正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算與應(yīng)用

正午太陽(yáng)高度角2021/5/91一、正午太陽(yáng)高度（角）變化規(guī)律太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡頭頂傍晚太陽(yáng)定義：正午太陽(yáng)高度角是正午時(shí)太陽(yáng)光線與地平面的夾角，為一天中太陽(yáng)高度的最大值，簡(jiǎn)稱正午太陽(yáng)高度。H正午早晨2021/5/92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°2021/5/93冬至NS66°34′43°08′0°90°23°26′46°52′由南回歸線向兩側(cè)遞減2021/5/94夏至NS66°34′43°08′0°90°23°26′46°52′由北回歸線向兩側(cè)遞減2021/5/952021/5/96二、太陽(yáng)高度的計(jì)算其中緯度差為所求地緯度與太陽(yáng)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(yáng)高度求冬至日武漢（31°N）的正午太陽(yáng)高度H=90-緯度差2021/5/97（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(zhǎng)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(yáng)高度的應(yīng)用2021/5/98（1）確定地方時(shí)：某地太陽(yáng)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(guó)西藏某地6月22日太陽(yáng)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°EA2021/5/99（3）判斷日影長(zhǎng)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(zhǎng)，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(zhǎng)，夏至日最短。①正午太陽(yáng)高度越大，日影越短;反之，日影越長(zhǎng)。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）2021/5/91030°影子長(zhǎng)度結(jié)論：太陽(yáng)高度越大，影子越短；太陽(yáng)高度越小，影子越長(zhǎng)影子長(zhǎng)度60°2m2m2021/5/911

某學(xué)校（1100E）地理興趣小組在平地上用立竿測(cè)影的方法，逐日測(cè)算正午太陽(yáng)高度。如下圖，垂直豎立一根2米的竿OP，正午時(shí)測(cè)得竿影長(zhǎng)OP’，通過(guò)canα＝OP/OP’算出正午太陽(yáng)高度α。據(jù)此回答：⑴該小組每天量測(cè)影長(zhǎng)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(zhǎng)度變化圖，圖中反映了3月21日竿影長(zhǎng)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°SDA2021/5/912某學(xué)校操場(chǎng)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(zhǎng)度隨季節(jié)發(fā)生變化，6月22日縮短為零。M處有一棵樹(shù)，OM垂直于OP。讀圖丁回答：（1）＿＿月＿＿日OP最長(zhǎng)（2）M處的樹(shù)位于旗桿的＿＿＿方向，其精確的緯度是＿＿。1222正東23°26′N2021/5/913甲、乙、丙是地處不同緯度的三座房屋二至日的陽(yáng)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D2021/5/914（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(yáng)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(shuō)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′N②2021/5/915（1）夏至?xí)r，B地的正午太陽(yáng)高度為

。（2）在A、B、C、D四地中，緯度最高的是

地。21°34′D2021/5/916太陽(yáng)高度越低，樓距越遠(yuǎn)底樓終年采光條件：太陽(yáng)高度最小時(shí)也有光線照射（5）.樓間距問(wèn)題2021/5/917分析題意：即求正午太陽(yáng)高度最小時(shí)南樓的影子長(zhǎng)度步驟1：計(jì)算此地一年中最小的正午太陽(yáng)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(zhǎng)2021/5/918太陽(yáng)能熱水器

的傾角調(diào)整

為了更好地利用太陽(yáng)能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽(yáng)能熱水器與樓頂平面之間的傾角使太陽(yáng)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(yáng)能熱水器集熱管的傾角和正午太陽(yáng)高度角的關(guān)系為：

a＋H=90o（６）計(jì)算熱水器的安裝角度2021/5/919在４０°Ｎ一東西向的樓房頂部安裝一太陽(yáng)能熱水器，請(qǐng)問(wèn)：

〈１〉在１２月２２日這一天，太陽(yáng)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(yáng)能，盡可能使一年內(nèi)正午太陽(yáng)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°C2021/5/920洛陽(yáng)（112°E，35°N）一學(xué)生對(duì)太陽(yáng)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(yáng)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