高中地理人教版選擇性必修第一冊第一章 第二節(jié) 微專題2　太陽視運動

微專題2太陽視運動1．太陽視運動軌跡圖太陽視運動是指一天中肉眼所見太陽在天空中東升西落的運行狀況。其中日出東方，日落西方，正午12時(地方時)時位于觀察者的正南方、正北方或正上方。下圖反映的是北緯40°附近某地在二分二至日的太陽視運動軌跡。該圖可反映日出日落時間與晝夜長短、日出日落方位、太陽高度變化等。下面四圖分別是北回歸線與北極圈之間的某地、南回歸線與南極圈之間的某地、北半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)、南半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)的太陽視運動軌跡圖。2．一年中太陽的日出、日落方位(1)太陽直射點位于北半球時，除極晝(極夜)地區(qū)的以外區(qū)域，日出東北、日落西北。如圖1、圖2中的夏至日太陽視運動軌跡。(2)太陽直射點位于南半球時，除極晝(極夜)地區(qū)的以外區(qū)域，日出東南、日落西南。如圖1、圖2中的冬至日太陽視運動軌跡。(3)太陽直射點在赤道時，全球各地日出正東，日落正西。如圖1、圖2中的春秋分日太陽視運動軌跡。(4)北半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)：日出正北、日落正北。如圖3中的太陽視運動軌跡。(5)南半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)：日出正南、日落正南。如圖4中的太陽視運動軌跡。3．正午太陽的方位(極晝與極夜地區(qū)除外)(1)直射點以北地區(qū)：太陽始終位于正南。如圖1中二分二至日的太陽視運動軌跡，圖3中的太陽視運動軌跡。(2)直射點以南地區(qū)：太陽始終位于正北。如圖2中二分二至日的太陽視運動軌跡，圖4中的太陽視運動軌跡。(3)在直射點上：太陽始終位于正上方。4．一天中太陽方位的變化(以北半球為例，極晝、極夜地區(qū)除外)(1)春、秋分：正東→東南→正南→西南→正西。(3)直射點在北半球，且直射的地區(qū)：東北→正上方→西北。(4)直射點在北半球，且位于直射點以南的地區(qū)：東北→正北→西北。(5)直射點在南半球：東南→正南→西南。5．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。6．太陽高度的變化(1)日出時刻太陽高度為0°，自日出時刻到正午12時(地方時)，太陽高度逐漸增大，正午12時(地方時)達到一天中的最大值；自正午12時(地方時)到日落時刻，太陽高度逐漸減小，日落時刻太陽高度為0°。(2)出現(xiàn)極晝的地區(qū)(除極點)一天內(nèi)太陽不落，正午太陽高度最大，0時(24時)太陽高度最小。(3)極晝期間的極點一天內(nèi)太陽高度不變。7．影子變化的判讀(1)影長變化：根據(jù)太陽高度的大小判斷影長。例如，日出時影長最長，之后縮短，正午時最短，之后變長，日落時影子又最長。(2)影子方位的變化：影子方位始終與太陽方位相反，根據(jù)太陽方位即可推知影子方位。正午影子的朝向取決于太陽直射點的位置。太陽直射點以北的地區(qū)正午影子朝向正北，太陽直射點以南的地區(qū)正午影子朝向正南(極點除外，極夜地區(qū)無影子)。北極點極晝時正午影子都朝正南，南極點極晝時正午影子都朝正北。(2023·山西大同期末)利用太陽定方位最精確的方法是日影桿法。先在地面上豎立一根垂直于地面的桿子，以桿基為圓心，適當距離為半徑，在桿影的一側(cè)畫一個半圓，記下桿影頂端恰好落在半圓上的兩點，將這兩點與圓心連接，畫出一個等腰三角形，根據(jù)此三角形頂角的角平分線來確定方位。