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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

来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:38:26
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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【专家解说】:小题1:D小题2:C 试题分析:小题1:这位

【专家解说】:
小题1:D
小题2:C

试题分析:
小题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。
小题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′。
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。