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扩大(缩小)
极昼和极夜现象范围
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)
温带的范围缩小(扩大)
正午太阳高度角的年变化
年变化幅度增大(减小)
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
季节的变化
变化明显(不明显)
三、昼夜长短的变化及计算
1.昼夜长短的规律
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。
太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
如下图所示:
2.昼夜长短的变化规律
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。
太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长夜变短;
且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
3.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间进行计算
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如下图所示)。
昼长时数=(12-日出时间)×
2=(日落时间-12)×
2
夜长时数=(日出时间-0)×
2=(24-日落时间)×
(3)根据分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等,夜长相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布,即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。
例如,40°
N的昼长等于40°
S的夜长。
四、正午太阳高度的计算及其应用
1.图示正午太阳高度
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度,也就是太阳直射当地所在经线时的太阳高度(如下图所示)。
H表示当地的正午太阳高度。
2.正午太阳高度的计算
正午太阳高度角=90°
-“两点”纬度差。
“两点”指观测点和太阳直射点。
若“两点”同在北(南)半球,“两点”纬度差为大数减去小数;
若“两点”分别属于南北不同半球,“两点”纬度差为两点的纬度之和。
3.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向
合理设置房屋的朝向获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋门窗朝南;
在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋门窗朝北。
(3)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大,日影越短;
正午太阳高度越小,日影越长;
日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度
根据某地某日(如二分二至日)正午太阳高度,结合正午太阳高度的计算公式可判断该地区纬度大小。
(5)确定楼距、楼高:
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。
以我国为例(见下图),南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距
L为:
L=。
(6)太阳能热水器的倾角调整:
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板呈直角。
其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°
(α为倾角,h为正午太阳高度)。
典例分析
例1.图11为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图,完成1-2题.
1.该地可能是
A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘
C.巴西高原D.北美洲五大湖地区
2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有
①利于夏季遮阳,冬季采光②冬至到春分,正午室内的日照面积逐渐增大
③春分到夏至,正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【解析】1选D,2选C。
第1题,该地冬夏正午时分太阳在正南方,说明该地位于北回归线以北,排除南半球的刚果盆地、撒哈拉沙漠和巴西高原三个地区。
第2题,具体思路分析如下图所示:
这样的窗户、屋檐搭配利于夏季遮阳、冬季采光:
冬至到春分,该地正午太阳高度逐渐增加,正午时室内日照面积逐渐缩小;
春分到夏至,正午太阳高度逐渐增加,正午屋檐遮阳作用逐渐增强;
冬季光照充足可以减少采暖能源消耗,夏季室内光照少可以减少制冷能源消耗。
