日影朝向与长度的变化

经纬地理工作室原创作品1日影朝向与长度的变化江西省井冈山市宁冈中学（343600）龙吉忠日影问题与日常生活密切相关，探讨日影问题有助于学生学习生活中有用的地理知识，培养学生对学习地理的兴趣。根据生活经验可知，日影朝向总是与太阳的方位相反，其长短与太阳高度的大小呈负相关。一、日影朝向的变化1、日出、日落日影朝向的变化时间地区日出日落太阳方位日影朝向太阳方位日影朝向北半球夏半年全球（除极昼极夜地区）东北西南西北东南极昼地区（除极点）正北正南正北正南二分日全球正东正西正西正东北半球冬半年全球（除极昼极夜地区）东南西北西南东北极昼地区（除极点）正南正北正南正北2.正午日影朝向的变化（１）北回归线以北地区，正午时太阳位于正南方，日影朝正北。（２）南回归线以南地区，正午时太阳位于正北方，日影朝正南。（３）南、北回归线之间的热带地区，当太阳直射时，正午日影就在物体底下，其他时间有时朝正北，有时朝正南。二、日影长度的变化（１）一天中，正午时太阳高度最小，日影最短；日出与日落时太阳高度最大，影子最长。一天中日影长短的变化规律是：由长到短，再由短到长。（２）一年中，北回归线以北地区夏至日时正午太阳高度最小，正午日影最短；冬至日时正午太阳高度最大，正午日影最长。南回归线以南地区情况则相反。在太阳直射点上，日影长度为０。【典例精析】下图为武汉市某校学生用一定长度的竹竿测日影略图，其中OA为竹竿，OC是正午时竹竿的影子。回答下列问题：经纬地理工作室原创作品2(1)若OC影长为一年中最大值，则图示测影日期是。(2)假如竿影顶部由B经O(竹竿垂足)至D，则观察地点一定在地区。(3)冬至日时，各纬度正午时的竿影(竹竿长度一定)的长度分布规律是。(4)假如武汉某天的竿影周日运动路径为，请绘出经过此地的经线(用虚线绘)，并在地平面上标出南北方(S、N)。［解析］此题用实际生活中的例子，巧妙地考到了地球公转对太阳直射点的季节移动的相关知识。日影长短与太阳高度的大小呈负相关。一年中，冬至日武汉的正午太阳高度最小，正午时日影出现一年中的最大值。一天中，竿影顶部经过竹竿垂足，说明该地有直射现象，只能出现在南北回归线之间的热带地区。冬至日时，太阳直射南回归线，正午时南回归线上的竿影长度为0。因武汉位于北回归线以北地区，正午时太阳始终在正南方，所以竿影朝向正北方。［答案］(1)冬至日(2)南北回归线之间(3)由南回归线向两侧的高纬、低纬增长(4)图略（此地的经线与OC重合，C为正北方，O为正南方）【巩固练习】某学校（110°E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如下图，垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测得竿影长OPˊ，通过tanα=OP/OPˊ算出正午太阳高度α。据此回答1—3题。1．该小组每天量测影长时，北京时间应为（）A．12：00B．12：40C．11：20D．11：002．下图是该小组绘制的连线一年多的竿影长度变化图。图中反映3月21日竿影长度的是（）经纬地理工作室原创作品3A．①B．②C．③D．④3．该学校大约位于（）A．21.5°NB．21.5°SC．45°ND．45°S某地某日某时段内的杆影轨迹示意图。O为立杆处，虚线为杆影，曲线为杆影端点轨迹。据此判断4—6题。4.1～4四个杆影中,最接近日出时段的是（）A．1B．2C．3D．45.该地可能是下列城市的（）A．开普敦B．堪培拉C．巴黎D．圣地亚哥6.这一天上海（）A．昼短夜长B．正午太阳高度达一年中的最小值C．太阳从东北方向升起D．正是一年中最冷的季节下图甲为某国轮廓图，读图回答7～8题。经纬地理工作室原创作品4（1）当图甲中A旗杆正午的影子如图乙所示时，且影子处于一年中最短，图甲中①②③④地的旗杆无影子的是：A.①B.②C.③D.④（2）若此时A旗杆的正午影子处于一年中最长，那么（）A.纽约曙光初现B.亚平宁半岛上和风细雨C.圣地亚哥天气干热D.孟买正受到西南气流的洗礼某地理兴趣小组利用“立杆测影”的方法，逐日测正午太阳高度，并根据记录画出一年中正午太阳高度变化。据此回答9—10题。9.太阳由b→c的过程中（）A．开普敦炎热干燥B．旧金山正值雨季C．武汉经历了伏旱天气D．悉尼昼渐短，夜渐长10.该小组观测到正午太阳在其北方的时间大约（）A．半个月B．1个月C．6个月D．9个月11.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，此时北京的昼夜长短状况是，三个月后，某学校所在地的昼夜长短状况是；M处的树位于旗杆的方向，其精确的纬度是。（2）当OP为零时，学校所在地会出现天文现象，此时为当地地方时的时。12.某校（北回归线以北）某地，在操场上树立一垂直于地面的旗杆，杆高为h，OP为正午旗杆的影子，OM⊥OP，测得OP长度为一年中最长，且为hcot30°。读图回答下列问题。经纬地理工作室原创作品5（1）该小组晚上利用望远镜测得当地北极星得仰角为。（2）M处有一高度为H的楼房，若在其北面建一新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被M楼遮挡，两楼至少相距。（３）在M楼顶要安装太阳能热水器，真空管合理倾角为和之间。【参考答案】1-5BDAAC6-10CBDCB11.(1)12，22；昼短夜长；昼夜等长；正东；23°26′N；(2)直射；1212.⑴36°34′⑵Hcot30°（3）13°08′，60°