DBCA B. DBAC C. BDCA D. ABCD分析：本题有两种解题方法方法1：根据南北回归线之间每年有两次太阳直射，可知该地区任何一点每年正午太阳高度有两次最大值，均为900；南回归线及其以南地区、北回归线及其以北地区，每年正午太阳高度只有一次最大值，等于或者小于900。看图，曲线a有两个最大值（两个波峰），等于900，推知A点纬度最低；曲线b.c.d均只有一个最大值，小于等于900；这三条曲线谁的值越大说明谁越靠近回归线，纬度越低。据此推断正确选项是A。方法2：根据3月21日和9月23日太阳直射点在赤道上，全球正午太阳高度角分布为由赤道向两极递减的原理。在图中大约3月21日或9月23日处画一平行于纵坐标的线段（如图），根据四条曲线与所画线段的交点对应的正午太阳高度由小到大的排序，就能确定四地纬度由高到低的排序。该方法更便捷，更好。例5、右图为北半球冬至日，a.b.c.d太阳高度日变化曲线图，读图回答：（1）这一天正午太阳高度的纬度分布规律是 由南回归线向北、向南递减 。（2）a.c两地的纬度分别是 23026N， 900S 。（3）这一天，如果有同学在某地利用日影推测当地的经纬度，当这位同学站直时他的影子朝着正北，他的身高与影子的长度比1:3,此时北京时间正好是12:20。则该地的地理坐标是 1150E ， 36034N 。例6读巴黎（采用东一区区时）6月22日太阳高度随时间变化曲线图，推断巴黎的地理坐标是 48050N ， 2.50E 。三 正午太阳高度带来的影响确定所求地点正午日影长短、朝向或者房屋朝向。判断正午日影长短和朝向。距离阳光直射纬线越近，正午太阳高度越高，日影越短，射进屋里面的阳光面积越小；反之，距离阳光直射纬线越远，太阳高度越低，日影越长，射进屋里面的阳光面积越大。日影方向总是背向太阳。太阳直射时，垂直投影为点。极夜时，没有日影。各纬度地带的正午影长、朝向情况，具体如下： .北回归线以北地区，一年四季太阳都是从南面照射过来，正午日影永远朝向北方（北极点除外）。北半球夏至日（6月22日前后），北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值，正午日影最短。北半球冬至日（12月22日前后），太阳直射在南回归线上，北半球正午太阳高度最小，日影最长。.南回归线以南地区，一年四季太阳都是从北面照射过来，正午日影永远朝向南方（南极点除外）。北半球冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中的最大值，正午日影最短。北半球夏至日，南半球正午太阳高度最小，日影最长。.在南北回归线之间的地区，一年中有的季节太阳从南面照射过来，日影朝向北；有的季节太阳从北面照射过来，日影朝向南。一年有两次太阳直射（回归线上只有一次），直射时日影最短（日影与物体本身重合）。.北极点，太阳虽然永远从南面照射过来，但日影也是永远朝向南方；南极点，太阳则永远从北面照射过来，日影也是永远朝向北方。确定房屋朝向。在北回归线以北地区，正午太阳始终位于南方，房屋门窗朝南；在南回归线以南地区，正午太阳始终位于北方，房屋门窗朝北。例7（07宁夏高考卷56）我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图（如图）。回答下面2题。.可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是（ ）A. B. C. D.当地正午太阳高度达到最小值时（ ）A.地球公转的速度较慢B.其它三地正午太阳所在方向不同C.该学校所在地天气炎热D.太阳在地球上的直射点将向北移动答案：C D计算楼距、楼高或热水器安装角度。计算楼间距、楼高。为了更好地保持各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，如图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，若要使北楼所有朝南的房屋在正午时全年都能被太阳照射，则最小楼间距为LhcotH。同样，在楼间距一定的情况下，要保证北楼正午时全年能被阳光照到，则南楼的最大高度为hLtanH。 一般来说，纬度越低的地区楼距越小，纬度越高的地区楼距越大，解题的关键是计算当地冬至日的太阳高度，并计算影长LhcotH例8如图35所示，位于北纬3634的某疗养院，计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。（1）新楼至少要距原楼多少米？（2）若黄赤交角变为2334，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？解题方法与技巧：根据题意因疗养院位于北纬3634，当太阳直射南回归线时北半球正午太阳高度角达一年中最小值，若此时该楼的一层能被太阳照射的话，则各楼层都能被阳光照射，求出此时的正午太阳高度角H=90-（代入=3634,=-2326）即H=30。