例2.下图是某日同一经线日出时刻(地方时)随纬度变化图,
图内三条曲线,其中一条是正确的。
请阅读正确曲线,回答
(1)、
(2)题。
(1)若图表示6月22日状况,则南纬40°
~50°
地区的夜长约为()
A.15小时~16小时20分B.17小时~19小时20分
C.19小时20分~21小时20分D.22小时40分~23小时20分
(2)若图表示南半球的状况,当北京时间12点时,下列四图中与之相符的是()
【解析】
(1)选A,
(2)选D。
第
(1)题,若该图表示6月22日状况,0时日出的地区会出现极昼现象,由此可判断出左下方的曲线错误;
再根据图中另两条曲线的形状,结合地球表面为球面的特征可确定最上面一条曲线是正确的。
南纬40°
地区的夜长与北纬40°
地区的昼长应该相等,从图中可以看出北纬40°
地区的日出时间应该是4:
30到3:
50之间,根据昼长的计算公式可计算出,其昼长为15小时到16小时20分钟之间。
第
(2)题,题目中假设是表示南半球的状况,其中的纬度应该是南纬度,越往南日出越早,白昼越长,答案只能在A、D中进行选择;
当北京时间为12点时,150°
W的地方时为18时,D项符合题意。
例3.一些课外活动小组,分别观测了其所在学校旗杆日出时的影子OM和正午的影子ON之间夹角——∠MON的变化情况。
据此完成
(1)~(3)题。
(1).某校一年之内绝大部分时间∠MON接近直角,该校可能位于()
A.中亚B.西亚C.东南亚D.南欧
(2).我国某学校,每年有两天不存在∠MON,该校可能位于的省区(简称)是()
A.滇B.湘C.皖D.鄂
(3).江苏某学校,在一个月内观测到∠MON发生了小→大→小的变化,该月是()
A.3月B.6月C.9月D.12月
(1).C
(2).A(3).D第
(1)题,若EF为赤道,PQ线与地轴夹角为20°
,P点的纬度为北纬70°
;
P点出现极昼现象说明北纬70°
以北肯定是极昼,但不能确定北极圈与北纬70°
之间极昼范围的大小,只能判定出现极昼的最低纬度在66°
34′N~70°
N之间;
因此,利用太阳直射点纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余的规律,可确定直射点的纬度范围为20°
N~23°
26′N。
第
(2)题,当EF为地球公转轨道平面,PQ为地轴时,黄赤交角减小到了20°
,太阳只能直射在南、北纬20°
之间,因而福州冬至日时的太阳高度比现在大,冬季地面获得的太阳辐射能相应增加,均温将升高。
第(3)题,当H、P为晨昏线与某纬线的两个交点时,劣弧HP可能是夜弧,也可能是昼弧。
若劣弧HP是夜弧,则昼长远大于夜长,北半球为夏半年,劣弧HP中点的时刻为0时,E点为6时,但日期11月23日与北半球为夏半年不符合;
若劣弧HP是昼弧,则昼长远小于夜长,北半球为冬半年,劣弧HP中点的时间为12时,E点的时间为18时,但日期6月22日与北半球为冬半年不符合。
故选D。
经典演练
一、选择题
僧一行在受唐玄宗之命编制《大衍历》时发现“日南至,其行最急,急而渐损,至春分及中而后迟,迨北至,其行最舒,而渐益之,以至秋分又及中而后益急”。
据此回答1、2题。
1.僧一行的发现,实际上是()
A.昼夜长短的季节变化B.在一年中地球公转速度的变化
C.正午太阳高度的变化D.太阳直射点的季节移动
2.下列地理现象与僧一行的发现有因果关联的是()
A.地表水平运动物体的偏转B.气压带、风带的季节移动
C.北半球冬半年短于夏半年D.南极地区比北极地区更寒冷
日影有日变化和年变化。
某地一天中日影最短时,北京时间为12时40分,且为一年中正午日影最长,人们发现旗杆(a)与杆影(b)等长(如下图所示),回答3~4题。
3.该地的地理坐标为()
A.110°
E,21°
34′NB.110°
E,45°
NC.130°
ND.130°
34′S
4下列关于该地所属地区的叙述,正确的是()
A.自然条件优越,煤铁资源丰富B.地理区位优越,海运便利
C.土质疏松多孔,水土流失严重D.黑土肥沃,大豆种植面积广
5.此日前后,有可能()
A.天街小雨润如酥,草色遥看近却无B.黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙
C.停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花D.欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山
我国某学校地理兴趣小组利用“立竿测影”的方法(如图所示)测算当地经纬度,在3月21日11:
44测得影长(s)与竿长(h)相等,且竿影为一天中最短。
读图完成6、7题。
6.该兴趣小组在测量中必须观测和记录的数据(当天太阳直射点纬度与竿长已知)是()
A.北京时间、竿影长度B.竿影长度、竿影方位
C.竿影方位、北京时间D.白昼长度、太阳高度
7.该学校可能位于()
A.山东B.新疆C.云南D.吉林
二、非选择题
8.下图是某房地产公司在聊城市(约36°
N)开发的一梯两户式多层商品房平面示意图和地球公转示意图,读图回答下列问题。
(27分)
(1)该幢商品房阳台朝向为_______方向(南或北),这样设计的目的是___________________。
(6分)
(2)若在该楼的南面再建一幢新楼,并要求新楼全年不能遮挡北楼底层的阳光,那么设计时需要考虑哪些因素?
