日影朝向与长度的变化
日影朝向与长度的变化
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日影问题与日常生活密切相关,探讨日影问题有助于学生学习生活中有用的地理知识,培养学生对学习地理的兴趣。根据生活经验可知,日影朝向总是与太阳的方位相反,其长短与太阳高度的大小呈负相关。
一、日影朝向的变化
2.正午日影朝向的变化
(1)北回归线以北地区,正午时太阳位于正南方,日影朝正北。 (2)南回归线以南地区,正午时太阳位于正北方,日影朝正南。
(3)南、北回归线之间的热带地区,当太阳直射时,正午日影就在物体底下,其他时间有时朝正北,有时朝正南。
二、日影长度的变化
(1)一天中,正午时太阳高度最小,日影最短;日出与日落时太阳高度最大,影子最长。一天中日影长短的变化规律是:由长到短,再由短到长。
(2)一年中,北回归线以北地区夏至日时正午太阳高度最小,正午日影最短;冬至日时正午太阳高度最大,正午日影最长。南回归线以南地区情况则相反。在太阳直射点上,日影长度为0。
【典例精析】
下图为武汉市某校学生用一定长度的竹竿测日影略图,其中O A为竹竿,OC是正午时竹竿的影子。回答下列问题:
1
(1)若OC影长为一年中最大值,则图示测影日期是 。
(2)假如竿影顶部由B经O(竹竿垂足)至D,则观察地点一定在 地区。 (3)冬至日时,各纬度正午时的竿影(竹竿长度一定)的长度分布规律是
。 (4)假如武汉某天的竿影周日运动路径为
,请绘出经过此地的经线(用虚线绘),并在
地平面上标出南北方(S、N)。
[解析]此题用实际生活中的例子,巧妙地考到了地球公转对太阳直射点的季节移动的相关知识。日影长短与太阳高度的大小呈负相关。一年中,冬至日武汉的正午太阳高度最小,正午时日影出现一年中的最大值。一天中,竿影顶部经过竹竿垂足,说明该地有直射现象,只能出现在南北回归线之间的热带地区。冬至日时,太阳直射南回归线,正午时南回归线上的竿影长度为0。因武汉位于北回归线以北地区,正午时太阳始终在正南方,所以竿影朝向正北方。
[答案] (1)冬至日
(2)南北回归线之间
(3)由南回归线向两侧的高纬、低纬增长
(4)图略(此地的经线与OC重合,C为正北方,O为正南方)
【巩固练习】
某学校(110°E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午太阳高度。如下图,垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OPˊ,通过tanα=OP/ OPˊ算出正午太阳高度α。据此回答1—3题。
1.该小组每天量测影长时,北京时间应为( ) A.12:00 B.12:40 C.11:20 D.11:00
2.下图是该小组绘制的连线一年多的竿影长度变化图。图中反映3月21日竿影长度的是( )
2
A.① B.② 3.该学校大约位于( ) A.21.5°N B.21.5°S C.45°N D.45°S
某地某日某时段内的杆影轨迹示意图。O为立杆处,虚线为杆影,曲线为杆影端点轨迹。据此判断4—6题。
C.③ D.④
4.1~4四个杆影中,最接近日出时段的是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 5.该地可能是下列城市的( )
A.开普敦 B.堪培拉 C.巴黎 D.圣地亚哥 6.这一天上海( )
A.昼短夜长 B.正午太阳高度达一年中的最小值 C.太阳从东北方向升起 D.正是一年中最冷的季节
下图甲为某国轮廓图,读图回答7~8题。
3
(1)当图甲中A旗杆正午的影子如图乙所示时,且影子处于一年中最短,图甲中①②③④地的旗杆无影子的是:
A.① B.② C.③ D.④
(2)若此时A旗杆的正午影子处于一年中最长,那么( ) A.纽约曙光初现 B.亚平宁半岛上和风细雨
C.圣地亚哥天气干热 D.孟买正受到西南气流的洗礼
某地理兴趣小组利用“立杆测影”的方法,逐日测正午太阳高度,并根据记录画出一年中正午太阳高度变化。据此回答9—10题。
9.太阳由b→c的过程中( )
A.开普敦炎热干燥 B.旧金山正值雨季 C.武汉经历了伏旱天气 D.悉尼昼渐短,夜渐长 10.该小组观测到正午太阳在其北方的时间大约( )
A.半个月 B.1个月 C.6个月 D.9个月
11.某学校操场上,O处有一垂直于地面的旗杆。OP表示正午时旗杆在地面的影子,其长度随季节发生变化,6月22日缩短为零,M处有一棵树,OM垂直于OP,读图回答:
(1) 月 日OP最长,此时北京的昼夜长短状况是 ,三个月后,某学校所在地的昼夜长短状况是 ;M处的树位于旗杆的 方向,其精确的纬度是 。
(2)当OP为零时,学校所在地会出现 天文现象,此时为当地地方时的 时。
12.某校(北回归线以北)某地,在操场上树立一垂直于地面的旗杆,杆高为h,OP为正午旗杆的影子,OM⊥OP,测得OP长度为一年中最长,且为hcot30°。读图回答下列问题。
4
(1)该小组晚上利用望远镜测得当地北极星得仰角为 。
(2)M处有一高度为H的楼房,若在其北面建一新楼,欲使新楼底层全年太阳光线不被M楼遮挡,两楼至少相距 。
(3)在M楼顶要安装太阳能热水器,真空管合理倾角为 和 之间。
【参考答案】
1-5 BDAAC 6-10 CBDCB
11.(1)12,22;昼短夜长;昼夜等长;正东;23°26′N; (2)直射;12
12. ⑴36°34′ ⑵Hcot30° (3) 13°08′,60°
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