一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹

一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹一、太阳视运动轨迹与日影运动轨迹的关系日影运动轨迹由太阳运动轨迹决定：日影朝向与太阳的方位相反；日影长短与太阳高度成反比。

所以，我们学习的重点应放在对太阳视运动轨迹的探讨上。

二、影响太阳视运动轨迹的若干因素1、光源因素：相对地球而言太阳是一个面光源而非点光源，所以，地球接受到的太阳光线是一组平行线。

2、地球上的方向因素：经线指示南北，北极点为最北，其四周均为南方；南极点为最南，其四周均为北方。

纬线指示东西，东西方向为无限方向。

3、时间因素：（1）因一年中不同日期，地球绕日公转的轨道位置不同，球面上太阳直射点的位置不同，也即太阳光线射入的角度也就不同，相对于地球上的方位也就会发生改变，存在着冬半年、夏半年、两分日等差异。

（2）加之一天中地球的自转运动，会造成太阳高度的变化，从而出现一个太阳的视运动轨迹4、空间因素：除了因一年的时间和一天的时间不同而太阳升落方位不同外，还跟观察者的地理纬度有关系，存在着直射点纬度、直射点以北、直射点以南、极昼区、极昼区极点等差异。

三、以下按时间和空间的不同组合来分析 （一）两分日全球除极点外，太阳光线与纬线平行全球太阳1、北极点2、直射点纬度以北太阳：正东升→东南→正南→西南→正西落日影：正西→ 西北→ 正北→ 东北→ 正东 太阳：终日正南，高度不变，位于地平线 日影：影子正南（在夜半球，不可见）（ 注：图中内小弧箭头为日影运动轨迹，外大弧箭头为一日太阳视运动轨迹。

下同。

）正东升 正西落NS西东 6∶0018∶00 12∶00北3、直射点纬度4、直射点纬度以南5、南极点（二）北半球夏半年1、北极点2、极昼区3、直射点纬度以北太阳：正东升→正中天→正西落日影：正西→ 无 → 正东太阳：正东升→ 东北→ 正北→ 西北→ 正西落日影：正西→ 西南→ 正南→ 东南→ 正东东西西东 太阳：终日正北，高度不变，位于地平线 日影：影子正北（在夜半球，不可见）太阳：终日正南，高度不变日影：终日正南太阳：正北升→东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北→正北落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从北极点方向射入）日影：正南 → 西南→正西→西北→正北→东北→正东→东南→正南18∶00 12∶00 6∶006∶0012∶00 18∶00 太阳光线与纬线 成一定的夹角除极昼区外全球均为 东北升，西北落北南南北北NS南N4、直射纬度5、直射纬度以南6、南极点、极夜区 （三）北半球冬半年1、北极点、极夜区2、直射点纬度以北3、直射点纬度太阳：东北升→正东→东南→正南→西南→正西→西北落 日影：西南→正西→西北→正北→东北→正北→东南太阳：东北升→正中天→西北落日影：西南→ 无→东南太阳：东北升→正北→西北落日影：西南→ 正南 →东南无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影太阳：东南升→正南→西南落日影：西北→ 正北 →东北12∶00太阳：东南升→ 正中天→ 西南落日影：西北→ 无 →东北12∶00 无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影北半球6点前 南半球6点后北半球18点后 南半球18点前12∶00东西东西东西6∶00前18∶00后 12∶00北 南南北南太阳光线与纬线 成一定的夹角除极昼区外全球均为东南升，西南落北半球18点前 南半球18点后北半球6点后南半球6点前北北南4、直射点纬度以南5、南极点6、极昼区太阳：终日正北，高度不变日影：终日正北太阳：正南升→西南→正西→西北→正北→东北→正东→东南→正南落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从南极方向射入）日影：正北→ 东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北→ 正北6∶00前18∶00后太阳：东南升→正东→东北→正北→西北→正西→西南落 日影：西北→ 正西→西南→正南→东南→正东→东北南南北。

太阳视运动1。

概念肉眼看到的太阳在天空的运行轨迹。

2.太阳升、落的方向⑴太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳都是东北升、西北落。

（极昼地区太阳正北升正北落，正午太阳总在正南）。

⑵太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区,全球其他地方太阳都是东南升、西南落.（极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北）。

⑶太阳直射赤道时，全球太阳都是正东升、正西落。

3.正午太阳的位置(12：00）直射点以北地区，正午太阳总在正南.直射点以南地区，正午太阳总在正北。

4. 直射点的纬度⑴太阳直射点的纬度数与极昼圈（刚好出现极昼的纬线圈）度数互余。

⑵出现极昼的地方,一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2等于直射点的纬度数，即：θ=（h日出+H正午）/2⑶极点太阳高度一天不变，其度数等于直射点的纬度数5.太阳视运动图的构成（1）.地平面及四个基本方向：(2).地平面及上的：“穹庐"似的天空6.以北回归线以北至极圈某地图示太阳视运动a 冬至日 太阳直射南半球 该地日出东南 日落西南b 二分日 太阳直射赤道 该地日出正东 日落正西c 夏至日 太阳直射北半球 该地日出东北 日落西北7。

