時太陽高度角在實際中的應用

第8課時太陽高度角在實際中的應用探究生活中的地理影子問題它的變化會對我們的生活產生哪些影響？陽光下物體的影子會改變，它有些什么變化？為什么會有這些變化呢？下列兩幅圖拍攝于不同時刻，請根據圖中信息并結合實際推斷照片拍攝的時間？中午下午H=0°H=90°太陽光線太陽光線柱子柱子影無限長影子為一個點太陽高度角的大小與影子長短的變化1影子的朝向與光源的方向相反（所以任何時候極地日影始終朝南或北,且日影長短無日變化。）2太陽高度越大，影子越短，反之越長一天中日影的變化規(guī)律是日出最長—變短—正午最短—變長—日落最長理論上晨昏線處影子無限長。3正午日影的朝向和長短變化?北回歸線以北：北回歸線以北太陽終年南射，正午日影始終朝北；緯度越高，日影越長；6月22日達一年中最短，12月22日達一年中最長。?南回歸線以南：南回歸線以南太陽終年北射，正午日影始終朝南；緯度越高，日影越長；12月22日達一年中最短，6月22日達一年中最長。?南北回歸線之間的地區(qū)：正午時，在南北回歸線內，太陽有直射、南射和北射。正午日影有時無、有時向南、有時向北；長短由正午太陽高度決定。采光問題太陽高度角的大小與影子長短的變化一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓距較近；緯度較高的地區(qū)，樓距較遠。解題關鍵是計算當地冬至日的正午太陽高度，并計算影長。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：L=h·cotH。2010年6月，李先生在北京買了一套位于一樓的住房。經過半年的精心裝修，2010年12月末，全家入住后，發(fā)現陽光全被前排樓房擋住了。他感到很困惑，那天看房時，小院內陽光充足，怎么才過了幾個月，陽光就被擋住了呢？誰奪走了我的陽光？H1h太陽高度角的大小與影子長短的變化H2物影L1物影L2地面太陽高度角越大,影子越短后樓前樓AB讀圖思考：如果在距離這一棟樓不遠處又新建了另一棟同等高度的樓房，請問后樓在圖中哪一時刻（A、B）采光會受到影響？1、房地產開發(fā)商擬在某城市（30oN）建造兩幢商品住宅樓，要使北樓所有樓層終年陽光不被擋住，兩樓之間的樓距至少應為多少米？北樓南樓30米αL12探究1房屋采光問題：樓間距與樓高的關系（tan35°≈07，tan45°＝1，tan60°≈1732）【解析】此地位于北回歸線以北，一年中正午太陽高度角在冬至日達到最小α=36°34′冬至日該城市正午太陽高度角:tanα=h/L=30/L≈07L≈43m樓高h與樓間距最小值L（保證一年中正午太陽高度最小時，后樓能夠得到光照）的關系是：tanH=h/LhH前樓后樓探究1房屋采光問題：樓間距與樓高的關系L原理：前一幢樓在正午太陽高度角最小時，不擋住后一幢樓的陽光1、房地產開發(fā)商擬在某城市（30oN）建造兩幢商品住宅樓，要使北樓所有樓層終年陽光不被擋住，兩樓之間的樓距至少應為多少米？北樓南樓α12探究1房屋采光問題：樓間距與樓高的關系（tan35°≈07，tan45°＝1，tan60°≈1732）α=36°34′冬至日該城市正午太陽高度角:tanα=h/L=h/30≈07h≈21m2、為節(jié)省建筑用地，增加經濟效益，開發(fā)商欲將兩樓之間的距離縮短為30m,要使北樓所有樓層終年陽光不被遮擋，南樓的高度最高約為？L=30m某地有一幢樓，冬至日正午影長s與樓房高度h相同，如圖，據此回答3～4題。3該地冬至日正午太陽高度是A23°26′B66°34′C90°D45°4該地的緯度可能是①23°26′N②21°34′N③25°26′N④68°26′SA①②B②③C③④D②④H1hH2物影L1物影L2地面后樓前樓AB讀圖思考：如果在距離這一棟樓不遠處又新建了另一棟同等高度的樓房，請問后樓在圖中哪一時刻（A、B）采光會受到影響？探究1房屋采光問題：樓間距與樓高的關系某房地產開發(fā)商準備投資建造一居民小區(qū),如果A、B、兩地面積相等,地價相同,那么選在何地較合適為什么？【解析】冬至日B地比A地的正午太陽高度角大，樓間距可減小，蓋的樓房多，獲得的經濟效益高如果你作為一名房地產開發(fā)商，你會如何設計小區(qū)或樓房，既滿足采光又節(jié)省建筑用地？熱水器問題探究1：太陽能熱水器傾角的調整（1）為保證最大程度利用太陽能，熱水器傾角β與正午太陽光線成什么關系？（2）高安（28°N）在冬至，熱水器傾角β為多少度是最能充分利用太陽能？