太阳方位变化速度问题
太阳方位变化速度问题
下面讨论地转日象仪深入应用的话题，供感兴趣者参考。
为节省文字，我们用T代替“太阳方位变化速度”八个字，用Z代替地球自转速度15°／时，即Z=15°／时。
现在，我们来讨论T问题。因为本人对T问题感兴趣，才开始研究太阳视运动。
设正南为方位0°，利用本仪器在赤道看到，春分、秋分时，中午前太阳方位一直是正东，－90°，中午后太阳方位一直是正西，+90°，午前、午后T都是零，而正中午时，方位突变，T 为无穷大。这告诉我们，太阳足迹和观察者距离为零时，T就无穷大，赤道的T和北极的T完全不同。在北极，太阳足迹为圆，观察者和太阳足迹的距离是天柱半径，T总是Z。
T 与观察者到太阳足迹的距离、与太阳足迹运动方向、速度有关。如果太阳足迹运动方向、速度相同，T的大小就看观察者到太阳足迹的距离。
下面说说日出的T。因为日落的T，和它相同，因此只说它。
日出的T，先说结论：日出的T只和纬度W有关，日出的T 近似为T=Z* SIN(W)。将地轴抽到春分也是秋分刻度，我们看到，无论天柱转动到什么位置，日出点总在正东，一天见日时间总是12小时，观察者和太阳足迹的距离总是天柱半径。将天柱放在北纬45°，我们看到太阳视运动速度Z和T夹角为45°。T是Z的分量，为Z*SIN45°。这时我们再抽动一下地轴到夏至，发现日出点和观察者两者距离没太大变化，再推动一下地轴到冬至，发现也没太大变化，因此，四季的日出T基本相近，本人曾在计算机上按本人推导的太阳方位公式用VB算法语言程序计算出北纬45.6°的哈尔滨，四季的日出T皆为0.7Z。至于北极“四季”日出的T=Z和赤道“四季”日出的T=0，都是完全肯定的，综合起来，才有上面的结论。
下面讨论中午T问题。因为冬至到夏至和夏至到冬至的情况只是顺序不同实质相同，我们只讨论夏至到冬至的中午T。并把它分两步。
我们先看看夏至到秋分，我们将仪器的地轴调到夏至刻度，我们看到在北极中午T为Z，转动圆柱，看着观察者和正南太阳垂足的距离，发现它随纬度逐渐减小而逐渐减小，到北纬23.5°时为零，说明中午T逐渐增大，到北回归线为无穷大。再看看秋
分，我们将仪器的地轴调到秋分刻度，我们看到在北极中午T仍为Z，我们转动圆柱，看看观察者和正南太阳垂足的距离，发现它随纬度逐渐减小也逐渐减小，只是到赤道为零，说明中午T逐渐增大，到赤道为无穷大。结论是显然的：夏至到秋分期间，某节气中午T，从北极的Z开始，往南移则增加，当往南到纬度等于该节气赤纬角时突然增到无穷大。
对于秋分到冬至期间，我们看看赤纬角=-23.5°的冬至，我们将仪器的地轴调到冬至刻度，我们转动圆柱到北纬90°，在北极看不到太阳，将圆柱转到北纬66.5°，中午才日出，这时中午T=日出T，而日出T =Z*sin66.5°，所以中午T==0.92Z，再往南转，我们看看观察者和正南太阳垂足的距离，发现它也是随纬度逐渐减小而逐渐减小，到南回归线是零，说明中午T逐渐增大，在南回归线增到无穷大。结论也是显然的：秋分到冬至期间的规律是，对某赤纬角=-α的节气，中午T，从北纬90°-α有太阳为Z*sin（90-α）开始，往南移则增加，当往南到纬度等于该节气赤纬角时突然增到无穷大。
中午T过了无穷大点后，太阳改在北方，T 也换了符号。
下面对于固定纬度看看变化。
北回归线以北，就以北纬45°为例。将仪器固定在北纬45°，将地轴放到冬至，逐步向夏至移动，我们发现观察者和正南太阳垂足的距离不断缩小。这说明，中午T，在北回归线以北，对于同一地点，随节气变化单调，夏至最大冬至最小。
北回归线以南，例如北纬10°，将仪器固定在北纬10°现将地轴放到夏至，中午太阳在北方，T 为负值，赤纬角变小，更负，到赤纬角=10°。为负无穷大，以后，太阳改在南方，从正无穷大降下，到冬至底为一个正值。
根据以上分析在本仪器帮助下大致绘出附图，图中曲线变化只是示意，并未经过严格计算。
本人在算机上对哈尔滨，以太阳轨道间隔10°的计算精度，计算中午T的均值，结果为：夏至为2.34Z，春分、秋分为1.38Z，冬至为0.98Z。当然，这是中午T即时值的不足近视值。
附图：
正午太阳高度的变化规律
《正午太阳高度的变化规律、计算及应用》教学设计 [教学目标] 1.掌握正午太阳高度的纬度和季节变化规律。 2.能灵活运用规律分析问题 ,解决实际问题。 3.能达到在一定的时间内完成正午太阳高度的计算和逻辑推理过程 ,突破高考重难点。 [教学重点]正午太阳高度的纬度和季节变化规律及应用。 [教学难点]正午太阳高度的季节变化规律及应用。 [课时安排]一课时 [教学用具] 多媒体 [教学过程] 一、正午太阳高度变化规律 1、随纬度变化规律: 节气日期太阳直射点正午太阳高度的纬度变化规律 春分日秋分日3月21日 9月23日 前后 赤道 由直射点纬线向南北两侧依次 等距离递减 夏至日6月22日 前后 北回 归线 冬至日12月22日前后南回归线 2、随季节变化规律
纬度带夏至日正午太阳高度冬至日正午太阳高度 北回归线以北的纬度带达最大值达最小值 南回归线以南的纬度带达最小值达最大值 赤道上 两至日正午太阳高度达到最小值，春秋分日达到最大值 南北回归线之间地区每年有两次太阳直射达到最大植。 赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值。赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值。 二、正午太阳高度的计算 公式计算：H=90°—/φ-δ / 即①取当地地理纬度与太阳直射点的纬度差； ②取其纬度差的余角。 例1：下图中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是 ①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N ②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0° ③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N ④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N 例2:设m(纬度0°、30°E)，n(23°26′Ｎ、30°E)两地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四项中正确的是 AHm和Hn不可能在同一天达到最小值 B每年有某时刻Hm＝Hn
子夜太阳高度和日太阳高度变化规律