(3)当地球公转到A位置时,太阳直射点的纬度为______,此时北半球的节气为_________。
(9分)
(4)当地球从A公转到C位置时,正午屋内的光照面积的变化情况是____________。
从C公转到D时,聊城的昼夜长短情况是________________。
9.下面四幅图,是同一时刻从不同位置上空观测到的昼夜情况(阴影部分代表黑夜,非阴影部分代表白昼),此时杭州(30°
N,120°
E)正值正午时刻。
回答下列问题。
(1)下面说法正确的是()
A.A图是从(0°
,120°
E)上空观测到的B.B图是从(23°
26′N,120°
E)上空观测到的
C.C图是从(23°
26′N,30°
E)上空观测到的D.D图是从(0°
(2)若甲、乙、丙、丁的纬度分别是:
56°
N、0°
、45°
N、5°
S,比较图中甲、乙、丙、丁四点这一天的昼长______(用“>、<、=”表示);
比较图中甲、乙、丙、丁四点这一天的正午太阳高度______(用“>、<、=”表示)。
(3)有一架飞机此刻要从A图中的甲点沿最近距离飞到C图中的丙点,飞机的飞行方向是____________________。
参考答案:
【解析】1选B,2选C。
僧一行描述的是一年中地球公转速度的变化。
近日点(一月初)附近,地球公转速度快,而远日点(七月初)附近,地球公转速度慢。
冬至日接近近日点,夏至日接近远日点。
由于冬夏季节地球公转的速度不同,北半球冬半年短于夏半年。
【解析】3选A,4选B,5选D。
第7题,根据题干影子最短时,北京时间为12时40分,可以求出此地经度为110°
E;
根据正午影子为一年中最长,且旗杆与杆影等长,可知为当地冬至日,此日正午太阳高度为45°
,可以求出该地纬度为21°
34′。
第3题,根据经纬度位置,可知该地位于我国广东沿海地区。
第4题,此日为12月22日前后。
【解析】6选A,7选D。
第5题,通过观察记录竿影对应的北京时间,可用来帮助计算当地的经度;
通过记录竿影最短时的长度,可用来帮助计算当地的纬度。
第6题,当地竿影最短时为其正午12时,对应的北京时间为11:
44,可计算出其经度为124°
其影长与竿长相等,可知该日其正午太阳高度角为45°
,3月21日太阳直射赤道,由此可知该地的纬度为45°
N;
结合该地的经纬度位置可知其位于吉林。
8.答案:
(1)南为了获得更多的太阳光照
(2)两楼的间距、冬至日的正午太阳高度。
(3)23°
26′N夏至
(4)由小变大昼短夜长
【解析】第
(1)题,一年中聊城市(约36°
N)正午的太阳在正南方,为了获得更多的太阳光照,阳台应朝向南方。
第
(2)题,为了保证北楼底层全年都能得到阳光,要考虑当地最小的正午太阳高度(即冬至日)和两楼之间的距离。
第(3)题,下图中A位置为夏至,太阳直射在23°
第(4)题,从A到C,即从夏至到冬至,聊城的正午太阳高度逐渐变小,正午屋内的光照面积逐渐增大;
从C到D,即从冬至到春分,聊城昼短夜长。
9.答案:
(1)C
(2)甲>丙>乙>丁丙>乙>丁>甲(3)先东北,后东南
【解析】第
(1)题,根据图形可以知道是从23°
26′N俯视图,故A、D错;
又根据题干已知120°
E为中午12点,因C图中央经线地方时为6点,可知其经度为30°
E,只有C图正确。
第
(2)题,这一天为6月22日,越向北白昼越长,离23°
26′N越近,正午太阳高度越大。
第(3)题,由图可知甲、丙位于晨昏线大圆圈上且在北半球,最近距离为大圆劣弧,可得知飞机飞行方向。
第(4)题,绘图要求的隐含条件是绘制以南极点为中心投影图,南极圈以内为极夜,120°
E为正午12点。
课后作业
A组
选择题:
某同学每天早晨在上学路上习惯观察天空的太阳(如图1),图中SN为南北方向,PQ垂直于SN。
