内容正文:
聚焦核心素养(三)
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素养1 人地协调观
地球运动与生活
遮阳棚具有全面的遮阳功能,能够彻底阻挡紫外线的辐射,降低室内温度,减少空调负荷,具有节能效果,从节省能源以及环境保护角度考虑,意义非常重大;在遮挡炎炎夏日的同时,能够使强烈的阳光以漫射光的形式反射入室内,使室内光线明亮而不眩目,并且不影响从室内看窗外景观,将人们的生活空间从室内延伸到室外,创造出
了新的居住空间;其遮阳布所具有的特殊防紫外线功能,不仅使人体皮肤免受紫外线的侵袭,而且大大延长了室内装修和家具的使用寿命,遮阳棚有着丰富多彩的遮布花型、颜色,用户可根据需要选择。
1.地球运动与生活
遮阳棚顶端与地平线的夹角和太阳高度角互余。即同一地点夹角越小,太阳高度角越大;早晨夹角大(遮阳棚倾斜幅度大),正午夹角最小;低纬度太阳高度角大,遮阳棚倾斜角度小,高纬度太阳高度角小,遮阳棚倾斜角度大。
2.昼夜长短影响作息时间
夏季白昼长,日出较早,日落较晚,上班、上学时间早,下班、放学时间晚;冬季白昼短,日出较晚,日落较早,上班、上学时间晚,下班、放学时间早。
3.正午太阳高度与楼间距(以北半球为例)
楼间距取决于楼高和冬至日正午太阳高度。修建楼房的基本要求是底层住户在冬至日正午时可获得阳光照射。根据冬至日正午太阳高度和楼高可计算楼间距。
4.坐车位置的选择
冬季时可选择有阳光照射的一侧坐车,夏季时可选择避开阳光照射的一侧坐车。根据太阳方位、乘车时间、行驶方向选择合理的位置。上午太阳位置偏东,下午太阳位置偏西,正午时太阳偏南(或北)。
5.升旗时间的选择
天安门广场升国旗做到与日出同步。因而夏至日升国旗时间最早,冬至日升国旗时间最晚。
(2021·河北高考)家住某城(36.5°N,116°E)的小明,秋分时节搬进了新楼房,站在书房2.6米高的落地窗前,远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。据此完成1~2题。
1.从入住到次年春分,书房的日采光时间变化趋势是( )
A.一直增加 B.先增后减
C.一直减少 D.先减后增
答案 D
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解析 据材料可知,此地为(36.5°N,116°E),秋分时入住到次年春分,为北半球的冬半年,当地的昼短夜长,太阳直射点先向南移动再向北移动,该地昼长先变短再变长。根据图示信息,可知该书房窗子朝向正南,冬半年日出日落方位偏南,所以整个白天都有采光,则书房的采光时间随着昼长的变化而变化,先减后增,在冬至日达到最小值,D项正确。
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2.冬至日天气晴朗,小明在书房于北京时间( )
A.6:30看到当日第一缕阳光
B.9:30沐浴着阳光伏案读书
C.12:30估算阳光进深2.6米
D.15:30看到阳光照到书柜上
答案 D
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解析 该城市位于(36.5°N,116°E),春秋分该地地方时6时日出,北京时间大约是6:16日出,因此“6:30看到当日第一缕阳光”在冬至日不太可能,A项错误;9:30时,太阳位于东南方位,书房接近正方形,书桌在书房对角线的东北一侧,位于窗子的正北方位,阳光受东南0.5米的墙的遮挡照射不到书桌,B项错误;冬至日时,正午太阳高度=90°-(36.5°+23.5°)=30°,落地窗高为2.6米,且北京时间12:30,当地时间接近12:14,太阳斜射,阳光进深应该大于2.6米,C项错误;15:30时,当地时间接近15:14,太阳斜射,位于西南方位,日影朝向东北方位,书柜位于落地窗的东北方位,阳光正好照射到书柜上,D项正确。
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素养2 综合思维
我国古代计时的方法
日晷本义是指日影,是利用太阳的位置来测量时间的一种设备,主要由一根投射太阳阴影的指针、承受指针投影的投影面(即晷面)和晷面上的刻度线组成。最常见的设计,也就是最普通的,就是所谓的庭园日晷,让日影投射在一个标有时刻的平面上,当太阳移动时,影子所指示的时间也将跟着变动。其实,日晷可以设计在任何物体的表面上,让固定的指针产生阴影来测量时间。因此,日晷有许多种不同的形式:如地平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷以及卯酉式日晷等。
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日晷计时
在一天中,被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着:
第一是影子的长短在改变。第二是影子的方向在改变。根据影子方位计时,随着时间的推移,晷针的影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。
早晨,影子投向盘面西端的卯时附近;当太阳位于正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的正午时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。
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日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,通常由铜制的指针、与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是,将指针朝向北极星固定,通过观察指针投影在石盘上的刻度来判断时间。下图为我国某地某日日晷影像