子夜太阳高度和周日太阳高度变化规律探讨 洛阳市第十九中学 王安周 （邮编：471000） 摘 要：从太阳高度的概念入手，采用公式衍生和几何推导相结合的方法，推导出子夜太阳高度的计算模型，结合球面三角公式和计算模型对太阳高度变化规律进行了探讨。结果表明：非极昼区，子夜太阳高度由直射点关于球心的对称点所在纬度为中心南北对称分布；北半球各地子夜太阳高度最小值出现在夏至日；日太阳高度变化速率具有非线性特征等。 关键词：正午太阳高度；子夜太阳高度；日太阳高度；极昼区 太阳高度是指太阳光线与地平面的夹角，受地球公转、自转、黄赤夹角等因素影响，太阳高度随纬度、季节、时刻有规律变化。杨长青、孔祥群、赖月喜等对正午太阳高度公式推导和变化规律、黄赤交角变化对正午太阳高度影响、正午太阳高度的实际运用、正午太阳高度制作模型、等太阳高度线图判读等进行了深入探讨[1-3]，但子夜太阳高度计算和规律探讨较少。借助球面立体几何、天体物理等知识对子夜太阳高度计算模型进行了推导，结合实际计算和图形分析对子夜太阳高度和日太阳高度变化规律进行探讨。 一、子夜太阳高度的计算模型 正午太阳高度为地方时12时太阳光线与地平面夹角，是一天中最大的太阳高度，正午太阳高度知识在生活中用处较多，如楼间距计算、房屋朝向、太阳能热水器集热板最宜倾角、物影变化、季节判读、地方时计算等，但是正午太阳高度计算及其应用是教学重难点，通过二分日全球正午太阳高度分布图来探讨正午太阳高度分布规律（图1）。 图1 二分日全球正午太阳高度分布由图1可知，春/阳高度分布由赤道（直射点所在的纬线为中心）向南北两侧递减；正午太阳高度同为66°34′、0°的纬度分布均有两个，推理可知，正午太阳高度分布具有对称性，对称轴为直射点所在的纬线，距对称轴的纬度距离相等；0°、23°26′N 、90°N 正午太阳高度分别为90°、66°34′、0°，表明其变化是以直射点所在纬度为中心，纬度每远离中心1°则正午太阳高度相应递减1°，推导出190H H α-=?=?o （公式中1H 为所求地的正午太阳高 度，α?表示所求地与太阳直射点的纬度之差）；影响因素仅有纬度，因此同一纬线具有相同的正午太阳高度。 子夜太阳高度是指地方时0时的太阳高度角，是一天中太阳高度日变化的最小值。 本文系河南省基础教育教学研究课题《普通高中地理新课程典型课例再研究 》。
太阳高度角变化规律.doc
太阳高度角的变化规律
太阳高度角的变化规律与常见图表判读 晨昏圈上 =0 昼半球大于 0 夜半球小于 0 （一） 太阳高度角的日变化： -- 日变化曲线图 （1）出现极昼现象的极点 , 一天内太阳高度角大小不变 =直射点纬度 =晨昏线与地轴夹角，与极昼、极夜的最低纬度 ( 和晨昏线相切的纬线 ) 互余； （2）除极点外，一天中太阳高度角是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大, 当地正午 12 最大（ H）, 之后渐小 ,h 日落时 =0, 日落后小于 0； （3）太阳高度最大时（为正午太阳高度角）: 若太阳高度最大时等于90°，则该地当天正午被太阳直射; （4）极昼区内的三种情况: ①24 小时太阳高度都大于等于 0°，该地出现极昼现象 ; ②太阳高度角最小 =0°, 该地极昼 , 且处于与晨昏线相切的纬线上，即当天极昼的最低纬度 ; ③若太阳高度角一天中大于 0°且为一定值，则该地为处于极昼的极点；④ 若太阳高度角最大 =0 ，则该地极夜，并处于与晨昏线相切的纬线上；
h（太阳高度） 90° a 66°34 b 46°52 43°08 23°26 d e c 0° 0:00 6:0012:0018:00 24:00 f 太阳高度角日变化曲线图的相关计算和分析： 1、读时间坐标 （1）昼长时间 =日落时间 - 日出时间 ①若昼短于 12 小时，说明该地处于冬半年; ②若昼等于 12 小时，说明太阳直射赤道( 两分 ) 或该地位于赤道上 ; ③若昼长于 12，说明该地是夏半年 ; ④若昼长等于 24 小时，说明该地极昼。 （2）若坐标上为北京时间： ①可计算：日出当地时间=12- 昼长 /2日落当地时间=12+昼长/2 ②据当地与北京时间差，求当地经度; 2、读太阳高度高度角，可判断或计算直射点纬度、当地纬度：
高一物理小车速度随时间变化的规律
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 学案 【学习目标】 1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。 2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。 3、会用表格法处理数据，并合理猜想。 4、巧用v-t 图象处理数据，观察规律。 5、掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。 【重点难点】 1、各点瞬时速度的计算。 2、对实验数据的处理、规律的探究。 【典型例题】 例1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到 一条记录小车运动情况的纸带，如图所示。图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T ＝0.1s 。 ⑴根据纸带上的数据，计算B 、C 、D 各点的数据，填入表中。 ⑵在坐标纸上作出小车的v －t 图像。 （3）由v －t 可知小车的加速度为？
例2、某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表： 为了计算加速度，下面几种做法最合理的是（） A．根据任意两计数点的速度用公式t =/算出加速度 ? v a? B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = α tan求出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式t =/算出加速度 ? a? v D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 【当堂训练】 1．在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。 ⑴根据_______可判定小车做_________运动。 ⑵根据________计算各点的瞬时速度，且v A＝， v B
太阳高度角的变化规律
