如何判别地理方向?太阳视运动、北极星及”电子罗盘“手机

太阳视运动:人们在地平圈上感觉到太阳是东升西落的,且有它的运动路线,我们把某一天中太阳在天球上的运动叫做太阳的视运动。

太阳视运动图是一种视觉效果,能揭示太阳在天球上的方位变化。

判别地理方向

核心素养目标
1.掌握利用太阳确定地理方向的方法。【综合思维、区域认知、地理实践力】

2.能够在晴朗的夜空中找到北极星,利用北极星判别地理方向。【区域认知、地理实践力】

3.学会使用罗盘来测地理方位。【综合思维、地理实践力】

4.学会利用身边的常用工具、房屋、生物等辨别地理方向。【区域认知、地理实践力、人地协调观】

5.熟练掌握在各类地图和现实情境中判断地理方向。【综合思维、区域认知、地理实践力】

知识清单一 利用太阳判别方向

1.根据太阳的东升西落辨别方向

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40°N地区太阳运动示意图

(1)图中数字代表的方位分别是:①—东、②—南,③—西,④—北。

(2)A、B、C三弧分别表示二分二至日时的太阳运行路径,其中表示夏至日的是C,冬至日的是A,春、秋分日的是B。

(3)A点的太阳位于观测者的正南方向,A路径代表的日期日出东南方向,日落西南方向。

(4)小结:北半球中高纬度地区日出、日落方位

节气日出方位日落方位
二分日正东正西
夏半年东北西北
冬半年东南西南

太阳视运动:人们在地平圈上感觉到太阳是东升西落的,且有它的运动路线,我们把某一天中太阳在天球上的运动叫做太阳的视运动。

太阳视运动图是一种视觉效果,能揭示太阳在天球上的方位变化。

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(5)小结:全球中高纬度地区日出、日落方位

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2.根据地物的影子朝向辨别方向

在北半球中高纬度地区,冬半年太阳从东南方向升起,西南方向落下,太阳位于南部天空,地物的影子总是朝向北方(包括西北方、正北方和东北方),正午时地物的影子朝向正北;夏半年太阳从东北方向升起,西北方向落下,但一天中绝大多数时间太阳位于南部天空,地物的影子多朝向北方,正午时地物的影子朝向正北。

知识清单二 利用北极星判别方向

1.依据:北极星位于正北天空,其高度角相当于当地纬度。

2.通过北斗七星来寻找北极星:先找到北斗七星勺头的两颗亮星——天璇和天枢,用假想的线把它们连起来,将连线段向天枢方向延长约5倍,便看到一颗亮星,它就是北极星。

北斗七星会随着季节的变化而围绕北极星在天空中旋转。利用北斗七星寻找北极星时,要注意这个特点。

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知识清单三 利用手机确定方向

1.利用手机中的指南针或罗盘确定方向

手机中指示方向的软件,也叫电子罗盘

打开手机自带指南针,将手机平置,使罗盘中指针对准待测方向,罗盘中显示的度数即为当前的方位角,北方为0°,东方为90°,南方为180°,西方为270°。

2.利用手机的导航功能确定方向

打开导航软件,输入导航目的地,点“去这里”,选择出行方式,按“开始导航”,即显示带方位的导航界面,根据导航界面的显示,可知道目的地与自己所在地之间的方位关系。

知识清单四 利用地物判别方向

1.根据不同朝向积雪融化速度判断方向

在北半球中高纬度地区,朝北一面积雪融化慢,朝南一面积雪融化快。

2.根据植物生长状况判断方向

一般来说,植物的向阳面枝叶较茂盛,年轮宽度相对较大;背阳面的树干上常长有苔藓,年轮宽度相对较小。

3.根据房屋朝向判断南北方向

一般情况下,为了获得充足的阳光和减轻冬季冷空气的影响,北半球所建住宅多为坐北朝南。

4.根据太阳能集热板的朝向判别方向

对于北半球来说,太阳能集热板一般朝南,而且纬度越高,集热板与水平面的夹角越大。

素养应用

例:专家研究发现,英国巨石阵是一处古人天文观测遗址。在特定日期站在阵内的人可以看到日出、日落透过巨石缝隙的光线。下图为巨石阵及示意图,图中代表夏至日日落和冬至日日出太阳光线的分别是(  )

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A.①和④ B.②和⑤

C.③和④ D.③和⑤

[尝试自解] ________

[获取信息]

文本信息英国;巨石阵;日出、日落
图像信息左图:巨石阵及其影子。

右图:指向标;五个太阳入射光线

[思维路径]

