题目内容
【题目】读图,回答下列问题。
青云花园是我国某城市(36°34′N)一所小区,小区设施齐全,环境优美。完工后当地居民争相购买,然而一年后底层住户将开发商告上法庭。下图1为青云花园小区分布平面图,图2为该小区学校研究性学习小组绘制的某一日内旗杆杆影轨迹示意图(O为立杆处,虚线为杆影,曲线为杆影端点轨迹。(tan30°≈0.577)。
(1)图2中FGHI四个杆影中最接近日出时段的是 ,该日太阳直射点在 (北半球或南半球),该日前后小区住户客厅内的正午阳光照射面积较 (大或小),该地的经度为 。
(2)该小区居民将开发商告上法庭是否合理?请说明理由。
(3)为保证住宅获得充足的太阳光照,在楼高相同的情况下,你认为该城市住宅楼群的楼房间距与上海(30°40′N)相比有何差异?并对你的结论作出合理解释。
【答案】(1)F,北半球,小,123°E
(2)合理(或是) 小区位于北纬36°34′,12月22日正午太阳高度最小为30°;正午时,楼的影长达34.66米,远大于楼间距20米。
(3)楼房间距应比上海宽(大);该城市纬度比上海高,冬至日正午太阳高度比上海小。
【解析】
本题考查太阳高度的应用。
(1)在一天当中,太阳日出东方,日落西方,旗杆的影子朝向与太阳方位相反,日出时朝向西方,日落时朝向东方;太阳高度日出和日落最小,当地正午时最大,旗杆的影长日出和日落时最长,正午时最小。结合图分析,F朝向西方且影长最长,应该最接近日出时段;影子朝向西南,故太阳日出东北,可推知太阳直射点位于北半球,全球东北日出,西北日落;太阳高度正午时最大,太阳光线射入客厅内的面积最小;已知该城市所处的纬度位置36°34′N,再根据图中正午时的北京时间计算当地的地理经度:已知正午时北京时间是11:48,可推算当地(当地为正午12时)的地理经度为123°E。
(2)对于北半球中高纬度地区的楼房建设,只要在冬至日时(此时正午太阳高度最小,楼的影长最长)南楼不遮挡北楼底层采光,全年南楼都不会遮挡北楼底层采光。已知小区位于北纬36°34′,12月22日正午太阳高度全年最小为90°-(36°34+23°26)=30°,计算楼的影长=楼高÷tan30°=20÷0.577=34.66米,南楼影长远大于楼间距20米,故小区北楼底层住户采光条件差。
(3)一年中不同季节正午太阳高度都由直射点向南北两侧递减,总体来看,低纬度地区比较高纬度地区的正午太阳高度要大,因此为保证住宅获得充足的太阳光照,在楼高相同的情况下,纬度低的地区的楼房间距较小,纬度高的地区楼房间距较大,故该城市纬度比上海高,冬至日正午太阳高度比上海小,楼间距应比上海宽。