《太阳周日视运动轨迹图的画法及应用》小专题

太阳周日视运动图解一、太阳周日视运动图二、不同纬度两分两至日太阳视运动图1．赤道上两分两至日二、北回归线以北、北极圈以南三、北回归线上四、北极圈上五、夏至日北极圈内例1：下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此回答下列三题。

1．这一天，太阳直射点的纬度是（）°N °N °S °S2．该地的地理纬度是（）°N °N °S °S3．当太阳处在正北方上空时，国际标准时为20时，则该地的经度位置是（）°W °°E °六、北极点处太阳视运动图例2：下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。

据此回答下面两题。

1.该科考队员所处的纬度位置是（）°S °N °S °N2.假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（）A.地球上的热带范围将变大B.地球上温带范围将变小C.地球上有极昼极夜现象的范围将变小D.武汉（30°N）正午太阳高度的年变化幅度将变大七、南半球中纬度地区SN35°5°某地0 12 24 时刻太阳高度22°九、南极圈上夏至日（或南半球刚好出现极昼的地方，即该地纬线与晨昏圈相切）十、南极圈内视运动例3 下图表示某地点A 某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表示太阳运行方向，E 、W 、S 、N 分别表示东、西、南、北四个方向。

当太阳位于图中B 点时，北京时间为16点。

据此回答下面两题。

1.观察地点的地理坐标可能是（ BD ） °N ，120°W B. 60°N ，60°E °N ，120°W D. 70°N ，60°E2.该日，太阳升起的方向是（ B ）A.地平正北方向B. 地平东北方向C.地平东南方向D. 地平正东方向例4：右图为北半球冬至日不同纬度地区太阳高度的日变化曲线，图中各曲线对应的纬度分别是：练习：下图是在澳大利亚新南威尔士州的米尔迪拉市（约34°S,143°E ）建造的太阳能热力塔式发电站。

不同纬度二分二至太阳的周日视运动情况每天在地球上看到的天体的东升西落现象，称为天体的周日视运动现象。

太阳在一天中的东升西落，称为太阳的周日视运动。

天体的周日视运动是由于地球绕地轴自转形成的。

随着季节的变化，不同纬度地区，太阳升落的方向及正午太阳高度的方位也在不断的变化。

本文结合地平圈天球图讨论一年四季不同纬度（以北纬为例）太阳的周日视运动情况。

一、赤道地区二分二至太阳的周日视运动情况图一：赤道上（0º） 从图一可以看出：春秋分时，赤道上，日出时，太阳位于正东方，太阳高度为0º；正午时，太阳在正头顶，太阳高度达一天中最大值为90º；日落时，太阳位于正西方，太阳高度为0º。

夏至时，赤道上，日出时，太阳位于东北方，太阳高度为0º；正午时，太阳在头顶正北方，太阳高度达一天中最大值为66º34¹；日落时，太阳位于西北方，太阳高度为0º。

冬至时，赤道上，日出时，太阳位于东南方，太阳高度为0º；正午时，太阳在头顶正南方，太阳高度达一天中最大值为66º34¹；日落时，太阳位于西南方，太阳高度为0º。

NS二、赤道与北回归线之间的地区二分二至太阳的周日视运动情况（以20ºN 为例）图二：赤道与北回归线之间（20º）从图二可以看出：春秋分时，20ºN ，日出时，太阳位于正东方，太阳高度为0º；正午时，太阳在头顶正南方，太阳高度达一天中最大值为70º；日落时，太阳位于正西方，太阳高度为0º。

夏至时，20ºN ，日出时，太阳位于东北方，太阳高度为0º；正午时，太阳在头顶正北方，太阳高度达一天中最大值为86º34¹；日落时，太阳位于西北方，太阳高度为0º。

冬至时，20ºN ，日出时，太阳位于东南方，太阳高度为0º；正午时，太阳在头顶正南方，太阳高度达一天中最大值为46º34¹；日落时，太阳位于西南方，太阳高度为0º。

微专题太阳周日视运动一、太阳周日视运动轨迹图为了能快速厘清太阳的实际运动轨迹及快速判断出太阳在一天中某一时间（地方时）的大致位置，在此提出“三点定轨迹”。

“三点定轨迹”：此三点为日出，日落，及正午太阳三点的位置。

在探究过程中,因为是利用光照图进行辅助,要理解日出、日落的方位就要找出并识别晨昏线。

【思维构建步骤】：1.根据材料给出的时间确定直射点所在半球，得出日出、日落方位。

直射点位置决定了日出日落方位。

知识系统考点精讲注意：这里讨论日出日落的地区不包括发生极昼极夜现象的地区。

2.根据此时直射点与分析地区的位置关系，判断正午时，直射点是位于已知地区的正南还是正北。

3.确定三点绘制轨迹。

在绘制图的过程中，学生只需要根据材料提示的时间，知道是北半球的夏半年还是冬半年即可得出日出日落方位，再结合此时直射点的纬度与考察地区（十字坐标中心的黄色）的位置关系，画出正午时太阳的位置，三点连线，即为一天中太阳的轨迹。

