高考地理复习地球运动1

高考地理复习地球运动1

高三地理复习资料 ‎ ‎——地球运动 ‎ 一、日照图的种类 ‎ 二、日照图上的考点及突破点 ‎ ‎（一）考点 ‎ ‎1 、判断方向　　2、判断时间（日期） ‎ ‎3、判断晨昏线　4、判断太阳直射点经纬度 ‎ ‎5、判断日出、日落时间 ‎ ‎6、求东（西）半球的赤道上昼（夜）的经度范围 ‎ ‎7、判断昼夜长短　　8、算正午太阳高度 ‎ ‎（二）突破点 ‎ ‎1、赤道与晨昏线交点及经过该点的经线 ‎ ‎2、晨昏线与极圈的切点（即0:00经线或12:00经线） ‎ ‎3、正午太阳高度公式的应用 ‎ ‎4、直角坐标系的巧妙应用 ‎ ‎（一）判断方向（位） ‎ 三、地球运动的相关问题 ‎ 在日照图上方位的确定主要包括两个方面： ‎ ‎1、判断地球运动方向 ‎ 判断地球运动方向的常用方法是右手螺旋法则，即虚握右拳，大拇指指向北极方向，则四指表示地球运动方向（自西向东）；另一个方法是经度递变规律，即东经度数变大（或西经度数变小）的方向为地球运动方向（自西向东）。 ‎ ‎2、判断图上两点的相对方位 ‎ 判断图上两点的相对方位必须严格按照经纬网确定：经线指示南北方向，纬线指示东西方向。 ‎ 步骤： ‎ 第一步　根据经度、纬度的变化情况，确定东经、西经、南纬和北纬。 ‎ 经度由左向右逐渐增大为东经，反之为西经；纬度由南向北逐渐增大为北纬，反之为南纬。 ‎ 第二步　根据经度确定两点相对方向的东西方向，根据纬度确定两点相对方向的南北方向。把两者在东西方向和南北方向的相对方向合在一起就是两点间的相对方向。 ‎ 如右图，根据经度、纬度变化趋势，经度为西经、纬度为北纬。根据经度判断：甲在乙的东方，根据纬度判断：甲在乙的北方。把两者合在一起得知，甲在乙的东北方向。根据相同的方法得出：甲在丙的东北方向，丙在丁的东南方向。 ‎ 在判断两点间的相对方向时，要注意以下三个问题。 ‎ ‎(1)两点间的经度差不能超过1800，否则应到另一个面上去判断，这就是所谓的劣弧定向法。 ‎ ‎(2)如果两点分别在两幅图上，应把其中的一个点根据其地理坐标在另一幅图上，再判断它们的相对方向。 ‎ ‎(3)如果地图不按上北下南、左西右东的方向，那么把地图转动一定的角度，使其符合上北下南、左西右东的方向，然后再判断它们的相对方向。 ‎ ‎(4)是南北两极点分别只有一个方向，北极只有向南的方向，南极只有向北的方向。 ‎ 二、判断晨昏线 ‎ ‎1. 晨昏线的由来 ‎ 由于地球是不发光、不透明的球体，所以太阳光只能照亮地球表面的一半。向着太阳的一半是白昼，背着太阳的一半是黑夜。太阳光线与地面的相切线就是昼夜半球的分界线——晨昏线（圈），它是一个大圆。所以晨昏线上各地太阳光线与地平面是平行的，对于晨昏线上的观察者来讲，太阳正位于地平线上，太阳高度等于零度。 ‎ ‎2、晨昏线的判断 ‎ ‎ 顺着地球自转的方向由昼半球进入夜半球的分界线是昏线，由夜半球进入昼半球的分界线是晨线。随地球自转由昏线到晨线就是一个黑夜；再由晨线到昏线就是一个白昼。 ‎ ‎3、晨昏线的特点 ‎ ‎(1)晨昏线与太阳光线　 由于晨昏线是太阳光线与地球的切线，所以晨昏线永远与太阳光线垂直。同一晨昏线上的点太阳高度是相同的，都等于零；太阳高度在昼半球大于零，在夜半球小于零。当某一纬线一天最高的太阳高度为零时，说明该纬线（及其以内）为极夜；相反，若一天的最低太阳高度为零，则说明该纬线（及其以内）为极昼。 ‎ ‎  因为地球是围绕太阳自西向东转，晨昏％在地球上的相见运动就是太阳相对地球的运 动方向——自东向西。而平时所说的一天是以太阳为参照物的，所以当我们自东向西运动时，与太阳是同向的，也与晨昏线是同向的，因而一天变长了；而自西向东运动时，与太阳是相问运动，是迎着晨昏线走，一天变短了。 ‎ ‎(2)晨昏线与赤道　 晨昏线（圈）和赤道都是大圆，所以两者永远相交平分，亦道上永远昼夜相等（都是12小时）。 ‎ ‎4. 与晨昏线相关的问题 ‎ ‎(1)晨昏线与日期 ‎ ‎①二分日晨昏线 ‎ 若晨昏线与纬线垂直，与经线平行或重合，则表示同一经线上日出、日落时刻相同，全球昼夜平分，应为二分日。如图（一）、（二）、（三）。 ‎ ‎②二至日晨昏线 ‎ 若晨昏线与极圈相切，与经纬线斜交，晨线在地表上呈西南－东北走向（冬至日）或西北－东南走向（夏至日）。如图（四）、（五）、（六）。 ‎ ‎③非二分二至日晨昏线 ‎ 晨昏线与经纬线斜交，伸入极圈并与某一纬线相切，分两种情况： ‎ a. 若晨线通过地表的走向是西北－东南（北京和杭州同时日出），则表示为北半球夏半年3月21日至9月23日的某两日，但不是夏至日。b. 若晨线通过地表的走向是西南－东北（北京和杭州同时日落），则表示北半球的冬半年。如图（七）、（八）、（九）。 ‎ ‎④画错的晨昏线 ‎ 晨昏线同纬度小于极圈的纬线相切，如晨昏线同南北纬620相切，这样的图表示大于620的纬度已出现极昼或极夜，这与实际不符。如图（十）、图（十一）、（十二）则为错误的晨昏线图。 ‎ ‎(2)晨昏线与太阳直射点　根据判断出的节气，我们可知太阳直射点的纬度：二分时直射赤道(00)；夏至日时，直射北回归线(23026/N)；冬至日时直射南回归线(23026/S)。 ‎ 根据太阳直射的经线地方时为12时，可判断其经线的位置。因为一天中早晨到正午与正午到黄昏的时间长度相同，所以太阳直射经线是平分晨昏线且经过昼半球的那条经线。这条经线与其相对经线正好经过晨昏线与纬线圈的切点。 ‎ ‎(3)晨昏线与地方时　由晨昏线与赤道的关系可知，赤道上永远昼夜平分，所以经晨线与赤道交点的经线地方时为6时，经昏线与赤道交点的经线地方时为18时；另外经晨昏线与纬线圈的切点的经线，位于昼半球的经线（也就是太阳直射经线）为12时，位于夜半球的为24时或零时）。由此可知：6时与18时两条经线，12时与24时两条经线地方时相差12小时，经度相差1800，所以两条相对经线地方时刻相差12小时。 ‎ ‎(4)晨昏线与昼夜长短　晨昏线将纬线圈分成两部分，即昼弧和夜弧，昼弧与夜弧的长短就决定了位于该纬线圈上的点的昼夜长度。春秋分，晨昏线平分所有纬线圈，全球各地昼夜等长。太阳直射在南半球时，南半球昼长大于夜长，且纬度越高昼越长，南极圈及其内部为极昼。太阳直射北半球时与此相反。同一半球纬度相同的各地昼夜长短相同；不同半球纬度相同的地点昼夜长短虽然不同，但两者的昼与夜之和正好等于24小时，也就是说此点的昼长等于彼点的夜长。 ‎ 如右图所示： ‎ 极昼极夜的范围是与晨昏线相切的纬线到极点之间。当某一纬线一天最高的太阳高度为零时，说明该纬线（及其以内）为极夜；相反，若一天的最低太阳高度为零，则说明该纬线为极昼。有这样一公式： ‎ 晨昏圈相切纬度＋太阳直射点纬度＝900 ‎ 如太阳直射100N(S)，晨昏线相切纬线纬度为800N(S)，发生极昼极夜的范围是800(S)～900N(S)之间。 ‎ 三、判断时间（日期） ‎ ‎1. 根据晨昏线倾向判断 ‎ ‎　　　　　　　晨线　　　　　　　昏线 ‎ ‎　　6.22　　　左倾　　　　　　　右倾　 ‎ ‎　12.22　　　 右倾　　　　　　　左倾　 ‎ ‎2. 根据极昼极夜判断 ‎ ‎3. 根据日出、日落时间判断。若日出<6:00，日落>18:00则为夏季，反之为冬季。 ‎ ‎4. 根据昼夜长短判断。昼长>12h为夏季，反之，为冬季。 ‎ ‎5. 利用公转示意图判断 ‎ 一、利用地球公转示意图判断 ‎ 若地球公转示意图中的太阳没标在图的中心位置上，有明显的近、远日点之分，则按“一近七远、一快七慢、一冬七夏”的规律，即一月初地球公转的速度较快，七月初地球公转的速度较慢；一月是北半球的冬季，七月是北半球的夏季。如图1 所示，B为北半球冬季、D为北半球夏季。若刚好把太阳标在中心位置上，则必须根据地轴的倾斜方向来判断，有“左偏左冬，右偏右冬”的规律，一月初地球位于近日点附近，七月初地球位于远日点附近；即地轴若头往左偏，则左边为北半球冬至，若地轴头往右偏，则右边为北半球冬至。如图2所示，B为北半球夏至，D为北半球冬至。 ‎ ‎6. 根据太阳出没路线图判断。从太阳高度的周年变化中可以确定太阳高度角最大的季节为夏季，太阳高度角最小的季节为冬季。 ‎ 由图右可判读出全年正午太阳高度的变化范围。（如下三幅图所示） ‎ ‎7. 根据日出日落方向判断季节 ‎ 北半球某地某天如果太阳从东北升起，西北落下，则北半球白昼大于黑夜为夏半年，南半球白昼短于黑夜的为冬半年；如果太阳从东南升起，西南落下，则北半球白昼短于黑夜为冬半年，南半球白昼长于黑夜为夏半年。 ‎ ‎8. 根据北斗七星斗柄指向判断季节 ‎ 随着地球公转到不同位置，在夜间某一固定时间看，会出现春、夏、秋、冬不同季节，斗柄分别指东、南、西、北四个不同的方位。故有“斗柄指南，全天皆夏；斗柄指北，全天皆冬”的说法。 ‎ 四、判断太阳直射点的经纬度 ‎ ‎（一）如何确定直射点的纬度 ‎ ‎ 直射点所在的纬度每时每刻都不同，但在一天中直射点的纬度变化很小，所以可以近似地认为某一天太阳直射在某一纬度且固定不变。确定直射点的纬度有以下几种方法 ‎ ‎  1．时间法　①根据直射点随时间移动的规律可知特殊日（两分两至日）直射点的纬度：即每年的春分日（3月21日前后）和秋分日（9月23日前后）直射时在赤道；夏至日（6月22 日前后）直射在23026/S。 如图1所示：②非特殊日直射点的纬度可以在天文年历上查到。 ‎ ‎2．辅助线法　①在日照图上，作太阳光线的延长线，通过地心的太阳光线所在的纬度就是太阳直射点的纬度。如图 2中A点所在的纬度α0N就是直射点的纬度。②如图 3，在全球正午太阳高度分布图上，通过作垂线就可找到正午太阳高度为 900所对应的纬度β0N就是直射点的纬度。 ‎ ‎3．计算法①　利用正午太阳高度的计算公式：H＝900|φ－δ|（式中H为正午太阳高度；φ为当地地理纬度，永远取正值；δ为直射点的纬度，有正负之分）求直射点的纬度。在已知H和φ的情况下，用变形公式即可求出φ。②利用出现极昼的最低纬度计算直射点的纬度。由于直射点的纬度与出现极昼的最低纬度是互余的，而且在同一半球。所以直射点的纬度=900－出现极昼的最低纬度，例如在图4中，由于出现极昼的最低纬度是800S，所以直射点的纬度为100S。③利用极点的太阳高度求直射点的纬度。极点的太阳高度（非常特殊，一天中不变，夏半年变化范围在00到23026/之间）与直射点所在的纬度是相等的。如图5，这一天太阳直射的纬度就是h0N。 ‎ ‎ 4．日影法　①根据影子倒向确定直射点的纬度。 直射点两侧物体正午影子倒向正好相反。例如，已知某日100N南北两侧物体正午的影子分别倒向正南、正北方向，则太阳直射点的纬度是 100N。②根据影子的长度。某地物体影子达一年中最短，说明直射点的纬度与该地纬度之间的差最小。例如，某日 600N物体的影子达到一年中的最短的时刻，太阳直射在23026/N。　　（二）如何确定直射点的经度 ‎ 直射点的经度不同时刻是不同的，所以求直射点的经度就是求某一时刻直射点的经度。相对于直射点的纬度，求直射点所在的经度的原理比较简单：只要抓住“直射点所在的经度的地方时为12点”这一条即可。可分以下几种方法。 ‎ ‎ 1．读图法 　由于穿过昼弧的正中的经线的地方时为12点，所以在日照图中那条经线就是直射点所在的经线。例如在昼夜各半的侧视图（图 6）上，太阳就直射在300E。又如在极地图（图7）上，白天正中间所在的经线NA即是直射点的经线。 ‎ ‎2．计算法 在已知某地时间的情况下，可通过计算12点所在的经线从而得出直射点的经度。例如：当北京时间为 18点时，通过计算得出地方时为 12点的经线是300E，所以直射点的经度为300E。 ‎ ‎3．太阳高度法　 同一纬线上，太阳高度最大（或者影子最短）的那条经线就是太阳直射的经线。 ‎ 以上求直射点纬度和经度的方法，应根据不同的情况或不同的条件加以选择，以便迅速准确地确定直射点位置。 ‎ ‎4. 对应经度法：由于0:00经线与12:00经线构成一个经线圈，所以它们的经度互补，东西经相反。例：已知0:00经线的经度为600E，则12:00经线的经度为1800－600=1200W。 ‎ 五、判断昼夜长短 ‎ ‎1. 计算昼夜长短必须具备的知识是：①熟悉、经纬线的基本性质。在同一纬线上，各地的昼夜长短相等，日出、日落的地方时相同；在同一条经线上，各地的地方时相同，经度每隔150，时间相差1小时，即经度每隔l0，地方时相差4分钟。②能正确识别晨线和昏线。晨昏线由晨线和昏线两部分组成，顺地球自转方向，由昼半球进入夜半球的，称为昏线；相反，由夜半球进入昼半球的，称为晨线。位于晨线上的点正值日出，位于昏线上的点正值日落。③理解昼夜长短的分布规律。太阳直射点直射哪一半‎ 日期 ‎ 日出方向 ‎ 日落方向 ‎ 春分至秋分 ‎ 东北 ‎ 西北 ‎ 春分或秋分 ‎ 正东 ‎ 正西 ‎ 秋分至次年春分 ‎ 东南 ‎ 西南 ‎ ‎ ‎ 球，该半球的昼就均长于夜，并且昼长由低纬向高纬递增，另一半球则昼均短于夜，昼长由低纬向高纬递减。④牢记几种特殊情况。二分日全球昼夜平分，赤道上全年昼夜平分，极圈内极昼期昼长为24小时，极夜期夜长为24小时。 ‎ ‎2. 