若a、b表示该同学在两个不同日期经过P点时(北京时间7︰00)所看到的天空中的太阳位置。
据此回答1-3题。
1.P点位于
A.南半球,135°
EB.北半球,105°
EC.南半球,105°
ED.北半球,135°
E
2.在a、b这两个日期,P地当日最大太阳高度分别是Ha、Hb,则
A.Ha=HbB.Ha<
HbC.Ha>
HbD.不能确定
3.若该同学于某日(天气晴)早晨7︰00(北京时间)到达P点时看天空,太阳还未从地平线上升起,请判断,此时太阳直射点位于
A.南半球,165°
WB.北半球,165°
WC.南半球,169°
WD.北半球,169°
W
4.下图是某科考队员观测到的太阳高度角变化曲线示意图,这一天他观测到太阳在天空中是自右向左运行的,据此回答
该科考队员所处的纬度位置是( )
A.70°
S B.70°
N C.80°
S D.80°
N
如右图,已知①②③为该地二分二至日正午太阳位置,太阳位于①②③位置时,北京时间为12时20分。
据此回答5~6题。
5.P点的地理坐标是( )
A.39°
N,115°
E B.39°
N,125°
C.51°
E D.51°
6.太阳位于①位置时,P地的太阳高度为( )
A.27°
34'
B.64°
26'
C.72°
D.74°
如右图所示。
此时ABC弧线上的太阳高度角为0°
,某学生正在距离B地正南方2775km的某地观测到北极星的仰角为42°
。
完成7~8题。
7.此时太阳直射点的地理坐标是( )
A.23°
N,90°
W B.25°
C.42°
W D.23°
S,90°
W
8.此时若图中D点的太阳高度角为10°
,则D点的地理纬度和正午太阳高度角分别是( )
A.80°
N,33°
B.67°
N,36°
C.77°
D.77°
右图是北半球某地某日太阳视运动图,当太阳位于A点时,北京时间为6点。
读图,回答9~10题。
9.观察地点的地理坐标可能是( )
A.66°
N,30°
EB.46°
N,150°
C.68°
WD.70°
10.此日该地太阳升起的方向( )
A.地平正北方向 B.地平东北方向
C.地平东南方向 D.地平正东方向
B组
我国某中学地理兴趣小组每天在校园内将12时42分观测到的正午太阳高度记录下来,并根据观测到的数据绘制出当地一年的正平太阳高度逐日变化图,图中横轴上的刻度线对应各月的第一天。
据此回答11~12题。
11.该观测地点位于( )
A.江汉平原地区 B.海南岛南部沿海地区
C.台湾岛西部平原地区 D.成都平原地区
12.下图是依上图时间序列绘制成的日出、日落时刻的变化示意图,能够反映该观测地点昼夜长短变化特点的是( )
① ② ③ ④
图例:
日出时间
日落时间
A.① B.② C.③ D.④
右图是某地冬至日(12月22日)太阳高度变化曲线图,读图回答13-14题。
13.该地经纬度是( )
A.76°
S,120°
W B.66.5°
C.86°
E D.80.5°
14.在图中M至N时间段,太阳位于( )
A.东南方向 B.东北方向 C.西北方向 D.西南方向
15.某学校地理兴趣小组外出考察,如图3—6,在a地正午太阳高度最大时,用测角器
测当地的地理纬度,此时学生手表指针为18时20分(北京时间),a的地理位置坐标
为()
A.21°
E,36°
34′S
B.25°
E,53°
26′N
C.21°
26′S
图3—6
D.25°
34′N
洛阳(112°
E,35°
N)一学生对太阳能热水器进行了改造(如图3—7),把热水器装
在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。
据此回答16~18题。
16.9月23日,为使热水器有最好的效果,调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为()