a=90°-（28°23°26′）=38°34′β=90°-38°34′=51°26′水箱調節(jié)桿β集熱管aβ=90a=正午太陽高度角10a正午太陽高度角正午αβ=90°水箱集熱管調節(jié)桿βα杭州（30oN）某同學對傳統(tǒng)的太陽能熱水器進行改造：將太陽能熱水器集熱板裝在一個大玻璃箱里,并將熱水器的支架改造成活動形式。據此回答1～2題。1 為了充分利用太陽能，盡可能使一年內正午太陽光線與集熱板保持垂直，集熱板與地面夾角的調整幅度為A．23o26′B．30oC．46o52′D．60o2一年中，活動支架最短的日期A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日某地有一幢樓，冬至日正午影長S與樓房高度h相同，如圖，據此回答1～2題。1該地冬至日正午太陽高度是（）A23°26′B66°34′C90°D45°D2該地的緯度可能是（）①23°26′N②21°34′N③25°26′N④68°26′S

A①②B②③C③④D②④D運用質疑下圖為某地住宅建筑冬、夏正午日照示意圖，完成3-4題：3該地可能是（）A剛果盆地B撒哈拉沙漠南緣C巴西高原D北美洲五大湖地區(qū)4僅考慮地球運動,圖示窗戶、屋檐搭配對室內光熱的影響有（）①利于夏季遮陽，冬季采光②冬至到春分，正午室內的日照面積逐漸增大③春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強④利于減少室內能源消耗A①②③B①②④C①③④D②③④冬夏【解析】該地正午太陽光完全從南方射進屋子，可推出該地位于北回歸線以北下圖是位于120°E經線上不同緯度三地夏至日的正午太陽高度角。讀圖回答5～6題：5、三地的緯度從高到低的排序是（）A．①②③B．①③②C．③②①D．③①②6、此日晝長時間從短到長的排序是（）A．①②③B．②①③C③②①D．③①②太陽光線季節(jié)太陽直射點日出方位日落方位北半球春秋分赤道上正東正西北半球夏半年赤道和北回歸線之間東北方，緯度越高越接近正北西北方，緯度越高越接近正北北半球冬半年赤道和南回歸線之間東南方緯度越高越接近正南西南方緯度越高越接近正南方案1:錯落有致——有利于采光和節(jié)省建筑用地方案4：側面采光——充分利用早晨和傍晚的陽光方案5：后排房屋架空設計——即可防潮也可開辟成地下停車場試用所學知識評價高安市傳統(tǒng)民居的采光條件探究2：太陽能熱水器傾角的調整下圖中陰影部分表示黑夜。讀圖，判斷1～4題。1．圖中所示季節(jié)相同的是A．甲、乙B．甲、丁C．乙、丁D．丙、丁2．四幅圖中，北京晝長與夜長差值最小的是A．甲B．乙C．丙D．丁下圖中陰影部分表示黑夜。讀圖，判斷1～4題。3．四幅圖中，反映一年中上海的日落時間最早的是A．甲B．乙C．丙D．丁4．四幅圖中，北京地方時最接近正午時刻的為A．甲B．乙C．丙D．丁水箱集熱管調節(jié)桿βα水箱集熱管調節(jié)桿βα我國東北某城市46°N,1275°E公司高層辦公樓周圍有四處露天停車位，讀下圖，回答11-12題。1在6月份，該城市晴天較多，圖中四處停車位中，蔽蔭條件最好的停車位是A．aB．bC．cD．d6．圖中四個地點按白晝時間由長到短的排列順序是（）A．b-c-d-aB．a-d-c-bC．a-b-d-cD．c-d-b-a右圖中，橫坐標為地球自轉線速度，縱坐標為不同緯度四點某日的正午太陽高度。讀圖回答5～6題5．圖中四個地點中緯度最高和最低的點分別是（）A．b、dB．a、cC．d、cD．a、b極晝極夜赤道直射晝>夜7．北京市正午太陽高度由大到小按日期的排列，正確的是（）A．7月1日，5月1日，3月1日，1月1日B．5月1日，7月1日，3月1日，1月1日C．7月1日，3月1日，5月1日，1月1日D．7月1日，1月1日，5月1日，3月1日，我國東北某城市46°N,1275°E公司高層辦公樓周圍有四處露天停車位，讀下圖，回答11-12題。26月某日天氣晴好，公司員工北京時間8時上班、17時下班，員工上班時停到d車位時剛好不被太陽曬，下班回家時，該員工的愛車被陽光暴曬的時間約為A、1小時B、15小時C、2小時D、25小時下圖為某日部分地區(qū)晝夜示意圖，陰影部分表示黑夜，其余部分表示白晝。讀圖完成下列問題。1如果晨昏線與甲地所在經線的夾角為12°，則該日正午時分杭州30°N世博會場館的太陽能電池板與建筑物外墻墻面與地面垂直之間最合適的夾角約為_______