我國某高中學生在某日中午前后,進行地理課的研究性學習活動(圖1)。他們利用一根標桿,每隔1小時測量一次桿影的長度,并將測量結果繪制成示意圖(圖2)。據此判斷1~2題。
1.測量的日期最可能是:
A.3月21日 B.6月22日
C.9月23日 D.12月22日
2.該高中最可能位于:
A.北京市 B.海南省海口市
C.廣東省汕頭市 D.云南省昆明市
解析:該題主要考查太陽方位與影子朝向、太陽高度與影子長短的關系,并結合一定的區域地理空間定位知識,難度適中,適用于高三一輪復習。
第1題,根據圖2可知,在北京時間12時16分該地桿影長度為零,即發生了太陽直射現象,可推知該地位于南北回歸線之間;由我國位于北半球可知,選項中的四個日期只有6月22日最有可能,答案為B。
第2題,該地出現影長為零時,應為當地地方時12時,而此時的北京時間為12時16分,通過計算可知該地的經度為116°E。又由上題可知該地6月22日發生太陽直射現象,即該地位于北回歸線上,結合區域定位,可知該地應位于廣東省汕頭市,答案為C。
筆者第一次遇見該題時,給學生解釋時用的是上述解析,后經仔細推敲發現該題存在的一小錯誤致使題目沒有答案。“錯誤”在哪里?筆者認為桿影方向(偏北)的“(偏北)”兩字,屬于畫蛇添足,導致該題出現“硬傷”,分析如下。
為了更好地理解此題,筆者分別選取緯度為30°N,23.5°N,20°N的三地,并結合太陽視運動圖進行對比分析。
由圖3可知,北回歸線以北地區(以30°N為例),在夏至日這一天,日出東北,物影朝西南;日落西北,物影朝東南;正午時太陽位于正南方位,物影朝正北;則正午前后(較短的時間內)物影朝向偏北(見圖6—①曲線)。
由圖4可知,北回歸線上在夏至日這一天日出東北,物影朝西南;日落西北,物影朝東南;正午時分(即地方時12)太陽剛好位于天頂位置,陽光直射地面。可見,這一天旗桿的影子朝向都是偏南(除正午陽光直射,物影長度縮小為零,見圖6—②曲線)。
由圖5可知,赤道與北回歸線之間的某地(以20°N為例),在夏至日這一天日出東北,物影朝西南;日落西北,物影朝東南;正午時分(即地方時12)太陽位于該地的正北方向,則物影朝正南。即在這一天,該地物影朝向一直都是偏南(正午時為正南方向,見圖6—③曲線)。
如若直射點剛好位于20°N,則20°N這一天日出東北,日落西北,正午時分太陽剛好位于天頂位置,陽光直射地面。在這一天,旗桿的影子朝向依然是偏南(除正午陽光直射,物影長度縮小為零,物影方向長度變化類似于圖6—②曲線)。
通過上述分析可知,在夏至日這一天,北回歸線以北地區,在正午前后物影可出現偏北現象,但是不可能出現直射現象。而我國能被陽光直射的區域(即北回歸線與赤道之間),在被陽光直射的那一天(正午物影長度縮小為零),物影不可能出現偏北現象,由此可見該命題為錯誤的命題。
為了更好地鍛煉學生思維,在教學實踐中,筆者把該題進行適當改造,增加難度。一是把“桿影方向(偏北)”六字刪除,讓學生通過題目提供的信息自行判斷桿影方向;二是在刪除六字的基礎上,選擇題1、2不變,另加選擇題3和作圖題4,改造如下。
3.判斷13時16分時,桿影朝向是:
A.西南 B.西北 C.東南 D.東北
4.在圖7中嘗試繪出海口(20°N)在夏至日這一天桿影的軌跡變化(抓住日出、日落、正午三個臨界時刻太陽方位、高度)。
改造后題目的參考答案:1.B 2.C 3.C 4.類似于圖6中的曲線③。▲
●忻科科/浙江省舟山市普陀第三中學(316100)