Question

北京(40°N，116°E)某同学对传统的太阳能热水器进行了如图所示的改造：将太阳能热水器装在一个大玻璃箱中，并将太阳能热水器的支架改造成可调节的。根据所学知识回答题。

1.这位同学将太阳能热水器装在玻璃箱中的用意是

A．防风             B．防水漏           C．防沙尘           D．保温

2.12月22日，这位同学为使热水器有最好的效果，应调节支架使热水器与地面的夹角为                 

A．23°26′         B．46°24′         C．63°26′         D．66°34′

 

Answer 1

【答案】

1.D

2.C

【解析】

试题分析：

1.这位同学将太阳能热水器装在玻璃箱中的用意是保温。太阳辐射是短波辐射，能够进入到玻璃箱中，而地面辐射是长波辐射，不能透过玻璃传播。

2.12月22日，太阳直射南回归线，这位同学为使热水器有最好的效果，应加大支架使热水器与地面的夹角，此日北京正午太阳高度H为[90°-（23°26′+40°）]=26°34′，又因为热水器与地面的夹角与正午太阳高度互余，故热水器与地面的夹角为（90°-26°34′）=63°26′。

考点：本题考查正午太阳高度的应用。

点评：本题难度中等，学生只要掌握温室效应原理和正午太阳高度的计算公式即可作答。

【方法技巧】正午太阳高度的综合运用

Ⅰ．日影的方向和长度的问题：日影方向与太阳光线方向相反。

①日出日落前后太阳光的来向。

除极昼、极夜范围外，其余纬度：3月 21至 9月 23日，东北升，西北落；9月 23日至次年 3月 21日，东南升，西南落；3月 21日、9月 23日，正东升，正西落。

②正午前后太阳光的来向：判断太阳直射点与该点的方位。

（2）日影的长度L＝h×cotH。（h为物体高度，H为当时太阳高度），如图1所示。

Ⅱ．楼间距的问题：

北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系应满足 L≥h×cotH。（h为楼高，H为冬至日当地的正午太阳高度）。如图2所示。

Ⅲ．热水器的角度问题：

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，应满足α+H＝90°（α为集热板与地面之间的夹角，H为当天正午太阳高度）。如图3所示。