人教地理微考点—易错点6：正午太阳高度知识不清-备战2023年高考总复习地理微考点狙击与专项突破.docx

高频考点551　 易错点六正午太阳高度知识不清
易错分析：学生容易错三个方面：
（1）不能准确计算正午太阳高度，常因把正午太阳高度计算公式里各字母的含义弄混而出错；
（2）不能对正午太阳高度进行实际应用，不理解正午太阳高度与热水器吸热面之间的角度关系；
（3）不理解图示所隐含其他有用信息。
解决以上问题要重点关注以下内容：
一、太阳高度及其应用
1.一地的正午太阳高度也就是该地一天中的最大太阳高度。当地地方时12：00、太阳位于一天中最南或者最北（极夜地区除外）、物影最短时的太阳高度都是当地该日的正午太阳高度。
2.正午太阳高度计算公式为H=90°－|φ－δ|，其中H表示当地正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。另外，为避免计算绝对值出错或混淆各字母的取值范围，同学们可将此公式简化为H=90°-Δφ，其中Δφ表示该地与直射点的纬度差。
3.正午太阳高度在实际生活中的应用
（1）正午太阳高度与建筑物的采光问题:其基本原理是前一幢楼在正午太阳高度最小时不挡住后一幢楼一楼的阳光。如北半球纬度为φ的某地，楼高为h，在充分考虑土地利用面积和良好采光的情况下,两幢楼之间的合适距离是L≥hcot[90°-(φ+23°26′)]。
（2）正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节:其基本原理是正午太阳高度随季节变化,但始终要使太阳光线与太阳能热水器吸热面保持垂直,以取得最好的吸热效果，即太阳能热水器吸热面与地面的最佳夹角应该是直射点与当地纬度的差值。
（3）正午太阳高度与物影的关系：从方向上来说，影子的方向与太阳所在的方向相反；从长度上来说，物影的长度与正午太阳高度呈负相关（正午太阳高度越大，物影越短）。
二、正午太阳高度计算公式的扩展
子夜和正午时，该地与太阳直射点均位于同一经线圈上，因而其子夜太阳高度可以借鉴正午太阳高度计算公式来计算（注意纬度间隔的计算）。即处于极昼区的点，其正午太阳高度加子夜太阳高度等于太阳直射点纬度的2倍。
根据此原理我们还可以推导出如下结论：
①发生极昼的极点太阳高度一天不变，且等于直射点的纬度；
②若某一纬线圈上正好出现极昼，则该纬线圈的纬度与直射点纬度互余，其上各处正午太阳高度等于直射点纬度的2倍；
③处于极昼区的某一点，其正午太阳高度与午夜太阳高度之和等于直射点纬度的2倍； 
④就南北方向而言,在太阳直射的经线上,太阳高度角相差多少度，纬度就相差多少度； 
⑤如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；
⑥如果太阳直射赤道以外的其他纬线,此纬线上太阳高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差值。
【拓展提升】
南北走向塑料大棚在春秋冬季生产中，两侧保温被在白天卷起后滞留在棚室顶部，会遮挡部分太阳直射光进入棚内，在地面形成遮光阴影带，影响大棚内光合有效辐射日总量（植物在一天中用于光合作用的光积累量，是光照强度和每日光照时间的乘积）。山东省某市（纬度约取值35.5°N）一农户大棚为南北走向，跨度为12.0m，长度为60.0m，脊高为3.5m,保温被卷起后半径约为0.35m。下图示意保温被顶卷遮光阴影带。据此完成下面小题。
1．一日之中，大棚内地面阴影带的面积变化是（     ）
A．先减小后增大 B．保持不变 C．先增大后减小 D．增大-减小-增大-减小
2．冬至日正午时大棚内（南北墙无光线遮挡）地面阴影带的面积（m2）约为（ ）
A．1.4（60-3.5tan31°） B．84 C．1.4（60-3.5tan59°） D．0.7（60-3.5tan59°）
3．为了减小大棚内地面阴影带的影响，可以（     ）
A．在大棚中部种植阴性作物 B．选用厚度较大保温被
C．在大棚东西边缘设置过道 D．添加日光灯全天照射
【答案】1．D 2．C 3．A
【解析】1．日出前后，太阳在地平面附近，太阳高度角很小，而保温被顶卷位于大棚顶部，此时尚未在大棚内投影下阴影。随着太阳高度角升高，在大棚内投下阴影，从没有阴影到出现阴影，其阴影面积增大。随着太阳高度角的进一步升高，时间逐渐接近当地12点，太阳高度角越来越大，阴影面积减小，所以从出现阴影到12点，阴影面积减小。12点后，太阳高度角减小，阴影面积增大，到下午日落前后，太阳高度角很小，此时大棚内无阴影，阴影面积减小。所以一日之中，大棚内地面阴影带的面积变化是增大-减小-增大-减小，故选D。
2．冬至日当地的正午太阳高度角为31°，由于脊高为3.5m，所以正午阳光进入大棚的进深为3.5tan59°，所以大棚内阴影的长度为60-3.5tan59°，大棚内阴影的宽度即为保温被卷起后半径的4倍（注意东西两侧保