内容正文:
地理 选择性必修1 [XJ]
第二课时 地球的公转(二)
向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间,其花盘与叶子在白天追随着太阳从东转向西。借由这一现象产生了向日葵住宅的设计灵感——建筑追随太阳的转动以获得更多的清洁能源,房顶的光伏板智能化调节与地面的夹角,保证光伏板始终和太阳光线相垂直。这个面向未来的理念最终成就了世界上第一座正能源建筑(右图所示,位于北半球),其产生的可再生能源五倍于该建筑的所需能耗。这开启了正能源建筑的发展与实践,具有里程碑的意义。推测图中“向日葵”房屋旋转角度最大的日期。
提示 6月22日。
结合实例,说明地球运动的地理意义。
学业质量标准
正午太阳高度的变化
昼夜长短的变化
水平1
认识太阳高度及正午太阳高度的含义。(综合思维)
分析昼夜长短变化的原因。(综合思维)
水平2
分析正午太阳高度的时空分布规律。(区域认知)
归纳昼夜长短的时空分布规律。(综合思维)
水平3
归纳正午太阳高度的变化规律。(综合思维)
根据地理资料,能够比较和计算昼夜长短。(综合思维)
水平4
根据图文资料,分析太阳高度在生产、生活中的应用。(地理实践力)
联系实际,分析昼夜长短变化对人们生产生活的影响。(地理实践力)
一 正午太阳高度的变化
1.太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角,简称太阳高度。一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。
2.正午太阳高度的纬度变化规律:正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
3.正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南北极点
1.判断正误。
(1)同一纬线上在同一天正午太阳高度相同。(√)
(2)太阳直射点的太阳高度为90°。(√)
2.春分日,下列城市正午太阳高度最大的是( )
A.开罗(约31°N) B.伦敦(约51°N)
C.里约热内卢(约23°S) D.新加坡(约1°N)
答案 D
解析 春分日,太阳直射赤道,正午太阳高度由赤道向南北两侧递减,越靠近赤道的地区,正午太阳高度越大。
3.从改善住宅采光条件考虑,我国南北方楼间距有何差异?
提示 由于北方地区的正午太阳高度相对南方地区较小,为使楼房底层获得较好的采光,北方楼间距一般应大于南方。
二 昼夜长短的变化
1.判断依据:若昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之,则昼短夜长;若昼弧等于夜弧,则昼夜等长。
2.变化规律
时间
变化特点
重要节气
北半球夏半年
北半球各纬度昼长夜短。纬度越高,昼越长,夜越短;北极四周,出现极昼现象
图一为夏至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值,极昼范围也达到最大
北半球冬半年
北半球各纬度昼短夜长。纬度越高,昼越短,夜越长;北极四周,出现极夜现象
图三为冬至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,极夜范围也达到最大
春、秋分日
图二代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后,全球各地昼夜等长
1.判断正误。
(1)全球昼夜等长的地区只有赤道。(×)
(2)太阳直射的地区一定昼最长夜最短。(×)
2.6月22日,下列城市白昼最长的是( )
A.北京(约40°N) B.上海(约31°N)
C.哈尔滨(约45°N) D.广州(约23°N)
答案 C
解析 6月22日,太阳直射北回归线,北半球越往北白昼越长。
3.太阳直射点所在半球与昼夜长短有什么关系?
