正午太阳高度的应用

正午太阳高度的应用华润高中夏应全一、确定地方时•1、当某地太阳高度达到一天中最大值时，日影最短，当地地方时为12点；•2、当某地太阳高度达到一年中最大值时，日影最短，当地地方时为12点；•3、直射点的地方时为12点。二、物影的判断•1、正午太阳光的来向：根据直射点与该地的方位来判断•2、光照与日影的关系（1）有太阳照射才有影子，无太阳照射则无影子（极夜时无影子）；太阳高度越大，影子越短，反之越长，直射时无影子；一天之中日出日落时影子最长，正午最短；一年中正午太阳高度最大时影子最短，反之最长。（2）除极点外，物影与太阳光线的来向相反。（3）北极：太阳始终从南方照来，其物影始终朝南；南极：太阳光始终从北方照来，其物影始终朝北。（4）北回归线及其以北地区正午物影朝北，6月22日最短，12月22日最长；南回归线及其以南地区正午物影朝南，6月22日最长，12月22日最短；南北回归线之间正午物影可朝北也可朝南，且直射时无影子。（4）根据正午物影判断位置•若某地正午影子既可朝北又可朝南，且有时无影子，则该地在热带；若其影子主要朝北，则该地在北半球，反之在南半球。•若某地一年四季正午均有影子，且影子朝北，则该地在北温带；若影子朝南，则该地在南温带。•若某地正午有一段时间有影子，一段时间无影子，则该地在寒带；若其影子朝北，则该地在北寒带，反之在南寒带。•极点半年有影子，半年无影子。例：某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答：（1）月日OP最长，三个月后，该地昼夜长短状况是。（2）M处的树位于旗杆的方向，其精确的纬度是。北东1222昼夜等长正东23°26′Ｎ•例：（2003年江苏）某学校（110⁰E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图1，垂直竖立一根2米的竿OP，正午时测得竿影长OR通过tanα＝OP/OR算出正午太阳高度α。据此回答：•1、该小组每天测量影长时，北京时间是（）A、12：00B、12：40C、11：20D、11：00•2、该学校大约位于（）A、21.5⁰NB、21.5⁰SC、45⁰ND、45⁰SAB三、与房屋采光的关系•1、一般情况下，正午太阳高度角越大，照射到房间内的面积越小，反之越大，所以夏季照射面积小，冬季照射面积大。•2、北回归线以北地区，正午太阳光线从南窗射入；南回归线以南地区，正午太阳光线从北窗射入；回归线之间的地区南窗和北窗均可射入。NsNsNsNNss四、与楼房间距的关系•1、为了使楼房底层获得充足的太阳光照，一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区楼较大。•2、楼间距离L=H×cotα•解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ，也即楼间距离）。LαH•例1北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）（）•A.Htan(90°-38°)•B.Htan(90°-38°-23.5°)•C.Hcot(90°-38°)•D.Hcot(90°-38°-23.5°)D五、计算太阳能热水器的安装角度•1、要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器的集热面与太阳能光线垂直，提高太阳能热水器的效率。•2、若当地当时正午太阳能高度为H，则太阳能热水器的集热板与地面的夹角应为时α=90°–H。•3、为了更有效地利用太阳能，从理论上讲热水器的倾角应随季节变化进行调整。•例：某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是：（）D六、根据正午太阳高度判断位置•例：我国某校地理兴趣小组利用“立竿见影”的方法，逐日测正午太阳高度，并根据记录画出一年中正午太阳高度变化。该小组测算出当地正午太阳高度为86⁰，北京时间为12：40，该校的地理位置是（）•A、110⁰E，19.5⁰SB、110⁰E，19.5⁰NC、126⁰E，19.5⁰SD、126⁰E，19.5⁰NB•太阳光的来向•１、日出日落前后太阳光的来向（非极昼极夜地区）：•３月２１日—９月２３日：东北升，西北落•９月２３日—次年３月２１日：东南升，西南落•春分、秋分：正东升，正西落•２、极昼地区（０时太阳光来向）：北半球正北，南半球正南小结•一、确定地方时•二、物影的判断•三、与房屋采光的关系•四、与楼房间距的关系•五、计算太阳能热水器的安装角度•六、根据正午太阳高度判断位置