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　　众所周知，太阳能热水器支架与地面夹角的大小（图中用α角表示）直接决定了利用太阳能的程度；若你是支架设计人员，从限度利用太阳能的角度考虑（也就是图中β角接近90°），销往青岛、、广州三地的太阳能热水器支架与地面夹角大小关系是( )

　　试题分析：结合图示，太阳能热水器支架与地面的夹角与当地的正午太阳高度互余，故正午太阳高度越大，则热水器支架与地面的夹角越小，故应按纬度从高向低排列。

　　（2）周期：地球自转一周（360°）所需的时间。1恒星日为23时56分4秒。1太阳日为24小时。

　　个位置上E1，太阳和某恒在P地同时中天，这是一个恒星日和一个太阳日的共同起点。

　　在第二个位置上E2，地球完成自转一周，恒星再度在P地中天，一个恒星日终了，但正午尚未到来。

　　到第三个位置上E3时，太阳第二次在P地中天（SPE3在同一直线上），从而完成一个太阳日；那时恒星早已越过中天。

　　读这个图必须注意，在太阳系范围内，太阳是中心天体，它的光线是辐散的；恒星无比遥远，它的光线可看作平行的，图中所示三颗星，指的是同一颗恒星。太阳日是日常生活的周期，古人云：日出而作日没而息。

　　线速度：单位时间转过的弧长。赤道周长约4万千米，线km/h），向高纬递减，两极为零。纬度为α°的某地其线km/h×cosα°

　　（1）方向：自西向东。从北极上空看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。从南极上空看顺时针方向绕太阳运转。

　　（3）周期：一个回归年=365天5小时48分46秒，每年的365天是回归年的近似值，一年扔掉近6小时，故4年一润，闰年为366天。（太阳周年运动为参照）

　　地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分。大约每年1月初过近日点，7月初过远日点。日地距离的远近对地球四季的变化并不重要，因为一年中日地距离远是1.52亿千米，近是1.47亿千米，这个变化引起一年中全球得到太阳热能的极小值与极大值之间仅相差7%。而由于太阳直射点的变化，南北半球各自所得太阳的热能，可相差到57%。可见，太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。当地球过近日点时，太阳直射南半球，南半球所获得的太阳热能超过北半球，因此，南半球正值夏季，北半球自然是处于冬季了。同样道理，地球过远日点时，太阳直射北半球，北半球所获得的太阳热量超过南半球，所以北半球为夏季，南半球处于冬季。此外，地球公转速度也有影响作用，地球过近日点时公转速度很快，过远日点时公转速度慢。

　　此处需要注意，容易理解为自转产生了昼夜现象，但地球不自转仍有昼夜现象，在一年中地球公转也会使某一地有一次昼夜变化，只有地球不停地自转，才会产生昼夜更替现象。

　　（1）在晨昏线）太阳直射光线）直射点A与晨昏线和极昼（夜）小纬线圈切点B的纬度之和等于90°；

　　概念：因经度不同而出现不同的时刻，称为地方时。因此，不同经线上具有不同的地方时。

　　随地球自转，一天中太阳东升西落，太阳经过某地天空的点时为此地的地方时12点。正午太阳高度是正午时太阳光线与地面的夹角，是一日内的太阳高度。

　　3）以中时区为起点，向东、西方向各划分12个时区。180°经线是东、西十二时区共同的中央经线。

　　地球上水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会发生偏向，在北半球偏右，在南北半球偏左。赤道上经线是互相平行的，无偏向。

　　地球在自转过程中，球上各质点都在绕着地轴作圆周运动。因此，就会产生惯性离心力。这种离心力随着物体距离地轴半径的增大而增大，也就是说，从赤道向两极，惯性离心力逐渐减小。使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，长期作用使地球变成两极稍扁、赤道略鼓的椭球体形状。

　　此处需要注意，学生容易理解为自转产生了昼夜现象，但地球不自转仍有昼夜现象，在一年中地球公转也会使某一地有一次昼夜变化，只有地球不停地自转，才会产生昼夜更替现象。

　　（1）在晨昏线）太阳直射光线）直射点A与晨昏线和极昼（夜）小纬线圈切点B的纬度之和等于90°；如当太阳直射在北回归线′N）时，切点B的纬度为66°34′N。当太阳直射在20°S时，切点B的纬度为70°N。

　　（1）地方时概念：因经度不同而出现不同的时刻，称为地方时。因此，不同经线上具有不同的地方时。

　　随地球自转，一天中太阳东升西落，太阳经过某地天空的点时为此地的地方时12点。

　　若所求地在已知地的东面，加上时间差；若所求地在已知地的西面，减去时间差。

　　3）以中时区为起点，向东、西方向各划分12个时区。180°经线是东、西十二时区共同的中央经线。

　　（3）日期变更：抓住两个要点：确定180°经线点所在的经线、物体水平运动的方向产生偏向：

　　地球上水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会发生偏向，在北半球偏右，在南北半球偏左。赤道上经线是互相平行的，无偏向。

　　地球在自转过程中，球上各质点都在绕着地轴作圆周运动。因此，就会产生惯性离心力。光伏支架这种离心力随着物体距离地轴半径的增大而增大，也就是说，从赤道向两极，惯性离心力逐渐减小。使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，长期作用使地球变成两极稍扁、赤道略鼓的椭球体形状。