A.23°
26′B.35°
C.66°
34′D.55°
17.下列地区中,使用太阳能热水器效果最好的是()
A.海口B.重庆C.拉萨D.吐鲁番
18.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时()
A.南太平洋漂浮的冰山较多
B.松花江正值第一次汛期
C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈
图3—7
D.澳大利亚农田中的小麦开始返青
图3—9是我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图(未考虑海拔等因素)。
据此回答19~20题。
图3—9
19.该地的地理坐标为()
A.30°
EB.16°
52′N,105°
C.23°
ED.36°
52′N,150°
20.此地最高气温一般出现在北京时间()
A.12:
00B.13:
00C.14:
00D.16:
00
下表是四地一年中昼长最大差值(K)和正午太阳高度最大差值(H)资料。
回答21~22题。
①
②
③
④
K
2小时26分
24小时
0小时
5小时42分
H
43°
26ˊ
46°
52ˊ
23°
21.四地按纬度由高到低排列,正确的是()
A.②④①③B.③②①④C.④③①②D.①③④②
22.④地最短昼长为()
A.8小时21分B.9小时9分C.10小时42分D.11小时22分
(二)综合题
23.如图是局部区域经纬网及太阳高度等值线(A和B)示意图,读图,回答下列问题:
(1)图示时刻,太阳直射点M的地理坐标为:
经度 ,纬度 。
(2)该日正午太阳而应用纬度变化规律是 ;
地球上有极夜现象的范围是 。
(3)图中,等值线B的数值应为 。
(4)有关经线X度数的叙述,正确的是( )
A.等于110°
E B.等于130°
E
C.小于130°
E D.大于130°
24.下图中O为南极点,MA为晨昏线,M为晨昏线与纬线(70°
)相切的切点,且与经线B相交,图中阴影部分表示与全球其它地区日期不同,读后回答:
(1)太阳直射点的坐标是_________。
(2)我国某地(114.5°
E,30.5°
N)正午太阳高度角是:
________地方时是_________时_________分。
(3)此时控制武汉的气压中心应为_________压,气候特征是_________。
25.甲图中阴影部分为黑夜,此时北京时间为9时,读甲图完成下列各题。
(1)甲图中A地经度为_________。
(2)若某地的地方时为11点40分,且该地正午太阳高度为66°
34“,该地的经纬度可能是_________。
(3)在昼夜平分的纬线上属东半球范围的那一段中,且为昼半球的部分所跨经度为()
A.小于90°
B.大于90°
C.等于90°
D.180°
(4)假设一飞机从美国某航空母舰(60°
W,40°
N)起飞,以每小时1110千米的速度向北匀速飞行,计划沿经线绕地球一周,因故在中国浙江杭州某机场(29.8°
N)降落,飞机飞行了小时。
(取整数)
(5)乙图是甲图的极点俯视图。
请在乙图上绘出甲图所示昼夜分布状况和飞机的路径(用箭头表示),并注明起飞处E和降落处F。
一、单项选择题
1-5BDAAA6-10DACCA
B组
11-15BDDAB16-20BCAAD21-22AB
23.
(1)120°
E 20°
N
(2)从20°
N向南北递减 70°
S及其以南地区
(3)80°
(4)D(5)A
24.
(1)20S、60°
E
(2)39.5°
15时38分
(3)蒙古&
#0;
&
西伯利亚高压,温和少雨
25.
(1)105°
(2)160°
E、46°
52”N;
160°
E、0°
(3)A(4)11
(5)如下图