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地理必修一難點北極星光線【方法一】北極星、北斗星的觀望及應(yīng)用北半球某地點觀察北極星的仰角就是該地的地理緯度。緯度越高，仰角越大，北極點為90o，赤道為0o。南半球則看不道北極星。如右圖所示，北極星在地軸的延長線上，來自北極星的平行光與地軸平行，圖中A和B互余，C=A，則B=D，B是當(dāng)?shù)乇睒O星的高度，D是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。在北半球，?dāng)迷失方向時可以借助北斗七星來確定方向。晚上，面向北極星，左西右東。北斗七星的勺柄的指向可指示季節(jié)變換。在黃昏時觀察天空：斗柄朝東為春，斗柄朝南為夏，斗柄朝西為秋，斗柄朝北為冬?！痉椒ǘ刻栞椛鋸姸扔绊懸蛩兀?） 緯度位置緯度低則正午太陽高度角大，太陽輻射經(jīng)過的大氣路程短，被大氣削弱得少，到達地面的太陽輻射就多，反之，則少。這是太陽輻射從低緯向兩極遞減的原因之一。（2） 天氣狀況晴朗的天氣，由于云量薄且少，大氣對太陽輻射的削弱作用，到達地面的太陽輻射就強；陰雨天氣，由于云層厚，大氣對太陽輻射的削弱作用強，到達地面的太陽輻射就弱。如赤道地區(qū)受赤道低壓控制，多陰雨天氣，而副熱帶地區(qū)受副高控制，多晴朗天氣，所以赤道地區(qū)的太陽輻射弱于副熱帶地區(qū)。（3） 海拔高低海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射就強；反之，則弱。如青藏高原成為我國太陽輻射最強的地區(qū)，主要就是這個原因。（4） 日照長短日照時間長，獲得的太陽輻射多；日照時間短，獲得的太陽輻射少。夏半年，高緯度地區(qū)日照時間長，彌補了太陽高度角低而損失的熱量?！痉椒ㄈ砍炕杈€(圖)的判讀和應(yīng)用方法1、 晨昏線(圈)是晝夜半球的分界線 晨昏圈的平均位置通過南、北兩極。太陽直射回歸運動的同時，晨昏線擺動于南、北兩極的兩側(cè)各23o26的范圍內(nèi)，其特征可從以下兩方面把握:（1）晨昏線所在平面永遠與太陽光線垂直；（2）必須通過地心。2、晨昏線上的時間信息晨昏線由兩條半圓組成，即晨線和昏線。在光照圖上，晨線與赤道交點的地方時為6時，昏線與赤道交點的地方時為18時。3、晨線和昏線的判別順著地球自轉(zhuǎn)方向，由夜半球進入晝半球的為晨線，晨線上的各點為日出（黎明）；從晝半球進入夜半球為昏線，昏線的各點為日落（黃昏）。4、晨昏線與經(jīng)線圈重合：一年中只有春、秋二分日時。相交：一年中除二分日外的日期，交角最大時為6月22日或12月22日前后，為23o26。5、根據(jù)晨昏線判斷晝夜長短晨昏線把所經(jīng)過的緯線圈分割為兩部分，位于晝半球的為晝弧，位于夜半球的為夜弧。除了春、秋二分日和赤道上之外，各地的晝弧和夜弧均不等長。求某地的晝（夜）長，也就是求該地所在緯線圈上晝（夜）弧的長度，這個長度可由晝（夜）弧所跨的經(jīng)度數(shù)來推算。因為沿地表任一點所在緯線圈隨地球自轉(zhuǎn)一周，所經(jīng)過的晝夜更替周期為24小時。某地晝（夜）長=該地晝（夜）弧所跨經(jīng)度（1小時/15）6、晨昏線的相對運動方向由于地球自轉(zhuǎn)方向的自西向東，因而晨昏線的相對運動方向是由東向西。故向東走人們會感到晝夜更替的周期短于一個太陽日；反之，向西走則長于一個太陽日。晨昏線擺動幅度和太陽直射點回歸運動的幅度相同?！痉椒ㄋ摹繒r間計算與日期變更判別方法1、地方時（1）地方時的產(chǎn)生由于地球自西向東轉(zhuǎn)，在同一緯度地區(qū)，位于東面的地點總是比西面的地點先看到日出，因而，東面地點的時刻總是早于西面。