太阳高度角的变化规律与常见图表判读 晨昏圈上=0昼半球大于0夜半球小于0 （一）太阳高度角的日变化：--日变化曲线图 （1）出现极昼现象的极点,一天内太阳高度角大小不变=直射点纬度=晨昏线与地轴夹角，与极昼、极夜的最低纬度(和晨昏线相切的纬线)互余； （2）除极点外，一天中太阳高度角是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大,当地正午12最大（H）,之后渐小,h日落时=0,日落后小于0； （3）太阳高度最大时（为正午太阳高度角）:若太阳高度最大时等于90°，则该地当天正午被太阳直射; （4）极昼区内的三种情况: ①24小时太阳高度都大于等于0°，该地出现极昼现象; ②太阳高度角最小=0°,该地极昼,且处于与晨昏线相切的纬线上，即当天极昼的最低纬度; ③若太阳高度角一天中大于0°且为一定值，则该地为处于极昼的极点； ④若太阳高度角最大=0，则该地极夜，并处于与晨昏线相切的纬线上；
太阳高度角日变化曲线图的相关计算和分析： 1、读时间坐标 （1）昼长时间=日落时间-日出时间 ①若昼短于12小时，说明该地处于冬半年; ②若昼等于12小时，说明太阳直射赤道(两分)或该地位于赤道上; ③若昼长于12，说明该地是夏半年; ④若昼长等于24小时，说明该地极昼。 （2）若坐标上为北京时间： ①可计算：日出当地时间=12-昼长/2 日落当地时间=12+昼长/2 ②据当地与北京时间差，求当地经度; 2、读太阳高度高度角，可判断或计算直射点纬度、当地纬度： a h （太阳高度） 0° 66°34 0:00 6:00 12:00 18:00 24:00 90° 23°26 46°52 43°08 b c d e f
太阳高度的日变化规律和日出日落方位时间(学案)
三、等太阳高度线分布图 从全球范围看：太阳直射点上，太阳高度角为_____； 从直射点开始，太阳高度向四周______， 呈_______状分布(即等太阳高度线)；晨昏线上太阳高度为_____。 等太 阳高度线图可以看做是以太阳直 射点为中心的俯视图 例1、图1是某地某日太阳高度分布图，回答： （1）从图中可以看出，太阳高度的分布规律是 。 （2）该图的节气应该是（北半球）。 （3）此时北京时间是。 （4）A点所在经线的经度是。 （5）C点的经度值（大于或小于）23°26′。 （6）若B点有一直立旗杆，此时其影子应指向 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 例2、图为地球上某时刻太阳高度分布示意图，图中粗线为等太阳高度线，读图回答下列问题。1. 此时北京时间为 A. 7时 B. 15时 C. 17时 D. 21时 2. 若①②两点经度相同，②③两点纬度相同， 则此时刻的太阳高度 A. ①＜③ B. ①=② C. ②=③ D. ①＞② 3. 此时 A. PM为昏线,PN为晨线 B. 新一天的范围约占全球的1/8 C. 新一天的范围约占全球的7/8 D. 全球昼夜平分 4. 此时Q点太阳高度的日变化图是 例3、该图所示区域全部为夜半球，读图回答：（1）此日正午太 阳高度角为0°的点是＿＿，纬度是 （2）此时北京时间是＿＿点。 四、太阳高度的日变化规律 例4、下图中四条曲线表示6月22日太阳高度的全天变化情况,判断四地的纬度位置
思考: 能否画出以下地区的太阳高度全天变化情况 1.北回归线与北极圈线之间 2.北极圈线与北极点之间 ①极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之内是_____的， 其太阳高度始终等于_______的纬度,其值的年变化幅度介于___到_______之间 ②非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是_______的。 一天之内有一个最___值，即当地的___________ A:极圈及其以内地区太阳高度的变化： 从日变化看，极昼期间，全天太阳高度始终都大于或等于00，其中极圈上在0时太阳高度为______(如图乙)，极圈到极点之间的地区，其太阳高度全天始终都_____00（如图丙）；从年变化看，北极圈内太阳高度是随太阳直射点北移而______,南极圈反之 B:其他地区的太阳高度变化： 都是日出日落时为____,_____时最大，12时前递____,12时后递_____,特殊之处是：赤道上的太阳高度是_____时和_____时为00（如图丁），其最大太阳高度的年变化范围是______________ 五、日出日落的时间、方位1、比较下图甲、乙、丙三图所示太阳周日视运动规律。 (1)三地太阳视运动相同点是：
(完整版)探究小车速度随时间变化的规律实验报告2
探究小车速度随时间变化的规律实验报告2（用） 实验目的： 1．会用打点计时器测量小车的速度。 2．会处理纸带，会计算各点瞬时速度。 3．会设计表格法记录数据。 4．会用v—t图象处理数据。 实验原理： 利用打点计时器打出的纸带上记录的信息．计算各时刻小车的速度，用v-t 图象寻求速度与时间的关系． 实验器材： 电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。 实验步骤： 1. 把一端附有滑轮的长木板水平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路 2. 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，小车另一端连接纸带。 3. 启动电源，然后释放放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，关闭电源 4. 换上纸带，重复操作三次 5. 整理实验器材。 实验数据的处理： 1.纸带的选取： （1）选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做为计时起点，并记为0点。 （2）从起点0开始，每5个点（每隔4个点）取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6点。 2.采集数据： （1）用刻度尺测量相邻两计数点间距离，记录到设计好的表格中 （2）根据 T x x 22 1+ = υ计算各计数点的瞬时速度。
