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阶段提升课
思维导图
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高考命题研究1 太阳视运动
太阳视运动是重要的天文学与地理学交汇的知识点,涉及地球自转的方向、速度、太阳直射点的移动规律以及这些规律如何影响全球不同地区的昼夜长短、太阳高度角等知识,常成为检验学生空间想象能力、地球运动规律理解以及时间空间综合分析能力的试金石。高考地理对太阳视运动的命题视角是多元化的,考查的频率较高,以选择题为主,通过提供具体的日期、地点、太阳高度角、太阳方位等信息,判断某地的地理位置、日出日落方向、昼夜长短变化或正午太阳高度等,备考时要引起重视。
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命题视角1 太阳视运动的基本规律
【典例1】(2023·海南等级考)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图,当日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成(1)(2)题。
(1)观测当日( )
A.甲地昼长夜短 B.乙地昼短夜长
C.甲地昼长大于乙地 D.甲、乙两地昼夜等长
(2)甲地位于乙地( )
A.东南 B.西南 C.东北 D.西北
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【解题模型】
设问
解读 (1)两地观测的日期相同,可根据太阳视运动规律,判断日期,推断太阳直射点的位置;
(2)根据正午太阳方位、高度角,判断南北方向;结合日出、正午地方时,判断经度。
思考
路径 (1)甲地影子有什么变化规律?→甲地太阳从正东升起,正西落下,昼夜平分→甲地正午日影
朝北,说明太阳直射点没有直射甲地→该日为春秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜平分,甲、
乙两地昼夜等长。
(2)甲、乙两地的正午太阳高度有什么不同?怎样根据地方时推算地理经度?甲、乙两地该
日正午日影均朝北→两地位于北半球→甲地当日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长
度相等,其正午太阳高度为45°;乙地正午太阳高度为30°→甲地纬度更低,位于乙地偏南方。
春秋分日,全球昼夜平分→地方时6时日出,18时日落→甲地北京时间5:40日影朝正西,正值
日出→甲地位于125°E;乙地日影朝正北方向时为正午12:00,对应北京时间12:20→乙地位
于115°E→甲地位于乙地偏东方。综上所述,甲地位于乙地的东南方。
【尝试作答】(1) D ,(2) A 。
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【拓展提升】
太阳视运动
1.基本概念:由于地球的自转,位于地球上的人觉得太阳每天都是从东方升起,又在西方落下,从而认为是太阳绕地球的运动。但是,太阳视运动只是人的一种观测表示,也就是说以观测者为参考系(假定观测者保持相对静止),那么就是太阳相对于观测者是运动的。
2.变化原因: 黄赤交角的存在,使地球在公转运动中造成太阳直射点的南北移动,进而导致地面观察者眼中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。
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3.变化规律:
(1)未出现极昼或极夜现象的地区。
回归线到赤道之间的地区,正午时刻的太阳方位需要分情况看:如果观察地点位于直射点以南,其正午太阳在正北方;如果观察地点位于直射点以北,其正午太阳在正南方。
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(2)出现极昼的地区。
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【跟踪训练】
(2022·浙江6月选考)我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,下图为该曲线示意图。完成(1)(2)题。
(1)符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段是( )
A.甲至乙 B.乙至丙
C.丙至丁 D.丁至戊
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(2)丙日,对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是( )
A.① B.② C.③ D.④
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【解析】(1)选D,(2)选C。第(1)题,根据所学知识可知,北极星光线与地面的夹角为当地的纬度,且北极星位于正北方向,冬至日我国各地正午太阳位于正南方向且高度最小,故冬至日北极星光线与正午太阳光线的夹角α最大,甲、戊为冬至日;只有春分日和秋分日正午太阳高度相同,北极星光线与正午太阳光线的夹角α相同,乙为春分日,丁为秋分日;夏至日北极星光线与正午太阳光线的夹角α最小,故丙为夏至日。北半球符合“昼变短,夜比昼长”的是秋分日到冬至日,应是图中的丁至戊。第(2)题,根据上题分析可知,丙为夏至日,太阳直射点位于北回归线。①图中由北极星高度判断该地位于20°N,此时20°N的正午太阳高度应该是86.5°;②图,北极星光线与地面的夹角为58°,当地纬度为58°N,我国最北端纬度位置约为53°N;③图判断该地纬度是36°N,夏至日正午太阳高度77.5°;④图判断该地纬度是30°N,夏至日正午太阳高度83.5°,图中正午太阳高度是60°。
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命题视角2 日出日落方位的应用
【典例2】(2024·浙江1月选考)我国K、Q两地中学生进行日出方位观测,下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图,阴影部分为杆影变化的范围,张角两边分别为甲、乙日的杆影(测量时间为北京时间)。完成(1)(2)题。
(1)K地位于Q地的( )
A.东北 B.东南 C.西南 D.西北
(2)K、Q两地相比( )
A.甲日日落地方时,K地比Q地大
B.甲日晨线与经线夹角,K地比Q地大
C.乙日白昼的时间,K地比Q地长
D.乙日正午太阳高度角,K地比Q地小
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【解题模型】
设问
解读 (1)根据杆影长短及变化幅度判断南北方向,根据日出的时间判断东西方向。
(2)比较日出时间、杆影变化推断昼夜长短、正午太阳高度变化。
思考
路径 (1)如何根据影长及变化判断日出方位?→甲、乙两日K地日出变化时间为1小时56分,Q
地日出变化时间为3小时14分→Q地昼长年变化幅度大于K地→Q纬度位置更高→两地
都位于北半球,Q更靠北,K更靠南;甲日日出早,为夏至日;乙日日出晚,为冬至日→K地冬
至日和夏至日日出关于北京时间(120°E经线地方时)6时18分对称→K地经度为115.5°E;
同理,Q地经度约为127°E→K地位于Q地的西南。
(2)日影变化与日出地方时早晚有什么关系?→甲日日出地方时更早,甲日应为夏至日
→Q纬度位置更高,日落地方时Q地更大;乙日为冬至日→Q纬度位置更高,昼长更短;纬度
位置更低的K地太阳高度角更大。
【尝试作答】(1) C ,(2) C 。
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【拓展提升】
日出日落方位的应用
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【跟踪训练】
(2022·浙江1月选考)摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片,拍摄时间为K日及其前、后第8天的同一时刻。图左为合成后的照片,图右为地球公转轨道示意图。完成(1)(2)题。
(1)K日地球位置位于图右中的( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)拍摄时间为北京时间5点,全球处于不同日期的范围之比约为( )
A.1∶1 B.1∶5
C.2∶5 D.3∶5
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【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,阅读图文材料,结合知识,K日前后第八天太阳位置重合,证明K日处于中间,能拍摄这种现象只能是在太阳直射南北回归线前后,但是材料中显示拍摄的是西北方向,故太阳直射的是北半球,因此K日应为太阳直射北回归线当日,为夏至日;观察图右,①处于近日点1月初,对应的②③之间为远日点7月初,结合地球公转方向,②为夏至日。第(2)题,根据题意,北京时间为5点,新的一天零点经线应该在45°E(120°E-|5-0|×15°=45°),因此新的一天为180°-45°=135°,而旧的一天范围为180°+45°=225°,比例135∶225=3∶5。
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