Question

15．如图所示，此时$\widehat{ABC}$上的太阳高度角为0°，某人正在距离B地正南方2775km的某地肉眼观测北极星，观测到的北极星仰角为48°．据此回答下列问题
（1）此时太阳直射点的地理坐标是17°N（纬度），80°W（经度）
（2）A地此日昼长约为16小时，日出时间是4时（地方时）． 
（3）此日西安（约34°N）某楼上的太阳能热水器集热板角度调整为17度时能获得最大的热量．

Answer 1

分析 太阳能电池板水平倾角与当地的正午太阳高度互余．某纬度φ的正午太阳高度H=90°-|φ-△|，其中△为太阳直射点纬度，夏半年取正值，冬半年取负值．热水器水平倾角=|当地地理纬度-太阳直射点纬度|．

解答 解：（1）由题中材料“此时ABC弧线上的太阳高度角为0°”，可知ABC弧线为晨昏线，“某人正在距离B地正南方2775km的某地肉眼观测北极星．观测到的北极星平均仰角为48°”可知在B地以南25°，且该地为48°N，100°E地方时为0时，因此B地为73°N，且73°N及其以北为极昼，太阳直射的纬度为17°N，经度为（根据100°E地方时为0时）80°W．
（2）由题可知，此时A地正处在昏线上且地方时为20时，根据公式昼长=2（T日落-12）=2（20-12）=16，T日出=12-昼长/2=4．
（3）根据课本相关知识可知，太阳能集热板的倾角与正午太阳高度角互余．先求出当地的正午太阳高度角H=90°-（34°-17°）=63°，所以热水器集热板倾角为17°．
故答案为：（1）17°N，80°W．
（2）16；4时．
（3）17．

点评 本题以太阳光照图为背景，属于知识性试题，考查了学生读图用图的能力，解题的关键是掌握地球运动的地理意义．解题时应注意对课本知识的把握．