专题：昼夜长短与太阳高度的实际运用题解
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专题：昼夜长短与太阳高度的实际运用题解
考纲要求：地球自转的方向、速度和周期。地球自转的地理意义。
地球公转的方向、轨道、速度和周期、黄赤交角。地球公转的地理意义。
{知识储备}：
一、昼夜长短的计算
①可以利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算，方法是在日照图上某条纬度与晨昏线有两上交点，两点之间在昼半球的部分即是白昼的时间。
②可以利用已知的日出和日落时间来求算。方法是：白昼长＝2×（12－日出时间）或白昼长＝2×（日落时间－12）。或（日落时间―日出时间）
③同一半球相同纬度地区昼长相同。而南北半球相同纬度地区的昼夜长短相反，如北纬40度的昼长是15时，那么南纬40度的地区夜长为15时。
④注意极昼区、极夜区的昼长分别是24时和0时。赤道地区的昼长永远是12时。
二、太阳高度与正午太阳高度
A晨昏线上太阳高度是0度。（并非正午太阳高度）
B太阳直射点的太阳高度是90度（也是正午太阳高度）。
C正午太阳高度从太阳直射纬线向南北两侧递减。
D某一时刻，太阳高度相同的点有无数个，即以直射点为圆心，以（900－高度角）的角距离为半径的圆。
E某一时刻，正午太阳高度相同的点可能有两个，也有可能只有一个。（位于同一经线上，与直射纬线之间的角距离相同）。
F正午太阳高度的计算公式是：H＝［900－β（当地纬度和太阳直射点纬度）］，其中β的求采用同一半球相减、不同半球相加的原则，永远取正值。
G利用垂直物体的日影计算：cotH＝影长/物体长度。
H太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角＝β（β同①）
I南北半球中纬度地区楼房间隔L的计算：L＝楼高×cotH’（ H’即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。
J一个地区年正午太阳高度最大差值：
赤道地区是23026’
南北半球热带地区介于23026’和46052’之间，具体度数是（当地纬度＋23026’）。
南北半球温带地区是46052’。
南北半球寒带地区是46052’，但也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。
关于“立杆见影”影长变化问题的探讨:
太阳高度角越大，影长越短，当正午影长为零，太阳高度角应当为90度，即太阳直射此地，由于影长与太阳高度角存在负相关,因此根据影长的变化可推测太阳高度角的变化。
由于太阳高度角存在日变化和年变化,导致影长存在日变化和年变化:
日变化分析:一天之中，由于正午太阳高度角(地方时为12点时)最大,因此影长日变化特点是:正午影长最短.
各地正午影长的年变化分析:
1、由于太阳直射点在南北回归线之间移动,北回归线以北地区,由于该地正午太阳总是在南方,影子均应朝北,因此只有朝向北方的影子,简称“北影”.由于北回归线以北地区,一年中正午太阳高度角夏至最大,冬至最小,因此,影长变化特点是:夏至最短,冬至最长,。
2、南回归线以南地区,由于该地正午太阳总是在北方,影子均应朝南,因此只有朝向南方的影子, 简称“南影”. 因此,影长变化特点是:冬至最短,夏至最长。 3、南北回归线之间的地区，由于太阳直射点在南北回归线之间移动，该地正午的太阳有一段时间会在南方，有一段时间会在北方，因此，该地正午既有朝北的影子，也有朝南的影子，即既有“北影”，也有“南影”。除南北回归线一年中只有一次直射机会外，介于南北回归线之间地区均有两次直射机会，因此会出现两次正午影长为零的时期（H=900）。还可细分以下两种情况：
A、介于赤道和北回归线之间地区，太阳直射点在该地南方的机会大于在北方机会，因此出现“北影”的时间长于“南影”。且大多数时间“北影”长于“南影”。由于该地正午太阳高度角在太阳直射南回归线时，达一年中最小值，因此在冬至（太阳直射南回归线时）影长应最长。
B、介于赤道和南回归线之间地区，太阳直射点在该地北方的机会大于在南方机会，因此出现“南影”的时间长于“北影”。且大多数时间“南影”长于“北影”。由于该地正午太阳高度角在太阳直射北回归线时，达一年中最小值，因此在夏至（太阳直射北回归线时）影长
{经典回放}
（2002年上海）下表所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间，根据表中数据回答下1-3题。
甲地乙地丙地丁地
白昼长5∶309∶0911∶2513∶56
1、四地中属于南半球的是（ ）
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
