试题分析:欲使新楼底层正午太阳光线全年都不被遮挡,需考虑冬至日时27°N对应的正午太阳高度,其大小为(90°—27°—23.5°),则两楼距离L为H/tan (90°—27°—23.5°)。 点评:本题难度较小,解答本题的关键是明确正午太阳高度的计算公式,明确北回归线以北地区建房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系应满足 L≥h×cotH。(h为楼高,H为冬至日当地的正午太阳高度)。 【重难突破】 1.正午太阳高度的变化与综合运用 (1)太阳高度(角)与正午太阳高度(角) 太阳光线与地平面之间的夹角叫太阳高度(角)。太阳高度角在正午(地方时12时)达到一天中的最大值,叫正午太阳高度(角)。 (2)①纬度分布规律:由直射点所在纬线向两边递减。如下图。
②季节变化规律:太阳直射点靠近时变大,远离时变小。 (3)正午太阳高度计算:某地、某日正午太阳高度H=90°—纬度差, “纬度差”是指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度距离。 (4)正午太阳高度的综合运用 Ⅰ.日影的方向和长度的问题:日影方向与太阳光线方向相反。 ①日出日落前后太阳光的来向。 除极昼、极夜范围外,其余纬度:3月 21至 9月 23日,东北升,西北落;9月 23日至次年 3月 21日,东南升,西南落;3月 21日、9月 23日,正东升,正西落。 ②正午前后太阳光的来向:判断太阳直射点与该点的方位。 (2)日影的长度L=h×cotH。(h为物体高度,H为当时太阳高度),如图1所示。 Ⅱ.楼间距的问题: 北回归线以北地区建房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系应满足 L≥h×cotH。(h为楼高,H为冬至日当地的正午太阳高度)。如图2所示。 Ⅲ.热水器的角度问题: 太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度,应满足α+H=90°(α为集热板与地面之间的夹角,H为当天正午太阳高度)。如图3所示。 |