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1、地球运动-正午太阳高度及其变化（常考知识点）一，日出，日落，正午，太阳的方位和物影的方位及朝向，影长地方时与太阳的位置 北0点 北12点 西18点 东6点 西18点 东6点 南12点 南0点 北回归线以北 南回归线以南原理：北半球夏半年-日出6点以前（南半球冬半年-日出6点以后）：东北升，西北落。（极昼区除外）如例1，2题。 北半球冬半年-日出6点以后（南半球夏半年-日出6点以前）：东南升，西南落。（极昼区除外）同一地点，一年中有两天日出，日落的方位角相同。 二分日，全球各地日出6点：东升，西落北半球的切点，日出，日落方向为正北。南半球的切点，日出，日落方向为正南。 北半球某地 南半球某地（北
2、半球节气） 正午太阳方位：北回归线以北，正午太阳在南方。南回归线以南，正午太阳在北方。 南北回归线之间，正午太阳有时在南，有时在北，若在北的时间长于在南的时间，为南半球。反之在北的时间短于在南的时间，为北半球。 影子朝向总是背向太阳，且太阳高度越大，影子越短。影子在地面转动角度与昼夜长短有 关。当地昼越长，影子在地面转动角度就越大。如例4题第2小题（太阳照射与影子关系的一般规律是，若太阳从正东照，影子在正西；从正南照，影子在正北；从东北照，影子在西南。只有南北极点是太阳从什么方向照来，影子就向什么方向延伸，这是因为北极点周围的任何方向都是正南，南极点周围的任何方向都是正北。北回归线以北地区正午
3、日影朝北，夏至日(6月22日)最短，冬至日(12月22日)最长；南北回归线之间的地区正午日影可以朝北，也可以朝南，且直射时无影子。）例3题第2小题。例4题第1小题注：一天中影子最短，或影长为0，地方时为12点。如例3题第1小题例1.6月上旬某地约5时(地方时)日出，该地看到的日出和日落方向分别为()第1页A 正东，正西 B东南，西南 C东北，西北 D东南，西北例2， 2013年4月5日，我国帆船物驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港，实现了中国人民首次单人不间断环球航行。图1为此次航行的航线图，帆船返回青岛港当日，青岛 A，日出东南方向 B、于地方时6时前日出C、昼长较广州短 D、正午物影较春分日长
4、例3， 右下图中N为北极点，A、M、B位于地球表面，NP为经线，NM的球面最短距离为2553千米。读图完成12题。1，若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分，则M地大致位于()A66N，110E B67N，110EC66N，130E D67N，130E2，若在M地垂直立竿，则下图中MM所示日照竿影朝向正确的是() A甲 B乙 C丙 D丁 例4下图为我省平原地区某中学的操场和行道树示意图(晴天800前后，东操场大部分被行道树的树荫覆盖)。完成12题。为充分利用树荫遮阳，6月某日16001645该校某班同学上体育课的最佳场地是()AB C D下列日期中，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动
5、角度最大的是A5月1日 B6月1日 C7月1日 D8月1日二，正午太阳高度角的变化及其应用 正午太阳高度角的计算：计算公式： H=90直射点与所求地点纬度之差 若直射点与所求地点同在南半球或者同在北半球，两点纬度差为大数减去小数；若直射点与所求地点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点纬度之和。考点1，计算时间：一日中，太阳高度最大时，当地地方时为12时。进一步可求经度（如：例5），也可判断其他地方的日照情况（如：例6题）例5，某纬度的正午太阳高度H90纬度差，图5示意某地北京时间18时的太阳位置。该地的经度为 A.30EB.30W C.60ED.60W第2页例6，我国第四个南极科学考察站泰山站
6、（7351S，7658E）于2014年2月8日正式建成开站。图6示意某科考队员当日拍摄的一天太阳运动轨迹合成图。该日太阳位于图示F位置时 A泰山（36N，117E）旭日东升 B.东京（36N，141E）夕阳西斜 C.纽约（41N，74W）烈日当空 D.开普敦（34S，18E）夜色深沉考点2，判断纬度例7.（例5题条件）该地的纬度可能为 A.10N B.10S C.50ND.50S考点3，判断杆长和影长的关系（比值） 注：这类题一定要看清是：杆长/影长还是影长/杆长 思路：以正午太阳高度45为切入点。正午太阳高度等于45比值为1.正午太阳高度大于45，杆长/影长大于1（影长/杆长小于1）。正午太
