灵溪一开阔平地上，在楼高为Ｈ的楼房北面盖新楼与之平行，欲使新楼底层正午太阳光线全年都不被遮挡，两楼距离应不小于：A．Ｈ tan（９０°—27°

题文

灵溪（约27°N）一开阔平地上，在楼高为Ｈ的楼房北面盖新楼与之平行，欲使新楼底层正午太阳光线全年都不被遮挡，两楼距离应不小于：（    ）


A．Ｈ tan（９０°—27°）B．Ｈ tan（９０°—27°—２３.5°）C．Ｈ/tan （９０°—27°＋２３.5°）D．Ｈ/tan （９０°—27°—２３.5°）（提示：tan表示正切函数）

题型：未知 难度：其他题型

答案

D

解析

欲使新楼底层正午太阳光线全年都不被遮挡，需考虑冬至日时27°N对应的正午太阳高度，其大小为（90°—27°—２３.5°），则两楼距离L为Ｈ/tan （９０°—27°—２３.5°）。
点评：本题难度较小，解答本题的关键是明确正午太阳高度的计算公式，明确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）。
【重难突破】
1．正午太阳高度的变化与综合运用
（1）太阳高度（角）与正午太阳高度（角）
太阳光线与地平面之间的夹角叫太阳高度（角）。太阳高度角在正午（地方时12时）达到一天中的最大值，叫正午太阳高度（角）。
（2）①纬度分布规律：由直射点所在纬线向两边递减。如下图。



②季节变化规律：太阳直射点靠近时变大，远离时变小。
（3）正午太阳高度计算：某地、某日正午太阳高度H＝90°—纬度差， “纬度差”是指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度距离。
（4）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。


       

       

考点

据考高分专家说，试题“灵溪（约27°N）一开阔平地上，在楼高为.....”主要考查你对 [地球运动的一般特点 ]考点的理解。

地球运动的一般特点

地球自转的特点：
（1）地球自转的方向：自西向东。地轴北端始终指向北极星。
（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。
如下图是恒星日和太阳日比较。地球在轨道上有三个不同位置：
第一个位置上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。

地球公转的方向、轨道、周期：
（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。
（2）轨道：椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
（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）
1恒星年=365日6时9分10秒（以恒星为参照物）
（4）地球公转速度
公转角速度：绕日公转一周360°，需时一年，大致每日向东推进1°。
公转线速度：平均每秒约为30千米。
1月初过近日点，7月初过远日点。
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最远是1.52亿千米，最近是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，最大可相差到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。