利用图文转换 解答光照难题

2014-10-17 15:17郭明新
中学教学参考·语英版 2014年9期
关键词:纬线经线北半球

郭明新

纵观近年全国各地高考文综地理有关地球运动这一考点的题目,不难发现,此考点涉及的知识点非常丰富,包括方向确定、季节判断、日出日落时间、昼夜长短、时间推算、正午太阳高度角、日照方位、日影朝向等等,可谓五花八门、丰富多样。在这些题目里,绝大多数都可以利用图文转换的方法加以解决。下面通过分析、解答近年来较为典型的有关地球运动的题目,叙述利用图文转换法解题的一般步骤和要注意的问题。

一、确定选用光照图的类型

光照图常见的类型有侧视图和俯视图这两类。解答涉及光照图的题目选图用图是关键,图选对了问题便迎刃而解,图选错了就可能走进死胡同。要先纵览全题,看题目给出的文字条件,有时候还要看一下问题的选项,以做出正确的判断。

1.看题目给出的半球位置。如题目给出某地在北半球,而没有涉及南半球的问题,则应该用从北极上空看的俯视图(南半球也是同理);如果既有北半球也有南半球的情况,则多用侧视图。

2.看题目给出的图形。如果图形里有经线或纬线,经线或纬线是直的,应用侧视图;如果经线是放射状的或纬线是圆的,考虑用俯视图。如果图形里出现了晨昏线,看晨昏线形状也可以确定用图类型,晨昏线是直的,多用侧视图;晨昏线是弧形,考虑用俯视图。

3.如解答日出日落方位问题或者正午日影朝向问题,多用侧视图,因为用侧视图看日出日落方位、正午日影朝向比较直观。

4.有时候题目主要用俯视图解决,但如果有一问涉及另一半球的问题,则先用俯视图解决主要问题,后用侧视图解决涉及的另一问题。

【例1】(2007年全国文综卷Ⅰ)

图1

图1所示区域在北半球。弧线a为纬线,P、Q两点的经度差为90°;弧线b为晨昏线,M点为b线的纬度最高点。回答6~8题。

6.若此时南极附近是极昼,P点所在经线的地方是( )

A.5时 B. 15时

C.9时 D. 19时

7.若此时为7月份,图中M点的纬度数可能为( )

A.55°N B. 65°N

C.75°N D. 85°N

8.若Q地的经度为0°,此时正是北京日出。这个季节( )

A.洛杉矶地区森林火险等级最高

B.长江下游枫叶正红

C.长城沿线桃红柳绿

D.南极地区科考繁忙

【解析】题目给出的是局部示意图,且说明图示区域在北半球,纬线为弧线,那么分析解题时应把此图转换成从北极上空看的俯视图,这样才能了解整个北半球的光照情况。根据M点为晨昏线的纬度最高点,可知M点为晨线与昏线分界点,且M点的纬度范围为北极点与北极圈之间。

图2

图3

图4

第6题题设南极附近是极昼,说明太阳直射点出现在南半球,北极附近是极夜,根据这种情况做出如图2的光照图。从图上可以读出P点所在经线的地方时是15时 。

第7题假设此时为7月份,则太阳直射点出现在北半球,而M点应出现在北极点与北极圈之间,所以排除了A、B选项,因为夏至(6月22日前后)时M点应出现在北极圈上,而7月份M点应离北极圈不远,如图3。

第8题应先画出从北极上空看的俯视图,在图上标出主要经线的度数,如图4,Q地的经度为0°,则P地的经度为90°E,M点所在经线的经度为45°E,点出北京(116.46°E, 39.92°N)的大致位置。然后根据此时北京正日出,得知北京正处在晨线上,而M点所在经线(45°E)为0点,太阳直射点应落在135°W经线上。

从图4可以看出,此时北京昼长夜短,太阳直射点出现在北半球,此时应为春分(3月21日)后到秋分(9月23日)前。洛杉矶地区为北半球的地中海气候,高温少雨故森林火险等级最高;长江下游枫叶正红应在秋分后,长城沿线桃红柳绿应在春分前,南极地区科考繁忙应为每年的11月到次年的3月,即南极洲的暖季。

【答案】6.B;7.C;8.A。

二、选定看光照图的角度

在确定要转换成何种光照图后,需要考虑从哪个角度去看这个光照图才能解决题目里的问题。一般情况下多从正面看图,如用俯视图的话,视点就是北极上空或南极上空,俯视图的中心点就是北极点或南极点;如用侧视图的话,视点就在赤道上空,中心点是赤道与这个视角下成了直线的那条经线的交点。当然,有时候为了解决特殊问题,中心点不一定就是极点也不一定在赤道上。