這種因經(jīng)度不同而不同的時刻，叫做地方時。地球自轉(zhuǎn)一周為360，大約需要24小時，經(jīng)度每隔15，地方時相差1小時，經(jīng)度每隔1，地方時相差4分鐘。（2）地方時的計算某地地方時=已知地地方時（4分鐘/1）兩地經(jīng)度差公式中加減號的選用條件：如果所求地方時的某地在已知地點的東邊，用加號；在已經(jīng)地點的西邊用減號。經(jīng)度差的計算：兩地在0經(jīng)線的同側(cè)，則兩地的經(jīng)度數(shù)減少；兩地在0經(jīng)線的兩側(cè)，則將兩地的經(jīng)度數(shù)相加。計算地方時的步驟:a.確定兩地的經(jīng)度差；b.確定兩地的東西方向；c.確定兩地的地方時差；d.代入公式計算。2、時區(qū)與區(qū)時（1）時區(qū)的劃分為了統(tǒng)一時間，國際上采用每隔經(jīng)度15，劃分一個時區(qū)的方法，全球共分為24個時區(qū)。每個時區(qū)都以本區(qū)中央經(jīng)線上的地方時作為全區(qū)共同使用的時間，即區(qū)時，又稱標(biāo)準(zhǔn)時。位于同一時區(qū)內(nèi)的各地，采用相同的區(qū)時。不同地區(qū)的各地，采用各自的區(qū)時。相鄰時區(qū)的時間相差1小時，東大西小。（2）區(qū)時的計算某地區(qū)時=已知地區(qū)時兩地的時區(qū)差確定時區(qū)：若題中只有某地點經(jīng)度，必須先判斷出該經(jīng)度所處的時區(qū)。方法是：已知經(jīng)度15，所得商四舍五入取整，即為時區(qū)數(shù)，其中東經(jīng)度為東時區(qū)，西經(jīng)度為西市區(qū)。求時區(qū)差：若兩地同為東時區(qū)或西時區(qū)，則時區(qū)數(shù)相減；若兩地分別屬于東、西時區(qū)，則時區(qū)數(shù)相加。3、國家標(biāo)準(zhǔn)時間與國際標(biāo)準(zhǔn)時間（1）國家標(biāo)準(zhǔn)時間：有的國家采用本國東部區(qū)時作為統(tǒng)一區(qū)時，是為了充分利用太陽光線。我國采用北京所在的東8區(qū)的區(qū)時（東經(jīng)120地方時），稱為“北京時間”。（2）國際標(biāo)準(zhǔn)時間：以零度經(jīng)線的地方時作為國際上統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱國際標(biāo)準(zhǔn)時間，即格林尼治時間，又稱世界時。4、日界線為了避免日期的紊亂，1884年的國際經(jīng)度會議，還規(guī)定了原則上以180經(jīng)線作為地球上的“今天”和“明天”的分界線，并把這條分界線叫做國際日期變更線，現(xiàn)改稱“國際日界線”。地球上新的一天就是從這里開始。日界線的西側(cè)是東12區(qū)，東側(cè)是西12區(qū)。由于在任何時候東12區(qū)總比西12區(qū)早24小時（即1天），所以自西向東過日界線（即由東12區(qū)進入西12區(qū)），日期要減去一天，自東向西過日界線（即由西12區(qū)進入東12區(qū)），日期要加一天。如右表所示。5、地球上不同日期范圍的確定技巧不同日期之間的分界線有兩條，一條是人為規(guī)定的日界線（理論上為180經(jīng)線），另外一條是自然的日界線（地方時為0時或者24時的經(jīng)線）。若全球日期相同，則180經(jīng)線與0時或24時經(jīng)線重合，此時太陽直射0經(jīng)線。除此之外的每一個時刻，地球上都同時具有兩個日期。兩個不同日期的判定方法是：順著地球的自轉(zhuǎn)方向，從180經(jīng)線至0時所在的經(jīng)線的范圍為晚一天的區(qū)域；逆著地球的自轉(zhuǎn)方向，從180經(jīng)線至0時所在經(jīng)線的范圍為早一天的區(qū)域。