正午太阳高度的应用专题
一、【自主学习】
冰雨火是耽改吗?太阳高度角的应用
(1)计算楼距、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，见下图，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。
(2)计算太阳能热水器的角度：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，使太阳光线与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
(3)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。
(4)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(5)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。
(6)确定当地的地理纬度
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。
(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，获得太阳光热多，背阴坡得到太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而使同一自然带在阳坡的分布高度较高，在阴坡的分布高度较低。
二、经典高考例题
1．太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则(  )
A．春、秋分日P＝0                                B．夏至日P＝1
C．全年P<1                                        D．冬至日P>1
2．住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图回答(1)～(2)题。
(1)仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是(  )
A．①                  B．②                    C．③                        D．④
(2)为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是(  )
A．①                  B．②                    C．③                        D．④
3．某纬度φ的正午太阳高度H＝90°－|φ­δ|，其中δ为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值。下图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成(1)～(2)题。
(1)该地的经度为(  )
A．30°E              B．30°W              C．60°E                D．60°W
(2)该地的纬度可能为(  )
A．10°N              B．10°S              C．50°N                D．50°S
下图为我国科考队在北极点放置中国结时拍摄的照片。
4.该照片拍摄日期、拍摄者或中国结影子的方位是(  )
A．3月21日、中国结影子指向正南                B．6月22日、拍摄者位于中国结东南
C．8月20日、拍摄者位于中国结正南              D．9月16日、中国结影子指向东北
春节刚刚过去，中国多省(区)又迎来一轮房地产去库存政策潮。广东省茂名市(约21.5°N)的小明家也准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，
楼层高3米，楼间距如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。据此回答1～2题。
5．小明的爷爷担心冬季正午室内晒不到太阳，所以小明家最好买二栋的(  )
A．4楼                    B．6楼                  C．8楼                    D．都可以
6．小明的父亲想在停车场买一停车位(停车场长度与楼长一致)，现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他担心夏天车被晒时间太长，所以最好选择(  )
A．甲车位                B．乙车位                C．丙车位                D．丁车位
太阳能与建筑一体化是未来太阳能利用的方向之一。图甲是天津市某新型居住小区楼房二楼正南向壁挂太阳能集热器照片，图乙是太阳能集热器装置结构示意图。读图回答7～8题。
7.冬季某日晴朗的午后14：30左右，太阳照射该壁挂太阳能集热器所产生的影子偏向于照片中(  )
A．①处的左下方          B．②处的左上方            C．③处的右下方        D．④处的右上方
8.关于使用壁挂太阳能集热器的叙述，可信的是(  )
①该装置的“可调节型支架”的长度随楼层不同不发生变化　②所安装的墙壁朝向南、北半球相同　③将该装置移至上海地区使用，集热器冬季集热时间会缩短　④将该装置移至上海地区使用，“可调节型支架”的长度应该拉长
A．①③                  B．①④                      C．③④                D．②③
读四地正午太阳高度季节变化示意图，回答9～10题。
9．四地由南向北排列正确的一组是(  )
A．①②③④            B．①④③②          C．②③①④              D．④①②③
10．四地中(  )
A．①地位于热带                              B．②地有极昼现象
C．③地一年出现两次太阳直射现象              D．④地自转线速度最大
下图示意，某房地产开发商在某城市(30°N)建造了两幢商品住宅楼。读图完成11～12题。
注：tan35°≈0.7　tan45°＝1，tan 60°≈1.732
11．某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约有(  )
A．1个月                B．3个月                C．6个月                D．9个月
12．为避免采光纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为(  )
A．20米                B．30米                C．40米                  D．50米
北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，
获得测量的数据(见下表)。
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
13.三次测量中，其中一次测量的当天，正值(  )
A．春分日              B．夏至日                C．秋分日                  D．冬至日
下图中L表示北半球某地太阳高度角，读图回答14-16题。
14.此日江苏省南通市（约32°N）的正午太阳高度角约是（ ）
A.27°                    B.80°                    C.58°                        D.66°34′
15.若图示太阳高度角为当地一年中最大的太阳高度角，则（ ）
A.两极地区的极昼时间将会变短                    B.地球上的温带范围将会扩大
C.回归线将穿过我国的海南岛                        D.西风带的南北宽度将会缩小
16.图示时间内相对应的地理现象是
A贝拉拉被打>京东白条开了有什么后果.澳大利亚混合农业区的农民正在剪羊毛           
B.从地中海驶往大西洋的船只逆风逆水
C.非洲肯尼亚草原上的斑马正在大规模向南迁徙     
D.山东北丘洼的土壤盐分处于相对稳定状态
吴京安17.（28分）读右图，判断并回答下列问题。
（1）A、D两地的纬度分别是：A______________，D______________。
（2）B地在夏至日时的正午太阳高度是________，C地最有可能位于五带中的_________带。
近江兄弟
（3）假如条件相同，仅从纬度考虑，四点中发射卫星最佳的是______________地，能观察到极光的是______________地，相同高度楼房南北间距最小的是____________地。
（4）假如A、D两地均位于东经110°，则A地位于______________国，该国最大的商业中
心是__________；D地位于__________国，该国最主要的气候类型为____________          ，航运最繁忙的河流为____________河，受北大西洋暖流影响明显的海港是____________。
答案
蛋白质的组成1.解析　本题考查正午太阳高度的应用。由题干可知，塔身正午影长与塔高的比值为P，北回归线上夏至日的正午太阳高度为90°，塔身影长为0，所以P＝0；春、秋分日太阳直射赤道，北回归线上高塔正午影长不为0，P值不为0；冬至日北回归线的正午太阳高度达一年中最小值，为90°－(23°26′＋23°26′)＝90°－46°52′＝43°08′，影长大于塔高，P大于1。
答案　D
2.解析　第(1)题，图示地区位于华北，一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知，房子左侧为北，右侧为南。落叶阔叶树夏季遮荫效果好，布局在南侧；冬季，华北地区盛行偏北风，常绿针叶树防风效果好，布局在北侧，故选C。第(2)题，冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太阳能热水器集热板的倾角与当地的太阳高度互余，D项符合题意。