有时候选定了一个角度画出光照图后并不一定能解答问题,那么不妨转一个角度,再画光照图看看(这个主要是针对侧视图而言的,因为在俯视图上不管从哪一个角度看图都是一样的)。那么,转多少度为宜呢?一般转90°或180°,转90°可以看到侧面的情况,转180°可以看到背面的情况。如画出了能完整看到晨线的侧视图,要看到完整昏线的侧视图,则要转过180°再画图。

【例2】(2010年全国文综新课标Ⅰ卷)

假设从空中R点看到地表的纬线m和晨昏线n(如图5所示),R点在地表的垂直投影为S。据此完成9—11题。

图5

9.S地的纬度( )

A.与M地相同 B. 介于M、N两地之间

C.高于N地 D. 低于M地

10.如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下,则这一时期( )

A.S地的白昼比N地长

B.美国加利福尼亚州火险等级高

C.巴西东南部正值雨季

D.长江口附近海水盐度处于高值期

(第11题考查的是视觉变化的问题,不在这里分析解答。)

【解析】从空中R点看到地表的纬线m成一直线,说明R点与纬线m所在的平面平行;晨昏线n与纬线m相交且晨昏线n的最高点在纬线m的北方,说明看到的一段晨昏线应位于北半球。第9题的要求是比较R点在地表的垂直投影S与纬线m上的M地和晨昏线n上的N地的位置高低,所以此图要转换成R点和S点在侧面的侧视图,才能看出位置的高低。如果就按照题目给出的简图画侧视图的话,R点和S点都无法在正面点出来,是解决不了问题的。

而这样的话,M地和N地就会出现一个在正面一个在背面一个能看见一个看不见的情况,那么究竟是画能看见M地还是能看见N地的图形为好呢?我们可以根据题目给出的四个选择项考虑,因为四个选择项中有三个跟M地有关,而且从图5可以看出,N地应位于纬线m以北,这样就可以大致知道M和N的关系了,所以应先画能看到M地的图试试看。如图6。

图6

图7

从图6可以看出,S地的纬度应低于M地,则更低于N地了。

第10题的前提是如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下,则应换一个角度,先画能看到N地的侧视图看看。在N地看见太阳正在落下,说明N地应位于昏线上。画出的侧视图如图7。

从图7可以看出,此时太阳直射点应出现在北半球,即为北半球的夏季。此时北半球昼长夜短且越往北昼越长夜越短,所以S地的白昼比N地短,A选项错;美国加利福尼亚州为地中海气候,夏季炎热干燥,森林火险等级高,故B选项对;巴西东南部为巴西高原属热带草原气候,此时南半球正值冬季,降水稀少应为旱季;长江流域此时为夏季,高温多雨,流域流量大,长江口附近海水盐度应处于低值期。

【答案】9.D;10.B。

三、定控制点、控制线

控制点、控制线是光照图中比较特殊的点或线,这些点或线常是解题的关键所在,所以转换成全局光照图时,要把这些点标出来,把这些线加粗,以备分析解题时利用。常见的控制点有晨昏线的最高点或最低点,晨昏线与经线的交点或与纬线的交点;而常见的控制线有晨昏线、经线或纬线。

要注意看题目里问的问题,如果涉及时间问题,多注意经线;如果涉及正午太阳高度角、昼夜长短、日出日落时间,要看纬线;如果问的是日出日落方位,既要看经线,也要看纬线。

【例3】(2008年全国文综Ⅰ卷)

图8

图8中a是经线,Q点为晨昏线与该经线的交点。完成8—11题。

8.若Q地的地方时为5时30分,则Q地所处位置和月份可能是( )

A.北半球、10月 B.南半球、5月

C.北半球、5月D.南半球、8月

11.一年之内每天同一时刻(6时、18时除外),Q点在该经线上( )

A.密集分布于南北回归线之间

B.均匀分布于整条经线

C.密集分布于南北极圈之间

D.集中分布于南北两个区间

(第9题和第10题利用图形转换的思路解题效果不是很明显,所以不在这里分析解答。)

