Question

15．如圖所示，此時$\widehat{ABC}$上的太陽高度角為0°，某人正在距離B地正南方2775km的某地肉眼觀測北極星，觀測到的北極星仰角為48°．據此回答下列問題
（1）此時太陽直射點的地理坐標是17°N（緯度），80°W（經度）
（2）A地此日晝長約為16小時，日出時間是4時（地方時）． 
（3）此日西安（約34°N）某樓上的太陽能熱水器集熱板角度調整為17度時能獲得最大的熱量．

Answer 1

分析 太陽能電池板水平傾角與當地的正午太陽高度互余．某緯度φ的正午太陽高度H=90°-|φ-△|，其中△為太陽直射點緯度，夏半年取正值，冬半年取負值．熱水器水平傾角=|當地地理緯度-太陽直射點緯度|．

解答 解：（1）由題中材料“此時ABC弧線上的太陽高度角為0°”，可知ABC弧線為晨昏線，“某人正在距離B地正南方2775km的某地肉眼觀測北極星．觀測到的北極星平均仰角為48°”可知在B地以南25°，且該地為48°N，100°E地方時為0時，因此B地為73°N，且73°N及其以北為極晝，太陽直射的緯度為17°N，經度為（根據100°E地方時為0時）80°W．
（2）由題可知，此時A地正處在昏線上且地方時為20時，根據公式晝長=2（T日落-12）=2（20-12）=16，T日出=12-晝長/2=4．
（3）根據課本相關知識可知，太陽能集熱板的傾角與正午太陽高度角互余．先求出當地的正午太陽高度角H=90°-（34°-17°）=63°，所以熱水器集熱板傾角為17°．
故答案為：（1）17°N，80°W．
（2）16；4時．
（3）17．

點評 本題以太陽光照圖為背景，屬于知識性試題，考查了學生讀圖用圖的能力，解題的關鍵是掌握地球運動的地理意義．解題時應注意對課本知識的把握．