太阳高度角的另类解题技巧.docx

山重水复疑无路，柳暗花明又一村太阳高度角的另类解题技巧地球运动及其意义历年来都是高考的重点，同时也是学生在学习过程中的难点。许多学 生甚至把课本和资料上的内容全部背了，但每次模拟考试仍然难以越过这个坎。原因就在于 课本上的东西都是一些最基础、最简单的规律现象，而考试的要求已不再是考查背下了多少， 而是理解了多少、能够灵活运用的有多少。所以除了记住课本上的基本理论，更要注重的是 对其基本理论的理解。因此就需要对课本上的基本理论加以细读、钻研、寻找问题、发现规 律，只有这样才能够驾驭于试题之上，才能在高考中处于不败之地。下面就以太阳高度角为 例来求解某一类特殊的试题。太阳高度角的变化是由直射点向四周递减，等太阳高度角线是以直射点为圆心的同心 圆。它的中心是直射点，它的最外围是晨昏圈，能很好地反映某一时刻太阳高度的全球分布 状况；正午太阳高度角是由直射点向南北两侧递减，直射点太阳高度角为90°，离直射点 越远，太阳高度角越小。正午太阳高度角的计算公式：H=90°（两地纬度差）注：“两地纬度差”是指太阳直射点的纬度和所求地的纬度相差多少纬度数而正午太阳高度角的季节变化规律课本上写得很详细，这里就不再重复累赘。如果我们在解题中只根据正午太阳高度角的变化规律 和正午太阳高度角的计算公式那是远远不够。比如下 面一题很多同学肯定是无从下笔。如图1：该图表示北半球某日某一纬度上一天中太阳高度角的变化情况，求：太阳直射点的纬度和该地的地理纬度。如果我们只根据课本上正午太阳高度角的变化规 律，那么只能够从图中知道该地在北半球，而且出现 了极昼，正午12点的时候太阳高度角为20°，午夜太 阳高度角为10°。但是要求当地的纬度和直射点的纬度那就很难找到突破口了，甚至可能还 有人会说条件欠缺。那么要解决这一类与太阳高度角有关的问题时，我们除了熟悉课本上所讲的正午太阳高 度角的变化规律外，还需进一步去探讨不同纬度同一季节季节正午太阳高度的变化和同一纬 度不同季节正午太阳高度角的变化;以及正午太阳高度角的变化和纬度存在一种什么样的关 系？正午太阳高度角和太阳高度角又有什么内在的联系呢？大阳 光26月必日12月我日6月力日和12月X日不同纬度的太阳高度如图2、3,从图2、图3中我们不难发现，另外一些与太阳高度角关于隐含的条件：一、在晨昏线上，太阳高度角等于零度，白昼太阳高度角大于零度，黑夜太阳高度角小于零度；如图3中北极圈上午夜时分的太阳高度角即为零度，而黑夜部分太阳高度角为负；二、从正午太阳高度角的计算公式，我们可以发现，正午太阳高度角的计算只跟直射点和所求地的纬度有关，而且在同一经线圈上纬度相差一度，其太阳高度角亦相差一度；如：图3所示，当太阳直射在北回归线上时，北纬30°正午太阳高度角H=83° 26,与北纬60°正午太阳高度角H=53°26'的差就等于两地的纬度差，即30度；三、极点的太阳高度角等于直射点的地理纬度；从图3我们可以看出，此时北极上的太阳高度角也为23°26'等于太阳直射点；四、同一纬线圈上某一时刻的正午的太阳高度角与其对应的经线圈上的午夜太阳高度角之和的一半等于极点的太阳高度角，也等于直射点的地理纬度。如图3中，北纬75。正午太阳 高度角h=38° 26，午夜太阳高度角H=8° 26,，有(38° 26+8° 26。/2=23° 26,等于极点 的太阳高度也等于太阳直射点地理纬度。有以上几点隐含的条件，尤其是第四点，那么对于上述一题的求解便如庖丁解牛一般:解析：因为正午太阳高度角H=20°，午夜太阳高度角=10°。由第四点可知:(20°+10°)/2=15等于极点太阳高度，也等于直射点纬度所以太阳直射在15° N，根据正午太阳高度角计算公式便很容易计算出当地地理纬度为85 如这一类的题目，不管出题者如何变化，如何改变设问，我们都能很快的得出答案。再看以 下几题: 1、某人在某地观测太阳，发现一天中最高太阳高度为38°，此时人影朝正南；一天中最低 太阳高度为8°，此时人影朝正北。当人影朝向正北时，北京时间为7时，当地的经纬度位置是：A.30°E，75°N B.30°W，75°SC.15°E，85°SD.15°E，75°S答案选：D解析：从题目中我们不难得知，此地全天都有太阳高度，说明出现极昼现象；又因为 天中最高太阳高度为38°，所以此太阳高度为当地的正午太阳高度；一天中最低太阳高度 为8°，此太阳高度为午夜太阳高度。根据第四点我们便能很快算出极点的太阳高度以及直 射点的地理纬度:极点太阳高度=(38° +8° )/2=23° =太阳直射点纬度又因为当一天中太阳高度最高时，人影朝正南，一天中太阳高度最低时，人影朝正北，所以 可以判断为南半球。因此算得的极点太阳高度也为南极的太阳高度。所以太阳直射23°S， 再根据正午太阳高度角的计算公式即可得出当地的纬度为75°S，纬度算出来了，经度就不难了，根据北京的时间即可算出其经度为15°E。故答案选D读图4图中N为北极点，AB为晨昏线的一段，且B为晨昏线与某一纬线的切点，这一 天B点最大太阳高度为40°, B、C在同一经线上。读图回答2-4题：2.A点位于:A.昏线上B.晨线上C.可能在昏线上，也可能在晨线上D.昏线和晨线的交点上3.B点的纬度是:A.66.5°B. 70°C.75°D. 80°4.位于NB之间的任意点C此时太阳高度可能是:小于0°5°15°25°A.答案：2、A 3、B 4、BB.C.D.解析：第2题，由题可知AB为晨昏线，B点有太阳高度角，且太阳高度角为40°故 可得知北极附近出现极昼，根据晨昏线的判断依据故可判断A点为于晨线上；第3题，因为 B的最大太阳高度角为40°（即为正午太阳高度），B点又为晨昏线且于某纬线圈相切，故 可知B的最小太阳高度角为0°（即午夜太阳高度）根据第四点便可计算出北极点的太阳高 度为20°，即太阳直射在北纬20°纬线上，根据正午太阳高度角的计算公式和B点的正午 太阳高度便可以算出该纬线圈为70° ；第4题，因为图中此刻B点的太阳高度为0°，而B N之间出现了极昼，N点的太阳高度为20°，所以BN之间的太阳高度取值的范围应该 为0°20°，故选B小试牛刀：正午太阳高度极值随纬.复分布读图5,完成12题。1. 地（）A. 正午太阳高度年变幅为23° 26B. 白昼变长时，正午太阳高度变大C. 日影最短时，影子方向朝南D. 太阳直射日过后，白昼渐长或渐短2. 若的数值为一13° 26，贝0（）A. 所对应纬度正午太阳高度另一极值为33° 26B. 只有80°90° （纬度）范围的地区出现极昼C. 所对应纬度极昼天数不超过3个月D. 所对应纬度夏季有成群的企鹅聚集在海边参考答案：1、D 2、A