极昼范围内的太阳视运动⑴极昼圈（发生极昼的最低纬线圈）上太阳周日视运动状况极昼圈上，全天24小时内太阳高度最小值为0°，当地时间0时（或24时），太阳视运动轨迹与地平圈相切；太阳高度最大值就是当地正午太阳高度，其大小为阳光直射点所在纬度数的2倍（（根据正午太阳高度的计算公式H=90°—所求点与直射点纬差（同半球相减异半球相加） 即可推知））。

例如,当阳光某日直射南、北纬h °时，极昼圈(其纬度为南、北纬（90°－h °)上某地点太阳高度的日变化曲线及其视运动轨迹,如图1、图2（南半球极昼圈太阳视运动图）和图3（北半球极昼圈太阳视运动图）所示。

图2图3⑵极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动状况在极点与极昼圈之间的极昼地带，全天24小时太阳高度角都大于0°，其中日最小太阳高度角与正午太阳高度角之和等于阳光直射点纬度数的2倍，并且日最小太阳高度角的度数等于该地纬度与极昼圈之间相隔的纬度数.例如，当阳光某日直射南、北纬h °时，极昼圈纬度为90°－h °，此时处于极点与极昼圈之间地带的某地点太阳高度日变化曲线及太阳视运动图如图4、图5（南半球图）和图6(北半球图）所示。

太阳视运动太阳视运动一、天球1、以观察者为球心2、地平圈3、天顶、天底、北点、南点、东点、西点二、太阳视运动1、概念2、方向：自東向西3、速度：每小時15度4、周期：1個太陽日5、轨迹：圆，有时候是大圆有时候是小圆三、轨迹上的特殊点1、最高点与最低点时间，方向軌跡上的最高點為當地正午時刻，軌跡上的最低點為當地子夜時刻，此兩點或者在觀測者的正北方、或者在觀測者的正南方，或者在天頂、天底2、轨迹与地平圈的交点（1）无交点：意义如果視運動軌跡與地平圈沒有交點，且軌跡在地平圈之上，則當地極晝。

如果視運動軌跡與地平圈沒有交點，且軌跡在地平圈之下，則當地極夜。

（2）单个交点：方向及意义軌跡與地平圈只有一個交點的，此交點或者是北點或者是南點。

除交點之外，軌跡上的點在地平圈之上，則當地恰好極晝。

除交點之外，軌跡上的點在地平圈之下，則當地恰好極夜。

（3）俩交点：连线与纬线、经线的关系；日出和日落倆交點的連線與緯線平行，與經線垂直。

倆交點中在偏東方向的為日出點，在偏西方向的為日落點。

四、轨迹与纬度1、轨迹倾角与纬度互余軌跡傾角指太陽視運動軌跡所在的平面與地平圈所在平面所夾的二面角。

這個角與當地緯度互餘。

2、南北半球从天球上方往下看，顺时针者位于北半球，逆时针者位于南半球3、特殊地方的轨迹两极（顺时针或逆时针）；赤道兩極的周日太陽視運動軌跡與地平圈平行或重合。

赤道的視運動軌跡與地平圈垂直。

五、轨迹的年变化规律1、不同时期的轨迹互相平行2、两分日轨迹交于东点和西点，夏至日最北，冬至日最南。

与太阳直射点的运动同步3、分日轨迹最大，为大圆，离分日越远则越小，两至日最小。

分日時視運動軌跡最大，軌跡交地平圈於東點、西點，軌跡的圓心即觀測者。

六、轨迹与太阳射点纬度某日轨迹的最高点与分日轨迹的最高点相对于天球球心所张的角即为太阳直射点纬度（太阳赤纬）在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。

一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹太阳周日视运动图剖析由于地球自西向东绕地轴自转，所以，太阳在天球上做自东向西的周日视运动。

有关太阳周日视运动对于一般高中学生而言较难理解，因为学生缺乏空间想像能力，且在教材中几乎没有涉及，成为难点，也是重点。

但只要把教材相关知识理解透彻，并有效整合，真正掌握其规律与原理，问题就迎刃而解了。

一、学习策略1、要掌握太阳视运动知识，需要树立空间想像能力，并且多画图，多练习，在做题目的过程中领会太阳视运动的规律。

2、注意在训练的过程中总结解题规律。

二、太阳周日视运动重难点剖析（一）太阳周日视运动图的特征底面表示地平面，底面中心为观察者位置，底面外圈代表地平圈，竖立半圆圈代表天顶面，3 条路线代表该观察点观察到的两分、两至日太阳周日视运动路线，3条路线与天顶面的交点表示上中天，3条路线与地平圈的两个交点分别代表该日的日出与日落，底面中心与日出点的连线和东西水平线的夹角表示太阳直射点的纬度，上中天点与底面中心点的连线与南北水平线的夹角表示正午太阳高度角。