提示 太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
正午太阳高度的变化
材料一 有一家太阳能热水器厂家宣传自己的太阳能热水器设计采用的是黄金角度,安装后可以大大提高太阳能的利用效率。小亮的父母听了广告宣传便购买安装了一台,小亮却说这个太阳能热水器厂家的广告有夸大宣传的嫌疑。
材料二 如图为太阳能热水器工作原理图。
据此探究下列问题:
(1)分析影响太阳能安装角度的主要因素。
(2)你认同小亮的说法吗?请说明理由。
(3)请给太阳能热水器生产厂家在设计上提出合理化的建议。
[成果展示] (1)当地太阳高度是影响太阳能安装角度的主要因素。
(2)小亮说得很有道理。要保证太阳能热水器的集热效率,就要使集热板与正午太阳光线垂直,也就是集热板的倾角与正午太阳高度互余(如图)。
因正午太阳高度H随季节、纬度而变化,所以热水器的安装倾角也不是固定的。
(3)为提高太阳能热水器的热能利用效率,厂家可设计一种能调节太阳能集热板倾角的支架,根据季节的变化做出适当调整,尽量使集热板与正午太阳光线垂直。
1.太阳高度和正午太阳高度的联系
2.正午太阳高度的变化规律
(1)纬度变化
从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。
(2)季节变化
〉〉特别提醒 ①同线相等规律:同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律:以直射点所在纬线为对称轴,南北对称的两条纬线,正午太阳高度相等。
(3)年变化
回归线之间
正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值,一个最小值(南半球出现在6月22日前后,北半球出现在12月22日前后)
回归线上
正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值
回归线至极点之间
正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值
(4)变化幅度
①赤道地区和南、北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为23.5°。
②0°到南、北纬23.5°之间的地区(或热带地区),年正午太阳高度最大差值范围为23.5°到47°。
③南、北纬23.5°到南、北纬66.5°之间的地区(或南北温带),年正午太阳高度最大差值均为47°。
④南、北纬66.5°至极点之间的地区(或南北寒带),年正午太阳高度最大差值范围为47°到23.5°。
3.正午太阳高度的计算
公式:H=90°-两点纬度差
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。
右图为北半球某学生于夏至日正午时分在路边拍摄的太阳能发电的外接装置实物图,该学生测得此时光伏接收面板与地面的夹角约为30°。该装置能够通过自动控制器使光伏接收面板与太阳光线保持垂直。据此完成(1)~(2)题。
(1)该学生算出了该地的纬度大致为( )
A.6.5°N B.23.5°N
C.36.5°N D.53.5°N
(2)该日后的一个月内图示地区正午太阳高度的变化为( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
[科学思维] 正午太阳高度的变化与计算
类题透析
思路点拨
正午太阳高度的计算
正午太阳高度=90°-纬度差
夏至日,太阳直射北回归线;光伏接收面板与地面的夹角约为30°,且该光伏接收面板与太阳光线垂直,则该日图示地区的正午太阳高度约为60°,计算出该地纬度约为53.5°N
正午太阳高度的变化
夏至日,北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值
该日为夏至日,图示地区正午太阳高度最大,该日后的一个月内,正午太阳高度逐渐变小
[答案] (1)D (2)B
昼夜长短的变化
天安门广场国旗的升降时间,是根据北京的日出日落时间确定的。日期不同,国旗的升降时间也有所差异。每年1月11日至6月6日,升旗由早晨7时36分逐渐提前到凌晨4时46分,平均每天依次提前约1分钟;6月22日至12月30日,升旗时间由4时46分逐渐推迟到7时36分,平均每天推迟约52秒钟;12月31日到次年1月10日与6月7日到6月21日,每天的升旗时间分别为恒定的7时36分与4时46分。国旗的降旗时间同样分为逐渐推迟和逐渐提前的两个时段。遇到阴天、雨天和雪天,升旗和降旗的时间与前一天相同。
据此探究下列问题:
(1)每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日两个时段,北京的昼长如何变化?
(2)天安门广场升国旗的时间随不同季节调整的原因是什么?
(3)从游览时间上看,我们中学生去北京旅游,应选择暑假去,还是寒假去?为什么?
