正午太陽高度角的計(jì)算與應(yīng)用

關(guān)于正午太陽高度角的計(jì)算與應(yīng)用第1頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三一、正午太陽高度（角）變化規(guī)律太陽的運(yùn)動(dòng)軌跡頭頂傍晚太陽定義：正午太陽高度角是正午時(shí)太陽光線與地平面的夾角，為一天中太陽高度的最大值，簡稱正午太陽高度。H正午早晨第2頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三春分、秋分由赤道向南北兩側(cè)遞減NS23°26′66°34′23°26′66°34′90°0°0°第3頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三冬至NS66°34′43°08′0°90°23°26′46°52′由南回歸線向兩側(cè)遞減第4頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三夏至NS66°34′43°08′0°90°23°26′46°52′由北回歸線向兩側(cè)遞減第5頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三二、太陽高度的計(jì)算其中緯度差為所求地緯度與太陽直射點(diǎn)緯度的差值（同減異加）

公式：例求夏至日武漢（31°N）的正午太陽高度求冬至日武漢（31°N）的正午太陽高度H=90-緯度差第7頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三（1）確定地方時(shí)（7）判斷山地自然帶在南坡和北坡分布高度（2）確定房屋的朝向（3）判斷日影長短及方向（4）判斷所在的地區(qū)的緯度（5）計(jì)算樓距（6）計(jì)算熱水器的安裝角度三、太陽高度的應(yīng)用第8頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三（1）確定地方時(shí)：某地太陽高度達(dá)一天中最大值時(shí)，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)圖為我國西藏某地6月22日太陽高度的日變化示意圖（未考慮海拔等因素）。據(jù)此回答6～7題。6.該地的地理坐標(biāo)為（）

A.30°N，90°E

B.16°52′N，105°E

C.23°26′N，120°E

D.36°52′N，150°EA第9頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三（3）判斷日影長短及方向③南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南（南極點(diǎn)除外），夏至日日影最長，冬至日最短

②北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北（北極點(diǎn)除外），冬至日日影最長，夏至日最短。①正午太陽高度越大，日影越短;反之，日影越長。④南北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北，直射時(shí)日影最短（等于0）第10頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三30°影子長度結(jié)論：太陽高度越大，影子越短；太陽高度越小，影子越長影子長度60°2m2m第11頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三

某學(xué)校（1100E）地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午太陽高度。如下圖，垂直豎立一根2米的竿OP，正午時(shí)測得竿影長OP’，通過canα＝OP/OP’算出正午太陽高度α。據(jù)此回答：⑴該小組每天量測影長時(shí)，北京時(shí)間應(yīng)為（）

A.12∶00

B.12∶40

C.11∶20

D.11∶00B（2）下圖是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度變化圖，圖中反映了3月21日竿影長度的點(diǎn)是（）

A.①

B.②

C.③

D.④（3）該學(xué)校大約位于（）

A.21.5°N

B.21.5°S

C.45°N

D.45°SDA第12頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三某學(xué)校操場上，O處有一垂直于地面的旗桿。OP表示正午時(shí)旗桿在地面的影子，其長度隨季節(jié)發(fā)生變化，6月22日縮短為零。M處有一棵樹，OM垂直于OP。讀圖丁回答：（1）＿＿月＿＿日OP最長（2）M處的樹位于旗桿的＿＿＿方向，其精確的緯度是＿＿。1222正東23°26′N第13頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三甲、乙、丙是地處不同緯度的三座房屋二至日的陽光照射情況（a或b），讀圖后回答17．對(duì)三地的位置判斷正確的是（）

A．三地都位于北半球

B．甲地位于赤道與南回歸線之間

C．乙地位于南溫帶

D．丙地位于南溫帶D第14頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三（4）判斷所在的地區(qū)的緯度圖中四條曲線分別表示A、B、C、D四地，6月22日太陽高度的全天變化情況，據(jù)此判斷下列各選項(xiàng)中，對(duì)四地緯度位置的說法與圖示情況相符合的是（）①A.23°26′N

B.46°52′NC.66°34′N

D.90°N②A.90°N

B.66°34′NC.23°26′N D.0°③A.0°

B.23°26′NC.90°N

D.66°34′N④A.23°26′N

B.46°52′NC.90°N

D.66°34′N②第15頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三（1）夏至?xí)r，B地的正午太陽高度為

。（2）在A、B、C、D四地中，緯度最高的是

地。21°34′D第16頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三太陽高度越低，樓距越遠(yuǎn)底樓終年采光條件：太陽高度最小時(shí)也有光線照射（5）.樓間距問題第17頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三分析題意：即求正午太陽高度最小時(shí)南樓的影子長度步驟1：計(jì)算此地一年中最小的正午太陽高度NS20m?例夏至日，在36°34’N建兩棟20米高的樓房，要使南樓的影子正午時(shí)分終年不遮擋北樓，兩樓的間距最小應(yīng)為多少米？

H步驟2：利用三角函數(shù)計(jì)算影長第18頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三太陽能熱水器

的傾角調(diào)整

為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角使太陽光線與受熱板之間成直角。

H水箱集熱管調(diào)節(jié)桿α太陽能熱水器集熱管的傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為：

a＋H=90o（６）計(jì)算熱水器的安裝角度第19頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三在４０°Ｎ一東西向的樓房頂部安裝一太陽能熱水器，請(qǐng)問：

〈１〉在１２月２２日這一天，太陽能熱水器真空管平面與樓房頂部的傾角最佳值應(yīng)為多少？〈２〉為了充分利用太陽能，盡可能使一年內(nèi)正午太陽光線與集熱板保持垂直，集熱板與地面夾角的調(diào)整幅度約為（）Ａ．２３．５°Ｂ．３０°Ｃ．４７°Ｄ．６０°C第20頁，講稿共22頁，2023年5月2日，星期三洛陽（112°E，35°N）一學(xué)生對(duì)太陽能熱水器進(jìn)行了改造（如圖），把熱水器裝在一個(gè)大玻璃箱中，并將支架改造成活動(dòng)方式。據(jù)此回答2～4題。3.下列地區(qū)中，使用太陽能熱水器效果最好的是（）

A.海口 B.重慶

C.拉薩 D.吐魯番4.當(dāng)熱水器的吸熱面與地面夾角調(diào)節(jié)到最大值時(shí)（）

A.南太平洋漂浮的冰山較多

B.松花江正值第一次汛期

C.黃土高原上流水的侵蝕作用最為強(qiáng)烈

D.澳大利亞農(nóng)田中的小麥開始返青