专题1地球运动04(家教版)

3、有关极昼极夜问题（1）出现极昼和极夜时间以及极昼和极夜天数计算问题南北极圈每年一天极昼，一天极夜，南北极点每年约半年极昼半年极夜，极圈和极点之间的纬度，可以根据直射点每天移动0.26°来推算。方法是：先计算出该地距离极点纬度差，合算出天数，北半球出现极昼时间为3月21日+该天数，出现极夜时间为9月23日+该天数，南半球出现极昼时间为9月23日+该天数，出现极夜时间为3月21日+该天数。北半球出现极昼时间为（6月22日-出现极昼时间）*2，南半球出现极昼时间为（12月22日-出现极昼时间）*2。例如：70°N出现极昼的时间和极昼天数是多少？计算：70°N距离北极点差20°，需要77天，出现极昼时间为3月21日+77天，向下推算出现时间为6月6日，出现极昼天数为（6月22日-6月6日）*2=32天。（2）正好出现极昼或极夜纬度的计算：方法：直射点纬度+正好出现极昼或极夜纬度=90°。例如：当70°N出现极昼时，直射点纬度是多少？答案为20°N。又如：当直射点位于南纬10°时，地球上出现极夜纬度范围是什么？答案：80°N—90°N。（3）正好出现极昼纬度地点的日出时间、日落时间以及太阳高度日变化规律：0点日出，24点（0点）日落，即日出日落都在同一时间。太阳高度0点为0°，12点为正午太阳高度，可以计算出来，24点再降到0°。（4）已经处于极昼期地点，没有日出日落，太阳高度全天大于0°，太阳高度日变化为0点大于0°，正午最大。24点也大于0°，与日出时相同。（5）正好处于极夜纬度地点的日出日落时间：12点正好日出，之后立即日落，实际上全天没有出现太阳。例题1：下图是“扬州市某一窗户朝南的房屋”和“地球公转示意图”。读图回答下列问题：（1）地球公转到图中________位置时，正午射进屋内的阳光面积可达一年中最大。（2）地球从A公转到C位置时，正午屋内的光照面积的变化情况是______________。（3）一年中每日正午时刻该房屋的阴影朝向规律是________________________。答案：（1）D（2）由大变小，再由小变大（3）都朝正北方点拨：本题考查的是正午太阳高度变化规律。地球处于A、B、C、D四点时的日期分别是3月21日、6月22日、9月23日、12月22日。北回归线以北地区，6月22日，正午太阳高度角达一年中最大值，正午直接进入屋内的光照面积最小；12月22日，正午太阳高度角达一年中最小值，光照面积最大。扬州位于北回归线以北，一年中正午时刻太阳直射点总是在其正南方，因此影子也总是向正北方向。例题2：某学校（1100E）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。如图甲，垂直竖立一根2米长的竿0P，正午时测得竿影长OP′，通过tanα＝0P／0P′，算出正午太阳高度α。据此回答（1）-（4）题。（1）该小组每天测量影长时，北京时间应为（）A．12:00B．12:40C．11:20D．11:00（2）3月21日，当该小组进行观测时，下列城市中即将迎来旭日东升的是（）A．英国伦敦B．匈牙利布达佩斯（约190E）C．土耳其伊斯坦布尔（约290E）D．夏威夷檀香山（约1580W）（3）图乙是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映3月21日竿影长度的点是（）A．①B．②C．③D．④（4）该学校大约位于（）A．21.50NB．21.50SC．450ND．450S答案：（1）B（2）B（3）D（4）A点拨：本题考查的是太阳高度变化、地方时计算。该学校位于1100E，当地理兴趣小组测量正午（12点）太阳高度时，北京时间（东八区的区时）应为12：40。3月21日当该兴趣小组进行观测时（即1100E为12：00时），即将迎来旭日东升的城市（地方时6：00前）应该是大约位于200E，因而本题应选择布达佩斯。乙是一幅坐标图，横坐标是时间，纵坐标是竿影长度，并标有南北方向，从影长变化的南北分布情况，该地应位于北半球，③处的竿影最长，此时为冬至日，①处的竿影向南，故为夏至日，因而，表示3月21日竿影长度的点应该是④。判断该学校的纬度，有两种途径，其一是通过太阳高度计算公式进行计算，首先通过冬至日竿影长度和竹竿实际长度的比值为1，推断出冬至日当地的太阳高度角为45°，从而计算出纬度大约为21.50N，另一种方法是直接从图乙的竹竿影长两次为0，可以判断该地有两次直射，又位于北半球，因而正确答案是21.50N。例题3：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。读下图，运用以下公式及相关知识回答（1）～（2）题：①某地正午太阳高度的大小：H＝90°-|φ-δ|式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。②tan35°≈0.7tan45°≈ltan69°≈1.732（1）房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼，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光线被南楼挡住。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）A．1个月B．3个月C．6个月D．9个月（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么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米答案：（1）C（2）B点拨：（1）楼高（南楼）69米／楼间距（南北楼之间）40米＝1.725，与tan60°值接近，据此可以判断H≈60°，已知φ＝30°，故δ＝0°，即此时太阳直射在赤道上，北楼的一楼正好有阳光照射，太阳直射点位于赤道以南的半年，北楼的一楼阳光被挡，时间应为6个月。（2）当太阳直射点位于南回归线时，房屋所在地的正午太阳高度最小，如果此日正午能有阳光照射，则全年都有光照，因此首先要计算出δ＝23.5°（南纬23.5°）时的房屋所在地正午太阳高度，即H＝90°-|30°-23.5°|＝36.5°，接近35°；南楼最高应为：40米×0.7＝28米左右，选项中B最接近。