根据三角函数关系，两楼间最小距离应为x=20cot 30,x=34.7 m。若黄赤交角变为2334，比原来变大，则此时北纬3634的正午太阳高度角H=90-,H=2952变小，但x=20cot 2952在（090）为减函数，故两楼间距应增大。做题过程画直角三角形来理解题意更直接。答案：（1）34.7 m （2）间隔应增大.计算热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，应使太阳能热水器集热面与正午太阳光线垂直。根据正午太阳高度计算公式可知，太阳能热水器倾角就等于当地纬度与直射点纬度之差（即所求点和阳光直射点之间相隔的纬度数，也就是两点间的纬度距）。如图所示a=90-H（正午太阳高度）正午光线H图例9 太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直效果最佳。在40N安装太阳能热水器，如要保持正午时太阳能热水器的集热面总与太阳光线垂直，那么，热水器的集热面与地面的夹角在一年中应调整的最大幅度是（ ）A. 1734 B. 2326 C. 4652 D. 6326答案: C 如果这个地方在赤道上呢? 如果在10N呢?四、日出、日落、正午太阳方位 日出：正东1、 太阳直射赤道时，全球各地 日落：正西 正午 北半球：太阳位于：正南方（除极点） 南半球：太阳位于：正北方2、 太阳直射点位于赤道与北回归线之间，正午太阳方位，（除极昼区）日出：东北日落：西北 直射点以北地区：太阳位于：正南正午 直射点以南地区：太阳位于：正北而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北，南北半球均如此（极点和出现极昼夜的地方除外）；3、 太阳直射点位于赤道与南回归线之间，（除极昼区）日出：东南日落：西南 直射点以北地区：太阳位于：正南 正午 直射点以南地区：太阳位于：正北纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。4、极昼区间（除极点）（1）太阳直射点在北半球，北半球刚好出现极昼的地区和极昼区间，均是正北升，正北落，正午太阳在正南方。（2）太阳直射点在南半球，南半球刚好出现极昼的地区和极昼区间，均是正南升，正南落，正午太阳在正北方。5、极点极昼区间，一天中在极点上看太阳，太阳在地平圈以上作圆周运动，表现为不升不落。太阳高度一天都无变化。极点上，一年中在极昼期太阳高度在0到23.5间变化。极点上所见的太阳高度与太阳直射纬度度数相等。例10：某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆。OP表示正午时旗杆在地面的影子。其长度随季节发生变化，6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP。读图回答问题。（1） 月 日OP最长，三个月后，该地的昼夜长短状况是 。（2）M处的树位于旗杆的 方向，其精确的纬度是 。（3）某日正午影子最短时，北京时间为12：40，则当地的经度为 。答案：(1)12；22；昼夜等长 (2)正东；北纬2326例11 利用对称规律，可以找到解决问题的突破口下图中四条曲线分别示意四地3月21日到6月30 日的日出时间（地方时）。读右图回答：1、与对应的纬度可能是 ()A、6634S B、6634NC、90ND、90S2、图中四条曲线所代表的地点纬度由高到低排序是（ ）A、B、 C、 D、3、 8月23日，地昼长约为()A、24小时B、22小时C、20小时D、18小时【答案】1、B 2、D 3、C（你能解析吗？）例12 2007年10月1日，北京天安门前国旗旗杆的杆影朝向与长度变化规律分别是 A.西北一北一东北 长一短一长 B西北一北一东北 短一长一短 C西南一南一东南 长一短一长D西南一南一东南 短长一短 【解析】10月1日太阳直射南半球，此时对北京来说，太阳从东南升起，旗杆影子朝西北方向；太阳日落在西南方向，旗杆影子朝东北方向。 答案：A例题13：下图是“扬州市某一窗户朝南的房屋”和“地球公转示意图”。读图回答下列问题：（1）地球公转到图中_位置时，正午射进屋内的阳光面积可达一年中最大。（2）地球从A公转到C位置时，正午屋内的光照面积的变化情况是_。（3）一年中每日正午时刻该房屋的阴影朝向规律是_。答案：（1）D （2）由大变小，再由小变大 （3）都朝正北方点拨：本题考查的是正午太阳高度变化规律。地球处于A、B、C、D四点时的日期分别是3月21日、6月22日、9月23日、12月22日。北回归线以北地区，6月22日，正午太阳高度角达一年中最大值，正午直接进入屋内的光照面积最小；12月22日，正午太阳高度角达一年中最小值，光照面积最大。扬州位于北回归线以北，一年中正午时刻太阳直射点总是在其正南方，因此影子也总是向正北方向。例题14：某学校(1100E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图甲，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP，通过tan0P0P，算出正午太阳高度。