计算昼夜长短的方法、技巧是：①利用相邻两条经线间的经度差计算。在光照图上，一般只均匀地给出几条经线，用3600除以图中经线间隔数，即可得到相邻两条经线间的经度差；再根据昼弧所跨越的经线间隔，计算出昼弧所跨越的经度数，用该经度数乘以1/15就是该地的昼长。②利用昼弧与夜弧的比值计算。昼弧与夜弧的比值可由昼弧与夜弧所跨的经度数来推算，若求出：昼弧/夜弧=a, 则昼长=24/(1+1/a)。③利用日出、日落的地方时计算。计算地方时，一般不考虑地表的地形起伏、地球的椭圆形状以及大气散射作用对昼长的影响，因此由日出到正午、由正午到日落的时间间隔是相同的，若假定某地日出或日落的地方时为A，则该地的昼长=2×|12－A|。或：日出＋日落=24；日落－日出＝昼长。④利用对称纬度计算。不同半球纬度数相同的两条纬线，昼夜长短恰好互补。即某纬度的昼长（夜长）等于与之纬度数相同的另一条纬线的夜长（昼长）。 ‎ 六. 判断日出、日落时间 ‎ ‎1. 某地日出时刻，就是该地所在纬线与晨昏线交点的时刻；某地日落时刻就是该地所在纬线与昏线交点的时刻。在春秋分时，全球昼夜平分，即6:00日出，18:00日落。赤道上全年6:00日出，18:00日落。 ‎ ‎2. 已知昼长求日出、日落　 ‎ 则日出时刻＝12－昼长/2或日出时刻＝夜长/2 ‎ 日落时刻=12+昼长/2或日落时刻=24－夜长/2 ‎ ‎［例题］已知在北半球夏至日时，甲地（1100E，400N）比乙地(1150E，300N）白昼长56分钟，则甲地比乙地（答案：A、D） ‎ ‎  A．日出早8分钟　　　　　B．日出早56分钟 ‎ ‎  C．日落迟20分钟　　　　　D．日落迟48分钟 ‎ ‎【解析］(1)北半球每年在春分日和秋分日全球各地昼夜平分；赤道地区终年昼夜相等，凡昼夜平分时都是上午6时日出，下午6时日落；（2）既不是春分、秋分日，又不在赤道地区，则昼夜均不相等；(3)本题中因当日不是春、秋分日，且两地的经度和纬度均不相同，故两地的日出、日落时间的迟早，既要考虑纬度不同产生的时差，又要考虑经度不同产生的时差。（4）先假设两地经度相同，那么由甲地比乙地白昼长56分钟，可知甲地比乙地日出早56/2=28分钟；再假设两地在同一纬度上，那么两地经度相差1150－1100＝50，可知甲地比乙地日出和日落均推迟50×4分钟=20分钟；(5)综合上述两种情况，可以得出甲地比乙地日出早28－20＝8分钟，日落迟28+20=48分钟，故选项A和D是正确的。 ‎ 七、地方时的计算 ‎ ‎1. 规律　东早西晚　　　150/h　　10/4/ ‎ ‎2. 方法 ‎ ‎(1)从晨昏线与赤道的交点入手，晨线与赤道的交点为6:00，昏线与赤道交点为18:00. ‎ ‎(2)从晨昏线与极圈的切点入手。过切点且平分昼半球的经线（即昼半球的中心线）地方时为12:00，过切点平分夜半球的经线（即夜半球的中心线）地方时为0:00。 ‎ ‎(3)日期变更类型的题目，则可首先确定0:00经线及1800经线。 ‎ 八、求东（或西）半球的赤道上昼（夜）的经度范围 ‎ ‎1. 首先弄清东西半球的经度范围 ‎ ‎2. 然后求出赤道上为白昼的经度范围，再求出两者的交集即可。 ‎ 九、正午太阳高度 ‎ 太阳高度的变化是由地球的运动引起的，自转造成了太阳高度的日变化，公转造成了太阳高度的年变化。 ‎ ‎（一）太阳高度日变化 ‎ ‎1. 日变化规律：东升西落，地平线上（晨昏线）为0，正午（地方时12点）最高。见图1 ‎ ‎(2)日出、日落时物影朝向 ‎ 在未出现极昼、极夜现象的纬线上（即太阳视运动轨迹与地平圈相交），无论在北半球还是南半球，日出日落方向的变化规律如下表所示： ‎ 赤道上无论何时，日出方向总是为正东，日落方向总为正西。 ‎ 日影朝向与太阳方位相反，但极点一致，即北极太阳永远在南，影子也永远朝南；南极则相反。 ‎ ‎(3)物影变化 ‎ 太阳高度越高，影子越短，太阳高　度越小，影子越长，直射时无影子。一日之内日出和日落时分影子最长，正午最短，图2反映了北半球中纬度某地二分时物影的变化规律。 ‎ ‎（二）太阳高度的年变化 ‎ ‎1. 正午太阳高度的变化规律 ‎ 太阳直射点的变化规律可用下图来表示 ‎ ‎(1)随纬度变化规律 ‎ 春秋二分：正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。 ‎ ‎  夏至日：由北回归线向南北两侧递减。 ‎ ‎  冬至日：由南回归线向南北两侧递减。 ‎ ‎ (2)随季节变化规律 ‎ ‎  北回归线以北地区：6月22日达最大值，12月22日达最小值。 ‎ ‎  南回归线以南地区：12月 22日达最大值，6月22日达最小值。 ‎ ‎  南北回归线之间地区：每年有两次阳光直射。 ‎ ‎  南北回归线上：每年只有一次阳光直射。 ‎ ‎ 正午太阳高度角有下列几种描述方式：某地正午太阳高度角的年变化，如回归线之间的地区（图1)、回归线上的地区（图2）、回归线到极点之间的地区（图3）；某地太阳高度角的日变化，如极点地区（图4）、非极点地区（图5）；某日全球正午太阳高度角的变化，如夏至日全球正午太阳高度角的变化（图6）。 ‎ ‎  2、正午太阳高度的计算 ‎ ‎  (1)．公式计算 ‎ ‎  某地正午太阳高度H＝900一|ψ－δ|，其中H为正午太阳高度，ψ为当地纬度，取正值，δ为太阳直射点的纬度，当地夏半取正值，冬半年取负值。 ‎ ‎(2)．利用“纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度”这一规律计算。 ‎ ‎  例1：读某地某日太阳高度分布图， ‎ 回答下列问题： ‎ ‎（1）从图中可以看出，太阳高度的分布规律是__________。正午太阳高度的分布规律是_____________。 ‎ ‎(2)该图的节气应该是__________（北半球）。 ‎ ‎  （3）此时北京时间是__________。 ‎ ‎  （4）此时巴西高原大部分地区正值___________（旱或雨）季。 ‎ ‎  （5）A点所在经线的经度是______________。 ‎ ‎  解析：本题以一幅太阳高度分布图为材料，考查学生对正午太阳高度角分布的正确认识。读图知此时太阳直射北回归线。根据纬度差多少度正午太阳高度就差多少度这一规律，可知B点是北极点，伦敦所在的经线是00经线，A点所在的经线是1800经线。 ‎ ‎  答案：（1）从直射点向四周递减 　从北回归线向南北两侧递减（2）夏至日（3）20点（4）旱（5）1800 ‎ ‎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，此时日影最短，当地的地方时是12时。 ‎ ‎ (2)．确定房屋的朝向。为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 ‎ ‎(3)．确定纬度大小根据正午大阳高度判断所在的地区，并进而判断该地区的其他地理特征。由于纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。 ‎ ‎  例3：下图表示某地正午太阳高度和月均降水量的年变化，该地纬度可能为（　　） ‎ Ａ、900N－23026/N　　Ｂ、900S－23026/S ‎ Ｃ、220N或220S　　　Ｄ、40030/N或40030/S ‎ 解析：回答本题主要根据正午太阳高度分布图和右上角的小图。上部的局部放大图表示该地区在某时段内的正午太阳高度变化曲线。要注意的是，由于图中没有给出横坐标所表示的月份，因此该时段有两种情况，如在北半球是6月22日前后，如在南半球则是在 12月22日前后。从局部放大图上可以看出，该地区一年有两次阳光直射，该地位于南北回归线之间，再根据这个时段内正午太阳高度最小值为88．5度，从而判断出该地纬度是220N或220S。答案：C ‎ ‎(4)计算楼距。楼房间距主要考虑冬季的采光条件，楼房底层采光取决于楼高与当地冬至日的正午太阳高度。为了使楼房底层获得充足的太阳光照，一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区楼距较大。解题关键是计算当地冬至日的太阳高度，并计算影长。 ‎ 例4：在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼，如图所示。 ‎ a. 某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳中光线被南楼挡住。