太陽高度及其方位問題（教研課115）省賽一等獎

太陽高度及方位問題太陽高度的變化規(guī)律及其計算霧靈山位于北京與承德交界處，海拔2118米，素有“京東第一峰”的美稱，是觀賞日出和日落的理想之地。下表為“霧靈山部分日期的日出和日落時刻表”。據(jù)此回答第1~2題。1四個日期中，太陽直射點最靠近赤道的是A．①B．②C．③D．④2如果上表中為今天四個地方的日出日落地方時，則由南向北的順序依次是A①②③④B②③①④C③①②④D④①②③日期日出時刻日落時刻①7：3217：08②6：3118：15③4：4519：39④7：2216：49√回顧檢測√3一游客于7月某日去霧靈山旅游，當日的太陽視運動軌跡是2019·江蘇地理霧靈山位于北京與承德交界處，海拔2118米，素有“京東第一峰”的美稱，是觀賞日出和日落的理想之地。下表為“霧靈山部分日期的日出和日落時刻表”。據(jù)此回答第3題。日期日出時刻日落時刻①7：3217：08②6：3118：15③4：4519：39④7：2216：49真題引路√地面太陽高度角太陽高度正午太陽高度角正午太陽高度基礎知識梳理1太陽高度角NS正午太陽高度角從直射點向南北兩側(cè)遞減同一天，同一緯度的正午太陽高度角相等正午太陽高度從直射緯度向南北兩側(cè)遞減【夏至】【冬至】北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達一年最大整個南半球則都達一年最小南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達一年最大整個北半球則都達一年最小2正午太陽高度的緯度變化規(guī)律正午太陽高度在太陽光直射的緯線上，向南、北兩側(cè)逐漸降低。1夏至日：正午太陽高度由向南、北兩側(cè)遞減，如圖中折線所示。2冬至日：正午太陽高度由向南、北兩側(cè)遞減，如圖中折線所示。3春、秋分日：正午太陽高度由向南北兩側(cè)遞減，如圖中折線所示。最大北回歸線c南回歸線a赤道b3正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律

達一年中最大值的地區(qū)達一年中最小值的地區(qū)夏至日

及其以北各緯度

各緯度冬至日

及其以南各緯度

各緯度春、秋分日赤道

北回歸線南半球南回歸線北半球4正午太陽高度的計算H＝90°－兩地緯度差注：“兩地”指直射點和所求點?！熬暥炔睢保喝粼谕话肭?，用較高緯度減去較低緯度；若兩點分屬于南、北半球，將兩點的緯度求和。同“－”，異“＋”2015年某日出現(xiàn)了日食現(xiàn)象。在四幅日照圖中，深色陰影為夜半球，淺色陰影為當時可觀測到日食的地區(qū)范圍。讀下圖，回答第4題。4發(fā)生日食的這天，在上圖所示四地中，正午太陽高度角最大的是A甲B乙C丙D丁√5、春分日，我國某地學生對當?shù)夭糠謺r間的太陽高度和日影朝向進行了測量，并繪制出下圖，圖中OA為北京時間8：30測得的太陽高度，OB為北京時間10：00測得的太陽高度，OC、OD、OE、OF為四個不同時間測得的日影朝向。讀圖，回答1～2題。1當日該地正午太陽高度為A．30° B．50°C．60° D．90°√近大遠?。壕嘀鄙潼c越近，正午太陽高度越大，反之越小。來增去減：若直射點接近，正午太陽高度變大，若直射點遠離，正午太陽高度變小。補充點撥——時空變化5正午太陽高度的應用確定地方時當某地太陽高度達一天中最大值時日影最短，地方時是12時。確定房屋的朝向為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。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。拓展提升太陽能光熱電站下圖通過數(shù)以十萬計的反光板聚焦太陽能，給高塔頂端的鍋爐加熱，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。據(jù)此完成第6題。6若在北回歸線上建一太陽能光熱電站，其高塔正午影長與塔高的比值為P，則A春、秋分日P＝0＝1<1>1√確定當?shù)氐牡乩砭暥染暥炔疃嗌俣龋缣柛叨染筒疃嗌俣?。根?jù)某地某日二分二至日正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。確定樓距、樓高為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例，見右圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：L＝hcotH5正午太陽高度的應用太陽能熱水器的傾角調(diào)整為了更好地利用太陽能，應不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為α＋H＝90°H5正午太陽高度的應用7下圖為“華北某低碳社區(qū)40°N住宅景觀設計示意圖”。為保證冬季太陽能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是A①B②C③D④√太陽方位的判斷地平面北南西東冬至春秋分夏至全球日出正東，日落正西南北半球日出東北，日落西北南北半球日出東南，日落西南春分3?21夏至6?22秋分9?23冬至12?22春分3?21全球日出正東，日落正西全球日出正東，日落正西日出日落方位口訣：點北北升落點南南升落（除極晝、極夜區(qū)外）補充：北極極晝區(qū)正北升正北落南極極晝區(qū)正南升正南落基礎知識梳理1日出日落太陽方位1太陽視運動的判斷，關鍵在三個點：日出點、正午點、日落點方法技巧2全球日出日落方位的判讀,關鍵是太陽直射點所在半球：太陽直射北半球，太陽東北升，西北落；太陽直射南半球，太陽東南升，西南落3晝長與日出日落時間：在北半球，晝越長，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太陽視運動的弧度越大；反之，在北半球，晝越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太陽視運動的弧度越小。2影子長短變化和朝向的判讀1影長變化根據(jù)太陽高度的大小判斷影長：日出、日落時太陽高度小，影長最長；日出之后，太陽高度增大，影子縮短；正午時最短，之后變長；直射點上無影子。2影子方位的變化影子位于太陽相反方位，根據(jù)太陽方位即可推知影子方位。北京40°N某高中學校地理課外實踐活動小組的三位同學，在學習“地球運動的地理意義”內(nèi)容時，對觀察到的事象用不同形式做了記錄。據(jù)此完成8～10題。8．小明日記中的那天所在的月份可能是A．1月 B．3月C．5月 D．11月9．小華進行的三次測量中，其中一次測量的當天，正值A．春分日 B．秋分日C．夏至日 D．冬至日10．小強拍攝照片的時間可能是A．6：00 B．10：00C．14：00 D．18：00√√√下圖為“北京市某中學教室窗戶朝南的照片”。讀圖，完成11～12題。11．照片拍攝的時間可能是A．春分清晨 B．夏至上午C．秋分下午 D．冬至傍晚12．北京時間12：00，該校學生在校園內(nèi)測量立桿影子長度時發(fā)現(xiàn)桿影朝向A．北略偏西 B．正北C．北略偏東 D．正南√√鞏固練習：5、春分日，我國某地學生對當?shù)夭糠謺r間的太陽高度和日影朝向進行了測量，并繪制出下圖，圖中OA為北京時間8：30測得的太陽高度，OB為北京時間10：00測得的太陽高度，OC、OD、OE、OF為四個不同時間測得的日影朝向。讀圖，回答1～2題。2當日該地地方時為15時，日影朝向為A．OC方向 B．OD方向C．OE方向 D．OF方向√下圖為我國某地2019年元旦日出景觀素描圖，圖中小船逆流而上，劃船人的影子剛好與船垂直。讀圖回答13—14題。13．圖中河