7、阳高度小于45，杆长/影长小于1（影长/杆长大于1）。结合太阳直射点的移动速度（大约每月8）可判断比值大于1（或小于1）的时间长短。如例8题例8，若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长于塔高的比值为P，则 A春、秋分日P=0 B. 夏至日P0 C. 全年日P1考点4，太阳高度的日变化及速度 太阳高度角日变化示意图中，可判断的信息：日出，日落的地方时，正午太阳高度，某地的经纬度及其相关信息。如例9，10题。例9，下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。读图回答12题。1. 据图推测，乙地位于 A东半球赤道上 B. 东半球北回归线上 C. 西半球赤道上
8、 D. 西半球北回归线上 2. 据图推测，该日应该是北半球的A 春分日 B. 夏至日 C. 秋分日 D. 冬至日例10下图中四曲线分别表示、四地某日（同一天）太阳高度的变化，据图判断13题。1四地纬度由高到底的排列顺序正确的是： a、b、c、d d、c、b、a b、a、c、d d、c、a、b2此日四地中白昼最短的是： abcd3关于这四地的叙述正确的是： a、b、c、d四地都位于北半球 a地一年有一次太阳直射 c地每年有半年极昼d地的极昼天数大于极夜天数太阳高度的日变化速度：正午太阳高度/半天的昼长。如例11题。例11，某地北京时间6月22日6时左右日出，13时太阳高度角达到最大约83。该地当
9、天上午太阳高度角达到36时，布宜诺斯艾利斯（西四区）的区时约为第3页A6月21日9时B6月21日21时 C6月22日9时 D6月22日21时解析：该地日出时北京时间为6时，此时太阳高度为0，北京时间为13时，当地太阳高度达到最大，约为83。由此可计算出太阳高度大约每小时升高约12。当日出3小时后，太阳高度达36，此时北京时间为9时左右。进而推断出位于西四区的布宜诺斯艾利斯的区时约为6月21日21时。 考点5，与房间采光的关系 一般情况下，正午太阳高度角越大，照射到房间里的面积越小，即夏季照射面积小，冬季照射面积大。北回归线以北的地区，太阳光线正午从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光线正午从北
10、窗射入；回归线之间的地区正午时既可能从南窗射入也可能从北窗射入。如例12题 例12，福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教师良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答1-2题。1.遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时A全球昼夜平分 B.北半球为夏季C.太阳直射20S D.南极圈以南区极昼2.济南某中学借鉴这一设计，若两地窗户大小性状相同，则应做的调整是安装高度不变，加长遮阳板安装高度不变，缩短遮阳板遮阳板长度不变，降低安装高度遮阳板长度不变，升高安装高度A. B. C. D.考点6.正午太阳高度角及其分布规律 （1）纬度变化：同一时刻，正午太阳高度角由太阳直
11、射点向南北两侧递减。 （2）季节变化：同一纬度，正午太阳高度角的大小随季节而变化。其变化规律有: 北回归线及其以北地区在北半球夏至日达最大值；南回归线及其以南地区在北半球冬至日达最大值；南北回归线之间的地区直射时达最大值。北回归线及其以北（南回归线及其以南），一年中有一个最大值和一个最小值，南北回归线之间（赤道除外），有一个最小值和两个最大值（90度）。赤道上有两个最大值（二分日90度）和两个最小值（二至日）。如下图：（3） 附属规律;北回归线及其以北（南回归线及其以南）, 夏至正午太阳高度比二分日高2326，冬至正午太阳高度比二分日低2326。如例13题第4页（4） ，切点（晨昏线的纬度最高
12、点或极昼，极夜的最边界）的正午太阳高度的一半等于太阳直射点的纬度。如下图：（5） 极点的太阳高度（正午太阳高度）等于太阳直射点的纬度。 （6）极圈与极点之间，一天中最大太阳高度（正午太阳高度）和最小太阳高度（子夜太阳高度）之和的一半等于等于太阳直射点的纬度。如下图第5页例13，图5中，当a,c值相差时，该地的纬度值为 AN B. N C. N D. N解析：第一步：根据图中夏至日正午太阳高度达一年中最大，而冬至日达一年中最小可判断出该地位于北回归线及其以北地区。第二步：c值可表示春分日与夏至日的正午太阳高度差值，即c为23.5，且图中a小于c，a为3.5，即该地区冬至日正午太阳高度为3.5。第
13、三步：结合正午太阳高度计算公式：H90纬度差，可计算出当地纬度为63N，故选B。考点7，正午太阳高度的年变化幅度：（如例14，15题）原理：南北纬度 2326- 6634夏至（最大）和冬至（最小）的 正午太阳高度相差2倍的黄赤交角（ 2326）。（与在一年中，集热板与地面夹角的变动幅度是相等的）极点上相差 1倍的黄赤交角（ 2326）。赤道上夏至和冬至的 正午太阳高度相差为零。（ 赤道上最大（二分日）和最小（冬至和夏至）相差 1倍的黄赤交角（ 2326）。 附属规律：南北回归线之间（除 2326和赤道）冬，夏至正午太阳高度差的一半，等于当地的纬度。南北回归线之间（除 2326和赤道）最大（直射时）和最小（冬至）相差：当地纬度数+ 1倍的黄赤交角（ 2326）。例14
