内容正文:
好,今天我们来讲这个太阳高度角的第一个应用,这个应用就是相对来讲比较简单,后面我们再一步一步进阶学那种比较难的应用,就是关于我们的热水器问题。首先什么是热水器问题的?就是问你我这个热水器在房子上该怎么摆摆摆个什么角度合适,什么角度才能让它热水器发挥的效果最好,利用效果最佳这种题。你看我们现在这个屏幕里面,屏幕里面现在就是一道题。你看四个图里面有4种不同角度的摆放的热水器,15度、40度、20度、60度对吧?哪个角度是最好的我们来看第九题,看这第九题,他说为了保证冬季太阳能够利用效果最佳,它的最佳安装角度是什么?你看到角度问题了吧?这就是我们今天要解决的热水器问题了。好,我们知道什么时候用热水器问题去解决,然后再去看怎么样去思考它。这个突破口?初中物理的时候咱们就学过了。然后另外在我们生活里边也算是一个常识。当我们太阳能板跟太阳光线形成一个垂直的时候,这个时候它的利用效果才是最好的。好,那接着往下,我们现在来尝试着去画图,太阳视运动图或者说地球运动,太阳各个角这一系列的问题。画图是一种非常好的铝思路去解决问题的一种方式。好,你看这是防疫言,这是摆着的太阳能热水器,这就是我们热水器的这个面,然后太阳光线要这么罩起来,对吧?现在考的就是这个角度应该是多少?但是这个图的话,这样子是不是感觉非常麻烦了,对不对?它就会扰乱我们的思路,所以说咱们要尽量的想办法把这个图给简化。怎么去简化它呢?我们来看一下,第一步咱把这个妮卡这个东西是一个平的对吧?咱地面也是个平的,不如你就把它直接放到地上来,把这个太阳能热水器放到地上,这是地面太阳能热水器直接这样摆。那这个角度是不是就是你热水器的摆放角度。然后我们来画一下这个太阳光线,那你想太阳光线最好是垂直,咱画个垂直,但是这个里边的是不又复杂,对吧?你正好是一个垂直,然后你要求这个角他们八竿子打不着,对不对?怎么办?把它平移到下面来。看到了吗?那这样夸我这个图就进一步的简化了,因为你正好是个垂直,对不对?而这个位置在这个角度是什么东西?就是你的太阳高度角,太阳高度角有了我们就可以算,对不对?而且一定要注意,这个太阳高度角,你算谁的太阳高度角,你算什么时候的太阳高角也是有讲究的。因为人家说的是冬季的时候,也要保证它的太阳能效果最佳,对不对?所以说就证明我们一定算的是冬至日那一天咱们要去找一个极值去算好冬至日。那冬至日里边我们是不是只学了一个正午太阳高度角的计算公式,对不对?所以说我们要算的就是冬至的正午太阳高度角,那我们就可以知道一个新的公式就能推出来了,对不对?H加上阿尔法等于的是90度,为啥?因为你这个地方是90,那他们俩加一块儿不也就整只剩90,对不对?再颠倒一下,就是冬至日的正午,太阳高角加上你太阳能的板子的这个摆放角度就等于90度。那下一个问题我要想求的是太求太阳能板角度是多少,我就必须得知道冬至的正午太阳高度角,对吧?很明显冬至的正午太阳高度角它是好算的,那个对不对?好,我们现在来看一下,首先H等于90度减去纬度差,也就是当地纬度加或者是减直射点的纬度对吧?好,这种看高度角是多少,不知道,90度减去当地纬度。当地纬度这个里面,这个题它的背景是华北地区的某个40度的地方,所以说这里面我们写的是40度,跟找一个直射点纬度,因为受热是冬至日对吧,所以说直射点纬度就是23度26分。当然很多时候,大家做选择题其实可以直接写23度,最后找一个近似的就可以了,对吧?然后那这个40是北纬四十,这个20 326分是南纬的,所以说不同的半球要用加法。记不记得咱们之前说的,同俭一家来算你当地纬度和直射纬度之间的一个距离。好,那这样加在一起就是63度,90减63多少?27度。那我们回到刚才的公式里面去,知道它是27度了之后,27度加上你的阿尔法等于90度。那我的阿尔法也就是太阳能板的摆放角度是不是就是63度了,对不对?所以说这里边直接选的是4D60度,离的是最近的那当然其实通过刚才这个公式,咱们还能再推一推。你看咱把这个A是冬至的给它带进去,就直接带进去是90减去当地纬度加或者是减直射纬度的一个距离,对不对?拿它去加上阿尔法,也就是太阳能板的摆放角度等于90度,咱把能削的给它削掉,这样我们就可以得到一个新的公式,就是太阳能板的摆放角度等于什么?等于你当地纬度加或者是减直射纬度,也就是太阳能板的角度等于的是当地纬度和直射纬度之间的距离。这个公式可以直接记下来,而前面这个公式就更侧重于理解一点,如果大家忘了的话,可以去画一个图,对外考试的时候把这图画完之后,自己去把这个公式推一遍,这样考试也不会出什么差错。好,今天我们的分享就到这里了。