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冬至日太阳高度角(太阳与影子的方位和长短)

太阳,正午,高度冬至日太阳高度角(太阳与影子的方位和长短)

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

【试题引入】

广东省茂名市（约21.5°N）的小明家准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距27米如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。据此完成10～11题。

10．小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家至少买到二栋的几楼以上

A．9楼 B．10楼

C．8楼 D．都可以

11．小明的父亲想在停车场买一停车位（停车场长度与楼长一致），现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他怕夏天车被晒时间太长，最好选择

A．甲车位 B．乙车位

C．丙车位 D．丁车位

【答案解析】

10．A 该地位于21.5°N，根据正午太阳高度计算公式：H＝90°－（直射地与所求地纬度差），可算出冬至日该地正午太阳高度为45°，前一栋楼高为51米，楼间距为27米，可知要24米以上才会有光照，由材料可知楼层高3米，因此要9楼以上才会有光照。如下图所示：

11．C 该地位于北半球，夏季太阳从东北升起西北落下，停车场最东侧和最西侧，受阳光照射时间较长，甲、丁两车位在停车场最西侧，被阳光照射时间较长；乙、丙两车位在停车场中部，丙车位在南侧，受楼房的遮挡，阳光照射时间更短。

【知识讲解】

影子与太阳总是反着的，太阳越高影子越短，太阳在南影子在北，也就是说影子的长度与太阳高度相反，影子朝向与太阳方向相反。下面，我们重点讲太阳的变化及应用。

1.日变化：

高度：日出、日落时太阳高度为0°，正午太阳高度达一天中最大。

方向：直射点以北地区，上午太阳在东南，正午在正南，下午在西南；直射点以南地区，上午太阳在东北，正午在正北，下午在西北。（夏半年日落日出前后那一小段时间除外）公众号地理678整理发布

2.年变化：

高度：没有直射现象的地区，夏至日正午太阳高度达最大值，冬至日达最小值，一年中正午太阳高度角的变化幅度为46°52′。有直射现象的地区，直射时正午太阳高度达最大值90°，北半球冬至日达最小值，南半球夏至日达最小值。一年中正午太阳高度角的角度数值变化幅度小于46°52′大于23°26′。

方向：太阳直射北半球，全球东北日出西北日落；太阳直射南半球，全球东南日出西南日落，极昼极夜区除外。

3.计算：

①正午太阳高度角的差等于纬度差，即H＝90°－（直射地与所求地纬度差）。

②发生极昼现象的地区，一天中最大太阳高度与最小太阳高度的差值为该地与极点纬度差的两倍；和为直射点纬度的两倍。

4.应用：

①太阳能集热板：集热板与地面的倾角和正午太阳高度角互余。纬度越高的地区，正午太阳高度角越小，集热板倾角越大；夏季正午太阳高度角大于冬季，集热板倾角小于冬季。

②楼间距：楼高相同的情况下，纬度越高的地区，正午太阳高度角越小，楼影越长，理论楼间距越大。

③辨方向：根据不同时间太阳所在方位可辨方向，如地方时10点时太阳在东南方，下午3点时太阳在西南方。也可利用手表表针进行精准辨别，但必须先把手表时间调整为地方时，然后将时针指向太阳，时针与12之间的夹角平分线为正南方。

④其他：乘车时为避免阳光照射选择座位的问题；教室里什么时间拉窗帘的问题；日出日落时拍照问题；北侧积雪难以融化；树木年轮问题等等。

【做题巩固】

6月7日，一位观测者在某条回归线上使用位置、角度固定的普通相机，以相同的时间间隔持续拍摄太阳，再通过叠加获得当日从日出到日落的太阳视运动图（下图），太阳在R位置时树影最短。据此完成1～2题。

1．太阳位于R所指位置时，相机朝向和他所在纬度分别是

A．朝北　23.5°N B．朝北　23.5°S

C．朝南　23.5°S D．朝南　23.5°N

2．若观测者要在同一地点，使用同样方法再次获得完全相同的太阳视运动图，在不考虑天气状况的条件下，拍摄日期应选择在

A．6月17日前后 B．6月27日前后

C．7月7日前后 D．7月27日前后

北京时间9月23日13:04左右，我国某城市太阳高度达到一天中的最大值。一辆汽车行驶在该城市的环线上，车里的乘客发现前几分钟阳光从左侧车窗照进车内，后几分钟阳光从汽车正前方照进车内。某地理学习小组根据以上材料绘制了下图。据此完成3～4题。

3．根据材料描述，该时段车辆行驶在图中的

A．甲路段 B．乙路段

C．丙路段 D．丁路段

4．要确定该城市为成都（30°N,104°E），该学习小组还需要获取的材料是

A．当天该城市昼夜等长

B．当天该城市于北京时间7:04日出

C．当天该城市太阳高度的最大值约为60°

D．当天该城市正午太阳高度达到一年中的最大值

某兴趣小组每天在国际标准时间17时时，测得一年中该树正午影子顶端在E、F之间来回移动，树高为4米，OP为4米，P点为EF的中点。据此完成5～6题。

5．该树位于

A．黑海沿岸 B．日本海沿岸

C．维多利亚湖沿岸 D．五大湖沿岸

6．当树影顶端由F向E移动时

A．北京昼长夜短且昼渐长

B．非洲斑马迀往赞比亚

C．海口正午太阳高度逐渐增大

D．孟买盛行风由东北风转为西南风

下图为我国科考队在南极点放置中国结时拍摄的照片。据此完成7～8题。

7．该照片拍摄日期、拍摄者或中国结影子的方位是

A．1月20日、拍摄者位于中国结正北

B．3月25日、中国结影子指向东北

C．9月23日、中国结影子指向正南

D．12月22日、拍摄者位于中国结东北

8．从南极大陆中心向边缘地带吹的风呈

A．自西向东方向 B．自北向南方向

C．顺时针方向 D．逆时针方向

下图是北欧维京人使用的一种航海工具，用来指引航行方向。将木盘置于盛满水的木桶中，利用木棍影子的变化来确定方向。下图为北欧维京人使用的航海工具示意图。据此完成9～10题。

节气名称

公历日期

清明

每年4月4日或5日

谷雨

每年4月20日或21日

立夏

每年5月5日或6日

小满

每年5月21日或22日

芒种

每年6月5日或6日

夏至

每年6月21日或22日

小暑

每年7月7日或8日

大暑

每年7月22日或23日

二十四节气（节选）所对应的公历日期表

9．夏半年，船队在从欧洲向西南方位持续航行过程中，木棍正午影长变化幅度最小的某时间范围最有可能是

A．清明至谷雨期间 B．立夏至小满期间

C．芒种至夏至期间 D．小暑至大暑期间

10．某年7月份船队航海过程中，木棍的正午影长恰好与凹槽重合，则航线所经海域的纬度范围最接近

A．45°N～52.5°N B．58.5°N～66°N

C．63°N～68.5°N D．45°N～68.5°N

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