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
3、造成四起白昼时间差异的主要因素是（ ）
①地球的公转 ②地球自转 ③黄赤交角的存在 ④地方时的不同
A.①② B.②③ C.③④ D.①③￥例题精选￥1.（2003年江苏）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。如下图，垂直竖立一根2米的竿OP，正午时测得竿影长OP’，通过canα＝OP/OP’算出正午太阳高度α。据此回答：
⑴该小组每于量测影长时，北京时间应为（ B ）
A.12∶00 B.12∶40 C.11∶20 D.11∶00
⑵3月21日，当该小组进行测量时，下列城市中即将迎来旭日东升的是( B )
A.英国伦敦
B.匈牙利布达佩斯（190E）
C.土耳其伊斯坦布尔（290E）
D.夏威夷檀香山（1580W）
⑶下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图，图中反映了3月21日竿影长度的点是（ D ）
A.① B.②
C.③ D.④
⑷该学校大约位于（ A ）
A.21.50N
B.21.50S C.450N D.450S
右图为某时刻我国局部地区太阳高度分布示意图，图中圆圈为等太阳高度线，水平直线表示纬线，竖直的直线表示经线，读图回答14―15题。
14．此时北京时间是（ C ）
A．12时 B．0时
C．12时16分 D．11时44分
15．M、N两地的经度差（ A ）
A．大于10° B．小于10°
C．等于10° D．可能大于10°，也有可能小于10°
北京时间2003年10月15日9时，我国酒泉卫星发射基地成功发射了“神舟”五号飞船。飞船运行的轨道面和地球的赤道面之间成43度的夹角，在太空绕地球飞行14圈，时间大约21小时。读远望号远洋航天测量船位置示意图，完成4―7题。
图1 远望号“远洋航天测量船位置示意图
4．酒泉卫星发射基地与“远望四号”航天测量船相距约（ C ）
A．3800KmB．5800KmC．7800KmD．9800Km
5．位于三大洋的四艘“远望”航天测量船，与北京时间相差最大的是（ B ）
A．远望一号B．远望二号C．远望三号D．远望四号
6．神舟五号在太空中，一个昼夜更替的周期为（ A ）
A．1.5小时B．7小时C．14小时D．24小时
7．假如X是第Ln圈，Y是第Ln+1圈的飞行轨道，它们相距（N）的度数应为（ A ）
A．22.5°B．32.5°C．42.5°D．52.5°
北京（40°N）某校―学生在研究性学习活动中，对太阳能热水器进行了重新设计（如图），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此完成13―16题
13．为使热水器有最好的效果，需经常调节支架，
使正午太阳光线直射集热板。在一年中，集
热板与地面夹角的变动幅度大约是（ B ）
A．23°26′B．46°52′
C．66°34′D．90°
14．当集热板与地面夹角最大时 （ C ）
A．我国江淮地区正值梅雨季节
B．松花江正是第一次汛期
C．南太平洋漂浮的冰山较多
D．巴西高原的动物向北迁徒
15．将太阳能热水器装在玻璃箱内，主要目的是（ C ）
A．保护热水器，延长使用寿命
B．起装饰作用，使其外观更好看
C．减少热水器在夜间和阴天的热量损失
D．提高太阳辐射强度，从而增加热效率
16．下列地区中使用太阳能热水器效果最好的应该是（ B ）
A．吐鲁番B．拉萨C．海口D．重庆
5.右图为某学生自制的刻有终点时间的圆盘，中心垂直插上一根高为10厘米的标杆，7条放射状线是该生在某日每隔2小时记录的标杆阴影的长度。正午时标杆影长10厘米，以下说法错误的是：（B）
A.此地纬度可能处北纬45° B.此地此日正午太阳高度小于45°
C.此地可能位于南半球 D.此日全球昼夜平分
23．读右图，完成下列各题
（1）如果此刻“北京时间”为九点整，那么图17中A地经度为 105W 。
（2）若某地的地方时为11点40分，且该地正午太阳高度为
66°34′那么该地的地理坐标可能是 160°E、46°52′N 160°E、0° 。
（3）在昼夜平分的纬线上属东半球范围的那一段中，且为昼半球的部分所跨经度为（A）
A．小于90° B．大于90° C．等于90° D．180°
5.右图为某学生自制的刻有终点时间的圆盘，中心垂直插上一根高为10厘米的标杆，7条放射状线是该生在某日每隔2小时记录的标杆阴影的长度。正午时标杆影长10厘米，以下说法错误的是：（B）
A.此地纬度可能处北纬45° B.此地此日正午太阳高度小于45°
C.此地可能位于南半球 D.此日全球昼夜平分