Question

福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答下列问题。

1.遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时

A. 全球昼夜平分                        B. 北半球为夏季

C. 太阳直射20°S                      D. 南极圈以南地区极昼

2.北京某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是

①安装高度不变，加长遮阳板            ②安装高度不变，缩短遮阳板

③遮阳板长度不变，降低安装高度         ④遮阳板长度不变，升高安装高度

A. ①③             B. ①④           C. ②③            D. ②④

Answer

1.D

2.A

【解析】

试题分析：

1.正午太阳高度角越小，照到室内的面积越大，对于北半球，太阳直射南回归线时，正午太阳达一年中最小值，此时南极圈及其以南为极昼现象，北半球处于冬季，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。选D。

2.

【考点定位】正午太阳高度角的应用。

【知识拓展】

关于正午太阳高度角的相关问题：

一、正午太阳高度角的变化规律

1：纬度变化规律：由太阳直射点所在纬线向南北方逐渐递减。可推知与太阳直点的纬度相差一度，正午太阳高度角就减小一度。

2：季节变化规律：太阳直射点移来时渐增，移去时渐减（太阳直射点相对某地所在纬线而言）。

小结：A：整个南或北半球，正午太阳高度角能同时达全年最小值（该半球的冬至日），但不能同时达全年最大值。B：南北回归线之间的地区，太阳直射时达全年最大值，而非该半球的夏至日。C：南北回归线上一年一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日）；南北回归线之间的地区一年两次最大值（太阳直射时）、一次最小值（该半球的冬至日），但赤道一年各两次。D：回归线以外的地区，一年各一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日）。

二、正午太阳高度角的计算

计算公式：高度差=纬度差（即太阳直射点与所求点的正午太阳高度角之差等于太阳直射点与所求点的纬度差）。

注意：纬度差为：同半球大减小，异半球两相加（指南北半球）。

三、正午太阳高度角的应用

1：正午太阳高度角的大小与物体影子长短。正午太阳高度角越大，物体的影子越短；正午太阳高度角越小，物体的影子越长；当正午太阳高度角为90°时，影子缩为零。一年中最长影和最短影为：一年中最长（短）影的计算：最长影出现在该地的冬至日；最短影出现在该地的夏至日(回归线及之间的地区最短影出现在太阳直射时，其为零)。

2：正午太阳高度角的大小与阳光照进屋内面积的大小。

一年中南北半球的向南或向北窗户，在冬至日时，正午太阳高度角达到全年最小，该日正午阳光照进屋内的面积则达全年最大；在夏至日时，正午太阳高度角达到全年最大，该日正午阳光照进屋内的面积则达全年最小。

3：建筑物间的间距。

一年中南北方向修建楼房（纬度为θ的地方，纬度较低的楼高H米）时，要使纬度较高的楼的底层房屋一年中都能被阳光照射，只需使南北二楼距离大于纬度较低的楼的最长影，即二楼间距应大于L最长影=H×cot［90°－（θ＋2⒊5°）］。