内容正文:
微专题2 太阳视运动与影子问题
[专题精讲]
1.太阳周日视运动
以北半球为例(极昼、极夜地区除外)。
(1)二分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升、正西落。太阳在天空中位置的变化为正东→东南→正南→西南→正西。
(2)北半球的夏半年,太阳直射点在北半球。太阳在天空中位置的变化为东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北。
(3)北半球的冬半年,太阳直射点在南半球。太阳在天空中位置的变化为东南→正南→西南。
2.日影朝向及长短变化规律
(1)日影朝向、长短与太阳位置的关系
①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空,则日影朝向东南。
②太阳高度越大,日影越短。一天中日影的变化规律是日出长—变短—正午最短—变长—日落长。
(2)正午日影朝向及长短变化
①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区,日影朝北;太阳直射点以南地区,日影朝南。
②正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。
③太阳直射点处,日影与物体本身重合。
④利用正午太阳高度计算垂直物体的正午日影的公式:影长=物体长度×cotH。(H为当地正午太阳高度)
(3)日出、日落的方向及日影朝向
①北半球春秋二分日,全球各地日出正东,日落正西。此时日出时日影朝西,日落时日影朝东。
②北半球夏半年,全球各地(极昼区除外)日出东北,日落西北。日出时日影朝向西南,日落时日影朝向东南。
③北半球冬半年,全球各地(极昼区域除外)日出东南,日落西南,日出时日影朝向西北,日落时日影朝向东北。
④从冬至日至夏至日,随着太阳直射点北移,太阳升起和落下的方向逐渐北移,日影朝向逐渐偏南;从夏至日至冬至日,太阳直射点南移,太阳的升落方向也逐渐南移,日影朝向逐渐偏北。
(4)极点的日影朝向
从北极点向任何方向都是向南,从南极点向任何方向都是向北,所以在北极点上影子永远朝向南,在南极点上影子永远朝向北。
[专题精练]
(2024·河南阶段练习)图1为世界某铁路段(35.2°N,118.5°W)的等高线地形图,图2为在该路段拍摄的照片。据此完成1~2题。
1.照片拍摄的朝向是( A )
A.东 B.南
C.西 D.北
2.假设照片拍摄时北京时间为2月1日8时,天气晴朗,此时太阳位于火车司机的( B )
A.右前方 B.左前方
C.右后方 D.左后方
解析:第1题,图中车厢在隧道上方,比火车头的海拔高,说明火车在下坡。据图1中等高线分布,可判断出下坡的行驶方向为朝西,因此只能向东朝隧道拍摄,才能拍摄到图2中的照片。第2题,照片拍摄时北京时间为2月1日8时,该地(35.2°N,118.5°W)属于西八区,此时西八区的区时应该是1月31日16时,16时太阳位于西南方向。据图1中的指向标,可判断铁道的走向为西北—东南,火车司机朝向西北驾驶,太阳在西南,因此此时太阳位于火车司机的左前方。
(2024·江西模拟)我国黄河流域古代劳动人民发明了世界上最早的时间测量工具——圭表,圭是平放的尺,表为直立的标杆,圭与表垂直且固定。古人通过测量当地正午的日影长度以定节令。合肥市某中学地理兴趣小组利用自制的圭表模型(如右图所示)在校园内观测一年内正午日影的变化。图中圭上的黑点表示二分二至日正午表影端点的位置。据此完成3~5题。
3.古代劳动人民利用圭表测量正午日影时,表影位于表的( D )
A.正东方 B.正西方
C.正南方 D.正北方
4.该兴趣小组测得表影端点位于M位置时,此时的节气是( D )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
5.古代劳动人民利用圭表可以( D )
①辨识方向 ②判断节气 ③确定正午时间 ④判断天气
A.①②④ B.①③④
C.②③④ D.①②③
解析:第3题,根据所学知识可知,我国黄河流域位于北回归线以北地区,正午太阳位于正南方,因此表影应位于表的正北方。第4题,由图可知,M位置距离表最远,因此是一年中影子最长的时候,而正午太阳高度越小,影子则越长。根据所学知识可知,一年中北回归线以北地区,夏至日正午太阳高度最大,春、秋分日相等,冬至日正午太阳高度最小。第5题,根据材料可知,古人通过测量当地正午的日影长度以定节令,而圭表的使用原理就是根据影子长度确定二分二至日,因此②正确。一天之内太阳东升西落,影子的位置也会随太阳的位置变化而变化,因此可用来辨识方向,①正确。根据圭表的原理,北回归线以北地区正午时太阳位置在正南方,影子在正北方,因此可通过影子的位置判断正午时间,③正确。
(2024·山东青岛·一模)下图示意某地6月22日太阳周日视运动。据此完成下面小题。
6.代表正北方方位的是( A )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
7.该地可能位于( B )
A.阿特格尔(20.5°N,85.6°E)
B.弗朗卡(20.5°S,47.4°W)
C.康奥斯(67.5°N,22.7°E)
D.斯科特岛(67.5°S,180°)
解析:第6题,结合材料信息可知,该地为6月22日太阳周日视运动,太阳直射北回归线,此时全球除极昼极夜范围外地区,日出东北,日落西北。因此可以推测甲为正北,乙为正东,丙为正南,丁为正西。A正确,排除BCD。故选A。第7题,结合上题可知,甲为正北,太阳视运动轨迹全天偏北,因此该地位于北回归线以南地区,同时该地正午太阳高度为46°,根据正午太阳高度计算公式H=90°-纬度差(当地纬度与太阳直射点的差值)计算可得,该地纬度约为20.5°S,B符合题意,排除ACD。故选B。
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