内容正文:
太阳视运动专题
适用范围:高二、高三一轮复习
01 基础概念 — 太阳视运动轨迹图要素
1.地平圈:观察者所在地的地平线(东、南、西、北四个方位)
2.天顶:观察者头顶正上方
3.太阳视运动弧线:太阳一天当中在天空走过的路径
4.关键点:日出点、正午点(太阳最高)、日落点读图技巧: ①正午太阳的位置(正南 / 正北 / 天顶)看正午太阳方位; ②日出日落两点在地平圈上,读出日出日落方位;
③轨迹在地平圈之上的弧长代表昼长;弧越长,昼越长;全部在地平圈之上 = 极昼;全部在地平圈之下 = 极夜。
N
S
W
E
北京在夏至日的太阳视运动轨迹图
⚠:️视运动是地球自转主导,一天的变化,和直射点回归运动区分开
02 日出日落方位总规律
核心口诀:直射哪个半球,日出日落就偏向哪个半球太阳直射北半球:非极昼极夜区域:日出东北,日落西北 北极圈极昼边界地区:太阳正北升、正北落
北极点:太阳全天在正南
太阳直射赤道: 除极点地区:日出正东,日落正西
北极点:太阳始终在正南;南极点:太阳始终在正北太阳直射南半球:非极昼极夜区域:日出东南,日落西南 南极圈极昼边界地区:太阳正南升、正南落
南极点:太阳全天在正北
03 正午太阳方位规律:看当地纬度与太阳直射点纬度的南北关系
前提:正午 12 点,太阳位于当地正南或者正北天空。直射点在当地纬度南方 →正午太阳在正南天空(北回归线以北,全年正午太阳在正南)直射点在当地纬度北方 →正午太阳在正北天空(南回归线以南,全年正午太阳在正北)当地正好被太阳直射(位于回归带之间):正午太阳位于天顶(头顶正上方)
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
冬至
N
S
W
E
A
B
C
A
C
B
不同地区的太阳视运动轨迹图
04 太阳视运动轨迹:非极昼极夜区
太阳直射北半球时:
该地
N
S
W
E
直射点以北地区
该地
N
S
W
E
直射点以南地区
太阳直射赤道时:
该地
N
S
W
E
直射点以北地区
该地
N
S
W
E
直射点以南地区
太阳直射南半球时:
该地
N
S
W
E
直射点以北地区
该地
N
S
W
E
直射点以南地区
04 太阳视运动轨迹:
南半球刚好极昼地区:
北半球刚好极昼地区:
该地
N
S
W
E
该地
N
S
W
E
1.刚好极昼地区
2.极昼区域(非极点)
南半球极昼地区:
北半球极昼地区:
3.极点地区
南极点:
北极点:
05 日影变化规律
除极点外:影子方位与太阳方位完全相反
太阳直射点 太阳方位 物体影子方位
北半球 日出东北 影子西南
赤道 日出正东 影子正西
南半球 日出东南 影子西北
北半球 日落西北 影子东南
赤道 日落正西 影子正东
南半球 日落西南 影子东北
太阳正午:正南 影子正北
太阳正午:正北 影子正南
1.“日光摄影”是摄影作品中最常见的主题。下图是某网友在北京天坛公园东门外(天坛正东)拍摄的“悬日”照片。照片拍摄当天,北京太阳视运动轨迹最接近( )
B
网友在天坛正东,说明太阳在正西,日落时分,
说明该大致为春秋分,太阳正东升正西落;
北京位于北回归线以北地区,正午太阳在北京正南方向,太阳一天的视运动:
该地
N
S
W
E
第19届杭州亚运会于北京时间2023年9月23日20:00开幕,运动会为期16日(9月23日至10月8日),杭州为主办城市,宁波、温州、湖州、绍兴、金华为协办城市,这是继1990年北京亚运会、2010年广州亚运会之后,中国第三次举办亚洲最高规格的国际综合性体育赛事。据此完成下面小题。2.亚运会闭幕当天,杭州的太阳视运动轨迹可能是( )
A
10月8日
太阳直射南半球,日出东南日落西南
杭州位于北回归线以北地区,正午太阳位于杭州正南方向,一天的太阳视运动:
该地
N
S
W
E
图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地(110°E,22°N)拍摄到的日出景观。
3.该地该日的昼长为( )A. 13小时30分钟 B. 14小时30分钟 C. 11小时30分钟 D. 12小时
4.该日游客在该地拍摄日出时所在的方位是( )A. 东南 B. 东北 C. 西南 D. 西北
A
B
根据:昼长 =(12-日出时间)×2 (日出时间为地方时) ,要计算该地的日出地方时,利用北京时间5:55,通过地方时计算算出该地日出地方时
110°E
120°E
5:55
?
