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1、 正午太阳高度角的变化正午太阳高度角的变化1 1、太阳高度和正午太阳高度、太阳高度和正午太阳高度太阳高度：太阳相对于地平面的高度角太阳高度：太阳相对于地平面的高度角正午太阳高度：地方时正午太阳高度：地方时1212时的太阳高度，时的太阳高度，一天太阳高度的最大值。一天太阳高度的最大值。2、正午太阳高度角的应用NS0北回归线北回归线南回归线南回归线北回归线以北地区，正午影子朝向北回归线以北地区，正午影子朝向 ，夏至日时影子最夏至日时影子最 ，冬至日时影子最，冬至日时影子最 。南回归线及其以南情况相反。南回归线及其以南情况相反。3.219.23次年次年3.2112.226.223.21次年次年6.2
2、2正北正北短短长长（1 1）判断日影长短及方向）判断日影长短及方向 基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。正午太阳高度与正午影子的朝向正午太阳高度与正午影子的朝向 基本原理基本原理提示思考提示思考 一年中正午物体影子始终朝正北的地区是（）地区 正午物体影子始终朝正南的地区是（）地区。北回归线以北北回归线以北除北极点，加南极点南回归线以南南回归线以南除南极点，加北极点运用：运用：1、计算楼距、计算楼距 一般而言，纬度越低，楼距越短；纬度一般而言，纬度越低，楼距越短；纬度越高，楼距越长。越高，楼距越
3、长。房地产开发中前后楼间距与楼高的关系楼高楼高H H与楼间距最小值与楼间距最小值L L（保证冬至日后楼（保证冬至日后楼能够得到光照）的关系是：能够得到光照）的关系是：tantan=H=H/L LH L前楼前楼后楼后楼 例例.某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成 下列各题。下列各题。该地正午太阳高度是该地正午太阳高度是-（）A.23A.2326 B.6626 B.6634 C.9034 C.90 D.45 D.45 该地的纬度是该地的纬度是-（）232326N 26N 212134N 34N 252526S 26S 68 6826S26S
4、A.B.C.D.A.B.C.D.D DD D运用：运用：2、计算热水器的安装角度、计算热水器的安装角度使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。a=90H（H为当地当时的正午太阳高度角）为当地当时的正午太阳高度角）集热板集热板太阳能热水器倾角的调整太阳能热水器倾角的调整+=90=90水箱水箱集热管集热管调节杆例例1.1.当地（当地（4242 N N）冬至日应把太阳能热水器如何调整，）冬至日应把太阳能热水器如何调整，才能最大限度利用太阳能？才能最大限度利用太阳能？解：冬至日当地正午太阳高度解：冬至日当地正午太阳高度 为为 2424 34 34 热水器集热管的倾角
5、热水器集热管的倾角 =90=90 即即 =90=90 24 24 34 34 =65 =65 26 26 水箱集热管调节杆hL（2 2）计算楼距。）计算楼距。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。算最小楼距关键是计算当地区，楼距较大。算最小楼距关键是计算当地冬至日冬至日的正的正午太阳高度时的楼距。午太阳高度时的楼距。tanHL=h正午太阳高度与建筑物的采光问题正午太阳高度与建筑物的采光问题 1 1、北纬、北纬3838一开阔平地上，在楼高为一开阔平地上，在楼高为H H的楼房的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被北面盖
6、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（遮挡，两楼距离不小于（19991999年广东卷）年广东卷）某地正午太阳高度的大小：某地正午太阳高度的大小：H=90-H=90-式中式中H H为正午太阳高度；为正午太阳高度；为当地纬度，取正值；为当地纬度，取正值；为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。值。A.H tan(90-38)A.H tan(90-38)B.H tan(90-38-23.5)B.H tan(90-38-23.5)C.H cot(90-38)C.H cot(90-38)D.Hcot(90-38-23.5)D.
7、Hcot(90-38-23.5)基基本本原原理理是是前前一一幢幢楼楼在在太太阳阳最最低低时时不不挡挡住住后后一一幢幢楼楼的的阳阳光光(如如右右图图,在在北北半半球球纬纬度度为为,楼楼高高为为h,h,若若冬冬至至日日的的太太阳阳也也能能照照到到一一楼楼,则则全全年年一一楼楼阳阳光光充充足足)。在在充充分分考考虑虑土土地地的的利利用用面面积积和和采采光光良良好好的的情情况况下下,两两幢幢楼楼之之间间的的最最适适合合距距离离是是L=h L=h cot90-(+2326)cot90-(+2326)。假假如如黄黄赤赤交交角角变变大大，对对北北半半球球的的开开发发商商来来说说，由由于于冬冬至至日日的的阳阳
8、光光更更低低，所所以以楼楼间间距距要要扩大，相应的利润也会减少。扩大，相应的利润也会减少。图HLh正午太阳高度与建筑物的采光问题正午太阳高度与建筑物的采光问题 基本原理基本原理安装角度安装角度a=90H(正午太阳高度角正午太阳高度角)（3）太阳能热水器的安装角度）太阳能热水器的安装角度基基本本原原理理是是太太阳阳高高度度随随季季节节而而变变,但但始始终终要要使使太太阳阳光光线线与与太太阳阳能能热热水水器器真真空空吸吸热热管管保保持持最最大大夹夹角角,以以取取得得最最好好的的吸吸热热效效果果。在在右右图图直直角角三三角角形形中中,某某天天的的正正午午太太阳阳高高度度角角H=90-|-|,H=90
9、-|-|,则则=90-H=|-|,90-H=|-|,即即太太阳阳能能热热水水器器与与地地面面的的最最佳佳夹夹角角应应该该是是直直射射点点与与当当地地地地理理纬度的差值。纬度的差值。H H 正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节 基本原理基本原理 例：例：在北纬在北纬3030附近的日光城拉萨安装太阳能附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热板与热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热板与地面夹角的为（地面夹角的为（）A.6.5 B.30 A.6.5 B.30 C.53.5 D.60C.53.5 D.60a冬至冬至30 23.5 53.5a直射点与所求点的直射点与所求点的纬度间纬度间隔隔例3.某校所在地(120E、40N)安置一台太阳能热水器，为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。16346326402326A AB BC CD D