高三地理太阳与影子
正午影子朝向和长短
一、正午日影朝向
(一)正午日影朝向规律
简而言之,正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。地球表面上有太阳直射的地区(即南北回归线之间),太阳直射那天正午日影缩为一点(即日影与物体重合)。太阳直射点以北的地区正午日影朝向正北,太阳直射点以南的地区正午日影朝向正南(极夜地区和极点除外,极夜地区正午无日影,而极点处日影只有一个方向)。现把全球各地正午日影具体朝向总结如下:
1. 北回归线往北至北极圈的地区,全年正午日影始终朝正北方。
2. 北极圈至北极点地区,有白昼期间时(即除极夜期间外)正午日影朝正北方。
3. 北极点上,3月21日(春分日)至9月23日(秋分日)的半年间(即出现极昼期间),正午日影始终朝正南方向。
4. 南回归线往南至南极圈的地区,全年正午日影始终朝正南方。
5. 南极圈至南极点地区,有白昼期间时(即除极夜期间外)正午日影朝正南方。
6. 南极点上,9月23日(秋分日)至次年3月21日(春分日)的半年间(即出现极昼期间),正午日影始终朝正北方向。
7. 回归线之间的地区:随太阳直射点在回归线间来回移动,物体正午时的日影有时朝正北方,有时朝正南方。当太阳直射点在该地以南,该地正午日影朝正北方;当太阳直射点在该地以北,则该地正午日影朝正南方。
(1)太阳直射地点,正午日影缩为一点(即日影与物体重合)或为零。
(2)赤道上一年中正午日影大约半年朝向正北,半年朝向正南。
(3)赤道到北回归线之间的地区,一年中正午日影朝向正北的时间多于朝向正南的时间;赤道到南回归线之间的地区,一年中正午日影朝向正北的时间少于朝向正南的时间。
(二)正午日影朝向的应用
1、根据一天中日影朝向情况,判断当地地方时。
当日影朝向正北或正南时,当地的地方时为12时。
2、根据正午日影朝向,判断当地所在半球及大体纬度范围。
(1)一年中在有白昼的时期,正午日影始终朝向正北方,则该地位于北回归线以北地区(北极点除外)或南极点。
(2)一年中在有白昼的时期,正午日影始终朝向正南方,则该地位于南回归线以南地区(南极点除外)或北极点。
(3)一年中正午日影有一段时间朝向正南方,有一段时间朝向正北方,则该地在南北回归线之间。
二、正午日影长短变化
(一)正午日影长短变化规律
受太阳高度的影响,地球某地日影长度随太阳高度的增加而减短。
一日中,正午时太阳高度最大,日影最短。晨昏线上太阳高度为零,所以日出和日落时的日影为一日中最长,地方时12时的日影最短。
一年中,随太阳直射点来回移动,地球上同一地的正午太阳高度也在发生变化,正午日影长随正午太阳高度的增大而减短。总结如下:
1、一天中:日出、日落时的日影最长,正午时的日影最短。
2、一年中:
(1)6月22日(夏至日),北回归线及其以北地区正午日影达全年最短的一天,南半球有白昼期的地区(即南回归线往南到南极圈之间)正午日影达全年最长的时刻。
的地区(即北回归线往北至北极圈之间)正午日影达全年最长的时刻。
(3)回归线之间的地区,太阳直射时,正午日影缩短为零,达全年最短。
(二)正午日影长短变化的应用
1、 若某地在6月22日正午日影达全年最长,则该地位于南半球,为冬季;正午日影达全年最短,则该地位于北回归线及其以北地区,为夏季。
2、 若某地在12月22日正午日影达全年最长,则该地在北半球,为冬季;正午日影达全年最短,则该地在南回归线及其以南地区,为夏季。
3、 若某地在某日正午日影为零,该地在南北回归线(含南北回归线)之间,太阳直射该地。 知识点运用:
例1、春分日以后,有人看到太阳总是在南方,自己的影子也在南方,这种现象一直持续到秋分日落为止。这人的位置应位于右图中的( )
(1) 月 日OP最长,三个月后,该地的昼夜长短情况是
(2)M处的树应位于旗杆的 方向,其精确的维度是
例2、三地同学共同开展一个“影子长度”的探究学习活动,他们在当地时间10:00—14:00每隔一小时测量一根1米长的杆的影子长度,并将所得数据绘制成图。下图为6月22 三个地区同学所提供的观测结果。回答(1)-(2)题。
(1)甲、乙、丙三地纬度由低到高的顺序是
A.甲、乙、丙 B.甲、丙、乙
C.乙、甲、丙 D.丙、乙、甲
(2)关于乙地此时气候特征的描述,最可能出现的是
B.一年中降水较少、草木枯黄的季节
C.一年中气温较低、降水较多的季节
D.一年中降水较多、作物生长旺盛季节