3. 画出v —t 图象： 实验结论： 小车运动的v －t 图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”． 小车做匀变速直线运动。 误差分析： 1．根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差． 2．作v －t 图象时人为作图不准确带来误差． 计数点编号 （从0点开始计数） 1 2 3 4 5 6 相邻两计数点间 时间间隔 t/s 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 相邻两计数点 间距离 x/cm x 01 x 12 x 23 x 34 x 45 x 56 1.40 1.90 2.38 2.85 3.35 3.87 各计数点的速度 v/cms -1 16.50 21.40 26.15 31.00 36.10
正午太阳高度时空变化规律
正午太阳高度的时空变化规律及其应用 考点一正午太阳高度的变化规律1.正午太阳高度的空间(纬度)变化规律 2.太阳高度的时间变化规律 (1)太阳高度的日变化 极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
非极点地区太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)即当地的正午太阳高度最大 特别提醒不同纬度太阳高度的日变化速度不同。太阳高度日变化速度＝正午太阳高度/当地昼长的一半。 (2)正午太阳高度的年变化 回归线之间正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归线上正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最
至极点 大值 之间 ?类题通法 正午太阳高度的几点特殊规律 (1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。 (2)对称规律：以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。 (3)近大远小规律：距太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。 考点二正午太阳高度的计算和应用 1.正午太阳高度的计算 公式：H＝90°－两点纬度差 说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度： H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23.5°S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。2.正午太阳高度规律在生产、生活中的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向 确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南
2019-2020 高三地理 二轮复习 太阳视运动变化规律与应用
太阳视运动及变化规律 一、太阳升起落下的方向 1.太阳直射北半球时(北半球夏半年)，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）。 2.太阳直射南半球时（北半球冬半年），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）。 3.太阳直射赤道时，全球太阳都是正东升正西落。 二、正午太阳的位置（正午太阳地方时总是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。 三、正午太阳高度角 从正午太阳的位置取一直线到达所在位置，其与地面的夹角极为正午太阳高度角。 四、昼夜长短 太阳直射北半球，北半球昼长夜短（太阳在地平面的轨迹长），南半球昼短夜长（太阳在地平面的轨迹短）；太阳直射南半球相反。 五、关于相关计算 1.太阳直射点的纬度数与极昼圈度数互余。观测点的正午太阳高度H 等于直射点纬度的2倍（适用于晨昏线与纬线圈的切点处的太阳视运动）。 例：设太阳直射在10°N (a°N) 问：①北半球刚好极昼的纬度A 是 ②A 纬度的正午太阳高度H 为 ①太阳直射在a°N ，刚好极昼的纬度为90 °－a°， 刚好极昼的纬度=80°N ②其H ＝2 ∠a° A 纬度的正午太阳高度H=20°N 2.出现极昼的地方，太阳直射点的纬度等于一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2，即θ1＝(h 0＋H)/2；该地点的纬度等于90 °与正午太阳高度减一天中日出太阳高度除以2的差，即：θ2＝90 °-(H-h 0)/2。（适用于极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动）如图： 例：设：某地极昼多时， ∠1（12时的H)=30 °, ∠2(0时的h)=10° 求：①某地的纬度 ②求太阳直射的纬度 ①某地纬度=90 °—（∠1--∠2）/2 ②太阳直射的纬度=（∠1+ ∠2）/2 3.极点太阳高度一天不变，其度数等于直射点的纬度数，即：H=h 0 4.在回归线到极圈之间，太阳从东偏北（南）a 度升起，则直射点的纬度为北（南）纬a 度； 太阳从西偏北（南）a 度落下，则直射点的纬度为北（南）纬a 度. 如：太阳从东偏北20°升起，则太阳直射20°N ； 太阳从东偏南20°升起，则太阳直射20°S 。 在该图中，看出：①太阳东南升，西南落 ②正午太阳在正南（该地位于直射点以北） ③该地的昼短夜长 ④太阳直射北纬为a 度 ⑤正午太阳高度为β度 S h ° h ° N N 地平圈 α β α S N E
21探究小车速度随时间变化的规律实验报告