[成果展示] (1)每年1月11日至6月6日北京的昼长逐渐变长;每年6月22日至12月30日北京的昼长先是逐渐变短,到12月22日昼长最短,12月22日到12月30日昼长变长。
(2)升旗时间是由日出时间确定的,日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转,北京的昼长是随季节有规律变化的。
(3)最好选择暑假去,因为此时为夏季,白天时间长,游览时间充足。
1.昼夜长短变化规律
(1)昼夜长短分布——看“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示:
(2)昼夜长短变化——看“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球就昼变长夜变短;且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如下图所示:
(3)昼夜长短的季节变化(北半球)
(4)昼夜长短的纬度变化
2.昼夜长短与日出、日落方位的判定
直射点位置
日出方位及时间
日落方位及时间
昼夜长短
北半球
全球除极昼极夜区,其他地点日出东北(北半球早于6时)
全球除极昼极夜区,其他地点日落西北(北半球晚于18时)
北半球昼长夜短;南半球昼短夜长
赤道
正东(6时日出)
正西(18时日落)
昼夜等长
南半球
全球除极昼极夜区,其他地点日出东南(北半球晚于6时)
全球除极昼极夜区,其他地点日落西南(北半球早于18时)
北半球昼短夜长;南半球昼长夜短
注:北半球刚出现极昼的地方,日出正北,日落正北;南半球刚出现极昼的地方,日出正南,日落正南。
3.昼夜长短的计算
下图为北半球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图。据此完成(1)~(3)题。
(1)四地中位于南半球的是( )
A.甲、乙 B.乙、丙
C.丙、丁 D.甲、丁
(2)图中乙和丁的周长相等,但昼弧和夜弧的长度相反,则两地( )
A.处于同一纬线 B.处于同一半球
C.日出、日落的地方时相同 D.昼夜长短相反
(3)下列关于四地的叙述,正确的是( )
A.甲位于南极圈 B.乙可能位于赤道
C.丁不可能位于赤道 D.丙位于回归线
[科学思维] 昼夜长短的分析思路
类题透析
思路点拨
昼夜长短的时间分布规律
太阳直射点位于哪个半球,哪个半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长,该半球极圈内出现极昼现象。赤道上总是昼夜平分
北半球冬至日时,太阳直射南回归线,南半球昼长夜短,南极圈及其以南有极昼现象。甲为极夜,应位于北极圈内;乙地昼长夜短,应位于南半球;丙地有极昼现象,应位于南极圈内;丁地昼短夜长,应位于北半球
昼夜长短的空间分布规律
南北半球纬度数相同的地区,一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长
乙、丁的周长相等但昼夜长短不同,说明两地的纬度相同,但不在同一半球。纬度相同、半球不同的两地昼夜长短正好相反,日出、日落地方时不同
[答案] (1)B (2)D (3)C
人地协调观——正午太阳高度与生活
住宅的日照标准,即根据各地区的气候条件和居住卫生要求确定的向阳房间在规定日获得的日照量,是编制居住区规划时确定房屋间距的主要依据。由于各地正午太阳高度不同,想要获得规定的日照量,各地居住区房屋间距需做出相应调整。正午太阳高度在生活中的应用还有哪些?
正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照,房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度。
(5)确定楼距、楼高
为了更好地保证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,则最小楼间距L为:L=h·cotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α+h=90°。太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差(当地纬度和太阳直射纬度的差值)(如图)。
(2024·浙江宁波高二月考)山东济南(约36.5°N)的小明家准备在某楼盘买房,楼是东西延伸的;两栋楼的楼高和楼间距均是54米,楼层高3米,楼层越高,单价越高。据此完成1~2题。
1.小明的爷爷不希望紧靠公路,又担心冬季正午室内晒不到太阳,还想尽量买得便宜一些,综合以上因素考虑,小明家最好买二栋的( )
A.7楼 B.10楼
C.12楼 D.15楼
答案 B
解析 根据材料并结合所学知识可知,冬至时山东济南的正午太阳高度为90°-(36.5°+23.5°)=30°,两栋楼楼间距为54米,楼高为54米,通过计算,从楼顶往下未被一栋楼影遮挡的部分为54÷cot30°≈54÷1.732≈31米,所以冬至日北侧楼层约23米以上正午都有阳光照射,每层楼高3米,所以8层以上的楼层冬日正午室内能充分得到太阳光。根据材料信息“楼层越高,单价越高”,所以B项正确。
2.二栋一楼住户人家的采光是最差的,大约从10月20日开始就无阳光照射,那么一年中大概有多长时间的中午是阳光无法照射进来的( )
A.4个月 B.3个月
C.2个月 D.1个月
答案 A
解析 根据题干可知,大约从10月20日开始就无阳光照射,也就是正午太阳高度比10月20日小的时候无阳光照射,正午太阳高度与10月20日相同的日期为2月23日前后,即10月20日至2月23日前后正午太阳高度小于10月20日时的正午太阳高度,所以一年中大概有4个月的中午是阳光无法照射进来的。故选A项。
[教材第15~16页活动]
思路点拨 1.