【解析】此题中Q点是主要控制点,a经线和晨昏线是主要控制线,所以转换成全局图后,要特别注意Q点、a经线和晨昏线的位置和特征。

第8题的解题思路如下:题目给出Q地的地方时为5时30分,说明Q点为经线a与晨线的交点,且此时此地昼长夜短。针对题目给出的四个选项中出现不同月份的情况,分两个时段考虑。

1.当太阳直射点出现在北半球时,即春分(3月21日)后→夏至→秋分(9月23日)前,把题目的局部图转换成全局的侧视图,如图9,此图中经线a的地方时为5时30分,Q点应出现在北半球。在题目给出的四个选项中,符合这时间段的选项是B、C、D,而Q点出现在北半球,因此排除了B和D,符合题意的是C。

图9

图10

2.当太阳直射点出现在南半球时,即秋分(9月23日)后→冬至→次年春分(3月21日)前,把题目的局部图转换成侧视图,如图10,符合这时间段的选项是A,但此时Q点出现在南半球,所以A不成立。

第11题的解题思路如下:此题实质上是要考查一年之内晨昏线与经线的交点的空间分布规律,交点位置的变化实际上是因晨昏线的摆动所引起的。“每天同一时刻”是保证该经线的地方时不变,而“6时、18时除外”是在空间上排除了Q点在赤道上;时间上排除了春秋分两日。符合此题条件的图形应转换成侧视的光照图,分两种情况讨论。

1.当Q点为晨线与经线的交点时,分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图11,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图12,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

图11

图12

从以上两图可以看出,当Q点为晨线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点在该经线上集中分布于南北两个区间。

2.当Q点为昏线与经线的交点时,也分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图13,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图14,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

图13

图14

从以上两图可以看出,当Q点为昏线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点同样是在a经线上集中分布于南北两个区间。

【答案】8.C;11.D。

本文列举的这几道有关光照图的题目,都是当年高考得分率较低的题目,也是学生最怕碰到的题目。其实,只要理清思路,根据题目给出的简单图形,再结合题目给出的文字条件,画出正确的全局光照图,即侧视图或俯视图,问题就会迎刃而解。有时候第一次画出的全局图不一定能解题,就需要从另一角度画出能解题的光照图。当然,要能画出正确的全局图,必须要有坚实的基础知识和丰富的空间想象能力为基础。

可以预见,这样有关光照图的题目在今后的高考中肯定还会出现。作为教师,平时在课堂上要多让学生动手,多让学生作图分析,训练学生把数据、文字转换成图形,把局部图转换成全局图,把非常见图转换成常见图,培养学生用图形数据分析问题的思维习惯,逐步形成知识迁移能力,使学生能在高考中取得优异的成绩。

(责任编辑 袁 妮)

而这样的话,M地和N地就会出现一个在正面一个在背面一个能看见一个看不见的情况,那么究竟是画能看见M地还是能看见N地的图形为好呢?我们可以根据题目给出的四个选择项考虑,因为四个选择项中有三个跟M地有关,而且从图5可以看出,N地应位于纬线m以北,这样就可以大致知道M和N的关系了,所以应先画能看到M地的图试试看。如图6。

图6

图7

从图6可以看出,S地的纬度应低于M地,则更低于N地了。

第10题的前提是如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下,则应换一个角度,先画能看到N地的侧视图看看。在N地看见太阳正在落下,说明N地应位于昏线上。画出的侧视图如图7。

从图7可以看出,此时太阳直射点应出现在北半球,即为北半球的夏季。此时北半球昼长夜短且越往北昼越长夜越短,所以S地的白昼比N地短,A选项错;美国加利福尼亚州为地中海气候,夏季炎热干燥,森林火险等级高,故B选项对;巴西东南部为巴西高原属热带草原气候,此时南半球正值冬季,降水稀少应为旱季;长江流域此时为夏季,高温多雨,流域流量大,长江口附近海水盐度应处于低值期。

【答案】9.D;10.B。

三、定控制点、控制线

控制点、控制线是光照图中比较特殊的点或线,这些点或线常是解题的关键所在,所以转换成全局光照图时,要把这些点标出来,把这些线加粗,以备分析解题时利用。常见的控制点有晨昏线的最高点或最低点,晨昏线与经线的交点或与纬线的交点;而常见的控制线有晨昏线、经线或纬线。

要注意看题目里问的问题,如果涉及时间问题,多注意经线;如果涉及正午太阳高度角、昼夜长短、日出日落时间,要看纬线;如果问的是日出日落方位,既要看经线,也要看纬线。

【例3】(2008年全国文综Ⅰ卷)