物理实验报告 姓名班级学号指导教师得分 实验名称：探究小车速度随时间变化的规律 一.实验目的 1.进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法； 2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律； 3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。 二.实验原理 利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速 度和时间的关系。 1.计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取 一个很短的时间t?，用t?内的平均速度作为打该计数点 小车的瞬时速度。 2.用描点法作出小车的v-t图象，图象的斜率表示加速度。若v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。 三.实验仪器 电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。 四.实验步骤 1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边,连接好电路。(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。) 2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。(调节滑轮的高度使细线与木板平行,小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃,可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。) 3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。(操作时要将纸带紧紧地夹在小车上,以免小车运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。)
4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车在水平长木板上运动， 打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。） 5.打出纸带后，关闭电源，取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带（3-5条）。 6.实验操作完毕，整理器材，进行数据处理。 五.数据处理 1.纸带的选取：选择点迹较清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找到适当的点为计时起点。 2.采集数据的方法 选择合适的纸带，舍去开头的较密集的点，在后面便于测量的地方找一个起始点，把每打五次的时间作为时间单位，即T=0.02×5s=0.1s。在纸带上从第一个点开始，每隔5点一次标上0，1，2，3，……。测量各个计数点到起点的距离x 1 ,x 2 ,x 3 ...,然后计算出相邻计数点之间 的距离x 01 ，x 12 ，x 13 …… 3.瞬时速度的计算 2 1 ?X D E F △x0△x1△x2△x3 1 2 0 3 4 5 cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
关于“太阳高度日变化曲线图”的归纳总结
关于“太阳高度日变化曲线图”的归纳总结 关于太阳高度日变化曲线图的试题在考试中经常出现，这类试题本不是很难，但学生经常出错，如果能够把常见情况熟悉并理解，做这类题应该轻而易举。现把主要太阳高度日变化曲线图总结归纳如下： 读图，首先应弄清横纵坐标具体表示什么： 如左图纵坐标表示太阳高度，横坐标表示时间；而右图纵坐标表示时间，横坐标表示太阳高度。 其次、从图中找出三个特殊点：日出点A 、正午C 、日 落点B ；并且能够读出日出时间、日落时间、正午太 阳高度；根据日落时间和日出时间推算出昼长（昼长= 日落时间-日出时间）,根据昼长大于或者小于12小时，从而可以判断当地正处于夏半年或者冬半年。从而判断出季节。 主要太阳高度日变化曲线图有以下几种情况： ⑴当地处于冬半年，昼短夜长： ⑶刚出现极昼处，昼长=24小时，最小太阳高度等于零。 当地正午太阳高度为直射点纬度的2倍 如右图：直射点纬度=H 1/2 ⑷已经出现极昼地方，昼长=24小时，最小太阳高度大于零。 当地最小太阳高度与最大太阳高度之和为直射点纬度的 2倍。 h （太阳高度） t （地方时） h （太阳高度） H 1 h （ 太阳高度 ） h （ 太阳 高度 ） h （太阳高度 ） h （太阳高度 ）
如右图：直射点纬度=（H 1+H 2）/2 极点的太阳高度等于直射点纬度 如图：直射点纬度=H 1 四、图中时间可能采用非地方时，比如：世界时、国际标准时间、北京时间等等。 ⑴如图，为某地6月22日太阳高度变化图，试分析其地理 坐标： 根据直射北回归线，而正午太阳高度600 来计算纬度。 正午地方时应为 12点，而正午时北京时间从图上可知为15点来计算当地经度。 ⑵某地6月22日太阳高度的日变化示意图 该地的地理坐标是：（ ） A 、00，600W B 、0 0，600E C 、900S ， 1200E D 、900N ，1800 ②Q 点的数值为：（ ） Ａ、55023’ Ｂ、70058’ Ｃ、66034’ Ｄ、630 46’ 例题1：下图中①②③④四条线分别表示北半球夏半年某日四地的太阳高度变化过程 , 读图后回答下列问题 (h 为一已知量 )。 (1) 这一天 , 太阳直射点的纬度是 。 ④表示的地点是 。 (2) ②表示的地点是 。该地夏半年太阳高度值 h 的变化范围是 。 (3) 四地中, 发生极昼现象的是 地。③地正午太阳高度H= 。 (4) 四地的纬度从高到低排列,正确的是 A. ④①③② B. ④③①② C. ②①③④ D. ②③①④ 例题21．该地的纬度位置是 （ ） A ．65°N B ．75°N C ．65°S D ．75°S 2．这一天，太阳直射点的纬度位置是（ ） A ．20°N B ．25°N C ．20°5 D ．25°S 3．当太阳光线处在a 位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（ ） A ．65°W B ．经度0° C ．60°E D ．经度180° h （ 太阳高度） h （ 太阳高度） h （ 太阳高度） 24 18 （北京时间） h （ 太 阳高 度）
第1节 实验：探究小车速度随时间变换的规律