例题4：某校所在地（120°E、40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度的变化随季节调整倾角，下图中各日照图与热水器安置方式搭配不合理的是（）答案：D点拨：获得最多太阳光热必须保证热水器的集热板与正午太阳高度角相垂直，该地位于40°N，根据日照图判断直射点位置，从而计算出A、B、C、D四项的正午太阳高度角应分别是73°26′、26°34′、50°、50°，最后计算各正午太阳高度角是否与相应选项中集热板的倾角互为余角，只有D选项不符合要求。例题5：图中EDF是晨昏线，其中ED表示昏线。读图完成下列各题：（1）此图表示_______月_______日的地球光照情况。（2）此时太阳直射点的地理坐标是___________________。（3）此时A地出现______________现象（极昼或极夜）。（4）这一天，B地_______时日出，_______日落，昼长时间是_______小时。（5）此时，北京时间是_______日_______时。（6）这一天，C、D、E三地的正午太阳高度由大到小排列的顺序是______________。答案：（1）6；22（2）23°26′N，120°W（3）极昼（4）4；20；16（5）23；4（6）E、D、C点拨：EDF是晨昏线，其中ED表示昏线，说明正对我们的部分为夜半球，北极圈以北出现极昼现象，因此图示时刻是北半球的夏至日，太阳直射在北回归线上。晨昏线与北极圈相切于D点，说明D所在的经线（60°E）为子夜，则与其正相对的经线（120°W）是太阳直射点所在的经线，其时刻为6月22日12时。B地日出和日落时间应该在晨昏线与纬线圈交叉点上找。C、D、E三地的正午太阳高度排列，应根据距离北回归线的纬度距离。例题6：下图中①②③④四根曲线分别表示四地6月22日太阳高度的全天变化情况。判断四地纬度位置与图示相符合的是A．①23026′S②46052′N③66034′N④900NB．①900N②66034′N③00④23026′SC．①00②46052′N③900N④66034′ND．①23026′N②46052′N③900N④66034′N答案：B点拨：本题考查的是正午太阳高度计算和变化规律。夏至日直射北回归线，北极点正午太阳高度为23026′，且处于极昼状态，全天太阳高度总是保持23026′，故①为北极点。赤道上正午太阳高度为66034′，且6点日出，18点日落，故③为赤道。北极圈正午太阳高度为46052′，正好出现极昼，即0点日出，24点日落，日出接上日落，故②为北极圈。南回归线正午太阳高度为43008′，且昼短夜长，即6点以后日出，18点以前日落，故④为南回归线。例题7：下表所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间，根据表中数据回答（1）～（2）题：甲地乙地丙地丁地白昼时间5小时30分9小时09分11小时25分13小时56分（1）四地中属于南半球的是（）A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地答案：D点拨：本题考查的是昼夜长短的纬度分布规律。冬至日南半球昼长夜短，白昼时间长于12小时，北半球相反，所以丁地属于南半球。（2）四地所处纬度从高到低顺序排列的是（）A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲答案：B点拨：冬至日赤道白昼为12小时，甲乙丙丁四地纬度高低可以根据白昼与12小时差值来确定，差值越大距离赤道越远，纬度越高。3、四季和五带的划分地球自转和公转共同产生的正午太阳高度和昼夜长短的变化使地球表面发生能量的分布不均和变化，最终的地理意义是产生四季的变化和地球表面五带的划分。例题1：（2003年上海卷）下图中XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。读图回答：（1）目前黄赤交角在图上是（）A．∠XOFB．∠TOFC．∠FOND．∠TON（2）按地球上“五带”的划分，图上ST与EF之间为_________带。（3）当太阳直射点在图上自MN向北移动到EF，再由EF向南移动到MN的过程中，在S′T′及其以南范围内，有极夜现象出现的地区变化规律是-________________________；_______________________________；______________________________。（4）为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响，假设黄赤交角变为0°，这时，在地球上将可能会出现的自然现象有A．太阳终年直射赤道B．各地全年都昼夜平分C．各地气温都无日变化D．各地都无四季变化E．无大气环流现象F．自然地理环境无区域差异（5）假设黄赤交角变为35°，这时，地球上北半球夏至日正午太阳高度将自_______（纬度）纬线向南、北降低；在地球上“五带”的划分中，与现在相比，范围将扩大的是__________________。答案：（1）C（2）北温带（3）出现极夜的地区先扩大；当太阳直射EF时，南极圈及以南地区全部为极夜；之后，出现极夜的地区逐渐缩小（4）ABD（5）35°N；热带、寒带（或北寒带和南寒带）点拨：（1）MN为赤道面，E′F为黄道面，所以∠M（）E′或∠F（）N应为黄赤交角。（2）五带划分：南北回归线之间为热带，南北极圈内为寒带，而极圈与回归线之间为温带，则ST与EF间为北温带。（3）考查了太阳直射点移动与极昼极夜范围变化的关系。（4）题当黄赤交角变为0时，太阳终年直射赤道，全年都是昼夜平分，各地正午太阳高度也无季节变化，所以各地也无四季变化。但一天中太阳高度有变化，因此气温仍有日变化。由于热量存在纬度差异，仍然有大气环流现象。各地由于气温不同，环流形势不同，则自然地理环境仍有区域差异。第（5）题中当黄赤交角变为35°时，则南北回归线变为35°S和35°N，南北极圈变为55°S和55°N，由此知五带中热带、寒带范围将扩大，温带范围则缩小。