太阳高度角问题.docx

正午太阳高度角问题
一. 定义:
1,太阳高度角: 对于地球上的某个地点，是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切线的夹角。

2.正午太阳高度角:某地正午12点时的太阳高度角.

二.变化规律:
1.纬度变化规律:同一时刻,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减.(距太阳直射点越近，正午太阳高度越大；反之，越小)
例1
冬至日时，下列各地正午太阳高度角最大的是（ ）
A海口 B汕头 C上海 D北京
例2
（2012北京高考题）在7,8月份，伦敦比北京（ ）
A气温高，日较差大
B风小雾大，降水多
C正午太阳高度较小
D日出晚，昼短夜长
2.季节变化规律：
夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到最大值，整个南半球正午太阳高度达到最小值：
冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度达到最大值，整个北半球正午太阳高度达最小值；
南北回归线之间地区，一年有两次最大值，一次最小值；赤道上一年有两次最大值和两次最小值。
例3
福建某中学研究性学习小组设计了可调节窗户遮阳板,实现教室良好的遮阳与采光。图5示意遮阳板设计原理,据此回答21-22题。

1.遮阳板收起室内正午太阳光照面积达一年最大值时
 A. 全球昼夜平分                   B. 北半球为夏季
 C. 太阳直射20°S                  D. 南极圈以南地区极昼
2. 济南某中学生借鉴这一设计,若两地窗户大小形状相同,则应做的调整是
①安装高度不变,加长遮阳板             ②安装高度不变,缩短遮阳板
③遮阳板长度不变,降低安装高度          ④遮阳板长度不变,升高安装高度
 A.①③          B. ①④       C. ②③         D. ②④
三．公式：
1.H=90-(当地地理纬度土太阳直射点纬度)
*同纬度用-号；不同纬度用+号
例4
求北京夏至日时的正午太阳高度？
例5
求北京冬至日时的正午太阳高度？

2.温带正午太阳高度角是一个定值：46°52′（2倍的黄赤交角）
例6
内蒙古中西部地区太阳能资源非常丰富，有人打算在41°N附近的呼和浩特暗转太阳能热水器，为了充分利用太阳能，即热板应于太阳光垂直，则一年中集热板与地面的夹角调整幅度约为（ ）
A.23°26′ B、41° C、47° D、82°
3.如果太阳向着我走,正午太阳高度角变大;如果太阳背着我走,正午太阳高度角变小
例7:
(2010重庆高考题)下图为地球公转轨道示意图。地球从甲运行到乙期间，重庆的正午太阳高度(　　)

A．逐渐减小                          B．逐渐增大
C．先减小后增大                      D．先增大后减小
例8
某地北京时间6月22日6时左右日出，13时太阳高度角达到最大约83°。回答7～8题。
1、该地最可能是
A、北京                             B、沈阳
C、成都                             D、海口
2.该地当天上午太阳高度角达到36°时，布宜诺斯艾利斯（西四区）的区时约为
A、6月21日9时                     B、6月21日21时
C、6月22日9时                     D、6月22日21时

四．应用：
1.楼间距问题
楼间距应该考虑冬至日的正午太阳高度角（影长与正午太阳高度角成反比）为了使各楼层都有良好的采光条件，楼与楼还见应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h, 该地冬日正午太阳高度为H，则最小楼间距L=hcotH
例9
为了冬季采光，居住区规划设计标准对不同纬度带的住宅间的合理间距有明确规定。分析下表（表中H是住宅的高度），完成(1)-- (2)题。
我国部分城市住宅的日照间距
城市
冬至正午太阳高度
日照间距
理论
实际采用
①
24°45′
2.02H
1.7H
②
40°28′
1.18H
1.2H
③
35°21′
1.41H
1.1—1.2H
④
26°36′
1.86H
1.6—1.7H
(1)上表中的四个城市中所处纬度从低到高依次是（    ）
A.①②③④          B.①④③②          C.②①③④          D.②③④①
(2)冬至日，四个城市白昼最长的是（    ）
A.①                B.②                C.③                D.④
(3)根据表中信息，在北京修建两栋20米高的住宅楼，其理论日照间距约为（    ）
A.23米             B.28米              C.37米             D.40米
(4)上表反映出我国建筑物的日照间距（    ）
A.由南向北逐渐缩小                      B.由南向北逐渐扩大
C.由西向东逐渐缩小                      D.由西向东逐渐扩大

2.太阳能热水器倾角问题：
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，是太阳能与受热版之间呈直角。其倾角（α）和正午太阳高度（β）的关系是：α+β=90
例10：
如果晨昏线与某地所在经线夹角为20°，则该日正午时分海南（20°N）的太阳能电池板与建筑物外前面（墙面与地面垂直）之间最合适的夹角约为（ ）
3.确定房屋朝向,北回归线以北地区，正午太阳方位位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南地区相反
例11
下图，甲、乙、丙三幅图反映了地处不同纬度的三座房屋冬、夏至阳光照射情况，每幅图中都画出了冬至和夏至两个节气的阳光，用A或B表示。下列判断正确的是

A．甲地位于极地地区　　　　B．乙地位于北回归线以北　
C．丙地位于北半球　　　　　D．图乙中，阳光A是该地夏至日的阳光
例12
下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图。回答1～2题。

1．该地可能是(　　)
A．刚果盆地  B．撒哈拉沙漠南缘
C．巴西高原  D．北美洲五大湖地区
2．仅考虑地球运动，图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有(　　)
①利于夏季遮阳、冬季采光　②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大　③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强　④利于减少室内能源消耗
A．①②③  B．①②④
C．①③④  D．②③④