Question

【題目】下左圖為某日某時刻半球晝夜分布示意圖，陰影為黑夜；下右圖為太陽能電池板示意圖。讀圖回答下列問題。

(1)該日的日期大約是__________。

(2)該時刻太陽直射的緯度是__________，B點的地方時為________。

(3)此時，B點旗桿影長為一天中______(填“最大”或“最小”)值，旗桿影子的方向為________。

(4)將該日A、B、C三地的正午太陽高度從大到小排序__________。

(5)該日A地體育場館的太陽能電池板與建筑物外墻(墻面與地面垂直，見上右圖)之間最合適的夾角約為________；若此夾角可以調(diào)節(jié)，那么其一年中的變化幅度(一年中最大夾角與最小夾角之差)約為__________。

Answer 1

【答案】12月22日 23.5°S 12：00 最小 正北 CBA 36.5° 47°

【解析】

本題以太陽光照圖和太陽能熱水器為載體，考查太陽直射點的位置、地方時、正午影長、影子方向、正午太陽高度的計算公式及應(yīng)用，旨在考查學(xué)生的讀圖能力和綜合思維能力。

（1）讀左圖可知，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜，此日節(jié)氣應(yīng)為冬至，日期為12月22日前后。

（2）由上題分析可知，該日節(jié)氣為冬至，太陽直射南回歸線，即23.5°S。讀圖可知，太陽直射點的經(jīng)度為65°E，65°E經(jīng)線上的地方時為12時；因此，位于65°E經(jīng)線上的B點的地方時也為12時。

（3）由上題分析可知，B點為正午時刻，B點旗桿影長為一天中的最短長度。由圖可知，B點位于赤道，結(jié)合上題上題分析，此日太陽直射南回歸線；故正午時刻太陽位于B點的正南方，B點旗桿影子朝向正北。

（4）由上述小題分析可知，此日太陽直射南回歸線，即23.5°S。根據(jù)正午太陽高度計算公式分析，某地緯度與直射點緯度差值越小，該地的正午太陽高度則越大。圖中A、B、C三點緯度與直射點緯度差值分別為53.5°、23.5、6.5°，因此，該日A、B、C三地正午太陽高度由大到小的排序為C、B、A。

（5）根據(jù)示意圖中的幾何關(guān)系判斷，太陽能電池板與建筑物外墻之間最適合的夾角應(yīng)等于該地正午太陽高度。由上題分析可知，該日A地緯度與直射點緯度差值為53.5°，故A地正午太陽高度為36.5°。因此，所求夾角約為36.5°。由題干可知，該夾角的變化幅度為一年中最大夾角與最小夾角之差，即該地一年中正午太陽高度的最大值與最小值之差。由圖可知，A地緯度為30°N（北回歸線以北地區(qū)），夏至日的正午太陽高度等于90°－（30°－23.5°），為一年中最大值，冬至日的正午太陽高度等于90°－（30°＋23.5°），為一年中最小值；因此，該夾角的變化幅度為90°－（30°－23.5°）－［90°－（30°＋23.5°）］＝47°。