如右圖所示：注意：（1）當(dāng)0時所在經(jīng)線與0經(jīng)線重合時，全球平分為兩個日期。 （2）當(dāng)0時所在經(jīng)線與180經(jīng)線重合時，全球?qū)儆谕蝗掌凇?（3）當(dāng)0時所在經(jīng)線在東經(jīng)度范圍內(nèi)，地球上新的一天少于一半。 （4）當(dāng)0時所在經(jīng)線在西經(jīng)度范圍內(nèi)，地球上新的一天多于一半。6、太陽光照圖中提取時間信息的技巧參照系確定起算時間點太陽直射點太陽直射的經(jīng)線地方時為12時晨線與赤道的交點由于赤道地區(qū)全年晝夜平分，因而赤道上任何地點都是6時日出昏線與赤道的交點18時日落晨昏線與緯線圈的切點二者的切點位于直射的經(jīng)線或子時經(jīng)線，地方時為12時或0時線赤道赤道上晝夜全年等長，6時日出，18時日落晨昏線是由晨線和昏線組成，在赤道上與之相交的經(jīng)線地方時為6時或18時0時經(jīng)線是地球上日期變換中自然形成的“今天”與“昨天”的分界線，地方時為0時或24時直射經(jīng)線地方時為12時【方法五】太陽光照圖的常見類型和判讀技巧1、太陽光照圖的常見類型（1）普通側(cè)視圖（2）特殊側(cè)視圖（3）俯視圖（4）矩形投影圖2、太陽光照的判讀技巧（1）確定南北極側(cè)視圖，通常是上北下南。極地側(cè)視圖：a.根據(jù)地球自轉(zhuǎn)方向判讀北順南逆；b.根據(jù)經(jīng)度的排列情況判斷：地球自轉(zhuǎn)方向與東經(jīng)度數(shù)由小到大的排列方向相同。即西經(jīng)度數(shù)沿逆時針方向增加為北極圖；沿順時針方向增加為南極圖。 （2）確定晨線和昏線晨昏線是太陽照射地表所形成的晝、夜半球的分界線。它是由晨線和昏線組成。在地球光照圖上，晨線與昏線的判斷方法是：順著地球自轉(zhuǎn)的方向，由晝半球過渡到夜半球的分界線是昏線；由夜半球過渡到晝半球的分界線是晨線。 （3）確定日期和節(jié)氣北極圈極晝，為北半球的夏至日（6月22日）；北極圈極夜，為北半球的冬至日（12月22日）；晨昏線和經(jīng)線重合時，為春分日（3月21日）或秋分日（9月23日）。（4）確定太陽直射點的位置：直射點的經(jīng)度為將晝半球平分的經(jīng)線度數(shù)，其地方時為12：00。（5）確定某地地方時晨線與赤道交點所在經(jīng)線上的地方時為6時，昏線與赤道交點所在經(jīng)線上的地方時18時，太陽直射點所在經(jīng)線上的地方時為12時。晨昏線與極晝?nèi)Φ那悬c處地方時為0時或24時，與極夜圈的切點處地方時為12時。同一經(jīng)線上的各點的地方時相同。經(jīng)度相差15，地方時差1小時，越往東走，鐘點數(shù)越大。（6）確定日出時刻某地日出時刻就是該地所在緯線與晨線交點的時刻；日落時刻為該點所在緯線與昏線交點的時刻。在春秋分時，全球晝夜平分，即6時日出，18時日落。赤道上各地全年都是6時日出，18時日落。此外，晝半球中央經(jīng)線上的地方時是12時，夜半球中央經(jīng)線上的地方時是0時或24時。（7）確定晝夜長短晨昏線將地球上的緯線分為晝弧和夜弧兩部分，晝弧和夜弧的長短決定晝長和夜長。用一緯線上的各地晝弧（或夜?。┦堑乳L的，即同緯度的各地晝（或夜）長是相等的?；￠L15為1小時。晝長夜長=24小時。某地晝長=（12日出時間）2某地夜長=（子夜24點日落時間）2日出日落時間=12晝長/2（“出減落加”）（8）確定正午太陽高度太陽直射的那一條緯線上各地的正午太陽高度為90。其他各地的正午太陽高度從直射的那條緯線分別向南北兩側(cè)降低。