例3、下图为北半球甲、乙两地某日“太阳视运动路线图”,图O为地平圈,箭头为太阳视运动方向∠1=∠2=22º,回答(1)-(3)题。
(1)甲地的地理纬度( )
A、23 º26’N B、66 º34’N
C、22 ºN D、90 ºN
(2)乙地的正午太阳高度( )
A、22 º B、44 º C、11 º D、68 º
(3)悉尼该日太阳升起的方向( )
A、东北 B、东南 C、正东 D、正北
例4、某学校地理小组对地球某区域进行考察,(如图,其中AD
线为晨昏线圈的某一段),他们在D点某日发现太阳从正北升起,
此时,太阳直射点的地理坐标为( )
A、115 ºW、0 º B、115 º W、23 º26’N
C、0 º、0 º D、115 ºE、23 º26’S
解析 从题目中可知太阳在D为是从正北方升起的,因此,太
阳直射在北半球,而题目答案是唯一的:B。
例5、某人在M地用量角器测正午太阳高度。如图所示,于世界标准时间17时40分测得∠α的全年最小值为22°,回答(1)-(2)题。
(1)M地的纬度位置是
A.69.5°N B.11.5°S
C.44.5°N D.44.5°S
(2)M地的农业地域类型为 A. 乳畜业 B. 大牧场畜牧业
C. 热带种植园农业 D. 游牧业
例6、图中MC、MD分别为旗杆一年正午投影最长和最短时的影长,求
该地的纬度:
A.15°37′20″N B. 46°52′N C. 50°56′40″N D. 50°56′40″S
例7、如图,图中实线交点O地位于北半球某地,实线PL为纬线,OQ为经线,回答(1)、(2)题。
(1)若图中虚线PQL为O地标杆顶端某日日影轨迹,则当日可能
A.一年中白昼最长的季节
B.一年中黑夜最长的季节
C.一年中昼夜等分的季节
D.一年最冷的季节
(2)若图中虚线PQL为晨昏线,则下列叙述正确的是
A.此时O地太阳高度一定为90°
B.此时O地地方时一定为12点
C.P、O两地昼长时间一定相同
D.P、Q两地自转角速度一定相同
例8、某学校地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午大阳高度,竿长2米。右图是该小组绘制的连续一年多的等影长度变化图。据此回答(1)、(2)。
(1)右图是该小组绘制的连续一年多的等影长度变化图。图中
反映6月22日竿影长度的点是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
(2)该学校大约位于
A.23.5°N B.23.5°S
C.45°N D.45°S
例9、图4是某地区朝正南的楼房(10米高)连续一年多正午及影长度变化图。(tan84°≈
9.5 tan45°=1,tan36°≈0.7) 读图回答(1)—(3)题。
(1)某退休教师为了在房子后方的空地找出全年阳光都照不到的地万、以便规划栽植的种类,应选择土图中哪日正午时刻去观察
A.① B.② C.③ D.④
(2)选择这一天去观察,屋影在一天内发生的变化情况下
列最可能符合的是 ( C )
(3)若房屋附近有一条河流,其流量大小与房屋正午影长长短呈负相关,则该地气候类型可能是
A.地中海气候 B.温带海洋性气候 C.温带季风气候 D.亚热带季风气候
上选择一点A 处,垂直立一个竹杆(杆长2 米),画一个半径为2米的圆圈,将观测到的杆端点在地面所投影的变化记录在操场平地上。据此回答(1)、(2)题。
(1)该地的地理坐标约为
A.122.5°E ,21°34ˊN B.120°E,45°N
C.117.5°E,21°34ˊN D.120°E,23°26ˊN
(2)该地一年中有两次出现立杆无影的奇观,其中一次发生在6月8日前后,另一次发生的时间为
A.4月4日前后 B.6月22日前后 C.7月5日前后 D.9月9日前后
例11、下图为某日某地地理研究性学习小组绘
出的太阳视运动图,已知当太阳位于甲地时,北京时间为6时,回答:
①当地的纬度:___________。
②此日6时南极的太阳高度角是:______________________。
解析 因此地出现极昼,且最小太阳高度为0 º,说明当地为出现极
昼的最低纬度,设为X º,则太阳直射点纬度为90-X º,二者纬度相
隔(90-X)-X)º。根据正午太阳高度角计算公式,40 º=90 º-(90-X)
-X)º,求得当地纬度为70 ºN。极点一日之中太阳高度角保持不变,故此日6点南极点的太阳高度为-20 º。
答案:①当地纬度:70 ºN;②南极点的太阳高度角为-20 º