太阳直射点问题.doc

太阳直射点问题资兴市第一中学 李广军 423406一、能力目标：1、确定任何一天太阳直射点的纬度及太阳直射点移动方向。2、确定任何一天各地正午太阳太阳高度角与直射点的关系。3、确定任何一天各地昼夜长短与太阳直射点位置关系。二、知识体系：1、基本概念：太阳直射点；太阳高度（角）和正午太阳高度（角）；昼（夜）长和变化；极昼和极夜。2、基本关系：日期与季节的关系；日期与直射点的关系；极昼（极夜）区范围与直射点关系（等于90减去直射点纬度）；正午太阳太阳高度角与直射点的关系（由太阳直射点所在纬线向两侧递减）；此地昼夜长短与太阳直射点位置关系（直射在北半球，北半球昼长夜短，除极昼和极夜区外，由南往北昼越长；直射南半球相反；直射赤道，全球等长。）三、方法技能：理解和熟练运用太阳直射点移动图是达成本专题的基础。由于黄赤交角的存在，以及太阳公转时地轴始终指向北极星的影响，导致了太阳直射点在回归线之间做来回的回归运动，这就导致了太阳直射点的移动范围是回归线之间。回归线的度数是由黄赤交角大小决定的。作出下图：直射点移动方向为：D-A-B-C-第二年D。其中直射点在A点时，北半球为夏至日，6月22日左右。直射点在C点时，北半球为冬至日，12月22日左右。直射点在B、D点时，北半球为春、秋分日，3月21日和9月23日左右。除两至日外，回归线间一年有两次太阳直射现象，所以确定日期时必须明确太阳直射点移动方向。【例如1】读“太阳直射点周年变化”示意图，回答：1.太阳直射点位于A点的这一天，地球上正午太阳高度达一年中最大值的纬度范围是_，太阳直射点从A点移至B点期间，长江径流季节变化正值_期，亚平宁半岛南部气候特点为_。2.太阳直射点位于B点的这一天，北极圈与南极圈上的正午太阳高度角数值相差_度。太阳直射点从B点移至C点期间，地球上的气压带风带向_移动。3.太阳直射点位于C点这一天，昼长时间北极圈上比赤道上_（多或少几个小时）。太阳直射点从C点移至D点期间，北印度洋海区的季风洋流呈_方向流动，北太平洋上的气压中心是_（全称）。【解析】第一小题通过读图看出A位于23.5N，据此判断太阳直射点位于A点的这一天是北半球的夏至日。再根据太阳直射点在这一天的纬度变化规律判断地球上正午太阳高度达一年中最大值的纬度范围是北回归线及其以北的地区。根据图示，太阳直射点从A点移到B点即从北回归线移到赤道的时间范围是6月22日前后到9月23日前后，此时正值长江汛期。亚平宁半岛属于地中海气候，此时正值夏季，气候特点为炎热干燥。第二小题秋分日太阳直射点在赤道，北极圈太阳高度与南极圈太阳高度相同。太阳直射点从B到C期间，太阳直射点向南移动，故气压带和风带也随之向南移动。第三小题太阳直射点位于C点时是北半球冬至日，北极圈出现极夜现象，昼长为0小时，赤道上终年昼夜等长，为12小时，故答案为少12小时。太阳直射点从C到D期间，属于北半球的冬季，此时北印度洋海区的季风洋流为逆时针。北太平洋的气压中心为阿留申低压。本题综合性强，综合了有关地球公转，地理意义诸如正午太阳高度、昼夜长短变化等问题，以及气压带、风带南北移动、地中海气候类型的特点、北半球主要气压中心等气候问题以及北印度洋季风洋流，长江径流变化等诸多问题。答案：1.北回归线及其以北 汛（洪水） 炎热干燥2.0 、南 3.少12 反（逆）时针 阿留申低压【例如2】关于A（10N）、B（10S）两纬度正午太阳高度角的比较，正确的是( )AAB永远不能相等 B一年中只有两天相等CAB的日期约达半年之久 D在某一天A、B同时达90【解析】 此题考查了太阳直射点在南北回归线之间移动的规律，难度较大。练习时可以通过作图法帮助理解。由上图可知太阳直射点在某一天只能直射一条纬线，A和B分别处于赤道两侧，因此不可能同时处在直射点上，即不能同时达到90，故D项错误。赤道位于两纬度之间的平分线，当太阳直射赤道时，A、B两地的正午太阳高度角是相等的，因赤道一年中有两次太阳直射，所以答案 B正确。