据此回答（1）-（4）题。（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为（ ）A.12:00 B.12:40 C.11:20 D.11:00（2）3月21日，当该小组进行观测时，下列城市中即将迎来旭日东升的是（ ）A.英国伦敦B.匈牙利布达佩斯(约190E)C.土耳其伊斯坦布尔(约290E)D.夏威夷檀香山(约1580W) （3）图乙是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映3月21日竿影长度的点是（ ）A B C D（4）该学校大约位于（ ）A21.50N B21.50S C450N D450S答案：（1）B （2）B （3）D （4）A点拨：本题考查的是太阳高度变化、地方时计算。该学校位于1100E，当地理兴趣小组测量正午（12点）太阳高度时，北京时间(东八区的区时)应为12：40。3月21日当该兴趣小组进行观测时(即1100E为12：00时)，即将迎来旭日东升的城市(地方时6：00前)应该是大约位于200E，因而本题应选择布达佩斯。乙是一幅坐标图，横坐标是时间，纵坐标是竿影长度，并标有南北方向，从影长变化的南北分布情况，该地应位于北半球，处的竿影最长，此时为冬至日，处的竿影向南，故为夏至日，因而，表示3月21日竿影长度的点应该是。判断该学校的纬度，有两种途径，其一是通过太阳高度计算公式进行计算，首先通过冬至日竿影长度和竹竿实际长度的比值为1，推断出冬至日当地的太阳高度角为45，从而计算出纬度大约为21.50N，另一种方法是直接从图乙的竹竿影长两次为0，可以判断该地有两次直射，又位于北半球，因而正确答案是21.50N。例题15：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。读下图，运用以下公式及相关知识回答(1)(2)题：某地正午太阳高度的大小：H90-|-|式中H为正午太阳高度；为当地纬度，取正值；为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。tan350.7 tan45l tan691.732（1）房地产开发商在某城市(北纬30度)建造了两幢商品住宅楼，某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ）A1个月 B3个月 C 6个月 D9个月（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（ ）A20米 B30米 C40米 D50米答案：（1）C （2）B点拨：（1）楼高(南楼)69米楼间距(南北楼之间)40米1.725，与tan60值接近，据此可以判断H60，已知30，故0，即此时太阳直射在赤道上，北楼的一楼正好有阳光照射，太阳直射点位于赤道以南的半年，北楼的一楼阳光被挡，时间应为6个月。（2）当太阳直射点位于南回归线时，房屋所在地的正午太阳高度最小，如果此日正午能有阳光照射，则全年都有光照，因此首先要计算出23.5(南纬23.5)时的房屋所在地正午太阳高度，即H90-|30-23.5|36.5，接近35；南楼最高应为：40米0.728米左右，选项中B最接近。例16：某校所在地（120E、40N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度的变化随季节调整倾角，下图中各日照图与热水器安置方式搭配不合理的是（ ）答案：D 点拨：获得最多太阳光热必须保证热水器的集热板与正午太阳高度角相垂直，该地位于40N，根据日照图判断直射点位置，从而计算出A、B、C、D四项的正午太阳高度角应分别是7326、2634、50、50，最后计算各正午太阳高度角是否与相应选项中集热板的倾角互为余角，只有D选项不符合要求。 例17右图是我国某地(3634N)一房屋的大门，大门朝南，大门上方1米修一雨棚。据此回答(1)(2)题。 (1)既能很好地遮雨，又能保证冬至日正午阳光最大限度地照进屋内，该雨棚的宽度宜设计为 ( ) A 1米 B l.414米 C1732米 D2米 (2)按以上要求装好雨棚，全年正午有太阳光照进屋内的时间是 ( ) A.半年 B近8个月C10个多月 D全年 答案：(1)C(2)B例18：下图中四根曲线分别表示四地6月22日太阳高度的全天变化情况。判断四地纬度位置与图示相符合的是A23026S 46052N 66034N 900 NB900 N 66034N 00 23026S C00 46052N 900 N 66034 ND23026N 46052N 900 N 66034N答案：B例题19：某校同学在不过河情况下利用铁塔及其影子的长度测算太阳高度。在12月22日正午测得太阳高度为；过一段时间又测得正午太阳高度为，如下图所示，读图回答下列问题： （1）该地区位于_半球。