图8

图8中a是经线,Q点为晨昏线与该经线的交点。完成8—11题。

8.若Q地的地方时为5时30分,则Q地所处位置和月份可能是( )

A.北半球、10月 B.南半球、5月

C.北半球、5月D.南半球、8月

11.一年之内每天同一时刻(6时、18时除外),Q点在该经线上( )

A.密集分布于南北回归线之间

B.均匀分布于整条经线

C.密集分布于南北极圈之间

D.集中分布于南北两个区间

(第9题和第10题利用图形转换的思路解题效果不是很明显,所以不在这里分析解答。)

【解析】此题中Q点是主要控制点,a经线和晨昏线是主要控制线,所以转换成全局图后,要特别注意Q点、a经线和晨昏线的位置和特征。

第8题的解题思路如下:题目给出Q地的地方时为5时30分,说明Q点为经线a与晨线的交点,且此时此地昼长夜短。针对题目给出的四个选项中出现不同月份的情况,分两个时段考虑。

1.当太阳直射点出现在北半球时,即春分(3月21日)后→夏至→秋分(9月23日)前,把题目的局部图转换成全局的侧视图,如图9,此图中经线a的地方时为5时30分,Q点应出现在北半球。在题目给出的四个选项中,符合这时间段的选项是B、C、D,而Q点出现在北半球,因此排除了B和D,符合题意的是C。

图9

图10

2.当太阳直射点出现在南半球时,即秋分(9月23日)后→冬至→次年春分(3月21日)前,把题目的局部图转换成侧视图,如图10,符合这时间段的选项是A,但此时Q点出现在南半球,所以A不成立。

第11题的解题思路如下:此题实质上是要考查一年之内晨昏线与经线的交点的空间分布规律,交点位置的变化实际上是因晨昏线的摆动所引起的。“每天同一时刻”是保证该经线的地方时不变,而“6时、18时除外”是在空间上排除了Q点在赤道上;时间上排除了春秋分两日。符合此题条件的图形应转换成侧视的光照图,分两种情况讨论。

1.当Q点为晨线与经线的交点时,分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图11,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图12,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

图11

图12

从以上两图可以看出,当Q点为晨线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点在该经线上集中分布于南北两个区间。

2.当Q点为昏线与经线的交点时,也分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图13,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图14,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

图13

图14

从以上两图可以看出,当Q点为昏线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点同样是在a经线上集中分布于南北两个区间。

【答案】8.C;11.D。

本文列举的这几道有关光照图的题目,都是当年高考得分率较低的题目,也是学生最怕碰到的题目。其实,只要理清思路,根据题目给出的简单图形,再结合题目给出的文字条件,画出正确的全局光照图,即侧视图或俯视图,问题就会迎刃而解。有时候第一次画出的全局图不一定能解题,就需要从另一角度画出能解题的光照图。当然,要能画出正确的全局图,必须要有坚实的基础知识和丰富的空间想象能力为基础。

可以预见,这样有关光照图的题目在今后的高考中肯定还会出现。作为教师,平时在课堂上要多让学生动手,多让学生作图分析,训练学生把数据、文字转换成图形,把局部图转换成全局图,把非常见图转换成常见图,培养学生用图形数据分析问题的思维习惯,逐步形成知识迁移能力,使学生能在高考中取得优异的成绩。

(责任编辑 袁 妮)

而这样的话,M地和N地就会出现一个在正面一个在背面一个能看见一个看不见的情况,那么究竟是画能看见M地还是能看见N地的图形为好呢?我们可以根据题目给出的四个选择项考虑,因为四个选择项中有三个跟M地有关,而且从图5可以看出,N地应位于纬线m以北,这样就可以大致知道M和N的关系了,所以应先画能看到M地的图试试看。如图6。

图6

图7

从图6可以看出,S地的纬度应低于M地,则更低于N地了。

第10题的前提是如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下,则应换一个角度,先画能看到N地的侧视图看看。在N地看见太阳正在落下,说明N地应位于昏线上。画出的侧视图如图7。

从图7可以看出,此时太阳直射点应出现在北半球,即为北半球的夏季。此时北半球昼长夜短且越往北昼越长夜越短,所以S地的白昼比N地短,A选项错;美国加利福尼亚州为地中海气候,夏季炎热干燥,森林火险等级高,故B选项对;巴西东南部为巴西高原属热带草原气候,此时南半球正值冬季,降水稀少应为旱季;长江流域此时为夏季,高温多雨,流域流量大,长江口附近海水盐度应处于低值期。