2.H=arctan(b/a)
3.(1)太阳光线为平行光线。下面图一h=φ-δ,图二h=φ+δ。H=90°-h
(2)
地点
纬度
正午太阳高度
夏至日
春分日、秋分日
冬至日
北京
约40°N
73.5°
50°
26.5°
海口
约20°N
86.5°
70°
46.5°
(3)略。
[教材第17页活动]
思路点拨 1.全球各地昼夜等长,都有昼夜交替现象。
2.有,在南北极圈及其以内没有昼夜交替现象,会出现极昼(极夜)现象。
3.
太阳直射的纬度
白昼消失的地区
黑夜消失的地区
简要说明
北回归线
南极圈
及其以南
北极圈
及其以北
出现极
昼极夜
南回归线
北极圈
及其以北
南极圈
及其以南
出现极
昼极夜
[教材第18页活动]
思路点拨 1.(1)
(2)二分日,太阳直射赤道时,全球昼夜平分;夏至日,北半球昼长于夜,纬度越高,昼越长,北极圈及其以内发生极昼,南半球夜长于昼,纬度越高,夜越长,南极圈及其以内发生极夜;冬至日,南半球昼长于夜,纬度越高,昼越长,南极圈及其以内发生极昼,北半球夜长于昼,纬度越高,夜越长,北极圈及其以内发生极夜。
2.丹霞:因为不同的季节,昼长不同,日出日落时间不同。
经纬:就地方时来说,赤道各地日出、日落时刻每天一样,6:00日出,18:00日落。
[教材第20页活动]
思路点拨 1.(1)太阳直射点的移动。
(2)主要与太阳直射点的位置有关。近日点时,太阳直射南半球,北半球为冬季;远日点时,太阳直射北半球,北半球为夏季。
2.(1)地球自转方向见下图。
晨昏线移动方向与地球自转方向相反,为自东向西,角速度为15°/时。
(2)P1、P2、Q点位置见下图;P1地方时为12时,P2地方时为24(0)时。晨昏线(圈)与太阳光线垂直。晨昏线(圈)上太阳高度为0°。
(3)P1、P2纬度位置变化范围为66.5°~90°,Q点纬度位置变化范围为23.5°N~23.5°S,P1、P2纬度值与Q点纬度值互余。
3.神庙大门朝向一个方位,一年中有两天太阳直射在南北回归线之间(不包括南北回归线)的同一纬线上,故一年中有两天清晨太阳的入射方向是一致的,并从神庙大门射入。
[基础巩固练]
(2024·福建永春一中高二开学考)右图示意同一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况。据此完成1~2题。
1.四个地点中,纬度数值相同的地点是( )
A.甲、乙 B.丙、丁
C.甲、丁 D.乙、丁
答案 C
解析 由图可知,四个地点在同一天的昼长,甲地为18小时、乙地约为14小时、丙地为12小时、丁地为6小时,由此可以计算出甲、乙、丙、丁四地的夜长分别为6小时、约10小时、12小时、18小时。结合所学知识可知,半球不同但纬度数相同的两点,昼夜情况相反(一地的昼长等于另一地的夜长),甲地的昼长等于丁地的夜长,所以纬度数值相同的是甲、丁两地,C项正确。
2.图中丁地的日落时刻是( )
A.6时 B.15时
C.17时 D.21时
答案 B
解析 读图可知,丁地的昼长为6小时,根据所学知识可知,任何地点的昼长=上午时长+下午时长,且上午和下午以正午12:00为分界,故丁地上午和下午各3个小时,日落时间=正午时间+下午时长=12+3=15时,B项正确。
(2024·黑龙江恒昌中学高二期中)下图是P地正午太阳高度年变化图。读图,完成3~4题。
3.P地的纬度是( )
A.23.5°N B.23.5°S
C.20°N D.20°S
答案 D
解析 由图可知,该地区正午太阳高度有两次为90°,说明该地一年有两次太阳直射,可以确定该地区位于南北回归线之间,A、B两项错误;又因为6月22日为其一年中正午太阳高度最小的时刻,由此可知该地区位于南半球,C项错误;M这一天应当为冬至日,太阳直射南回归线,P地正午太阳高度为86°34′,根据正午太阳高度=90°-|当地纬度±太阳直射点的纬度|,可以计算出P地的纬度是20°S,D项正确。
