Question

【題目】下左圖是我國(guó)北方某小鎮(zhèn)的太陽(yáng)能路燈景觀圖。該鎮(zhèn)中學(xué)課外實(shí)踐小組對(duì)路燈的能源裝置——太陽(yáng)能集熱板進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)研究，并提出了改進(jìn)的設(shè)想。下表為該小組觀測(cè)記錄簡(jiǎn)表。集熱板傾角如右圖。據(jù)此回答下面小題。

表(表中時(shí)間為北京時(shí)間，北京經(jīng)度為116°E，回歸線度數(shù)為23.5°)

【1】該小鎮(zhèn)的位置在(　 　)

A. 122°E，40°N B. 118°E，40°N C. 116°E，36.5°N D. 4°E，36.5°N

【2】該小組擬設(shè)計(jì)一自動(dòng)調(diào)控裝置，通過(guò)電腦調(diào)控使集熱板每天正午正面正對(duì)太陽(yáng)，以獲得更多的太陽(yáng)輻射能，請(qǐng)分析該集熱板一年中調(diào)整角度為(　 　)

A. 90° B. 180° C. 23.5° D. 47°

Answer 1

【答案】

【1】 B

【2】 D

【解析】

【1】根據(jù)夏至日日出時(shí)間4：43，日落時(shí)間19：33，可知該地晝長(zhǎng)14小時(shí)50分，當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為12：00時(shí)，北京時(shí)間為12：08，即該地與北京時(shí)間相差8分鐘，經(jīng)度相差2°，且該地位于北京以西，故當(dāng)?shù)亟?jīng)度為120°E－2°＝118°E，秋分日集熱板傾角為40°，可計(jì)算出秋分日該地太陽(yáng)高度為50°，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道，當(dāng)?shù)鼐暥葹?/span>40°N。故正確答案為B。

【2】若最大限度利用太陽(yáng)能，要使集熱板與陽(yáng)光垂直，集熱板一年中調(diào)整角度等于正午太陽(yáng)高度的變化角度，40°N正午太陽(yáng)高度的變化幅度為46°52′，故正確答案為D。

正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度指的是一年中某地的正午太陽(yáng)高度角的最大值和最小值之間的差值。

1、回歸線之間

正午太陽(yáng)高度角的最大值=90°

正午太陽(yáng)高度角的最小值=90°-（23.5°+φ）φ表示某地的地理緯度。

正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度=正午太陽(yáng)高度角的最大值-正午太陽(yáng)高度角的最小值

=90°-[90°-（23.5°+φ）]

=23.5°+φ

回歸線之間，正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度隨緯度增加而增大。

2、回歸線與極圈之間

正午太陽(yáng)高度角的最大值=90°-（φ-23.5°）φ表示某地的地理緯度。

正午太陽(yáng)高度角的最小值=90°-（φ+23.5°）

正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度=正午太陽(yáng)高度角的最大值-正午太陽(yáng)高度角的最小值

=[90°-（φ-23.5°）]-[90°-（φ+23.5°）]

=90°-φ+23.5°-90°+φ+23.5°

=23.5°+23.5°

=47°

回歸線與極圈之間，正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度等于47°，不隨緯度變化。

3、極圈以?xún)?nèi)

正午太陽(yáng)高度角的最大值=90°-（φ-23.5°）φ表示某地的地理緯度。

正午太陽(yáng)高度角的最小值=0°

正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度=正午太陽(yáng)高度角的最大值-正午太陽(yáng)高度角的最小值

=[90°-（φ-23.5°）]-0°

=113.5°-φ

極圈以?xún)?nèi)，正午太陽(yáng)高度角的年變化幅度隨緯度增加而減小。