【答案】9.D;10.B。

三、定控制点、控制线

控制点、控制线是光照图中比较特殊的点或线,这些点或线常是解题的关键所在,所以转换成全局光照图时,要把这些点标出来,把这些线加粗,以备分析解题时利用。常见的控制点有晨昏线的最高点或最低点,晨昏线与经线的交点或与纬线的交点;而常见的控制线有晨昏线、经线或纬线。

要注意看题目里问的问题,如果涉及时间问题,多注意经线;如果涉及正午太阳高度角、昼夜长短、日出日落时间,要看纬线;如果问的是日出日落方位,既要看经线,也要看纬线。

【例3】(2008年全国文综Ⅰ卷)

图8

图8中a是经线,Q点为晨昏线与该经线的交点。完成8—11题。

8.若Q地的地方时为5时30分,则Q地所处位置和月份可能是( )

A.北半球、10月 B.南半球、5月

C.北半球、5月D.南半球、8月

11.一年之内每天同一时刻(6时、18时除外),Q点在该经线上( )

A.密集分布于南北回归线之间

B.均匀分布于整条经线

C.密集分布于南北极圈之间

D.集中分布于南北两个区间

(第9题和第10题利用图形转换的思路解题效果不是很明显,所以不在这里分析解答。)

【解析】此题中Q点是主要控制点,a经线和晨昏线是主要控制线,所以转换成全局图后,要特别注意Q点、a经线和晨昏线的位置和特征。

第8题的解题思路如下:题目给出Q地的地方时为5时30分,说明Q点为经线a与晨线的交点,且此时此地昼长夜短。针对题目给出的四个选项中出现不同月份的情况,分两个时段考虑。

1.当太阳直射点出现在北半球时,即春分(3月21日)后→夏至→秋分(9月23日)前,把题目的局部图转换成全局的侧视图,如图9,此图中经线a的地方时为5时30分,Q点应出现在北半球。在题目给出的四个选项中,符合这时间段的选项是B、C、D,而Q点出现在北半球,因此排除了B和D,符合题意的是C。

图9

图10

2.当太阳直射点出现在南半球时,即秋分(9月23日)后→冬至→次年春分(3月21日)前,把题目的局部图转换成侧视图,如图10,符合这时间段的选项是A,但此时Q点出现在南半球,所以A不成立。

第11题的解题思路如下:此题实质上是要考查一年之内晨昏线与经线的交点的空间分布规律,交点位置的变化实际上是因晨昏线的摆动所引起的。“每天同一时刻”是保证该经线的地方时不变,而“6时、18时除外”是在空间上排除了Q点在赤道上;时间上排除了春秋分两日。符合此题条件的图形应转换成侧视的光照图,分两种情况讨论。

1.当Q点为晨线与经线的交点时,分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图11,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图12,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

图11

图12

从以上两图可以看出,当Q点为晨线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点在该经线上集中分布于南北两个区间。

2.当Q点为昏线与经线的交点时,也分两个时段

(1)从春分后→夏至→秋分前,如图13,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:S→Q2→S(S点除外)。

(2)从秋分后→冬至→次年春分前,如图14,在这个时段内,Q点在经线a上的位置变化是:N→Q1→N(N点除外)。

图13

图14

从以上两图可以看出,当Q点为昏线与经线的交点时,一年之内每天同一时刻,Q点同样是在a经线上集中分布于南北两个区间。

【答案】8.C;11.D。

本文列举的这几道有关光照图的题目,都是当年高考得分率较低的题目,也是学生最怕碰到的题目。其实,只要理清思路,根据题目给出的简单图形,再结合题目给出的文字条件,画出正确的全局光照图,即侧视图或俯视图,问题就会迎刃而解。有时候第一次画出的全局图不一定能解题,就需要从另一角度画出能解题的光照图。当然,要能画出正确的全局图,必须要有坚实的基础知识和丰富的空间想象能力为基础。

可以预见,这样有关光照图的题目在今后的高考中肯定还会出现。作为教师,平时在课堂上要多让学生动手,多让学生作图分析,训练学生把数据、文字转换成图形,把局部图转换成全局图,把非常见图转换成常见图,培养学生用图形数据分析问题的思维习惯,逐步形成知识迁移能力,使学生能在高考中取得优异的成绩。

(责任编辑 袁 妮)

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