由于地球的自转和公转运动，使地球表面产生了很多奇妙的现象。某同学发现：在阳光的照射下，杆影长度会随季节和时间的变化而发生变化。于是他做了如下实验。图1为一天中杆影长度随时间的变化，图2为不同季节杆影长度的变化。据图完成下列问题。

1. 由于地球的自转和公转运动，使地球表面产生了很多奇妙的现象。某同学发现：在阳光的照射下，杆影长度会随季节和时间的变化而发生变化。于是他做了如下实验。图1为一天中杆影长度随时间的变化，图2为不同季节杆影长度的变化。据图完成下列问题。

(1) 一天中，杆影长度发生变化的原因是。

(2) 一年中，杆影长度发生变化的原因是。

(3) 从图中可以看出，该同学所在的地方正午的杆影朝向方。因此，他处于半球。

(4) 据图1，一天中，正午的太阳高度角最。

(5) 据图2，将此知识运用到建筑学上，要使底层住户的窗台全年都有阳光照射到，则两幢居民楼之间的距离应依据日的楼影来计算。

【考点】

正午太阳高度变化;

【答案】

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实验探究题普通

1. 周朝时期，周王在河南登封“垒土为圭，立木为表，测量日影”。某校（105°E，40°N）兴趣小组利用相同方法测量正午太阳高度角，记录数据如表。

日期	9月5日	9月7日	9月10日	9月19日
影长	178cm	184cm	192cm	216cm
太阳高度角	56.8°	56°	54.8°	51.6°

(1) 夏至日正午，该校所立“表”的影子朝向。

(2) 请据表描述影长与太阳高度角的关系。

实验探究题普通

2. 地球上某一点的太阳高度角会随着太阳的东升西落发生改变，太阳光是平行光，太阳高度角是指太阳光的入射方向与水平地面之间的夹角。小明自制了一个太阳高度角测量仪，如图所示，A和B为两根长木条，可以绕O点转动，C为光线透过筒(太阳光可以通过这个筒)，D为量角器，E为屏幕(E与C 垂直，光通过C照射到屏幕会出现亮点)，F为重垂线，仪器A和B的夹角即∠AOB为太阳高度角。请回答下列问题。

(1) 实验中重锤线的作用是。

(2) 实验中如何去观察和记录太阳高度角?

(3) 当太阳光照射方向不与BCO 平行时，解释射到筒口 B 处的光线不能透过在屏幕出现亮点的原因：。

(4) 该同学利用自制测量仪来记录一天从早到晚不同时间的太阳高度角变化情况是。

实验探究题普通

3. 小明自制了一个太阳高度角测量仪，如图甲所示，OA和OB为两根长木条，可以绕O点转动，C为光线透过筒(太阳光可以通过这个筒)，D为量角器，E是屏幕(E与C垂直，光通过C照射到屏幕会出现亮点)，F为重垂线。OA和OB的夹角α(∠AOB)为太阳高度角。

(1) 该装置中长木条AO模拟水平地面，实验中通过确保AO处于水平位置。

(2) 光线是我们科学中的模型，实际上我们是看不到光线的。该测量仪确定太阳光线沿着BC射入利用的是什么原理?。

(3) 该同学在某地(约北纬30°)，利用自制仪器测量一天中不同时间的太阳高度角，记录在如图乙所示的图像中。通过查阅资料，发现当天地球受太阳的光照如图丙所示，请在图丙中用点Q标注出该同学测量图乙中P点太阳高度角时所处的大致位置。

实验探究题普通