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2021-05-03 11:15 4

《高考状元纠错笔记》易错点分析(5)无法正确理解正午太阳高度的特征和应用

易错点6 不能正确理解正午太阳高度的特点及其应用

易错分析学生在三个方面容易犯错误:(1)不能准确计算正午太阳高度,经常因混淆正午太阳高度计算公式中字母的含义而出错;(2)正午太阳高度无法实际应用,无法理解正午太阳高度与热水器吸热面的角度关系;(3)不理解图中隐含的其他有用信息。

要解决上述问题,应重点解决以下内容:

一、太阳的高度及其应用

1.一个地方的正午太阳高度,也是这个地方一天的最大太阳高度。当地时间12: 00,当太阳位于一天的最南端或最北端(极夜区域除外),阴影最短时,太阳高度为当地一天的正午太阳高度。

2.正午太阳高度计算公式为h=90-| - |,其中h代表当地正午太阳高度;是当地纬度,取正值;是太阳直射点的纬度,夏天为正,冬天为负。另外,为了避免在计算绝对值时出错或混淆每个字母的取值范围,学生可以把这个公式简化为h=90-,其中代表这个地方与直点的纬度差。

3.正午太阳高度在现实生活中的应用

(1)建筑物的正午太阳高度和采光问题:基本原理是,当正午太阳高度最小时,上一栋不遮挡下一栋一楼的阳光。比如北半球一个纬度为的地方,建筑高度为h,充分考虑用地面积和采光好的情况下,两栋建筑之间的适宜距离为lhcot[90-(23 ^ 26 ")]。

(2)正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调整为:。基本原理是正午太阳高度随季节变化,但始终需要保持太阳光与太阳能热水器吸热面垂直,才能获得最佳吸热效果,即太阳能热水器吸热面与地面的最佳角度应为直射点与当地纬度之差。

(3)中午太阳的高度与影子的关系:从方向上看,影子的方向与太阳的方向相反;就长度而言,影子的长度与正午太阳的高度呈负相关(正午太阳的高度越高,影子越短)。

第二,扩展了计算正午太阳高度的公式

在午夜和中午,这个地方与太阳的直射点位于同一子午线线圈上,所以可以参考正午太阳高度的计算公式(注意纬度区间的计算)来计算其午夜太阳高度。也就是说,在极端白天的某一点,正午太阳的高度加上午夜太阳的高度等于太阳直射点纬度的两倍。

根据这个原理,我们还可以推出以下结论:

(1)太阳在极端天气发生的极点的高度在一天内是恒定的,并且等于直接点的纬度;

(2)如果一个纬度圈上有一个极端日,则纬度圈的纬度与直点的纬度互补,其上各处正午太阳的高度等于直点纬度的两倍;

(3)在极端白天的某一点,正午太阳高度和午夜太阳高度之和等于直接点纬度的两倍; (4)就南北方向而言,在太阳直射的子午线上,纬度的变化与太阳高度角的变化一样大; (5)如果太阳直接照在赤道上,太阳在赤道上的高度相差多少度,经度相差多少度;

如果太阳直接照在赤道以外的其他纬度上,那么太阳在这个纬度上的高度差是多少度,经度差一定大于太阳高度差。

2018年12月29日

长春市人民政府办公厅