Question

【題目】閱讀圖文材料,完成下列要求。

日晷是古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，通常由銅制的指針和與指針垂直的石盤組成。其工作的原理是，將指針朝向北極星固定，通過觀察指針投影在石盤上的刻度來判斷時間。下圖為我國某地某日日晷影像照片及其工作原理圖。

（1）根據照片中指針投影位置，判斷此刻當地物影朝向___________方向。

（2）若將該日晷正確置于集寧一中校園內(113.25°E　41°N)，則日晷指針與地平面的夾角α應為___________。

（3）當置于集寧一中的日晷指針陰影與圖中虛線完全重合(當地正午)時，北京時間為___________。

（4）用石盤背面刻度計時的時間始于_______(節氣)，止于_______(節氣)。此段時間內，集寧一中的晝夜長短及其變化狀況是______________。

Answer 1

【答案】西北 41° 12時27分 秋分 春分 晝短夜長；先晝漸短夜漸長，后轉為晝漸長夜漸短。

【解析】

本題考查地球運動和光照圖的相關問題。日影的朝向與太陽方位相反。日影的長短與太陽高度呈負相關，即太陽高度越大，日影越短，反之日影越長。日晷的指針始終朝向北極星，故北極星的仰角等于當地的地理緯度，當指針投影在正面時說明正午太陽高度較大，為北半球夏半年，當指針投影在背面時說明正午太陽高度較小，為北半球冬半年。

（1）根據材料，日晷的指針始終朝向北極星（正北）。由圖可以看出，此時指針投影偏西，故此刻當地物影朝向西北。

（2）因為日晷的指針始終朝向北極星，北極星的仰角等于當地的地理緯度，所以若將該日晷正確置于集寧一中校園內(113.25°E，41°N)，則日晷指針與地平面的夾角α應為41°。

（3）集寧經度為113.25°E。和北京時間（東經120°）經度相差6.75°，且在其西側，也就是27分鐘，根據“東加西減”原則，可算出當置于集寧的日晷指針陰影與圖中虛線完全重合(當地正午)時，北京時間為12時27分。

（4）因為夏半年正面有影子，冬半年背面有影子,所以用石盤背面刻度計時的時間始于秋分(節氣)，止于春分(節氣)，該期間位于北半球的集寧晝短夜長；先晝漸短夜漸長，后轉為晝漸長夜漸短。