正午日影朝向和長短變化及其應(yīng)用例談

1、正午日影朝向與長短變化及其應(yīng)用例談 課程標(biāo)準(zhǔn)地里教研論文我們知道，在太陽光的照射下，物體總會有自己的影子，影子的朝向、日影的長短與太陽光來向、太陽高度直接相關(guān)。由于太陽光來向的不同，地球上緯度不同的地方正午影子的朝向會不同；由于太陽高度角的變化，物體日影的長短也便不同。同樣是地方時正午時刻，在不同緯度地區(qū)，太陽方位和太陽高度角是不同的；同一緯度地區(qū)在不同季節(jié)，太陽方位和太陽高度角也是不一樣的，因而正午日影的朝向和日影的長短也有所不同。 一、正午日影朝向 （一）正午日影朝向規(guī)律 簡而言之，正午日影朝向取決于太陽直射點(diǎn)的位置。地球表面上有太陽直射的地區(qū)（即南北回歸線之間），太陽直射那天正午日影縮為

2、一點(diǎn)（即日影與物體重合）。太陽直射點(diǎn)以北的地區(qū)正午日影朝向正北（如圖：太陽光從正南方向來，物體AB的日影CB朝正北方），太陽直射點(diǎn)以南的地區(qū)正午日影朝向正南（極夜地區(qū)和極點(diǎn)除外，極夜地區(qū)正午無日影，而極點(diǎn)處日影只有一個方向）?，F(xiàn)把全球各地正午日影具體朝向總結(jié)如下：  1. 北回歸線往北至北極圈的地區(qū)，全年正午日影始終朝正北方。 2. 北極圈至北極點(diǎn)地區(qū)，有白晝期間時（即除極夜期間外）正午日影朝正北方。 3. 北極點(diǎn)上，3月21日（春分日）至9月23日（秋分日）的半年間（即出現(xiàn)極晝期間），正午日影始終朝正南方向。 4. 南回歸線往南至南極圈的地區(qū)

3、，全年正午日影始終朝正南方。5. 南極圈至南極點(diǎn)地區(qū)，有白晝期間時（即除極夜期間外）正午日影朝正南方。 6. 南極點(diǎn)上，9月23日（秋分日）至次年3月21日（春分日）的半年間（即出現(xiàn)極晝期間），正午日影始終朝正北方向。 7. 回歸線之間的地區(qū)：隨太陽直射點(diǎn)在回歸線間來回移動，物體正午時的日影有時朝正北方，有時朝正南方。當(dāng)太陽直射點(diǎn)在該地以南，該地正午日影朝正北方；當(dāng)太陽直射點(diǎn)在該地以北，則該地正午日影朝正南方。 （1）太陽直射地點(diǎn)，正午日影縮為一點(diǎn)（即日影與物體重合）或?yàn)榱恪?（2）赤道上一年中正午日影大約半年朝向正北，半年朝向正南。 （3）赤道到北回歸線之間的地

4、區(qū)，一年中正午日影朝向正北的時間多于朝向正南的時間；赤道到南回歸線之間的地區(qū)，一年中正午日影朝向正北的時間少于朝向正南的時間。  （二）正午日影朝向的應(yīng)用 1、根據(jù)一天中日影朝向情況，判斷當(dāng)?shù)氐胤綍r。 當(dāng)日影朝向正北或正南時，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r為12時。  2、根據(jù)正午日影朝向，判斷當(dāng)?shù)厮诎肭蚣按篌w緯度范圍。 （1）一年中在有白晝的時期，正午日影始終朝向正北方，則該地位于北回歸線以北地區(qū)（北極點(diǎn)除外）或南極點(diǎn)。 （2）一年中在有白晝的時期，正午日影始終朝向正南方，則該地位于南回歸線以南地區(qū)（南極點(diǎn)除外）或北極點(diǎn)。  （3）一年中正午日影有一段時間朝向正南方，有一段時間

5、朝向正北方，則該地在南北回歸線之間。 我們來看一個例子，當(dāng)北京時間為12時，則西安大雁塔的塔影指向?yàn)椋?#160;       ） A正南方    B西北方    C東南方     D正北方 怎么解答這道題目呢？這里首先是明確北京和西安均位于北回歸線以北地區(qū)，太陽直射點(diǎn)終年都位于它們南方，故塔影總是偏北的。排除A、C選項(xiàng)。再從相對位置來看，西安位于北京西方，當(dāng)北京時間12時，西安地方時比北京晚，不

6、到12時，即太陽光從東側(cè)來，塔影偏西。綜合起來，塔影指向應(yīng)為西北方。 二、正午日影長短變化  （一）   正午日影長短變化規(guī)律          受太陽高度的影響，地球某地日影長度隨太陽高度的增加而減短。 一日中，正午時太陽高度最大，日影最短。晨昏線上太陽高度為零，所以日出和日落時的日影為一日中最長，地方時12時的日影最短。        一年中，隨太陽直射點(diǎn)來回移動，地球上同一地的正午太陽高度也

7、在發(fā)生變化，正午日影長隨正午太陽高度的增大而減短。(如圖：某地某日當(dāng)正午太陽高度角為時，物體AB的正午日影長為CB，而他日當(dāng)正午太陽高度角增大為時，物體AB的正午日影長為縮短為DB。)總結(jié)如下： 1、一天中：日出、日落時的日影最長，正午時的日影最短。  2、一年中： （1）6月22日（夏至日），北回歸線及其以北地區(qū)正午日影達(dá)全年最短的一天，南半球有白晝期的地區(qū)（即南回歸線往南到南極圈之間）正午日影達(dá)全年最長的時刻。 （2）12月22日（冬至日），南回歸線及其以南地區(qū)正午日影達(dá)全年最短的一天，北半球有白晝期的地區(qū)（即北回歸線往北至北極圈之間）正午日影達(dá)全年最長的時刻。 （3）回歸線之間

8、的地區(qū)，太陽直射時，正午日影縮短為零，達(dá)全年最短。  （二）正午日影長短變化的應(yīng)用 1、 若某地在6月22日正午日影達(dá)全年最長，則該地位于南半球，為冬季；正午日影達(dá)全年最短，則該地位于北回歸線及其以北地區(qū)，為夏季。  2、 若某地在12月22日正午日影達(dá)全年最長，則該地在北半球，為冬季；正午日影達(dá)全年最短，則該地在南回歸線及其以南地區(qū)，為夏季。  3、 若某地在某日正午日影為零，該地在南北回歸線（含南北回歸線）之間，太陽直射該地。 如果我們牢牢掌握了正午影子的朝向及長短變化規(guī)律，就可以幫助我們快速而準(zhǔn)確的解題，提高解題效率和正確率。下

9、面我們從具體實(shí)例中來進(jìn)一步掌握和運(yùn)用以上規(guī)律，不斷得熟能生巧，就能在相應(yīng)的題目解答中運(yùn)用自如了。 例1    春分日以后，有人看到太陽總是在南方，自己的影子也在南方，這種現(xiàn)象一直持續(xù)到秋分日落為止。這人的位置應(yīng)位于右圖中的（       ）A.點(diǎn)   B.點(diǎn)        C.點(diǎn)             D.點(diǎn) 解析：春分日后至秋分日期間，太陽直射北半球，北極點(diǎn)