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試題分析:欲使新樓底層正午太陽光線全年都不被遮擋,需考慮冬至日時27°N對應(yīng)的正午太陽高度,其大小為(90°—27°—23.5°),則兩樓距離L為H/tan (90°—27°—23.5°)。
考點:本題考查正午太陽高度的應(yīng)用。
點評:本題難度較小,解答本題的關(guān)鍵是明確正午太陽高度的計算公式,明確北回歸線以北地區(qū)建房時,為保證一樓全年均有陽光照到,兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系應(yīng)滿足 L≥h×cotH。(h為樓高,H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋?br />【重難突破】
1.正午太陽高度的變化與綜合運用
(1)太陽高度(角)與正午太陽高度(角)
太陽光線與地平面之間的夾角叫太陽高度(角)。太陽高度角在正午(地方時12時)達到一天中的最大值,叫正午太陽高度(角)。
(2)①緯度分布規(guī)律:由直射點所在緯線向兩邊遞減。如下圖。
②季節(jié)變化規(guī)律:太陽直射點靠近時變大,遠(yuǎn)離時變小。
(3)正午太陽高度計算:某地、某日正午太陽高度H=90°—緯度差, “緯度差”是指該地所在緯線與該日直射點所在緯線之間的緯度距離。
(4)正午太陽高度的綜合運用
Ⅰ.日影的方向和長度的問題:日影方向與太陽光線方向相反。
①日出日落前后太陽光的來向。
除極晝、極夜范圍外,其余緯度:3月 21至 9月 23日,東北升,西北落;9月 23日至次年 3月 21日,東南升,西南落;3月 21日、9月 23日,正東升,正西落。
②正午前后太陽光的來向:判斷太陽直射點與該點的方位。
(2)日影的長度L=h×cotH。(h為物體高度,H為當(dāng)時太陽高度),如圖1所示。
Ⅱ.樓間距的問題:
北回歸線以北地區(qū)建房時,為保證一樓全年均有陽光照到,兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系應(yīng)滿足 L≥h×cotH。(h為樓高,H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋。如圖2所示。
Ⅲ.熱水器的角度問題:
太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度,應(yīng)滿足α+H=90°(α為集熱板與地面之間的夾角,H為當(dāng)天正午太陽高度)。如圖3所示。