【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影

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【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影

甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法:在平坦地面上方水平放置一块有一个小孔的遮光板,太阳光透过小孔投影到地面上,形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文爱好者在两分、两至日正午时刻,在同高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。完成24、25题。

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第1张
▲第24-25题图

24.若冬至日,甲、乙两地日落时世界时相同,则甲位于乙的

A.东南    B.东北    C.西北    D.西南

25.两地正午太阳高度之差(Δh)年变化有可能的是

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第2张

A.①       B.②       C.③       D.④

【官方答案】24.A 25.C

【解析】

1.冬至日,冬至日,两地日落时地方时相同,说明两地位于昏线上,冬至日昏线的走向为西北—东南走向(调动已有知识,要回会画二分二至日的太阳光照图),所以甲位于乙的东南或者西北方位,可以排除B、D。

那么,如何确定最终的选项?

材料明确了为二分二至日时的正午太阳投影,正午太阳方位为正北或者正南,如果能判断出两地的南北相对方位,则能最终敲定答案。

根据材料,太阳光线透过小孔投影到地面,可以形成太阳投影,太阳方位与投影方向相反,且小孔垂直投影点正上方则为小孔所在位置。

图文转换,找到甲地、乙地的纬度位置,如图所示。

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第3张

从图中可知,甲地正午太阳方位时南时北,说明甲地位于南北回归线之内,且冬至日(12月22日前后)时太阳投影与小孔垂直投影点非常近,说明甲地位于南回归线以南。乙地正午太阳方位也是时南时北,说明也是位于南北回归线之间,且夏至日(6月22号前后)地面投影与小孔垂直投影点非常近,说明乙地位于北回归线以南。

最后把甲、乙标注在太阳光照图当中,得出冬至日,甲乙两地日落时世界时相同,则甲位于乙的东南方位。

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第4张

25.第二问问的是两地正午太阳高度角之差的年变化,调动已有知识,太阳高度角之差为两地与直射点的纬度差之差。

根据材料图,可知甲、乙两地二至日的地面投影距离差相等,而地面投影与太阳高度角直接挂钩,也就是两地二至日时正午太阳太阳高度角变幅相等,也就是两地纬度度数相等,所以甲、乙两地关于赤道对称。

图文结合,进行解题。

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第5张

假设甲乙两地与直射点的纬度差值分别为X、Y ,乙地恰好出现直射的日子设为A日、B日。

春秋分,直射赤道,所以两地与直射点的纬度差的差值为零,△H等于零,排除A、B选项;当直射点从赤道向A日北移时,Y在扩大,X在缩小,△H也在扩大;当太阳直射点位于A日与B日之间时,如下图所示,两地与直射点的纬度差之差为两地的经度差,不变,所以选C。

【真题解析】遮光板观测到的太阳影像地面投影 第6张

【感悟】图文转化可以边抽象为形象,可以很好理解这道题目。这题目思维含量高,本质考查正午太阳方位的年变化和正午太阳高度角的变化。平时上课,注重对学生的图文转化能力的培养。纯个人解析,水平有限,欢迎指正!

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