地区时间直射点以北直射点以南二分日北半球夏半年北半球冬半年注意：依据“三点定轨迹”方式绘制出的是太阳周日视运动的简图，可把一天中的时间进行加载，6时太阳位于正东方向，18时位于正西方向。

直射点位于正南正北时是12点，因此可以判断一天中该地任一地方时太阳的大致方位及物体影子朝向。

1.（2019年江苏卷）【太阳周日视运动】雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。

表l 为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。

据此回答题目。

表1日期 日出时刻 日落时刻 ①7：32 17：08 ② 6：31 18：15 ③ 4：45 19：39 ④7：2216：491．一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是2.（2018年新课标全国卷Ⅰ）【太阳某一时刻位置】小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如图3所示。

据此完成题目。

小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是A．6：00出发，左侧靠窗B．8：00出发，右侧靠窗C．10：00出发，左侧靠窗D．12：00出发，右侧靠窗二、太阳视运动的应用3.（2017年天津卷）【日影问题】我国A市某中学（图5所示）的旗杆影子在北京时间14:08为一天中最短。

谈太阳周日视运动轨迹图的绘制及应用作者：许红梅来源：《成才之路》2009年第09期摘要：北半球冬半年，太阳直射点在南半球，日出方位为东南方，纬度越高越接近正南。

北半球夏半年，太阳直射点在北半球，日出方位为东北方，纬度越高越接近正北。

关键词：太阳；周日视运动图；日出日落方位；直射点；正午太阳高度角太阳周日视运动，就是太阳以地球自转的相反方向，绕地轴并随着天球旋转，以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。

由于太阳运行的黄道面与地球的赤道面并不平行，这就导致太阳半年在天赤道以北运动，半年在天赤道以南运动，造成了同一纬度太阳周日视运动具有周年变化的规律。

由于太阳周日视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图，与教材上以太阳为中心的地球公转示意图差别较大，而且课本上直接涉及这方面内容较少，又没有详细说明，因此，这往往成为同学们学习的薄弱点，也成为教师教学的难点，然而在高考中对太阳视运动有一定的要求。

笔者经过教学实践与研究，发现如果掌握了太阳周日视运动路线图的绘制方法及其构成要素，然后将所学的课本知识进行有效的整合，就可以掌握“太阳视运动路线图”规律，很多问题也就可以迎刃而解了。

一、太阳视运动路线图的绘制1.画出地球，并标出地轴和赤道，作出某日太阳的光线。

2.确定观测点的位置。

3.过地心和观测点连线。

然后过观测点作连线垂线，该线即为过观测点的地平线，即该地的南北方向线，过观测点作南北方向线与上述连线的垂线即为该地的东西方向线；以观测点为圆心，以地球半径为半径，过观测点东西方向线和南北方向线作地球的切平面(该面即为过观测点的地平面（因为观测角度的原因，一般用椭圆表示地平圈）。

4.以观测点为圆心，以地球半径为半径的求球，可表示该观测点看到的天球。

5.地心和观测点连线与天球有两个交点，在地平面之上的交点为该观测点的天顶，在地平面之下的交点为该点的天底。

6.过观测点作太阳光线的平行线与天球的交点即太阳在该地上中天即正午12点，过交点作地轴的垂线与天球的交点即太阳在该地下中天即0点（或24点）的位置。

太阳周⽇视运动专题太阳周⽇视运动专题⼀、太阳周⽇视运动的规律1、影响太阳视运动轨迹的因素⑴当地纬度⑵季节2、太阳周⽇视运动规律（以北半球为例）⑴位于⾚道上观察到的⼆分⼆⾄的太阳视运动轨迹（左下）⑵位于⾚道与北回归线之间观察到的⼆分⼆⾄的太阳视运动轨迹（右上）⑶位于北回归线上观察到的⼆分⼆⾄的太阳视运动轨迹（左下）⑷位于北回归线与北极圈之间观察到的⼆分⼆⾄太阳周⽇视运动轨迹（右上）⑸位于北极圈观察到的太阳视运动轨迹（左下）⑹位于北极圈⾄北极点之间观察到的太阳视运动轨迹（右上）⑺位于北极点观察到的太阳视运动轨迹（左下）思考：南半球各纬度上的太阳周⽇视运动规律是什么？（右上）3.常考点归纳（1）太阳东升西落是地球⾃西向东⾃转的结果（2）⽇出⽇落⽅位①⼆分⽇全球太阳东升西落②北半球夏半年时，全球太阳东北升西北落③南半球夏半年时，全球太阳东南升西南落④出现极昼的地区，北极正北（南极正南）升，北极正北（南极正南）落(3)太阳⽅位与地⽅时关系0:00时太阳在正北（正南），6：00太阳在正东，12:00太阳在正南（正北），18：00太阳在正西，例40°N ，120°E 地区9:00时太阳在东偏南45°（4）太阳⽅位与正午太阳⾼度北回归线以北地区太阳最⾼时在正南，南回归线以南地区太阳最⾼时在正北⼆、太阳周⽇视运动的应⽤1、确定地平圈平⾯上的⽅位⑴.根据太阳东升西落的运动⽅向来确定地平圈平⾯上的⽅位。

