专题8日影规律及应用（学生版+教师版）--2022届高三地理《地球的运动》总复习讲义（重难点突破）

专题8 日影规律及应用 【学习目标】1．理解日影的形成原因。2．掌握日影的方向、长短及其时空变化规律。 3．运用日影规律解决实际问题。 【重点和难点】1．日影的方向、长短及其时空变化规律。2．运用日影规律解决实际问题。 【知识结构和课前预读】——独立思考，课前填写，落实基础 一、日影的形成 1. 日影的概念 物体的日影是太阳光线被阻挡后在物体另一侧形成的较阴暗区域。 2. 日影的形成条件与原因 1）形成条件：阳光较强烈（阴天的日影不明显或消失），物体不透明。 2）形成原因：阳光的直线传播。 3. 日影的意义 日影问题是“地球的运动”中“太阳高度角”知识的延伸及其在自然界中的直观表现。 由于太阳高度角和太阳入射光线方向的变化，导致物体日影的长短和方向随时间和地域而变化，因此，日影的方向、长短及其变化能反映太阳的方位、太阳高度的大小和变化以及太阳直射点的运动规律。 二、日影规律 1．日影的方向 1）一般地，日影出现的方向与太阳光线方向（即太阳方位）相反。 【注】极点的日影在任何时刻都朝南或北。在北极，日影也永远朝南；南极则相反。 两极日影与阳光方向相反（如太阳光线在180°经线上，则影子在0°经线上）。 2）正午时的日影方向取决于直射点的位置。在直射点以南的地区正午日影朝南，在直射点以北的地区正午日影朝北，在直射点上无日影。 3）一般地，上午的日影在西面（正西、西北或西南），下午的日影在东面（正东、东北或东南）。 【注】某地位于直射点的什么方向，其日影就朝向什么方向，且离直射点越近，其日 影越短。 2．日影的长短 如图所示，AB为一高为H的直杆，正午阳光 AC在地面上形成了长为L的日影BC，则影长 L＝H ctgα或L＝H tgβ（β＝90°－α）。 日影的长短与太阳高度呈反相关。太阳高度越小，日影越长；太阳高度越大，日影越短；直射时无日影。 3．日影的变化 由于地球不停地自转和公转，各地日影的方向和长短会产生日变化和年变化。 1）日影长短的日变化 太阳高度的日变化引起日影长短的日变化。除极点外，一天中日影长短的变化规律是：日出时最长→上午变短→正午时最短→下午变长→日落时最长。 【注】① 在一天内，除正午外，有两个影长相等的时刻（分别在午前和午后，距地方时12时的间隔相等），且与正午时的日影夹角相等。 ② 极昼区域外（不包括极夜区），日出和日落时，太阳光线与地平面平行，日影最长（趋向于无限长）；正午时，日影最短。极昼区域内（除极点外），子夜时日影最长，正午时日影最短。极昼区域内的极点，其太阳高度终日不变，其日影的长短无日变化。 ③ 正午的日影与日出和日落时的夹角相等（除直射外）。 2）日影方向的日变化和年变化 在二分日，全球各地太阳从正东方升起，正西方落下。因此，日出时日影朝西，日落时日影朝东（日出和日落时的日影在一直线上）。 在北半球的夏半年，全球各地（极昼区域除外）太阳从东北升起，西北方落下。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。 在北半球的冬半年，全球各地（极昼区域除外）太阳从东南升起，西南方落下。日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。 【注】① 一天内，日影的移动方向与太阳视运动方向相反，为自西向东。 ② 一天内，若日影的移动角度＞180°，则该日昼长＞12小时；若日影的移动角度＝180°，则该日昼长＝12小时；若日影的移动角度＜180°，则该日昼长＜12小时。 3）日影的纬度变化 除热带外，同在南半球或北半球，纬度越高的地区，日影越长。 4）正午日影的朝向及长短的年变化 北回归线以北的地区：太阳直射点终年在其以南，因此正午时的日影始终朝北；纬度越高，日影越长；6月22日达一年中最短，12月22日达一年中最长。 南回归线以南的地区：太阳直射点终年在其以北，因此正午时的日影始终朝南；纬度越高，日影越长；12月22日达一年中最短，6月22日达一年中最长。 南、北回归线之间的地区：因太阳直射点在两回归线之间来回移动，因此正午时的日影有时朝南、有时朝北，其长短由正午太阳高度确定，被直射时则无日影。 【注】日影规律记忆口诀：日照竖物阴影成, 阳光物影居两边。午前西面午后东, 正午南北影不见。日高影长反相关, 冬影长来夏影短。极点影子不一般, 朝向始终不变换。 三、日影图的类型 主要有原理图、示意图、日变化图（日影方向及影长日变化图、影长端点运动轨迹图等）、年变化图（日影方向及影长变化）等。 四、日影规律的应用 1．判定半球（或纬度）位置 根据各地在一年中正午日影的有无、朝向和长短及其变化，可判定出其所处的半球（或纬度）位置。 2．判定季节（或节气） 同一地点的不同季节，日影一般夏季较短，冬季较长。在北半球的温带和寒带地区，夏至日时日影最短，冬至日时最长。 3．计算有关地理量 如计算某地在某天的昼长（或夜长）、日出（或日落）