正午太阳高角的测定及应用.pptx
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1、简要背景说明:长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3-43-4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,邵武市是否有利于发展太阳能?怎么发展?第1页/共28页研究课题:正午太阳高度角的测定及应用正午太阳高度角的测定及应用研究目的:1 1、太阳能源广泛存在,又一种可持续利用的清洁能、太阳能源广泛存在,又一种可持续利用的清洁能源,是人类寻求社会持续发展的过程中,可充分利源,是人类寻求社会持续发展的过程中,可充分利用不可忽视一种的资源。用不可忽视一种的资源。2 2
2、、在实际生活中广泛推广应用太阳能,比如:太阳、在实际生活中广泛推广应用太阳能,比如:太阳灶、太阳能热水器、塑料大棚的角度、楼高与楼距灶、太阳能热水器、塑料大棚的角度、楼高与楼距的比例等都涉及到正午太阳高度知识。的比例等都涉及到正午太阳高度知识。3 3、提高自身的社会实践能力,并学以致用。、提高自身的社会实践能力,并学以致用。研究内容:正午太阳高度角的测定正午太阳高度角的测定 楼距的合理性楼距的合理性第2页/共28页实地调查共采2个点地点1:邵武一中排球场第3页/共28页实地调查共采2个点地点2:邵武一中教师宿舍楼第4页/共28页一、研究过程:一、研究过程:1、正午太阳高度角的测定活动时间:20
3、072007年年9 9月月2222日日2424日日 活动地点:邵武市第一中学邵武市第一中学活动工具:直竹竿、手表、直尺、三角板、绳、粉笔、纸、铅直竹竿、手表、直尺、三角板、绳、粉笔、纸、铅笔等笔等第5页/共28页活动过程:正午太阳高度角的测量(地点正午太阳高度角的测量(地点1)在秋分日前一天,在平坦开阔的空地垂直树立竹竿,并测量竹竿在地上部分的长度(设为b)以竹竿所插点(图中O点)为圆心,于上午9 9时在地面上画一个半径略短于当时杆影长的半圆。第6页/共28页当上午标杆的影端落在圆周当上午标杆的影端落在圆周上时,标记为当上午标杆的影端落在圆周上时,标记为A A点;下午标点;下午标杆的影端又落在
4、圆周上时,再标记为杆的影端又落在圆周上时,再标记为B B点;将点;将A A、B B两点两点连成直线,取其中点连成直线,取其中点C C,将中点与圆心连成直线将中点与圆心连成直线OCOC。活动过程第7页/共28页活动过程秋分日及其前后,当竹秋分日及其前后,当竹竿的影子与直线竿的影子与直线OCOC重合的重合的时刻,记下此时刻的北京时刻,记下此时刻的北京时间(设为时间(设为T T,单位为小时)单位为小时),并测量此时竹竿影子,并测量此时竹竿影子(设为(设为a a);利用下列公式进行计算:利用下列公式进行计算:正午太阳高度正午太阳高度=arctanb/aarctanb/a,当地经度当地经度=120-=1
5、20-(T-T-1212)1515,当地纬度当地纬度=90-=90-arctanb/aarctanb/a。C CA AB BO Oa ab b第8页/共28页活动原理太阳高度达到一天最大时候为当地正午(地方时为1212时),日影最短,阳光将从正北或正南或从头顶照射下来,此时对赤道以北地区来说,正午阳光从正南照来。直立竹竿只要有影子,必是南北方向投影,其影子可视为一段经线。地球不停自转,各经度地方时不同。经度每差一度,时间相差4 4分钟。纪录下日影出现最短的北京时间,可知此地正午地方时1212时与北京时间的差值,从而推算出与120120E E经度差值。再根据地方时正午是早于还是迟于北京时间121
6、2时出现,就可以在120120E E基础上加或减去经度差值数,推算出具体经度。第9页/共28页第10页/共28页活动纪录依据以上数据计算出邵武的纬度分别约为27.46度、27.52度、27.42度;经度分别约为115.75度、115.75度与116度。活动时间07年9月22日12:1507年9月23日12:1507年9月24日12:16竹竿长度b158158158竹竿影长a304303304.5 b/a0.51970.5210.5189太阳从正南照过来的时间(即邵武的地方时12:00)分别为北京时间07年9月22日12:15、07年9月23日12:15、07年9月24日12:16,测量数据纪录
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