⑵.如果观察点在北半球，太阳周⽇视运动轨迹倾向南⽅。

⑶.如果观察点在南半球，太阳周⽇视运动轨迹倾向北⽅。

2、判断南北半球和纬度范围太阳视运动轨迹北顺南逆3、判断两⾄两分若图中A 、B 、C 三条运动轨迹代表⼆分⼆⾄，则：⑴.如果观察点在北半球，那么A 是夏⾄、B 是⼆分、C 是冬⾄。

⑵.如果观察点在南半球，那么A 是冬⾄、B 是⼆分、C 是夏⾄。

4、判断昼夜长短，判断季节(⽉份)根据太阳周⽇视运动的弧度来判断根据路线长短判定季节：超过半圈——夏季，不⾜半圈——冬季，正好半圈——⼆分5、判断正午太阳⾼度H太阳周⽇视运动到当⽇离地⾯最⾼位置时与地⾯的夹⾓5、判断太阳直射点的纬度⑴利⽤12时（正午）和0时（⼦夜）太阳⾼度⾓来计算：（12时太阳⾼度⾓＋0时太阳⾼度⾓）÷2例如：左下图中∠AOC ＝100 ，∠BOD ＝300 求此时太阳直射点的纬度。

《太阳周日视运动轨迹图的画法及应用》小专题太阳直射点在南北回归线之间做周年回归运动，从而引起地球上不同地点每日太阳高度的变化，表现在太阳在天空中的视位置和每日划过的视轨迹的周年变化，由于地球的自转，每日太阳都是东升西落，高度角是由零（晨线上）变到最大（正午），再变到零（昏线上）。

可以得出结论：6月22日太阳升起的位置最北，12月22日位置最南，3月21日和9月23日居中。

现在以夏至日（6月22日）时，北京为例介绍太阳周日视运动轨迹图画法。

要画好太阳周日视运动轨迹图，需进行以下几个步骤：步骤1、确定所在观测点的位置和方向：如图1：P点为北京的地理位置（116ºE，40ºN），N、S、W、E分别表示地平圈的北、南、西、东四个方向。

EPN SW图1步骤2、确定日出点位置和日落点位置：夏至日时，太阳直射点在北半球，此时北京，太阳应是东北升，西北落。

如图2：α=β=23º26’，即日出、日落的偏角（α=β）为当日太阳直射点的纬度。

春秋分日太阳直射赤道，太阳光线平行于所有纬线圈平面，太阳在地球赤道上空运动，我们看到太阳从正东升起，至正西落下；夏至，太阳直射北回归线，太阳光线与纬线圈面成23º26’的夹角，太阳从东北升起到西北落下；日出、日落的位置东（西）偏北23º26’；冬至，太阳直射南回归线，太阳光线与纬线圈面成23º26’的夹角，太阳从东南升起到西南落下；日出、日落的位置东（西）偏南23º26’；其他时间依此类推。

N S图2日出点位置和日落点位置归纳如下：北半球日出点和日落点位置步骤3、确定观测点的的昼夜长短情况：夏至日为北半球的夏半年，北京是昼长夜短，参考人教版《高中地理》必修本上册1.6节插图，可得北京（40ºN ）这一天的白昼长达14小时51分，进而可估算出北京在夏至日这天大致4：35日出，19：25日落。