4.M这一天( )
A.南半球各地的正午太阳高度均达到最大值
B.南极圈及其以南地区出现极昼现象
C.P地日出东北、日落西北
D.地球公转速度很慢
答案 B
解析 根据上题可知,M这一天为冬至日,南回归线及其以南正午太阳高度达到最大值,A项错误;南极圈及其以南地区出现极昼现象,北极圈及其以北出现极夜现象,B项正确;太阳直射点在南半球,全球除极昼极夜地区之外,太阳从东南升起,西南落下,C项错误;地球公转速度在1月初近日点最快,此时接近近日点,公转速度较快,D项错误。
5.(2024·陕西蒲城中学高二开学考)读图(阴影部分表示黑夜),完成下列要求。
(1)该图表示________月________日,节气是________日。
(2)此时,太阳直射在________(纬线)。
(3)图中A、B、C、D各地的夜长最长的是________。此时,西安市的昼夜长短情况是________。此日后,北半球的昼夜长短变化情况是________________。
(4)图中D点昼长为________小时,A点夜长为________小时,C点昼长为________小时。
(5)这一天,正午太阳高度最大的城市是( )
A.北京 B.沈阳 C.广州 D.上海
答案 (1)6 22 夏至
(2)北回归线/23.5°N
(3)C 昼长夜短 昼渐短,夜渐长
(4)12 8 4 (5)C
解析 第(1)题,根据图中信息,北极圈及其以北地区为极昼,所以图示为6月22日的光照图,节气为夏至日。第(2)题,根据上题分析,图示为夏至日,所以太阳直射在北回归线(23.5°N)。第(3)题,根据前面分析,图示为夏至日,北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长,南半球昼短夜长,纬度越高,昼越短夜越长,所以图中A、B、C、D各地的夜长最长的是C。此时,太阳直射北回归线,位于北半球的西安市昼长夜短。此日后,太阳直射点向南移,北半球的昼渐短,夜渐长。第(4)题,根据图中信息,D点在赤道上,昼长为12小时;A点所在纬线与晨线的交点为4时,说明A点4时日出,所以A点的夜长为8小时;C点所在纬线与晨线的交点为10时,说明C点10时日出,所以C点的昼长为4小时。第(5)题,根据前面分析,这一天为夏至日,太阳直射北回归线,正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减,广州与北回归线的纬度差最小,所以广州这一天正午太阳高度最大,C项正确。
[综合提升练]
(2024·四川成都列五中学高二月考)菊花是一种短日照花卉,其开花期对日照时长非常敏感。某品种菊花当日照时长低于10小时30分才进入开花期。下表所示为武汉市不同日期的日出、日落时间(北京时间)。据此完成1~2题。
日期
日出时间
日落时间
3月1日
6:48
18:21
6月1日
5:21
19:20
9月1日
6:00
18:46
12月1日
7:03
17:21
1.在自然状态下,该品种菊花在武汉市进入开花期的时间可能是( )
A.3月 B.5月
C.8月 D.12月
答案 D
解析 利用表中日落时间减去日出时间计算出四个日期的昼长,分别是11时33分、13时59分、12时46分、10时18分,前三个日期的昼长都大于10小时30分,而12月1日的昼长为10时18分,满足了菊花开花的日照需求。故选D项。
2.仅考虑光照,该品种菊花在下列四个城市中进入开花期的时间从早到晚依次是( )
A.石家庄、武汉、郑州、长沙
B.石家庄、郑州、武汉、长沙
C.长沙、武汉、郑州、石家庄
D.郑州、石家庄、武汉、长沙
答案 B