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器，通过打出的纸带测量瞬时速度。 2.通过实验获取数据，利用图像处理实验数据。 3.通过数据分析得出小车速度随时间变化的规律。 二、实验设计 1.实验方案：如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，探究小车的速度随时间的变化规律。 2.实验原理 （1）计算瞬时速度 使用毫米刻度尺测量每个计数点与第一个计数点间的距离，得出每相邻两个计数点间的距离Δx 1、Δx 2、Δx 3……，如图所示。由于各计数点的时间间隔比较短，可以用平均速度来代替瞬时速度。即v 1＝Δx 2＋Δx 12T ，v 2＝Δx 2＋Δx 3 2T ，……。 （2）根据v －t 图像判断速度的变化规律 用描点法可作出小车的v －t 图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。利用v －t 图线的斜率可求出小车的加速度。 3.实验器材
电磁打点计时器（或电火花计时器）、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、交流电源、坐标纸。 三、实验步骤 1.如图所示，把附有滑轮的长铝板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端，连接好电路。 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上槽码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处，启动计时器，然后释放小车， 一定先接通电源，后释放小车 让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，随后关闭电源。 4.增减所挂槽码的个数（或在小车上放置重物），换上新的纸带，按以上步骤再做两次实验。 四、数据处理 1.瞬时速度的计算 （1）从几条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开始 纸带的选取 一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…如图所示。
正午太阳高度角的变化练习题
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 正午太阳高度角的变化练习题 一、单项选择题（共14题，每小题5分，合计70分） 1．正午太阳高度是（） A．一定大于0 B．是当地区时12点的太阳高度 C．一定是90 D．是一天中太阳高度的最大值 2．同一条纬线上，各地（） A．地方时相同 B．正午太阳高度相同 C．获得太阳辐射相同 D．日出、日落区时相同 3．北京市正午太阳高度由大到小按日期的排列，正确的是（） A．7月1日，5月1日，3月1日，1月1日 B．5月1日，7月1日，3月1日，1月1日 C．7月1日，3月1日，5月1日，1月1日 D．7月1日，1月1日，5月1日，3月1日， 4．我国的四大直辖市中，一年内白昼最长和最短时间相差最大的是（） A．北京 B．天津 C．上海 D．重庆 一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地（53oS、75oW）时，一名中国船员拍摄到海上落日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时（北京时间）。据此判断5～6题。 5．该船员拍摄照片时，P地的地方时为，此时南半球的昼夜长短状况为（）A．22时、昼短夜长 B．14时、昼长夜短 C．20时、昼长夜短 D．16时、昼夜等长 6．拍摄照片的当天，漠河（约53oN）的夜长约为（） A．16时B．14小时 C．10小时D．12小时 （原创题）下图为世界上某四地年内正午太阳高度变化及方向简图。回答7～8题。 7．可能表示赤道所在地正午太阳高度年变化及方向的是（） A．① B．②C．③ D．④ 8．当④地正午太阳高度达到最大时（） A．③地昼长达一年中最大值 B．②地正午太阳高度达一年中最大值 C．①地正午太阳方向与④地相同 D．太阳在地球上的直射点将北返 (改编题)右图中，横坐标为地球自转线速度，纵坐标为不同纬
太阳高度和正午太阳高度(修正版)
太阳高度和正午太阳高度 一、太阳高度与正午太阳高度的区别 1、概念：A、太阳高度指太阳光线与地平面的夹角，即图1中的H。 B、当地地方时12时的太阳高度称为正午太阳高度。 2、区别：一天中正午时太阳高度最大，日出和日落时太阳高度为0。 二、正午太阳高度的变化（如图2） （1）正午太阳高度的纬度变化规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。（因此：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。 具体而言，春秋分日：由赤道向南北两侧递减；夏至日：由北回归线向南北两侧递减；冬至日：由南回归线向南北两侧递减。 （2）正午太阳高度的季节变化规律： A、北回归线及其以北地区，夏至时正午太阳高度最大，冬至时最小； B、南回归线及其以南地区，冬至时正午太阳高度最大，夏至时最小； C、南北回归线之间，直射时正午太阳高度最大，并且该地若在北半球则冬至日正午太阳高度最小，若该地位于南半球则夏至日正午太阳高度最小。 （3）最值： A、直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值； B、直射南回归线，南回归线及其以南地区达一年中最大值，整个北半球达一年中最小值。 三、正午太阳高度的计算及应用 1、正午太阳高度的计算正午太阳高度H=90°-两地纬度差 注：两地纬度差指所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度数 图2 二分日不同纬度的正午太
2、正午太阳高度的应用 A 、确定地方时：某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时，也就是说太阳直射点所在经线的地方时为12时。 B 、确定地理纬度 C 、确定房屋的朝向 D 、确定日期、日影长短及方向 E 、确定楼距、楼高 F 、太阳能热水器的倾角调整 【深度链接】 1、 热水器集热板倾角与太阳光线之间的关系图： 2、楼间距与楼高、太阳高度的关系图 太阳能热水器集热板的倾角α与正午太阳高度角是互余的，因此一年中正午太阳高度角变小时，倾角调大；变大时，倾角调小。（注意：据倾角α与正午太阳高度角是互余的，且正午太阳高度角差=纬度差，可推出倾角α就等于该地与太阳直射点的纬度差）。 解析：一年中南北方向修建楼房（当 地纬度为θ，纬度较低的楼高H 米）时，要使纬度较高的楼的底层房屋一年中都能被阳光照射，只需要楼间距大于一年中纬度较低的楼的最长影即可。具体如下： ①、该地若位于北回归线以北地区：（考虑冬至日正午太阳高度） 两楼之间的楼间距为：H ×cot ［90°－（θ＋23°26′）］。 ②、该地若位于南回归线以南地区：（考虑夏至日正午太阳高度） 两楼之间的楼间距为：H ×cot ［90°－（θ＋23°26′）］。 其中90°－（θ＋23°26′）就是当地一年中最小的正午太阳高度a