白昼长于黑夜，在太阳周日视运动轨迹图上，表现为太阳在天空中停留的弧线长。

太阳周日运动轨迹图的绘制方法
绘制太阳周日运动轨迹图是一项有趣的活动，可以帮助我们更好地理解太阳的运动轨迹。

下面介绍一下如何绘制太阳周日运动轨迹图。

首先，准备一张白纸，在纸上画出一个圆形，这个圆形代表太阳的轨道。

然后，在圆形的中心点画一个小圆，这个小圆代表太阳。

接下来，在圆形的外围画出12个点，每个点代表一个月份，从1月到12月，每个月份的点之间用线连接起来，形成一个完整的圆形。

最后，在每个月份的点上画出一个小圆，这个小圆代表太阳在每个月份的位置。

每个月份的小圆之间用线连接起来，形成一条太阳的运动轨迹。

以上就是绘制太阳周日运动轨迹图的方法，它可以帮助我们更好地理解太阳的运动轨迹。

通过绘制太阳周日运动轨迹图，我们可以更清楚地了解太阳的运动轨迹，从而更好地利用太阳的能量。

太阳周日视运动轨迹的绘制及计算洛阳市第十九中学（471000） 王安周本刊在2015年第17期发表《日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法》[1]，经过仔细阅读发现一些值得商榷的地方，比如日出太阳方位计算公式、赤道上日出方位、太阳周日视运动轨迹的绘制等。

以地面观测者为中心，太阳“东升西落”，24小时绕地轴并随天球旋转一周，其在天球上运行的轨迹称为太阳周日视运动(简称太阳周日圈)。

借助天球坐标体系，对其构成要素、特点和绘制方法进行量化分析，实现了对其运动轨迹路径图准确绘制。

一、太阳周日视运动轨迹探究地球仪地轴水平横放，固定粉笔垂直放于地球仪表面，拨动地球仪自转一周，记录留下痕迹；多次重复上述操作且更换粉笔颜色，观察留下的笔迹。

表明地球仅自转，不同季节太阳直射点运动轨迹均为平行于纬线圈的一系列圆圈，范围介于南北回归线之间（图1）。

图1 仅自转太阳直射点运动轨迹 图2太阳周日视运动在天球上的投影地心天球是以地球球心为中心，以无限大为半径，内表面分布着各种各样天体的假想球体。

为了研究方便，引入天球坐标体系，地球的地轴无限延伸与天球交点，分别为北天极和南天极，地球的赤道平面无限伸延与天球交线，就是天赤道[2]。

若以地面观察者为中心，观测者和太阳连线无限延长与天球的交点，若把一太阳日内这些交点用平滑曲线连接起来，就是太阳周日视运动的轨迹，其实质上就是一天中太阳直射点移动轨迹在天球上投影（图2）。

二、太阳周日视运动构成要素为了准确描绘太阳视运动的轨迹，假设观察点所在纬度为ϕ，太阳直射点所在纬度为δ，天球半径为R ，在图2基础上绘制图3a 、3b 、3c 。

图3a 表示北纬ϕ的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图，图3b 为图3a 的侧视结构图，可以揭示不同季节太阳视运动在天球中的位置，图3c 为太阳视运动轨迹在地平圈上的立体图，更加清晰表示不同季节太阳在天球中的位置。

根据图3中信息，对太阳周日视运动的构成要素及其特点进行详细分析。

一、太阳周日视运动图二、不同纬度两分两至日太阳视运动图 1．赤道上两分两至日视运动图 影子长短和方向的日变化 太阳高度日变化三、北回归线上四、北极圈上例1：下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此回答下列三题。

1．这一天，太阳直射点的纬度是（ ）A.15°NB.20°NC.15°SD.20°S 2．该地的地理纬度是（ ） A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S3．当太阳处在正北方上空时，国际标准时为20时，则该地的经度位置是（ ）A.120°WB.0°C.60°ED.180°六、北极点处太阳视运动图例2： 下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。

据此回答下面两题。

1.该科考队员所处的纬度位置是（）A.68°S B.68°N C.90°S D.90°N2.假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（ ） A.地球上的热带范围将变大 B.地球上温带范围将变小C.地球上有极昼极夜现象的范围将变小D.武汉（30°N ）正午太阳高度的年变化幅度将变大 七、南半球中纬度地区八、南极点太阳视运动S某地0 12 24 时刻22九、南极圈上夏至日（或南半球刚好出现极昼的地方，即该地纬线与晨昏圈相切）例3 下图表示某地点A 某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表示太阳运行方向，E 、W 、S 、N 分别表示东、西、南、北四个方向。

当太阳位于图中B 点时，北京时间为16点。

据此回答下面两题。

1.观察地点的地理坐标可能是（ BD ） A.60°N ，120°W B. 60°N ，60°E C.70°N ，120°W D. 70°N ，60°E2.该日，太阳升起的方向是（ B ）A.地平正北方向B. 地平东北方向C.地平东南方向D. 地平正东方向例4：右图为北半球冬至日不同纬度地区太阳高度的日变化曲线，图中各曲线对应的纬度分别是：练习：下图是在澳大利亚新南威尔士州的米尔迪拉市（约34°S,143°E ）建造的太阳能热力塔式发电站。