解析 根据材料“当日照时长低于10小时30分才进入开花期”可知,此时北半球昼短夜长,纬度越高昼越短,所以纬度较高的地方菊花开花期较早,纬度低的地方较晚。四个城市中,纬度由高到低依次是石家庄、郑州、武汉、长沙。故选B项。
北京(约40°N)某中学地理学习小组发现正午日影长与二十四节气具有一定的相关性,以此制作了简易的二十四节气测量仪。读图,完成3~5题。
3.该测量仪的原理是( )
A.地方时的形成
B.正午太阳高度变化
C.地球公转速度变化
D.地球自转速度变化
答案 B
解析 由材料可知,简易的二十四节气测量仪主要是利用正午影长的变化进行节气推算,故B项正确。
4.如果将测量仪放在哈尔滨测日影,需要改进的是( )
A.增加竹竿的长度
B.改变竹竿与皮尺的角度
C.增加皮尺的长度
D.改变竹竿与皮尺的方位
答案 C
解析 哈尔滨与北京均位于北回归线以北,且纬度高于北京,因此哈尔滨的正午影长始终大于北京。在不改变竹竿长度的前提下应该增加皮尺的长度,故C项正确;若皮尺长度不变,则要减小竹竿长度,A项错误;正午两地日影均朝正北方向,测量方位应保持不变,D项错误;若改变皮尺与竹竿的夹角会影响测量的准确性,也会导致皮尺长度的相应变化,B项错误。
5.如果乙为二分日光照图,则北京该日正午( )
A.竿长与影长相等 B.竿长小于影长
C.竿长大于影长 D.影长逐日变长
答案 C
解析 由正午太阳高度的计算公式可知,北京二分日正午太阳高度为50°,因此竿长大于影长,故C项正确。
6.阅读图文材料,完成下列要求。
下图是甲地二分二至日太阳视运动(观测者观测到的太阳运动)轨迹,图中时刻均为北京时间。
(1)据图判断甲地的地理坐标为________________。
(2)冬至日,日出时甲地竿影朝向为________,日落方位为________;夏至日,甲地日出方位为________,日落时竿影朝向为________。
(3)甲地白昼最长时,该日的昼长为________小时,正午太阳高度为________;甲地白昼最短时,该日的昼长为________小时,正午太阳高度为________。
(4)当甲地正午太阳高度为60°时,该日太阳直射点的纬度为________。此日,乙地与甲地同时迎来日出,比甲地先迎来日落,则乙地位于甲地的________方向。
(5)若黄赤交角为25°,夏至日甲地正午太阳高度变为________,昼长比当前________(“长”或“短”)。
答案 (1)(40°N,120°E) (2)西北 西南 东北 东南 (3)15 73.5° 9 26.5°
(4)10°N 东南 (5)75° 长
解析 第(1)题,读图可知,春(秋)分日,该地正午太阳高度为50°,春(秋)分日太阳直射点位于赤道,根据正午太阳高度计算公式计算可知,甲地纬度为40°N;春(秋)分日全球昼夜等长,日出的地方时为6:00,日落的地方时为18:00,图中时刻均为北京时间(120°E经线的地方时)。故甲地的地理坐标为(40°N,120°E)。第(2)题,甲地冬至日,日出东南,日落西南;夏至日,日出东北,日落西北;竿影朝向与太阳方位相反。第(3)题,读图,根据日出、日落时间计算昼长,读图即可判断正午太阳高度。第(4)题,甲地纬度为40°N,利用正午太阳高度计算公式计算可知,该日太阳直射点的纬度为10°N;乙地与甲地同时迎来日出,说明二者均位于晨线上;太阳直射点纬度为10°N,晨昏线呈西北—东南向;乙地比甲地先迎来日落,说明乙地昼长比甲地短,则乙地位置偏南,因此乙地位于甲地的东南方向。第(5)题,回归线度数与黄赤交角度数相等,夏至日太阳直射北回归线,若黄赤交角为25°,夏至日甲地正午太阳高度为75°;黄赤交角变大,则晨昏线与地轴的夹角变大,甲地在夏至日的白昼更长。
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