正午太阳高度的变化
正午太阳高度的变化 （一）太阳高度与正午太阳高度 1．下列四座城市正午太阳高度季节变化的示意图，接近实际的是 D 下图是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。读图回答2-3题。 2．三地的纬度从高到低的排序是 A A．①②③ B．①③② C．③②① D．③①② 3.此日昼长时间从短到长的排序是 C A.①②③ B. ②①③ C. ③②① D. ③①② 根据A、B、C三地6月22日太阳高度日变化示意图，回答4～5题。 4．A地冬至日的正午太阳高度角 是 A A．43°08′ B．66°34′ C．46°52′ D．23°26′ 5．B地位于C地的什么方向 C A．正北B．西北 C．东北D．正南 6.下图是某地夏至日全天太阳高度的日变化曲线图。该地的地理坐标是 （A）A.78°17ˊN,120°E B.66°34ˊN,120°E C.78°17ˊN,116°E D.23°26ˊN,120°E 我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图。回答7～8题。 7.可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是C A．① B．② C．③ D．④ 8．当②地正午太阳高度达到最大时D A．地球公转速度较慢 B．其他三地正午太阳所在方向不同 C．该学校所在地天气炎热 D．太阳在地球上的直射点将北返 下图外圆纬度数为n，圆内为某日极昼分布的范围，中心为极点，此时非阴影部分日期为m。回答9—10题。 9．此日，太阳直射点的纬度为（ A ） A．北纬（90°－n） B．南纬（90°－n） C．北纬（23.5°－n） D．南纬（23.5°－n） 10．此时北京时间为（B ） A．（ｍ－１）日8点 B．（ｍ＋１）日8点 C．（ｍ＋１）日2点 D．（ｍ－１）日2点 11.图11中①②③④四条线分别表示北半球夏半年某日四地的太阳高度变化过程，读图后回答下列问题（h为一已知量）： （l ）这一天，太阳直射点的纬度是 h 。④表示的地点是赤道。 （2）②表示的地点是北极点，该地夏半年太阳高度值h的变化范围是0° 实验一:速度随时间变化的规律 1. (2016·天津卷)某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动. (1) 实验中,必要的措施是. 甲 A. 细线必须与长木板平行 B. 先接通电源再释放小车 C. 小车的质量远大于钩码的质量 D. 平衡小车与长木板间的摩擦力 (2) 他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s1= cm,s2= cm,s3= cm,s4= cm,s5=cm,s6=cm,则小车的加速度a= m/s2,(要求充分利用测量的数据)打点计时器在打B点时小车的速度v B= m/s.(结果均保留两位有效数字) 乙 2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图甲所示.打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中. 甲 段OA OB OC OD OE OF 长度/cm (1) 由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度,如下表所示. v A v B v C v D v E 速度/(10-2 m·s-1) 表中E点的速度应该为m/s. (2) 试根据表格中数据和你求得的E点速度在图乙所给的坐标系中,作出v-t图象.从图象中求得物体的加速度a= m/s2.(结果保留两位有效数字) 乙 3.(改编)物理兴趣小组的同学现用图甲所示的实验装置“研究匀变速直线运动”:表面粗糙的木板固定在水平桌面上,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,小车到滑轮的距离大于钩码到地面之间的距离.实验时先用手固定小车,给小车挂上适量的钩码,接通打点计时器的电源,释放小车,小车在钩码的作用下开始做匀加速运动,打点计时器在纸带上打出一系列的点.钩码落地后,小车继续在木板上向前运动.图乙是钩码落地后打点计时器打出的一段纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为T= s,试解析下列问题:(计算结果保留两位有效数字) 甲 乙 (1) 他们已计算出小车在通过计数点1、2、3、4、5、6各计数点的瞬时速度,并填入了下表,以0点为计时起点,根据表中的数据请你在图丙中作出小车的v-t图象: 各计数点的瞬时速度v1v2v3v4v5v6 单位(m/s) 丙 (2) 由所作的v-t图象可判断出小车做(填“匀速直线运动”或“匀变速直线 考点趋势剖析] 3年考情统计 题型示例 考点分析 命题趋势 3年11考，分值38分 2015天津，10、11，8分 2015浙江，11，4分 2015重庆，12，4分 2014海南，12、13，6 分 2014新课标Ⅰ，3,4分 2015上海，14、15，4 分 2013福建，11、12,8分 2010年～2013年全国新课标没有考查正午太阳高度变化这个考点，但之后开始涉及考点的内容，其他自主命题试卷考查该考点频率很大，正午太阳高度的变化属于高频考点，对该考点的考查形式多以选择题的形式呈现，只有个别试卷如上海地理卷出现填空题的形式；该考点的难度系数加大，一般难度系数在0.5左右 根据对近5年来对这个考点考查的统计，常以热点事件或生活中常见的现象为切入点，综合考查正午太阳高度的应用 [考点分层透析] 【典型例题1】（2015·天津文综，10、11，8分）2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答⑴～⑵题。 ⑴发生日食的这天，在图中所示四地中，正午太阳高度角最大的是 A ．