Question

【題目】2016年中國太陽能電板裝機量達到全球的四分之一，成為太陽能發電量最大的國家。讀某太陽能發電場（40°N，95°E）景觀及太陽能電池板工作原理圖，完成下列問題。

為了獲得最大的太陽光照，太陽能電池板設計了水平轉軸和豎直轉軸，水平轉軸是使太陽能電池板一日內始終面向太陽，豎直轉軸是使太陽能電池板一年中每天正午時始終垂直于太陽光線。

（1）該地一年中，水平轉軸轉幅最大的一天是 ，一年中太陽能電池板與地面的最大夾角為 。

（2）當正午太陽能電池板與地面夾角為一年中最小時，對應下列光照圖中的 。

（3）A圖中太陽直射的地理坐標是 ，C圖中正午太陽高度隨緯度的變化規律是 。

Answer 1

【答案】（1）夏至日（或6月22日） 63°26′

（2）A

（3） 23°26′N，30°E 由南回歸線向北兩側遞減

【解析】（1）夏至日是一年中白晝最長的一天，因水平轉軸使太陽能電池板一日內始終面向太陽，所以這一天的水平轉軸轉幅最大；冬至日是一年中太陽高度最小的一天，太陽能電池板與地面的最大夾角也是最大，當地緯度40°N，冬至日正午太陽高度＝90°-40°- 23°26′，太陽能板與地面的夾角＝90°- 正午太陽高度＝63°26′ 。

（2）當正午太陽能電池板與地面夾角為一年中最小時，是夏至日對應光照圖中A。圖B是春秋分日；圖C、圖D都是冬至日。選A正確。

（3）A圖中北極圈以北出現極晝，太陽直射的緯度是23°26′N；由圖示經度可知，30°E線是正午時刻，即是太陽直射的經線；即太陽直射的地理坐標是（23°26′N，30°E ）。C圖是冬至日，太陽直射南回歸線，正午太陽高度由南回歸線向北兩側遞減。

【點晴】

正午太陽高度計算公式：

正午太陽高度角＝90° - 當地緯度 ± 直射點的緯度

太陽能板與地面的夾角與正午太陽高度角是互余關系；冬至日是一年中太陽高度最大的一天，太陽能電池板與地面的最大夾角也是最大；夏至日是一年中太陽高度最大的一天，太陽能電池板與地面的最大夾角也是最小。