对任一地而言，不同日期太阳周日视运动轨迹都平行的。

如图所示。

（二）不同纬度太阳的周日视运动由于观测者所处的纬度不同，所以，运动的轨迹也不同。

1、在南北极点，所有天体（包括太阳）不升也不落，如图A。

2、在赤道，所有天体的出没都直升直落（如图D）3、在南北半球任意纬度（除赤道与极点），太阳视运动轨迹与地平圈斜交，所有天体都斜落（如图B、C）4、极昼范围内太阳高度的日变化在极昼的纬度范围内，不同纬度上，太阳高度的日变化是不一样的。

极昼的纬度范围指出现极昼的最低纬度（不一定是极圈）到最高纬度（一定是极点）的区域。

不同时间，极昼的最低纬度值不一样，二至日时纬度值最低，极昼范围最大；其他时间（除二分日外），在66°34'—90°之间。

（1）在极昼的最低纬度（极圈66°34'）上，太阳高度的变化：一日开始时，太阳即位于当地地平线上，太阳高度角为0°,之后逐渐增大，至当地下午时，达一日最大值，而后逐渐变小，至该日结束时，太阳又落于当地地平线上，太阳高度又变成0°。

太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹专题（一）两分日全球除极点外，太阳光线与纬线平行全球太阳1、北极点2、直射点纬度以北3、直射点纬度4、直射点纬度以南5、南极点太阳：正东升→东南→正南→西南→正西落日影：正西→ 西北→ 正北→ 东北→ 正东 太阳：正东升→正中天→正西落日影：正西→ 无 → 正东太阳：正东升→ 东北→ 正北→ 西北→ 正西落日影：正西→ 西南→ 正南→ 东南→ 正东东西太阳：终日正南，高度不变，位于地平线 日影：影子正南（在夜半球，不可见）（ 注：图中内小弧箭头为日影运动轨迹，外大弧箭头为一日太阳视运动轨迹。

下同。

）西东 太阳：终日正北，高度不变，位于地平线 日影：影子正北（在夜半球，不可见）18∶00 12∶00 6∶006∶0012∶00 18∶00 正东升 正西落南南北北NS西东 6∶0018∶00 12∶00北南1、北极点2、极昼区3、直射点纬度以北4、直射纬度5、直射纬度以南6、南极点、极夜区太阳：终日正南，高度不变日影：终日正南太阳：正北升→东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北→正北落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从北极点方向射入）日影：正南 → 西南→正西→西北→正北→东北→正东→东南→正南太阳：东北升→正东→东南→正南→西南→正西→西北落 日影：西南→正西→西北→正北→东北→正北→东南太阳：东北升→正中天→西北落日影：西南→ 无→东南太阳：东北升→正北→西北落日影：西南→ 正南 →东南无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影北半球6点前 南半球6点后北半球18点后 南半球18点前12∶00 东西太阳光线与纬线 成一定的夹角除极昼区外全球均为 东北升，西北落6∶00前18∶00后 12∶00北 南北南北南NSN1、北极点、极夜区2、直射点纬度以北3、直射点纬度4、直射点纬度以南5、南极点6、极昼区无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影太阳：终日正北，高度不变日影：终日正北太阳：正南升→西南→正西→西北→正北→东北→正东→东南→正南落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从南极方向射入）日影：正北→ 东北→正东→东南→正南→西南→正西太阳：东南升→正南→西南落日影：西北→ 正北 →东北6∶00前18∶00后 12∶00太阳：东南升→ 正中天→ 西南落日影：西北→ 无 →东北 12∶00 太阳：东南升→正东→东北→正北→西北→正西→西南落 日影：西北→ 正西→西南→正南→东南→正东→东北东西东西太阳光线与纬线成一定的夹角除极昼区外全球均为东南升，西南落北半球18点前 南半球18点后北半球6点后南半球6点前北南北南南北太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹专题组题：郭新超（）1．下图表示我国某地房屋内的光照情况，据图判断该地的经度大约是A.90°EB. 150°EC. 146°ED. 86°E2012年3月8日,拍摄者在澳大利亚西南部努拉伯平原看到,日落的位置刚好在某直线铁路的两根铁轨间(如图所示).据悉,每年只有两天会出现这种现象,据此完成2题:（）2．该铁路线的走向为A．东西走向B．东南-西北走向 C．南北走向 D．东北-西南走向（）3．下次出现该景象的日期约为A．2012年10月6日 B．2012年1月5日C．2012年4月5日 D．2012年7月5日光伏发电是将太阳光能直接转化为电能的技术，其产量、发展速度和发展前景都远远超过太阳能光热发电。