因而同一天正午太陽高度相等的緯線由兩條。各地的正午太陽高度等于90減去該地地理緯度與太陽直射點之間相隔的緯度數(shù)。正午太陽高度角=90當(dāng)?shù)氐乩砭暥忍栔鄙涞木暥取痉椒繒円归L短的變化規(guī)律及運用1、確定極晝和極夜的范圍若某日太陽直射點的緯度為a，則該日發(fā)生極晝極夜的最低緯度為：90a。如：太陽直射10N時這一天發(fā)生極晝的范圍為80N及其以北，發(fā)生極夜的范圍為80S及其以南。2、春、秋分日全球各地晝長均等長，且距春分（秋分）日越近的日期，晝夜變化幅度越小。3、太陽直射點在哪一個半球，哪一個半球就晝長夜短且緯度越高，晝越長。規(guī)律：太陽直射點在哪個半球（南、北半球），哪個半球晝長于夜；太陽直射點向哪方（南方、北方）移動，哪個半球晝變長夜變長。4、赤道上全年晝夜均等長；其他地方，緯度越低，晝夜變化的幅度變小。5、緯度相同但分處南、北半球的兩地，其中一地晝長等于另一地的夜長?！痉椒ㄆ摺刻柛叨鹊姆植家?guī)律及應(yīng)用分析方法1、太陽高度（1）太陽高度：是太陽光線相對于地平面的交角，即太陽的仰角。太陽直射點上的太陽高度為90，晨昏線上的太陽高度等于0，晝半球的太陽高度大于0，夜半球的太陽高度小于0。（2）太陽高度分布規(guī)律：以直射點為中心，向四周遞減，晨昏圈上為零。（3）太陽高度的日變化規(guī)律極點在極晝期間，極點上見到太陽高度在一天內(nèi)無變化，其太陽高度等于太陽直射點的緯度。極圈及其以內(nèi)地區(qū)極晝期間，太陽高度24小時內(nèi)都大于或等于零度。剛好出現(xiàn)極晝地區(qū)的緯度與直射點緯度和為90，且該日該地區(qū)太陽高度最小值為0；其他極晝地區(qū)該日太陽高度最小值=當(dāng)?shù)鼐暥葎偤贸霈F(xiàn)極晝地區(qū)緯度。某地某日剛好出現(xiàn)極晝，則該地當(dāng)然正午太陽高度等于直射點緯度的2倍。（4）等太陽高度圖判讀等太陽高度圖可以看做是以太陽直射點為中心的俯視圖，圖的中心為太陽直射點，太陽高度以該點為中心向四周逐漸減??；通過該點的經(jīng)線即為太陽直射的經(jīng)線，地方時是12時；通過該點的緯線即為太陽直射的緯線，直射點正午太陽高度為90。在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度；如果太陽直射赤道，則赤道上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度；如果太陽直射點不在赤道上，則經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值。2、正午太陽高度的變化規(guī)律及應(yīng)用（1）正午太陽高度：是指一天中最大的太陽高度，即地方時12時的太陽高度（如右圖）。（2）正午太陽高度的時空規(guī)律總結(jié)緯度分布規(guī)律春秋二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減。夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。季節(jié)變化規(guī)律北回歸線以北，夏至日前后正午太陽高度達最大值，冬至日前后達最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶，太陽每年直射兩次。（3）正午太陽高度的計算已知一個地點的地理緯度和某日太陽直射點位置，可以求出該地該日的正午太陽高度角，其公式為：H=90緯度差（H表示所求地點的正午太陽高度角；緯度差是指所求地點的地理緯度與當(dāng)日太陽直射點所在緯度之間的差值。