从图中可以看到：3月 21日至9月23日，太阳直射北半球，是北半球的夏半年，这期间A地的正午太阳高度角大于B地的正午太阳高度角，因此C也正确。在掌握太阳直射点位置确定后，下面接下来分类讲述太阳直射点的运用。一）太阳直射点与正午太阳高度角根据正午太阳高度角公式：H=90-|-|可以看出，某地正午太阳高度角仅与当地纬度和此日太阳直射纬度有关。所以只需知道某日直射纬度，我们就能算出当地正午太阳高度。【例如3】6月7日，郴州正午太阳高度是多少？H【解析】根据直射点运动轨迹图，6月7日太阳直射点纬度大致在17.5N，郴州纬度在26N，所以根据公式计算可得H=81.5。【例如4】洛阳(35N，112E)一学生对太阳能热水器进行了改造(如下图)，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：9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使水器吸热面与地面的夹角为 ( ) A2326， B35 C6634， D55当然，这类问题主要是解决某地某时正午太阳状况。在新教材中，该公式也不在出现，所以目前还非常重要的是要学生掌握某时任地的正午太阳高度关系。【例如5】6月7日，下列城市正午太阳高度角由大到小排列的是上海开普敦东京墨尔本【解析】若该题算出每地高度角可能是很麻烦的事，但根据直射点运动轨迹图，6月7日太阳直射点纬度大致在17.5N，然后考虑各地与17.5N的纬度差，差值越小，角度越大。除此还要掌握某地太阳正午高度最大值、与最小值问题。在讨论最大值时，分成三段讨论：1.南北回归线间为太阳直射该纬线时，正午高度角达到最大值；2.当太阳直射北回归线时，北回归线及以北地区达到最大值；3.当太阳直射南回归线时，南回归线及以南地区达到最大值；在讨论最小值时，分成二段讨论：1.当太阳直射北回归线时，南半球达到最小值；2.当太阳直射南回归线时，北半球达到最小值；在太阳高度角问题中，我们还得理解，由于极点的自转速度为零，所以在发生极昼时，其所观察到的太阳高度角是几乎不变的。【例题6】下图是赤道及以北地区三地夏半年某日的太阳高度日变化过程（h是已知数），读图回答以下问题： （1）A地的地理纬度是 。（2）这一天B地的正午太阳高度H为 。（3）C表示的地方时是 。（4）这一天地球上出现极昼现象的地区是 。（5）A地的正午太阳高度h的取值范围是 。【解析】本题是根据日照时数、阳高度特征与地理纬度关系的题型。本题的解题关键首先是要理解和掌握极点、赤道、刚好发生一天极昼（夜）和一天以上极昼（夜）太阳高度变化过程特征。就如图中所示：A点所在太阳高度一天保持不变是极点；B点所在太阳高度刚好发生一天极昼所以为刚好为极昼范围最边缘所在纬度；而C点所在太阳高度变化表明其白昼长12小时，故为赤道，（注如为春秋分日则不能断定）。其次是理解和掌握太阳直射点纬度与极昼（夜）范围的关系。即直射点纬度为，则发生极昼（夜）的范围=90-。而极点的太阳高度等于直射点的纬度。【答案】（1）90N （2）90-h （3）12时 （4）北纬90-h以北地区（5）-23.523.5二）太阳直射点与昼夜长短、昼夜长短变化的确定由于太阳直射点的移动，地球上除了赤道，各地昼夜长短在不断的发生改变，那昼夜长短变化有何规律呢，我们先仔细分析下面一幅太阳光照图，进行归纳：【例如7】读“昼长与纬度关系曲线示意图”，回答。1此时西安的节气是（ ）A春分B秋分C夏至D冬至2正午太阳高度达到一年中最大值的地区范围是（ ）A北回归线以北的纬度地带B南回归线以南的纬度地带C赤道以北的纬度地带D赤道以南的纬度地带3此时M、K两地的正午太阳高度差值大约是（ ）A2326B0C47D6634【解析】在此例题中，最关键的是首先要通过昼长判定太阳直射点的关系。那太阳直射点与昼长到底有何关系呢？