甲 B ．乙 C.丙 D.丁 ⑵在图中所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是 A.甲 B ．乙 C.丙 D.丁 【解析】第⑴题，从昼夜半球分析，此时全球昼夜平分，太阳直射赤道，而甲地距赤道的纬度差最小，所以正午太阳高度最大。第⑵题，图中甲、乙两地属于上午时间，太阳位于其东南方；丙地接近中午12时，太阳位于正南方；而丁地属于下午时间，太阳位于西南方。 【答案】⑴A ⑵D 【考点透析】一、正午太阳高度的分布规律 1.正午太阳高度的空间分布规律 同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。纬度分布规律（如下图所示）： 太阳视运动轨迹图的判读 【知识总结】 太阳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。太阳东升西落，并不是太阳绕着地球运动，其实质是地球自西向东自转的反映，是一种相对运动。 一.太阳视运动规律 1.日出、日落方位的变化规律 (1)二分日时，全球太阳从正东升起，正西落下。 (2)夏半年时，全球（除极昼、极夜地区）太阳从东北升起，西北落下；极昼地区（除极点）太阳从正北升起，正北落下。 (3)冬半年时，全球（除极昼、极夜地区）太阳从东南升起，西南落下；极昼地区（除极点）太阳从正南升起，正南落下。 2.正午太阳方位的变化规律 如图所示北半球部分地区正午太阳朝向，其中a代表夏至日太阳光线，b代表春秋分日太阳光线，c 代表冬至日太阳光线（光线并不完全准确，只是示意光线）。 在北半球中高纬地区，一年四季正午太阳始终在正南方，这是因为我们在北回归线以北地区，太阳一年四季都直射在南面，所以我们一带为获得最多的太阳光照，房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北，有时朝南，温带和寒带地区，一年中只朝向一个方向，北温带和北寒带太阳一直朝南，而南温带和南寒带太阳一直朝北，由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同，与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律： (1)北回归线以北地区，正午时太阳始终位于正南方；南回归线以南地区，正午时太阳始终位于正北方。 (2)北回归线上，夏至日正午太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正南方。南回归线上，冬至日正午时太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正北方。 (3) 太阳直射的区域，直射那天正午太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正南方或正北方。 3.极昼期间的太阳视运动 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4、图5（南半球极昼圈太阳视运动图）和图6（北半球极昼圈太阳视运动图）所示 4.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7、图8（南半球图）和图9（北半球图）所示。 h h 图7 S W 图6 S W 地平圈 图5 2h 0 12 24 时刻 图4 探究速度随时间变化的规律 1.实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片. 2.实验原理 3.实验步骤 (1)按照如图1所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 4.注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行. (2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带. (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞. (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜. 5.数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等. (2)方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质. ②利用逐差法求解平均加速度 a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2?a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T 2 ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝ x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －12T ④利用速度—时间图象求加速度 a.作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度. 2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离. (2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2…. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝0.02n (打点计时器的频率为50 Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数). (4)Δx ＝aT 2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等. 6.复习启示 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景.因此，要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题. 7.情景拓展实验一速度随时间变化规律
正午太阳高度变化
太阳视运动轨迹图的判读
高考物理实验突破：速度随时间变化的规律