5:15
昼长 =(12-5:15)×2=13小时30分钟
该地该日的昼长大于12h,说明太阳直射该地所在半球(北半球),所以日出东北
某年8月19日,在我国某地(48°N,135°E)的一位摄影师记录下了河岸日出的美景(如图),拍摄时间为北京时间凌晨4时5分。据此完成下面小题。
1.拍摄者镜头大致朝向( )A. 东北 B. 东南 C. 西北 D. 西南2.一年内,在同一地点以相同角度能拍出图示照片的另一个日期最可能是( )A. 2月18日 B. 4月25日 C. 7月27日 D. 10月28日
A
B
1. 8月19日太阳直射北半球,日出东北
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
冬至
8月19日
4月25日
立杆测影是中国古代的一种时空观测技术。《周髀算经》中记载了中国古人在航海时确定方位的方法:以日始出,立表(杆)而识其晷(影),日入(落)复识其晷,晷之两端(a、b两点)相直(相连)者可辨方向,如图1所示。我国北方某中学研学小组在野外用立杆测影法确定野外方向和位置,具体操作如下:立杆垂直于地面;立杆时杆影的端点记为①点;每隔1.5小时记录一次,依次记为②~⑦点,如图2所示。据此完成下列题目。
3.“晷之两端相直者”指示的方向为( )A. 东西方向 B. 南北方向
C. 东北一西南方向 D. 西北一东南方向
4.如图中能正确表示研学小组测影当日太阳视运动轨迹的是( )
A
C
3.日出日落的日影组成平角,说明太阳正东升正西落
4.由图2得出,⑥的影子最短,为正午12:00的日影,①-⑥为上午时长为7.5h,昼长大于12h,说明太阳直射当地所在半球(北半球),太阳日出东北,日落西北,正午太阳位于该地的正南方向
如图是一位驴友在阿根廷别德马(40°30′S,63°W)拍摄的日出景观图。
5.图片拍摄日期最有可能是()A. 1月1日 B. 3月21日 C. 7月1日 D. 10月1日6.此时,太阳位于()A. 东北方 B. 西北方 C. 东南方 D. 西南方7.这一天,北京(40°N)的昼长大约是()A. 10小时 B. 11小时 C. 13小时 D. 14小时
63°W
120°E
19:16
?
7:04
根据昼长计算公式,得出该地的昼长为9h52min;
该地昼长小于12h,说明太阳直射北半球
北京与别德马的纬度大致相同,半球相反,昼夜长短情况大致相反,则北京昼长大约14h
C
A
D
8.下图为“我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图”,图中O点为观察者所在位置,A、B、C、D为观察者所在地的地平面上四个方位,E、F为观察者在二至日观测到的正午太阳位置,其中OE垂直于平面ABCD。读图,回答下列问题。
(1)图中A、D四点所代表的的方位分别是_____、_____。(2)图中F点所代表的的节气为______,该日正午太阳高度为______。(3)正午太阳处于E位置时,简述北京地区昼夜长短状况及变化趋势。(4)在图中合适位置画出二分日太阳视运动轨迹(用箭头标出太阳升落方向),并用点G标出正午太阳高度的位置及大小。
(1)正南 正西 (2)冬至 43°(3)北京昼长夜短,且昼最长,夜最短;昼渐短,夜渐长。
(1)我国位于北半球,正午太阳位于正南方向,读图可知,EF两点为二至日太阳最高点,所以A位于正南方向。进而可以判断B为正北,C为正东方向,D位于正西。
(2)EF两点为二至日太阳最高点,E正午太阳高度大于F,所以F为冬至日正午太阳高度。根据正午太阳高度公式得出冬至日的正午太阳高度=90°-(23°26′+23°26′)=43°
(3)E为夏至日正午太阳高度,该日太阳直射北回归线,北半球各地昼长夜短,且达到一年中昼最长夜最短。北京地区位于40°N附近,此日也是一年中昼最长夜最短;随着太阳直射点南移,北京地区昼渐短,夜渐长。
(4)E为夏至日正午太阳高度,且E位于头顶正上方,说明该地位于北回归线上。
G 66°34′
06万能做题四步法
总逻辑:题干地点、日期 / 节气 →①②③④
步骤 1:定条件:确定当地纬度、节气日期;判断太阳直射点在南半球还是北半球。
步骤 2:判日出日落方位(注意极昼极夜特殊情况)
步骤 3:判正午太阳方位,计算正午太阳高度
步骤 4:解决衍生问题:昼长判读、日影方位长短、楼间距、太阳能板倾角。
08高频易错点辨析
❌误区 1:夏季日出正东日落正西
✅只有二分日全球才正东日出正西日落;夏半年直射北半球,日出东北日落西北。
❌误区 2:北回归线以北夏至日出正东
✅北回归线以北夏至:日出东北,正午太阳正南,日落西北。
❌误区 3:正午太阳一定在正南
✅仅北回归线以北全年正午正南;回归线之间可正北;南回归线以南全年正午正北。
❌误区 4:日出东北,正午太阳也在东北
✅日出日落是地平圈方位;正午太阳只会正南 / 正北 / 天顶。
❌误区 5:极昼地区没有日出日落方位
✅北半球极昼正北升正北落,午夜太阳贴正北地平线。
❌误区 6:太阳视运动 = 太阳直射点回归运动
✅太阳视运动:日变化,地球自转主导;直射点回归运动:年变化,公转 + 黄赤交角主导。
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