请问：该房子一年正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是(tg350≈0.7，tg450≈1, tg600≈1.732) ‎ Ａ、1个月　Ｂ、3个月　Ｃ、6个月　Ｄ、9个月 ‎ 解析：从图中可看出，tgH=南楼高69米÷楼间距40米=1.725，与tg600值相接近，H=600，该地位于北纬300，根据“纬度差多少度正午太阳高度就差多少度”这一规律可知，此时太阳直射在赤道上，由此可知，只要太阳直射点在南半球（从9月 23日到3月 21日）的6个月当中，北楼的正午太阳高度都小于600，底层阳光将被南楼挡住。答案C ‎ ‎（2）要使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为 ‎ ‎  A．20米 　　B．30米　  C．40米 　　D．50米 ‎ ‎  解析：当太阳直射南回归线时，房屋所在地的正午太阳高度最小，南楼的影子最长，此时该处的正午太阳高度角H＝900一（300＋23026/）＝36034/，接近350，因此南楼的高度最高应该是 40米×0.7=28米。答案B ‎ ‎(6)．计算热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，提高太阳热水器的效率。 ‎ ‎  例5：洛阳（350N，1120E）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，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角a为 ‎ Ａ、23026/　　Ｂ、350 ‎ Ｃ、66034/　　Ｄ、550 ‎ 解析：9月23日，太阳直射赤道，位于北纬350的洛阳正午太阳高度角是H=900－350=550，a=350，可使吸热面与太阳光线垂直。答案B ‎ ‎(7)判断山地自然带在南坡和北坡分布高度。一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阴坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。 ‎ ‎(8)判断房间的采光 ‎ 一般情况下，正午太阳高度角越大，照射到房间面积越小，即夏季照射面积小，冬季照射面积大，如图4所示。 ‎ 北回归线以北的地区，太阳光从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光从北窗射入；回归线之间的地区南窗和北窗均可射入。 ‎ ‎(9)判断日影长短及方向 ‎ 正午太阳高度的变化影响物影朝向和长短的变化。北回归线以北的地区：物影朝北，夏至日（6月 22日）最短，冬至日（12月 22日）最长；南回归线以南的地区：物影朝南，夏至日（12月22日）最短，冬至日（6月22日）最长；南北回归线之间的地区：物影可以朝北，也可以朝南，且直射时无影子。 ‎ 例2：某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答： ‎ ‎（1）___月___ 日OP最长，三个月后，该地昼夜长短状况是______。 ‎ ‎  （2）M处的树位于旗杆的____________________方向，其精确的纬度是______________。 ‎ ‎  解析：6月22日影长缩短为零，表示该地区位于北回归线上，其精确纬度是23026/N，影子最长时是该地正午太阳高度角最小时，应是12月 22日。OM垂直于OP，M点在东方。 ‎ ‎  答案：（1）12    22　　 昼夜等长（2）正东23026/N ‎ ‎(10)计算门前雨棚的宽度 ‎ 右图为我国某地(36034/N)一住户的大门，大门朝南，大门1米上方修一雨棚。据此回答1－2题。 ‎ ‎1. 为使冬至日阳光最大限度地照进房间，该雨棚的宽度最大不应超过（A） ‎ Ａ、1.7米　　Ｂ、1.8米 ‎ Ｃ、2米　　　Ｄ、2.5米 ‎ ‎2. 按以上要求安装好雨棚，全年正午有阳光照射房间的时间是（C） ‎ Ａ、全年　　Ｂ、约半全　　Ｃ、接近8个月　　Ｄ、约9个月 ‎ 十、黄赤交角变化的影响 ‎ ‎（一）影响地球运动的地理意义 ‎ ‎ 1．影响太阳直射点、极昼（夜）和五带的范围 ‎ ‎ 如图1所示：若黄赤交角增大a度，回归线度数变为23026/+a，太阳直射范围向南、北各扩展a度；极圈度数变为 ‎ ‎66034／－a，极昼（夜）区域各向较低纬推进a度；热带范围增大2a度，南、北寒带各扩大a度，南、北温带各减小2a度。 ‎ ‎  例1．若其它条件不变、地轴与黄道的夹角增大l0，下列说法正确的是（D） ‎ A、太阳直射点移动的平均速度加快　B．我国温带地域扩大20 ‎ C、极昼、极夜区域向较低纬推进10　 D．热带范围缩小20 ‎ 黄赤交角的变化会导致一个地方正午太阳高度的变化，若黄赤交角变大，对于温带和寒带地区来说，冬至日正午太阳高度变小，夏至日变大，对于热带地区来讲，冬至日和夏至日均变小，若黄赤交角变小，则相反。 ‎ ‎2. 影响正午太阳高度的年变化幅度　 ‎ 设某地地理纬度为定值A、回归线度数（黄赤交角度数）为变数a，不同区域正午太阳高度年变化幅度为：①南、北回归线之间，各地年正午太阳高度最大值为900、最小值为900－(A+a)，变化幅度为A+a；②回归线和极圈之间，各地年正午太阳高度最大值为900－(A－a)、最小值为900－（A+a），变化幅度为2a；③极圈以内，各地年正午太阳高度最大值为900－（A－a）、最小值为0，变化幅度为900－A＋a。可见，全球各地正午太阳高度年变化幅度都与黄赤交角度数呈正相关，随黄赤交角（a）增大而增大、减小而减小。 ‎ ‎  例2．若其它条件不变、黄赤交角增大，下列叙述正确的是（B） ‎ ‎  A．除赤道外全球各地正午太阳高度的年变化幅度增大 ‎ ‎  B．悉尼垂直于地面物体正午影长的年变化幅度增大 ‎ ‎  C．哈尔滨东西走向两幢楼间的距离可以缩短 ‎ ‎  D．各地正午太阳高度的年内最大值都将增大，最小值都将减小 ‎ ‎  3．影响昼夜长短年变化幅度 ‎ ‎  如图2所示：m、n分别表示夏至日、冬至日某一时刻的晨线。与A、B同纬度各地一年中最长昼出现在夏至日（昼弧长为BD的两倍）、最短昼出现在冬至日（昼弧民为BC的两倍），昼长的年变化幅度为CD的两倍（2a）；若黄赤交角增大，夏至日、冬至日晨线向赤道倾斜将更明显（m/、n/），A、B所在纬线上各地的昼长年变幅变为2a＋4b。因此，各地一年中昼长的年变幅随黄赤交角增大而增大、减小而减小，而且纬度越高变化越明显。但是，赤道上昼长始终是12小时，黄赤交角变化前后的变幅为0；黄赤交角增大后的原寒带范围内和减小的新寒带范围内，仍然有极昼和极夜现象，昼长年变化幅度仍为24小时。 ‎ ‎  例3．若其它条件不变、黄赤交角减小，下列说法正确的是(D) ‎ ‎  A．夏至日，北半球各地昼长都变短 ‎ ‎  B．北半球昼长夜短的日期将减少 ‎ ‎  C．全球各地昼长的年变化幅度都减小 ‎ ‎  D．除赤道和新极圈内，其它地区昼长变化速度减慢 ‎ ‎（二）对其它自然现象的影响黄赤交角变化除对地球运动意义产生影响外，还深刻影响着与其紧密相关的其它自然地理现象。例如：黄赤交角变化→太阳直射点移动范围变化→五带范围变化和气压带、风带移动范围变化→气候带分布范围变化→自然带分布范围变化等等。 ‎ ‎ 例4．若其它条件不变、地轴与公转轨道面的夹角减小，下列说法正确的（D） ‎ ‎  A、极地气候将向高纬地区退缩　B、南亚夏季风影响范围减小 ‎ ‎  C．地中海气候区缩小 ‎ ‎　D．热带草原带范围南半球南扩、北半球北扩 ‎ 十一、光照图与日期图的转绘　 ‎ ‎（一）由光照图转绘日期图 ‎ 光照图上的信息主要包括晨昏线、昼夜半球和经纬线，或配以相应的 ‎ 文字材料。据信息绘制日期图的一般方法是： ‎ ‎  1．根据已知或隐含条件确定  1800经线。 ‎ ‎  2、根据条件确定0时经线——夜半球的平分线。 ‎ ‎  3．逆着地球自转方向，从180０经线至0时经线之间为新的一天，其余部分处于旧的一天，若两条线重合则全球属同一天。 ‎ ‎  例1：图1所示为东半球且为夜半球，据此在图2中画出此时的日期图。 ‎ 思路分析：图1为东半球，说明NBS为200W经线，NAS为1600E经线，NAS经线向东200即是1800经线；图示为夜半球，夜半球的中央经线是70０E经线，其地方时为0时，则1800经线向西至700E经线为新的一天，其他地方为旧的一天。 ‎ ‎  参考答案：如图3(非 阴影部分为新的一天——9月 24日或 3月 22日，阴影部分为旧的一天一9月 23日或3月21日。） ‎ ‎  二、由日期图转绘光照图 ‎ ‎ 日期图上往往包含具体的日期及所跨经度范围、南北半球或地球自转方向等条件，利用这些条件绘制光照图的一般方法是： ‎ ‎  1．