　　(1)昼夜现象产生是由于“地球不透明、不发光、太阳只能照亮地球表面的一半”造成的。昼夜交替是地球的自转造成的。

　　(2)若地球不自转，也不公转，有昼夜现象，但无昼夜交替现象；若地球只公转不自转，既有昼夜现象，光伏支架也有昼夜交替现象，只不过昼夜交替的周期为一年。

　　已知某一点时刻，求另一点时刻时，可用数轴法。具体方法如下：把某一条纬线°为原点，东经度为正值，西经度为负值。把A(已知时间、地点)、B(未知时间、地点)落实在数轴上。无论A、B实际方向关系如何，在数轴上，若B在A东，由A求B就要加；若B在A西，由A求B就要减。

　　晨昏线又叫做晨昏圈，其中半个圆圈代表晨线，半个圆圈代表昏线．晨昏线)晨昏圈是一个大圆，将地球平分成昼半球和夜半球两部分。

　　(2)晨昏线)晨昏圈所在平面始终与太阳光线)晨昏线和极昼圈(极夜圈)的切点的纬度与太阳直射点的纬度之和等于90°(如上图中α＋θ＝β＋θ＝90°)。晨昏线和极昼圈的切点(如上图中C)地方时为24时(0时)；晨昏线和极夜圈的切点(如上图中D)地方时为12时。(5)晨昏线(圈)在春秋分时与经线圈重合，二至时与极圈相切。

　　2．晨昏线)确定地球的自转方向若右图中AB为昏线，则地球呈逆时针方向自转；若BC为昏线，则地球呈顺时针方向自转。

　　(2)确定地方时过晨线与赤道交点的经线，过昏线与赤道交点的经线，如右图中BN地方时是6∶00， AN地方时是18∶00。

　　②晨昏线与极圈相切：北极圈及其以北出现极昼(南极圈及其以南出现极夜)，日期是6月22日前后，节气是夏至日；北极圈及其以北出现极夜(南极圈及其以南出现极昼)，日期是12月22日前后，节气是冬至日。

　　(4)确定太阳直射点的位置①确定纬度：与晨昏线相切的纬线度数与太阳直射点的度数互余，晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度。

　　②确定经线：与晨线(昏线°且大部分或全部在昼半球一侧的经线是太阳直射的经线；过晨昏线与纬线切点，且大部分在昼半球的经线是太阳直射的经线)确定昼夜长短晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线°的商，夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。

　　某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时；日落时间就是该地所在纬线与昏线)确定极昼、极夜的范围

　　晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南、北半球的极昼、极夜现象正好相反。

　　（1）太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用H表示）。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90°，在晨昏线）正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。

　　（3）正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度就是一日内的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。

　　地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在，除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：

　　夏季就是一年中白昼长、正午太阳高度的季节。以24节气中的立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。

　　正午太阳高度随纬度分布是：低纬大而高纬小，光伏支架春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。

　　随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达值，冬至日前后达小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。

　　（2）气候四季包含的月份。春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）。

　　（3）西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。

　　以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射多。温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。

　　1、正午太阳高度的计算：某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－φ－δ。其中H为正午太阳高度数，φ为当地地理纬度，永远取正值，δ为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。在实际的解题中，许多时候并不需要运用此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射点太阳高度差值等于它们的纬度差，所以利用下面公式计算更为方便；某地正午太阳高度角H＝90°－δ，其中δ为某地与太阳直射点的纬度差。2、正午太阳高度变化规律的应用：（1）确定地方时当某地太阳高度达一天中值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。（2）判断所在地区的纬度当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。（3）确定房屋的朝向为了获得充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

　　太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影短的时刻。

　　日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影长，夏至日短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影长，冬至日短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影短(等于0)

　　（5）计算楼间距、楼高为了更好地保持各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

　　纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区楼距较大。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，则小楼间距L＝h·cotH。（6）计算热水器的安装角度

　　太阳能热水器集热面与太阳光线垂直；太阳能热水器集热面与地面的夹角同正午太阳高度互余。

　　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，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图所示)。

　　①正午太阳高度一定是指当地正午12点整的太阳高度，但是太阳不一定直射当地所在的纬度。

　　②太阳直射点必须是在纬度23.5°之间来回移动，纬度大于23.5°的地方太阳不能直射，但有正午太阳高度，只是其正午太阳高度一定小于90°。

　　③正午太阳高度的计算及其应用都与当地纬度和太阳直射点的纬度有关，二者缺一不可。

　　④太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线及其之间来回移动，故直射点大约每个月移动纬度为8°，每移动1°大约需要4天。

　　⑤正午太阳高度的变化规律与太阳直射点密切相关，距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大；距离太阳直射点越远，正午太阳高度越小。

　　在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。因而影子的朝向存在日变化和季节变化。（1）同一地区在不同节气日影的朝向（以北半球为例）

　　①赤道地区“二分二至”日日影的朝向在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。

　　在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。在春分秋分日，极点昼夜平分，此时太阳高度为0°，刚好没入地平圈。

　　“众所周知，太阳能热水器支架与地面夹角的大小（图中用α角表示）直接..”考查相似的试题有：

　　读某日太阳照射图。完成下列填空（13分）：（1）从南北半球看，此图所..

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