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[参考答案] A

课堂小结

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考点必背

1.北半球晴朗的白天,一天中绝大多数时间太阳位于南部天空,北回归线以北地物的影子朝向北方,正午时地物的影子朝向正北。

2.北极星位于正北夜空,其高度角等于当地纬度。

3.罗盘中显示的度数即为当前的方位角,北方为0°,东方为90°,南方为180°,西方为270°。

4.利用地物判别方向:北半球,朝北一侧积雪融化速度慢;北半球太阳能集光板一般朝南;我国北方地区的树木向阳一侧年轮宽度较大;我国北方传统民居多为坐北朝南。

课堂学业达标

下图是山东省济宁市某同学9月23日在一条东西向街道面向西方拍摄的照片。据此完成1~2题。

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1.照片中树影的朝向是(  )

A.东北方向 B.西北方向

C.正北方向 D.东南方向

2.照片拍摄的时间可能是(  )

A.6:00 B.10:00

C.15:00 D.18:00

解析 第1题,由材料可知,该街道为东西向,面向西方拍摄的照片,树木影子朝向东北。第2题,树影朝向东北,太阳位于西南方,可排除上午的可能性;9月23日昼夜等长,18时太阳位于正西方,树影朝向正东,排除D项;所以拍摄照片时间可能是备选项中的15时。

答案 1.A 2.C

3.下图表示怎样根据北斗七星寻找北极星,据图判断下列说法正确的是(  )

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A.北斗七星属于天体系统

B.北极星是北斗七星中最亮的一颗星

C.图中天璇到北极星的距离是天璇到天枢距离的5倍

D.北极星不随季节而移动

解析 北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系,不能形成天体系统;北斗七星中最亮的星是北斗五玉衡;天璇和天枢的连线段向天枢方向延长约5倍;由于地轴始终指向北极星,所以北极星不随季节而移动,也就可以很好地指示北方。

答案 D

4.某地理兴趣小组利用罗盘判定方向时,罗盘指针读数如下图,表示物体位于观测者的(  )

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A.东北方向 B.西南方向

C.正北方向 D.西北方向

解析 图中指北针指向45°,记作NE45°,表明物体位于观测者的东北方向。

答案 A

5.下列有关甲(30°N,155°E)和乙(30°S,150°E)两地方向辨别依据的说法,正确的是(  )

A.甲地南坡积雪融化快,北坡积雪融化慢

B.甲地树木年轮北疏南密

C.乙地不能利用太阳的东升西落辨别方向

D.乙地房屋一般坐北朝南

解析 根据甲、乙两地纬度即可判断甲地位于北半球,乙地位于南半球。位于北半球的地点,南坡是向阳坡,积雪融化快,而北坡是背阴坡,积雪融化慢;树木南北两侧的生长速度也受阳坡与阴坡的影响,北半球树木南侧向阳,光热条件较好,生长速度较快,年轮间距相对较大;北侧正好与之相反。全球各地太阳都是东升西落,可以用来辨别方向。乙地房屋在南半球,一般坐南朝北,以获得充足的阳光。

答案 A

6.下图是某地3月的一天太阳视运动轨迹,①处为此日太阳最高位置,②处表示该地夜间北极星。据此回答下列问题。

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(1)图中A点在O点的________方向,B点在O点的________方向。

(2)此日该地太阳大致从________方向落下。

(3)当太阳位于①处时,当地时间是________点。

答案 (1)正南 正东 (2)正西 (3)12

课后质量评估

合格考——小试牛刀

一、选择题(共10个小题,每小题5分,共50分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)

下图为手机导航软件截图,据此完成1~2题。

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1.自己所在地位于目的地的(  )

A.西南方向 B.东南方向

C.西北方向 D.东北方向

2.驾车到达目的地大致应(  )

A.先向西,再向南,再向西 B.先向西南,再向南,再向西

C.先向南,再向西,再向南 D.一直向西南方向行进

解析 第1题,插旗帜的地方是目的地,出发地是带方位的地方,图中指向标显示“上南下北,左东右西”,即可判断自己所在地位于目的地的东北方向,D项正确。第2题,根据截图中的行车路线(带“>>”标识)可知,大体行车方向是先向西南,再向南,再向西,B项正确。

答案 1.D 2.B

3.关于在济南(36.6°N,117°E)观测北极星如下图所示,正确的叙述是(  )

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A.图中α角度可能是与当地春分日的正午太阳高度相同

B.图中α角度可能等于当地的经度数

C.图中甲在乙的正南方向

D.图中甲和乙可能在同一条经线上

解析 从图中看出,北极星的高度α角等于当地的地理纬度,即α=36.6°,而济南春分日的正午太阳高度是53.4°,所以A、B选项均错;我们观测北极星是在我们的正北方向,也就是在同一条经线上,并且甲在乙的正北。

答案 D

4.关于用手机指南针辨别方向的叙述,正确的是(  )