（2）若 = 68，此时北京时间为23日0：20，则该铁塔所处的经度是_，纬度是_。（3）从QR，太阳直射点向_方向移动。答案：（1）南（2）65W；4526S（3）北点拨：（1）冬至日正午太阳高度最大，为南回归线以南地区。（2）南回归线以南地区，冬至日时，正午太阳高度为68，可以计算出当地纬度为4526S。北京时间为23日0：20，即东经120度地方时为0点20分时，该地此时为正午12点，两地时间差为11时40分，经度差为175度，顺着地球自转方向推出该地经度为65W。见下图。（3）Q直射南回归线，之后直射点向北移动。例题20：读下图，一艘由大平洋驶向大西洋的船经过P地（图中左上角）时，一名中国船员拍摄到海上落日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒（北京时间）。据此判断（1）（4）题。（1）该船员拍摄照片时，P地的地方时为A22时 B 14时 C20时 D16时 答案：C 点拨：P地位于西经75度，此时北京时间即东经120度地方时为9点，可以计算出P地时间为北京时间前一天的20点。见图。（2）拍摄照片的当天，漠河的夜长约为A16小时 B14小时 C10小时 D12小时答案：A点拨：此时南纬54度附近20点日落，昼长为16小时，我国北极村漠河纬度越北纬54度，此时夜长为16小时。（3）该船即将进入 A巴拿马运河 B麦哲伦海峡 C德雷克海峡 D直布罗陀海峡答案：B 点拨：南纬54度附近，位于太平洋和大西洋之间的海峡为南美洲南端的麦哲伦海峡。（4）此时世界各地可能出现的现象是A美国中部小麦黄熟 B中国江淮流域干热C地中海北岸连日阴雨 D拉普拉塔河正值枯水期答案：C点拨：此时南半球昼长夜短，为夏季，北半球为冬季。美国中部小麦黄熟不可能在冬季，中国江淮流域冬季低温干燥，地中海北岸为地中海气候，此时为冬雨季节，阿根廷的拉普拉塔河此时为夏季，河流为丰水期。例21：读下图，判断下列叙述正确的是 地球位于远日点附近，且渐离远日点 点是早晨6点钟漠河一年内最长白昼 海南岛上正午物体的影子都朝北答案：C点拨：从经度数值分布判断该图为北半球俯视图，北极圈及其以北地区出现极昼现象，为夏至日，地球接近远日点，并且不断靠近远日点，故A错；点是傍晚18点钟，故B错；夏至是北半球各地一年中白昼最长的一天，故C对；海南岛位于北纬20度以南，此时正午物体影子应朝南。课后练习:读巴黎（采用东一区区时）6月22日太阳高度随时间变化曲线图，回答1-2题。1.从图中可判断出巴黎的地理位置是（ ）A.4850N 2730W B.4550N 2730EC.4850N 230W D.4850N 230E2.这一天巴黎的夜长约是（ ）A.8小时 B.10小时 C.12小时 D.16小时上图是某日北半球某纬度上不同经度的太阳高度示意图。读图回答3-5题。3、此时，北京时间是（ ）A、3:20 B、9:20 C、15:20 D、21:204、此日，太阳直射点的纬度是（ ）A、0 B、5N C、15N D、5、此日某时刻，该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15，则甲、乙两地之间最短的地面距离约为（ ）A、1650kmB、3300kmC、4950km D、6600km下图为北半球某地一天中太阳高度的日变化图，回答6-7题。 6. 该地的地理纬度是( )A. 700N B. 750N C.800N D. 83026N7. 该地一年中正午太阳高度最大值那天的太阳高度日变化曲线是下图中的( )下图为某四地正午太阳高度随时间的变化情况图。读图回答8-9题。8、从四地正午太阳高度随时间的变化状况，可以看出A、同一时间，纬度越高，正午太阳高度越低B、同一半球，纬度每升高1，正午太阳高度就降低1，纬度每降低1，正午太阳高度就增加1C、在同一半球纬度不同的两地，同一时间正午太阳高度不可能相同D、从全球来看，正午太阳高度从太阳直射点开始向南、北两个方向随纬度变化，纬度每变化1，正午太阳高度就降低19、4月22日左右，我国杭州（30N，120E）的正午太阳高度大约为（ ）A、50B、60C、70D、80下图为某地正午太阳高度角的年变化示意图，读图回答10-11题。10以下关于该地所在半球与热量带的描述，正确的是A北半球 温带 B南半球 温带 C北半球 热带 D南半球 热带11以下关于P、Q、M、N四点取值的判断，正确的是AP与M的值相等，且可能小于6634BN为一年中正午太阳高度角的最小值，且应小于4308CP与M的值均为90DQ的值应小于663412.读甲、乙两幅曲线图，回答下列各小题 (1)4条曲线中，反映纬度最高的曲线是 ，纬度最低的曲线是 。 (2)图中4条曲线中，有无反映南半球某地的曲线，请说明理由。(3) 请在甲图中画出赤道上某点的正午太阳高度曲线图。 (4) 图中与北京所在纬度较近的曲线是 ， 下图是北半球某日某经线日出时间随纬度分布图，此时，太阳直射点的位置为 版权所有：高考学习网(www.gkxx.com)版权所有：高考学习网(www.gkxx.com)111