如果所求點與直射點在同一個半球，緯度差為二者中數(shù)值大的減去數(shù)值小的；如果不在同一半球，則二者相加）。例如，根據(jù)公式我們可以求出北京（40N）冬至日和夏至日正午太陽高度角。冬至日：H=90(4023.5)=26.5夏至日：H=90(4023.5)=73.5（4）正午太陽高度角的應(yīng)用確定地方時當(dāng)某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。確定房屋的朝向為了獲得充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋大多朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋大多朝北。判斷日影長短及方向正午太陽高度越大，日影越短，正午太陽高度越小，日影越長，且日影方向背向太陽。根據(jù)正午太陽高度判斷所在的地區(qū)，并進而判斷該地區(qū)的其他地理特征。計算樓距為了使樓房底層獲得充足的太陽光照，一般來說，緯度越低的地區(qū)樓距越小，緯度越高的地區(qū)樓距越大。解題的關(guān)鍵是計算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣柛叨?，并計算影長。北回歸線以北地區(qū)建房時，為了保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系如左圖所示，（H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨冉牵?，L應(yīng)大于hcotH。計算熱水器安裝角度要最大限度地利用太陽能資源，應(yīng)該合理設(shè)計太陽能熱水器的傾斜角度，使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直，提高太陽能熱水器的效率。太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度的余角。如右圖所示，aH=90時效果最佳?！痉椒ò恕咳沼俺蚣捌溟L短變化的判定1、正午日影朝向和長短變化正午日影的朝向取決于太陽直射點的位置。由于太陽直射點在南北回歸線之間周年往返移動，正午日影朝向不僅隨空間，而且隨時間變化而變化。在北回歸線以北地區(qū)，正午日影始終朝北（北極點除外）。北半球夏至日，北回歸線以北地區(qū)正午太陽高度最大，正午日影最短。北半球冬至日，太陽直射在南回歸線上，北半球正午太陽高度最小，日影最長。在南回歸線以南地區(qū)，正午的日影始終朝南（南極點除外）。北半球冬至日，南回歸線以南地區(qū)正午太陽高度角最大，正午日影最短。北半球夏至日，南半球正午太陽高度最小，日影最長。在南北回歸線之間，一年有兩次太陽直射（回歸線上只有一次），直射時日影最短（日影與物體本身重合）2、日出、日落時日影朝向在北半球春、秋二分日，全球各地太陽從正東面升起，正西面落下。因此日出時日影朝西，日落時日影朝東。北半球夏半年，太陽直射北半球，北半球各地晝長于夜，全球各地（極晝、極夜區(qū)域除外）太陽從東北方升起，西北方落下。日出時日影朝向西南，日落時日影朝向東南。從春分日之夏至日，隨著太陽直射點北移，太陽升起和落下方向也逐漸向北移；從夏至日至秋分日，太陽直射點南移，太陽的升落方向也逐漸向南移。北半球冬半年，太陽直射在南半球，北半球各地晝短于夜，南半球反之。全球各地（極晝、極夜區(qū)域除外）太陽從東南方升起，西南方落下，因而日出時日影朝向西北，日落時日影朝向東北。從秋分日至冬至日，隨著太陽直射點南移，太陽的升落方向也逐漸南移；從冬至日至第二年的春分日，太陽直射點北移，太陽的升落方向也逐漸北移。由此可見，太陽的升落方向（日影的朝向與升落方向相反）不僅隨空