A.在保持手机水平状态下,将刻度盘上的0°指向目标

B.罗盘上显示的度数,可确定目标相对于观测者的方位角

C.如果罗盘显示的度数为90°,表明目标位于观测者正西方向

D.如果罗盘显示的度数为338°,表明目标位于观测者东北方向

解析 用罗盘辨别方向,将刻度盘上的指针指向目标,而非0°指向目标,A错;根据指针在刻度盘上的读数或罗盘中显示的度数,可确定目标相对观测者的方位角,B正确;罗盘显示的度数为90°,表明目标位于观测者正东方向,C错;罗盘显示的度数为338°,表明目标位于观测者西北方向。

答案 B

5.下图为山东省济宁市某个节能住宅照片,拍摄者位于房屋的

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A.西南方向    B.东南方向

C.西北方向 D.东北方向

解析 我国北方房屋朝向为坐北朝南,太阳能面板为更好获得太阳辐射也应朝向正南,据图分析,拍摄者位于房屋西南。

答案 A

6.下列关于火地岛(70°W,55°S)居民间接利用太阳辨别方向的说法,正确的是(  )

A.山的北坡积雪融化较慢

B.树干长满苔藓的一侧是北侧

C.树木枝叶茂盛的一侧是北侧

D.大窗户一般朝向南,以避风

解析 火地岛位于南美洲最南端。它的北坡向阳,窗户一般朝向北,以获得更多的阳光;树木枝叶茂盛的一侧是北侧;山的南坡气温低,积雪融化较慢;南坡背阴,树干南侧长满苔藓。

答案 C

日晷是古代先民利用日影测得时刻的一种计时仪器,由晷针和晷盘组成,晷针垂直于太阳视运动的轨道平面。在晷盘面上刻划出12格(子丑寅卯……),每格代表两个小时,当太阳光照在日晷上时,晷针的影子投向晷盘面,并以此来显示时刻。小明同学去北京故宫参加社会实践活动,观察了安放在太和殿前的日晷,并绘制了当时的“日晷计时示意图”。据图完成7~8题。

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7.晷针和晷面朝向(  )

A.东 B.南

C.西 D.北

8.小明同学观测日晷的时间最可能为(  )

A.9时 B.11时

C.13时 D.15时

解析 第7题,晷针上端指向北极星方向,所以晷面朝向北。第8题,由图示知,此时晷针投影指向巳时,距离午时中央的夹角为15°,所以此时日影对应的时刻为11时。

答案 7.D 8.B

植物的生长具有趋光性,光照条件较好的一侧生长较好。右图为某同学在我国西北某地旅游时所拍摄的一张相片。据此完成9~10题。

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9.拍摄者位于树的(  )

A.东方 B.西方

C.南方 D.北方

10.拍摄时,该地的地方时可能是(  )

A.4:00 B.9:30

C.16:30 D.19:00

解析 第9题,读图,光照好的一侧是阳面,生长较好,图中右侧是南面,所以图中树影朝向西北方向,拍摄者位于树的西方。第10题,拍摄时,日影朝向西北,说明太阳位于东南部天空,属于上午,该地的地方时可能是9:30。

答案9.B 10.B

二、非选择题(共2大题,50分)

11.读图,完成下列要求。(24分)

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(1)在图中A、B、C、D四点标出东、西、南、北方位。(8分)

(2)图中①②③三条表示太阳视运动的曲线中,表示夏至日的是________,表示冬至日的是________,表示春、秋分日的是________。(6分)

(3)若太阳视运动轨迹为曲线①时,30°N~60°N范围该日正午日影指向是________。(2分)

(4)太阳视运动轨迹为①③所示时,日出、日落方位分别是:①日出:________,日落:________;③日出:________,日落:________。(8分)

解析 由图中北极星可知,A点方向为正北,与之相反的方向为正南,据此可判断C为东方,D为西方。三条视运动曲线正午太阳均位于南方天空,故此地在北半球;其中,①曲线所示正午时太阳高度最大,故为北半球夏至日;③曲线所示正午时太阳高度最小,故为北半球冬至日;②曲线所示为春、秋分日。太阳视运动为①曲线时,为北半球夏至日,太阳直射北回归线,北回归线以北地区正午日影指向正北。据冬、夏至日太阳视运动轨迹可看出,该地夏至日时,太阳从东北升起,西北落下;冬至日时,太阳从东南升起,西南落下。

答案 (1)A.北 B.南 C.东 D.西

(2)① ③ ② (3)北

(4)东北 西北 东南 西南

12.阅读图文资料,完成下列要求。(26分)

2018年10月1日上午10时(北京时间),张亮在华北地区某市一公园内游玩。甲图为公园内十字路口附近的导游图,乙图为张亮拍于此路口的照片。

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据图推测张亮去往甲图中洗手间的最近路线应选择乙图A、B、C、D中的哪条线路?为什么?