家住山東濟寧(35°N,116°E)的小明在2023年1月1日運用該原理進行觀測，在北京時間10時測得桿影頂端落在半圓上的A點，當天某時刻測得桿影頂端落在半圓上的B點，如下圖所示。據(jù)此完成1～3題。1．圖中箭頭的指示方向是()A．東B．西C．南D．北2．觀測當天，桿影頂端落在半圓上的B點時，北京時間為()A.13時44分 B．14時C．14時16分 D．14時32分3．一個月后，小明想再次進行相同條件的觀測，預(yù)測在北京時間10時測得的桿影長度()A．與OA相等 B．比OA長C．比OA短 D．不能確定答案1.D2.D3.C解析第1題，由圖可知，小明在2023年1月1日運用該原理進行觀測，在北京時間10時測得桿影頂端落在半圓上的A點，當天某時刻測得桿影頂端落在半圓上的B點。A、B兩點所對應(yīng)時刻分別處于上午和下午，這兩個時刻太陽高度一致，1月1日山東濟寧上午時太陽位于東南方向，所以A點指示西北方向，下午時太陽位于西南方向，所以B點指示東北方向，A、B兩點關(guān)于正北方向?qū)ΨQ。因此圖中箭頭的指示方向應(yīng)為正北方向。故選D。第2題，在北京時間10時測得桿影頂端落在半圓上的A點，此時當?shù)氐胤綍r應(yīng)為9：44，距離地方時12時還差2小時16分鐘，B點與A點所對應(yīng)時刻關(guān)于地方時12時對稱，因此B點時刻應(yīng)為12時再加上2小時16分鐘，即14：16。此時北京時間應(yīng)為14：32。故選D。第3題，一個月后，時間約為2月1日，由于太陽直射點向北移動，與1月1日相比，北半球一天中同一時刻的太陽高度增大，因此桿影長度變小。故選C。下圖為北半球四地在夏至日當天所看到的太陽視運動軌跡。據(jù)圖完成4～5題。4．圖中地平面上表示正西方向的是()A．①B．②C．③D．④5．四地的緯度按照由高到低的順序進行排列，合理的是()A．甲、乙、丙、丁 B．丁、乙、丙、甲C．丙、丁、甲、乙 D．丁、乙、甲、丙答案4.B5.D解析第4題，讀圖可知，乙地夏至日太陽視運動軌跡始終在地平面之上，則乙地位于北極圈以北，因此當?shù)靥柛叨茸畲髸r(正午)，太陽應(yīng)位于當?shù)卣戏较?，圖中顯示，乙地太陽運行至③方向時最高，因此圖中③表示正南方，由此推斷，①②④分別表示正北方、正西方、正東方，故選B。第5題，讀圖可知，丁地太陽視運動軌跡始終在地平面以上，且與地平面平行，只有出現(xiàn)極晝的極點具有這一特征，則丁地位于北極點，緯度最高；夏至日乙地太陽視運動軌跡始終在地平面以上，出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，應(yīng)在北極圈以北，由于太陽高度有升降，其緯度較丁(極點)低；讀圖可知，丙地夏至日正午太陽高度為90°(太陽直射)，則丙地位于北回歸線上；夏至日甲地正午太陽位于正南方，表明當?shù)匚挥诒被貧w線以北，根據(jù)甲地正午太陽高度(90°－16.5°＝73.5°)計算，甲地緯度約為40°N。由此可知，四地緯度由高到低的排序是丁、乙、甲、丙，故選D。6．下圖為“我國某地二至日太陽視運動軌跡示意圖”，O點為觀察者所在位置，A、B、C、D為觀察者所在地的地平面上的四個方位，E、F為觀察者在二至日觀測到的正午太陽位置，其中OE⊥AC。讀圖，回答下列問題。(16分)(1)圖中地平面上A、B、C、D四個方位中表示北方的是________，O點的緯度是________。(4分)(2)若位于O點的觀察者測得某日正午太陽高度為66°34′，且當天日落時刻的北京時間為18時16分，據(jù)此可推算出觀察者所在地的經(jīng)度是________，當天日出的北京時間為________。該日全球正午太陽高度緯度分布規(guī)律是__________________________。(6分)(3)若位于O點的觀察者測得某日正午太陽高度為45°，則該日太陽直射點的緯度是________，該日O點的晝夜