我们只要依据夏至日、春秋分日和冬至日的太阳光照图可以进行归纳：（1） 太阳直射在北半球，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长；全球越往北昼越长。（除极夜和极昼内变化）（2） 太阳直射在赤道，全球昼夜等长。（3） 太阳直射在南半球与太阳直射在北半球相反。（4） 某时，同纬度昼夜长短，南北颠倒。（5） 极昼、极夜范围为90减去太阳直射点纬度。上图中由于越往北昼越长，而且极昼范围发生在6634N以北，所以确定太阳直射在2326N。【答案】 C A D除某时各地昼夜长短分布规律外，由于昼夜长短变化，我们还需理解某地昼夜长短的变化，包括昼夜长短随直射点移动将做的变化。比如上题中郴州将会出现的现象是：仍是昼长夜短，但昼将变短。【例如8】右图为昼长随时间变化曲线图,4条曲线所代表的纬度从小到大的正确排序为 A abcd B cadb C dcba D bcad 【答案】D 纬度越低变化幅度越小。三）太阳直射点与季节的判定由于太阳直射点的位置隐含了太阳高度角和昼夜长短的问题，所以在试题的编制过程中常与气候特点和利用结合在一起。如例如7中编入下题：4当图中M、K两地在一年中正午太阳高度相等、且太阳直射点向赤道方向移动时，以下说法比较合理的是（ ）A北印度洋的洋流呈逆时针方向运动 B亚欧大陆中心气压为1036百帕C华北平原正值小麦的播种 D长江中下游地区进入伏旱时期【答案】D 此题中关键是要能判定各地区所处的季节，然后利用当地的地理环境特点进行判别。练习提高1下图为北京时间9时的日照图，图中AB为晨线，完成下列要求： （1）标出图中a、b的经度。（2）此时，太阳直射点的坐标是：_。（3）此时，赤道上东半球的白天范围比黑夜_（大、小或相等）。（4）这一天，_地区的H正午可达一年中的最大值。 66.5N A 0 66.4S B a b2.读图1，回答下题。（1）. 2002年11月20日9时（北京时间），中国第19次南极科学考察队乘“雪龙号”自上海出发，此时长城站所在地的区时为（ ）A. 19日19时B. 20日5时 C. 19日21时 D. 20日21时 （2） . 中山站到南极点的直线距离约为（ ）A. 2070千米B. 2270千米 C. 2570千米D. 2670千米 （3.） 与中山站相比，长城站所在地（ ）A. 白昼时间长 B. 自转速度慢 C. 自转周期长 D. 正午太阳高度大 （4）. 中山站出现极昼期间，下列河流最有可能处于枯水期的是（ ）A. 湄公河B. 莱茵河C. 亚马孙河 D. 赞比西河3.一天，我国某城市于北京时间4时30分日出，18时30分日落。据此回答下题。（1）该城市的经度为（ ）A B C D （2）该城市应位于天津的（ ） A 西南方向B 西北方向C 东南方向D 东北方向（3）该日，太阳直射在（ ）A 北回归线B 南回归线C 赤道到南回归线之间D 赤道到北回归线之间4.一架在北半球飞行的飞机，飞越晨昏线上空时，当地为8日19时。回答4-6题（1） 下图所示4个地区中，它飞越的是A B C D170160170 160 160170 160170（2） 6小时后该飞机到达西6区的芝加哥，芝加哥的区时是A、8日14时 B、9日2时 C、8日8时 D、9日20时（3）该季节能够看到的景色是A、长江流域寒梅绽放 B、巴黎盆地小麦黄熟 C、南极中山站终日斜阳D、赞比西河流域草木葱茏5在南北半球，凡是太阳直射的地方必然（ ）A、昼夜平分 B、昼长夜短 C、昼最长，夜最短 D、昼短夜长6.读地球赤道面与公转轨道面示意图，据图判断下题（1）图中代表黄赤交角的数码是（ ）A B C D（2）由于黄赤交角的存在，产生的现象是（ ）A太阳高度角的日变化B崇明岛离北岸比南岸近C昼夜长短的变化D北京的地方时比伦敦早（3）黄道平面和赤道平面的交线与太阳光线相垂直且里约热内