内容正文:
第三讲 地球的运动
第15课时 太阳高度
以图串知
春
秋
分
日
夏
至
日
冬
至
日
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
4
太阳直射点
南回归线
南回归线
赤道
北回归线
极昼
0°
两
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
5
考点探究
考点15 太阳高度的变化
例 为了冬季采光,我国在居住区规划设计标准中,对不同纬度带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),回答(1)~(2)题。
城市 冬至日正午太阳高度 日照间距
理论 实际应用
① 24°45′ 2.02H 1.7H
② 40°28′ 1.18H 1.2H
③ 35°21′ 1.41H 1.1~1.2H
④ 25°36′ 1.86H 1.6~1.7H
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(1)表中的4个城市所处纬度从低到高依次是( )
A.①②③④ B.①④③②
C.②①③④ D.②③④①
(2)根据表中信息,在北京修建南北两栋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
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
冬至日
南回归线
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
9
1.正午太阳高度的计算
公式:H=90°-两点纬度差
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度差“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。如图所示:
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
当太阳直射B点(10°N)时:
A点(40°N)正午太阳高度:
H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度:
H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
2.正午太阳高度变化规律的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(2)确定房屋的朝向
确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;在南回归线以南地区正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。
(3)确定当地的地理纬度
当太阳直射点位置一定时,两地(位于太阳直射点同一侧)纬度差等于两地正午太阳高度差。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度。
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上,正午物体的影长为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日最短;南回归线以南的地区,正午日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日最短;南北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南,冬至日朝向正北。
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(5)确定楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。如下图:
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(6)计算太阳能热水器的安装角度
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,使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度(H)互余,即α+H=90°时效果最佳。如下图:
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
(2022·广东六校联考)阿拉伯联合酋长国迪拜政府发布了一款新型太阳能电池板,因其形如花瓣,昼开夜合并智能追光,命名为“智能太阳花”。我国引进“智能太阳花”,并率先在新疆乌鲁木齐安装调试完毕,正式并网发电。据此完成1~2题。
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
1.相比传统光伏电池板,“智能太阳花”的发电效率大幅提高,是因为其能够( )
A.增大太阳高度 B.保持与太阳光线垂直
C.增强太阳辐射强度 D.增长日照时间
解析 由材料可知,“智能太阳花”昼开夜合且智能追光,故“智能太阳花”随太阳光线的移动而移动,保持与太阳光线垂直,吸收最大的热能;而传统光伏电池板,主要选择利用正午太阳高度,上午和下午的吸收很少,B项正确;太阳高度和日照时间长短,随地球公转不断变化,不是该设备能改变的,A、D两项错误;太阳辐射的增强或者减弱,受天气和云层厚度影响,不会被该设备改变,C项错误。
以图串知
考点探究
素能突破
高效测评
2.在夏至日,相比乌鲁木齐,迪拜的“智能太阳花”( )
A.水平转动角度更小 B.仰角变化幅度更小