太阳高度的求算及应用
“太阳高度的求算及应用”这部分知识向来是学生学习的难点，也是高考的重点，它能在各种情景下设计，突出考生的能力，尤其是地理与生活相结合的处理能力，现就本人多年从事高三教学工作的经验和体会，阐述如下：
一、太阳高度的求算
1、太阳高度的概念：太阳光线与地平面的夹角，如图1
2、正午太阳高度的概念，当地正午时，太阳光线与地平面的夹角（注意并不一定是垂直，只是一天之中太阳最高的时刻）
3、正午太阳高度的求算
方法1：两地的太阳高度之差等于两地的纬度差（两地一般是指某地与太阳直射点的位置）即ΔH=ΔΨ
方法2：H=90°-∣Ψ-δ∣
其中：Ψ为某地纬度，δ为直射点的纬度（当地冬半年取负值，当地夏半年取正值）
二、应用
与生活相关的设计牵涉到房屋建筑，太阳能热水器的安装及当地经纬度的计算（立竿测影法）
1、房屋建筑方面：如图2
1）计算两楼间的距离，已知相邻两楼的高度h，求算太阳光线能一年四季射到底层时的两楼距离L，步骤如下：
A求算该地一年之中最小的太阳高度：ΔH=ΔΨ→H
B在楼房太阳光线、地平面构成的直角三角形中
两楼的距离L=h•ctgH
同理：在该直角三角形中，也可计算出楼层设计的高度
2）已建成楼房的采光情况，某楼底层一年之中有多长时间能被阳光照射（或不能接受阳光照射）
步骤：A计算两楼间与太阳光线所形成的太阳高度大小H，如图3
B根据太阳直射点移动规律，求得能被阳光照射（或不能被阳光照射）的时间长短，如图4
2、太阳能热水器的安装，保证集热板达到最佳集热效果，太阳光线与集热板应垂直，如图5
1）某时间（或季节）太阳能集热板与地平面（或水平面）之间的夹角а：在直角三角形BOC中，а=90°-H
2）某一时间，热水器调整的高度
在直角三角形AOB中，调整的高度h=tga•L1或h=sina•L2
3、立竿测影法计算某地的经纬度：竿形最短时是当地正午时间（即12点），如下图表资料表示某地测量数据
北京时间 10：30 11：40 13：10 14：30
影长（米） 1.2 0.8 1.0 1.4
1）经度求算：当影子最短时，北京时间为11:40，而当地为12:00
可求得当地的经度=120°E+20分钟/4分钟=125°E
2）纬度的求算步骤
A当地正午太阳高度的计算tgH=2米/8米
B计算当地的纬度ΔH=ΔΨ
90°-H=Ψ-0°→Ψ值
以上阐述，供广大同行参考，不妥之处，望大家指正。