答案 B线路。根据太阳日运动规律可以知道该日北京时间10点太阳位于东南方向,则人影指向西北方向。乙图中人影方向与C所指方向一致,则C指向西北方向,对照甲图可知洗手间位于西南方向,故张亮应选择乙图中的B线路。

等级考——大显身手

下图为湖北省孝感市某街道路灯景观规划示意图,据此完成13~14题。

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13.某年11月11日,孝感市日出时间06:50,日落时间17:30,为了充分利用太阳能光照明,这天路灯开启时间和关闭时间最可能为(  )

A.06:30~18:20 B.17:30~06:50

C.06:50~17:30 D.18:00~06:30

14.据规划图中信息推断该街道走向为(  )

A.东北—西南走向 B.西北—东南走向

C.南北走向 D.东西走向

解析 第13题,由于大气的散射作用,日出前一段时间和日落后一段时间,天空依然是明亮的,为充分利用太阳能光照明,路灯开启时间应比日落时间晚,关闭时间应比日出时间早,因此开启时间为18点,关闭时间为6点30分,D正确。第14题,孝感位于北回归线以北地区,正午太阳位于正南方,图中的太阳能电池板朝向南,电池板正

对的方向为南方,可推断出该街道为西北—东南走向,B正确。

答案 13.D 14.B

位于河南省贾湖遗址(33.5°N)中发现贾湖先人将骨笛和叉形器组合起来,做成原始“圭表”,观测正午日影。下图示意该原始“圭表”使用原理(图中①②③分别代表二分二至时的日影末端位置),读图完成15~16题。

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15.贾湖先人利用骨笛和叉形器观测时,应将(  )

A.两根木桩按东西对位,叉形器置于东端

B.两根木桩按东西对位,叉形器置于西端

C.两根木桩按南北对位,叉形器置于南端

D.两根木桩按南北对位,叉形器置于北端

16.当贾湖先人进行农作物春播时,骨笛上正午日影末端位于(  )

A.①、②之间,正在向②处移动时

B.①、②之间,正在向①处移动时

C.②、③之间,正在向③处移动时

D.②、③之间,正在向②处移动时

解析 第15题,我国河南省位于北回归线以北,一年中正午太阳始终位于其正南方,日影朝正北,因此两根木桩按南北对位,叉形器置于南端。故C正确。第16题,读图可知,①处日影最长,应代表冬至日;③处日影最短,应代表夏至日,②位于二者之间,为二分日。一般我们把3、4、5月份视为春季,因此贾湖先人进行农作物春播的时间应选在春分与夏至之间,即②、③之间,正在向③处移动时。故C正确。

答案 15.C 16.C

日晷指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针(表)和晷面(带刻度的表座)组成。下图为某游客在河南登封某地(34.5°N,113°E)拍摄到的仙鹤日晷景观图(此时仙鹤头部的影子恰好处于水池最外边缘)。据此完成17~18题。

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17.若该日是晴天,则拍照时图中横梁①的日影落在仙鹤两翅刻度中的(  )

A.11上 B.12上

C.1上 D.2上

18.此时拍照者的朝向为(  )

A.正北 B.正南

C.东北 D.西南

解析 第17题,图中横梁①连接仙鹤的头和尾,分别指示南北方向。根据材料分析,此时仙鹤头部的影子恰好处于水池最外边缘,说明此时仙鹤的影子最短,应为正午时刻,此时的日影应落在仙鹤两翅刻度中的12上,选B。第18题,结合上题,可知仙鹤面南背北,则左东右西,再结合图中的影子位置,可知拍照者的朝向为东北,选C。

答案 17.B 18.C

(2023·山东卷)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形,生肖鼠位于正北方,小明在圆中心竖立一根细杆,以观察太阳周日视运动变化。图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。

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19.该地夏至日地方时16:00时,杆影指向(   )

A.生肖虎 B.生肖虎与兔之间

C.生肖兔 D.生肖兔与龙之间

20.11月至次年2月,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为(   )

A.5个 B.6个

C.7个 D.8个

答案 D   A

(2018·江苏高考)如图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图回答1~2题。 
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1.线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为(  )
A.春分    B.夏至
C.秋分    D.冬至
2.该地所属省级行政区可能是(  )
A.琼    B.新    C.苏    D.赣
[典例] (2019·江苏高考)雾灵山位于北京与承德交界处,海拔2 ,素有“京东第一峰”的美称,是观赏日出和日落的理想之地。下表为雾灵山部分日期的日出和日落时刻表。据此回答(1)~(2)题。
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(1)四个日期中,太阳直射点最靠近赤道的是(  )
 A.① B.② 
C.③    D.④
(2)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(  )
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参考:地理雷、地理帝、教辅

来源:我们都爱地理

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