根据条件确定两条日期分界线：1800经线和0时经线。 ‎ ‎  2．由0时经线确定太阳直射点的经度，画出太阳光线。 ‎ ‎  3．根据所示日期，确定晨昏线与极圈或经线的关系，画出晨昏线、夜半球。 ‎ ‎  例2：图 4中心点表示北极，阴影区为3月21日，非阴影区为3月22日，在图5中画出此时的太阳光照图。若阴影区为6月22日，非阴影区为6月23日，其光照图将如何绘制？ ‎ ‎  思路分析：图中中心点为北极，地球自转方向为逆时针。由1800经线以西为新的一天，可推知NB为 1800经线，NA的地方时为0时，经度为　600E，与其相对应的经线是 1200W，太阳直射点位于1200W经线上。 ‎ ‎  参考答案：3月21日太阳直射赤道，晨昏线与经线重合并平分赤道，见图6；6月 22日太阳直射北回归线，北极圈内出现极昼现象，晨昏线与北极圈相切，见图7。 ‎ 三、习题训练 ‎ ‎ 1．读中心点为地球北极的示意图（图8）完成下列各题。 ‎ ‎ （1）若阴影部分表示黑夜，甲点经度为900E，画出此时的日期分布图。 ‎ ‎（2）若阴影部分表示9月22日，非阴影部分表示9月23日，画出此时的太阳光照图。 ‎ ‎2．图9是北京时间为18时的某日太阳光照图，画出此时的日期分布图。 ‎ ‎3．图10 是以北极为中心的半球，阴影部分表示 12月21日，北京时间为14时，画出此时的太阳光照图。 ‎ ‎  参考答案：1．（l）图11所示，阴影部分为3月20 日（9月22 日），非 阴影部分为3月21日（9月 23日）。 ‎ ‎(2)如图12所示，阴影部分表示黑夜。 ‎ ‎2．如图(13）所示，阴影部分表示12月21日，非阴 影部分 表示12月22日。 ‎ ‎3. 如图14所示，阴影部分表示黑夜。 ‎ ‎　十一、用数学方法证明地理原理 ‎ ‎1. 太阳高度角计算公式的推导及练例： ‎ ‎ ‎ ψ、代表当地地理纬度。 ‎ δ、代表太阳直射点的地理纬度。 ‎ H、代表正午太阳高度角。 ‎ 从图中可见，H=900－(ψ±δ)即太阳高度角等于太阳直射点的纬度δ与当地地理纬度ψ差的余角，而太阳直射点的纬度δ与当地地理纬度ψ差的计算是同半球大减小异半球两者相加。 ‎ 如求500N夏至日的正午太阳高度角大小。 ‎ 题中ψ=500N　δ=23026/N为同半球 ‎ 则H=900－(500N－23026/N)=63026/N ‎ ‎2. 北半球某地观测北极星的仰角（北极星的高度角）等于当地的地理纬度。 ‎ 由于北极星距地球十分遥远，在北半球任何地点观察北极星的视线应互相平行。设北极星的高度角为H，观察点P的纬度为ψ，根据角的关系： ‎ ψ=900－α，H=900－β，而α＝β，故H=ψ ‎ 以如图一所示 ‎ ‎3. 南北纬600的地球自转速度为赤道处的一半。 ‎ 地球自转的线速度因纬度的不同而有差异，其中赤道处的线速度为V赤=1670km/h。如下图所示，设地球半径为R，P点纬度为ψ，其所在纬线圈的半径为r，由图知r= Rcosψ，从而得出该纬度的线速度为V=V赤cosψ。当=600时V=1/2V赤，如图二所示。 ‎ ‎4. 太阳直射点纬度+晨昏线最北点（最南点）纬度=900。光照图上，太阳光线与晨昏线垂直，设太阳直射点的纬度为α，晨昏线最北点B（或最南点A）的纬度为β，则α+β=900，如图三所示 ‎ ‎5. 晨昏线所在平面与地轴的夹角等于太阳直射点的纬度 ‎ 如图三所示，晨昏线所在平面与地轴的夹角为r，则r=δ ‎ ‎6. 北极点太阳高度的变化范围：00～23026/即某天北极点的太阳高度与太阳直射点的纬度相等，证明一：设太阳直射点的纬度为a,北极点的太阳高度为H，由于太阳距地球遥远，故认为照射到地表的太阳光线互相平行即　L1//L2，则H=a．一年之中，太阳直射点在南北回归线之间移动，故北极点太阳高度的变化范围为00～23026/．如图四所示。 ‎ 证明二：H=900－|ψ－δ| ‎ ‎　　　　ψ=900 ‎ 所以H=900－|900－δ|即H=δ ‎ ‎7. 某地太阳高度为该地球半径与晨昏线平面的夹角 ‎ 设某地P的太阳高度为H，P地球半径与晨昏线平面的夹角为α，由于阳光与晨昏线垂直且阳光互相平行L1//L2如图五可知： ‎ ‎∠α+∠r=900, ∠β+∠H=900, ∠r=∠β ‎ 则∠α=∠H. ‎ ‎8. 太阳能热水器集热板的倾角与太阳高度角互余，即∠α+∠H=900‎