第八章物体影子的变化规律及应用.doc

第八章 物体影子的变化规律及应用 物体影子（也叫日影）就是太阳光线被阻挡后，在物体另一侧形成的一个较暗区域。本节我们重点从两个方面来学习：①物体影子长短变化规律②物体影子朝向变化规律 一、物体影子长短的变化规律 1、物体影子（日影）长短的日变化规律： 一日之中，物体影长与日太阳高度有关。太阳高度越大，物体影子越短；太阳高度越小，物体影子越长。 ①非极昼地区（不包括极夜区）： 日出、日落时，太阳高度为零，太阳光线与地平面平行，日影最长；正午时太阳高度达 一天中最大值，日影最短。 ②极昼地区：午夜（0时）太阳高度最小，日影最长；正午时太阳高度达一天中最大值，日影最短。 由此可见：除极点外，一天中各地的日影长度的变化，从日出—正午—日落，由最长—逐渐缩短—最短—逐渐变长—最长；极昼的极点上，由于太阳高度没有明显的变化，所以，日影长度也没有明显变化。 2、物体影子（日影）长短的年变化规律： 一年中，各地的日影长度会随季节变化而变化，这种变化主要体现在正午的日影长短上。它与当地的正午太阳高度有直接关系： 正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。 因此，日影长短的年变化规律可从以下两个方面去理解： 1）.就某一天来看，太阳直射的地点，日影最短，为一圆点。在直射点以北、以南的地区，正午日影随着正午太阳高度缩小而逐渐变长。 例如：6月22日，太阳直射北回归线，北回归线上正午日影最短；北回归线两侧正午日影随着正午太阳高度缩小而逐渐变长。 2).就一个地点来看，在一年中正午太阳高度增大时，日影逐渐缩短；正午太阳高度达最大时，日影最短；正午太阳高度减小时，日影逐渐增长；正午太阳高度达最小时，日影最长。例如：①12月22日—6月22日，在太阳直射点向北移动过程中，北回归线及其以北各地的正午太阳高度逐渐增大，那么其日影逐渐缩短； ②6月22日，太阳直射北回归线，北回归线及其以北各地的正午太阳高度达到全年最大，其日影也达到全年最短。 ③6月22日—12月22日，在太阳直射点向南移动过程中，北回归线及其以北各地的正午太阳高度逐渐减小，那么其日影逐渐增长； ④12月22日，太阳直射南回归线，北回归线及其以北各地的正午太阳高度达到全年最小，其日影也达到全年最长。 二、物体影子朝向变化规律 日影的朝向总与太阳光线的入射方向呈1800夹角（即相反方向），所以，要根据一年中不同季节，一天中不同时段的太阳位置来确定某地日影的朝向。 1、不同季节各地日影的朝向变化规律： ①北半球夏半年：太阳直射北半球，全球各地（除极昼外）日出东北，影子朝向西南；日落西北，影子朝向东南。正午时，直射点以北日影朝向正北；直射点以南日影朝向正南；直射点上日影为一点。 警示： 北半球出现极昼的地方（北极点除外），一日太阳高度最小时，太阳处于其正北方，日 影朝向正南；正午时，太阳处于正南方，日影朝向正北，日影变化仍呈顺时针。 ②北半球冬半年：太阳直射南半球，全球各地（除极昼外）日出东南，影子朝向西北；日落西南，影子朝向东北。正午时，直射点以北日影朝向正北；直射点以南日影朝向正南；直射点上日影为一点。 警示： 南半球出现极昼的地方（南极点除外），一日太阳高度最小时，太阳处于其正南方，日 影朝向正北；正午时，太阳处于正北方，日影朝向正南，日影变化仍呈逆时针。 ③春秋分日时，太阳直射赤道，全球各地日出正东，日影朝向正西；日落正西，日影朝向正东；正午时，赤道以北日影朝向正北；赤道以南日影朝向正南；赤道上日影为一点。 2、不同时段日影的朝向变化规律： ①在图17.1中，图1、图2都表示日出东北，日落西北。 但不同的是： 图1中，在一天的不同时段太阳位置是:6点前在东北—6点在正东—6点到12点在东南—12点在正南—12点到18点在西南—18点在正西—18点后在西北，因此图1当地一天中日影的朝向应是西南—正西—西北—正北—东北—正东—东南，如图3。 图2中，在一天的不同时段太阳位置是: 6点到12点在东北—12点在正北—12点到日落在西北，因此图2当地一天中日影的朝向应是西南—正南—东南，如图4。 ②下面图5、图6都表示日出东南，日落西南。 但不同的是： 图5中，在一天的不同时段太阳位置是:6点前在东南—6点在正东—6点到12点在东北—12点在正北—12点到18点在西北—18点在正西—18点后在西南，因此图5当地一天中日影的朝向应是西北—正西—西南—正南—东南—正东—东北，如图7。 图6中，在一天的不同时段太阳位置是: 6点到12点在东南—12点在正南—12点到日落在西南，因此图6当地一天中日影的朝向应是西北—正北—东北，如图8。 例题：右图是某中学生在某天从日出至日落旗杆的影长随时间变化示意图。据此回答1—2题 1、若正午旗杆的影子朝北并与旗杆