正午太阳高度的应用
高考频度：★★★☆☆
难易程度：★★★☆☆
﹝2018届天津市部分区高三质量调查（一）﹞下图为谷歌地球提供的我国北方某城市居民区（40°N，117°E）卫星遥感影像，拍摄日期为某年的9月23日。读图回答1—2题。
1．判断该图拍摄的当地时间可能为
A．5：30
B．9：30
C．13：30
D．17：30
2．为开发利用清洁能源，小区居民计划在楼顶铺设光伏发电设备，若光伏发电板可通过前后转动调节来提高发电效率，则发电板和水平地面的夹角最小约为
A．13.5°
B．16.5°
C．23.5°
D．26.5°
【参考答案】1．B
2．B
正午太阳高度的应用
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。
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，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
4．判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为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，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日日影最短；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；直射时日影最短（等于0）。
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。
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角（H）互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图。
7．判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。学*科网
（2018年江苏卷）下图为“某地二分二至日太阳视运动示意图”。读图回答1—2题。
1．线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为
A．春分
B．夏至
C．秋分
D．冬至
2．该地所属省级行政区可能是
A．琼
B．新
C．苏
D．赣
（2018届江西省高三六校联考）某太阳能设备生产公司，测试新研发的“追日型”太阳能发电设备。聚热板可沿水平方向和竖直方向旋转，使聚热板始终正对太阳，从而提高太阳能利用率。据图回答3—5题。
3．为更好的开发销售市场，对主要销售目标城市进行测试，下列城市不适合作为测试地的城市是
A．海口
B．上海
C．成都
D．乌鲁木齐
4．在各城市中，经一年测试，下列测试结论正确的是
A．纬度越高的城市，水平旋转角度越大
B．纬度越高的城市，水平旋转角度越小
C．纬度越高的城市，水平旋转角度的年度化幅度越大
D．纬度越高的城市，水平旋转角度的年度化幅度越小
5．在北京测试时，聚热板追日旋转时，下列记录正确的是
A．水平旋转速度，夏至日大于冬至日
B．水平旋转速度，夏至日小于冬至日
C．竖直旋转速度，夏至日大于冬至日
D．竖直旋转速度，夏至日小于冬至日
【答案】1．D
2．B
【答案】3．D
4．C
5．C
【解析】3．由材料分析可知，该设备主要是增加太阳能的利用率，测试的场地多为主要的销售市场，即多为能源缺乏、且需求量较大的城市。乌鲁木齐位于我国的西北地区，太阳能资源丰富，由于需求量较小，不是主要的消费市场，因此不适合作为测试地。故选D。
4．由材料分析可知，该太阳能设备为“追日型”，聚热板的水平方向转动主要与太阳的转动有关系，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大，太阳在天空中划过的弧度变化越大，水平旋转角度的年度化幅度越大；纬度越低，昼夜长短的变化幅度越小，太阳在天空中划过的弧度越小，水平旋转角度的年度化幅度越小，C正确。故选C。
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