Question

【題目】根據下面材料，回答下列問題。

有一家太陽能熱水器廠家宣傳自己的太陽能熱水器設計采用的是黃金角度，安裝后可以大大提高太陽能的利用率。小亮的父母聽了廣告宣傳便購買安裝了一臺，結果小亮學習了本節知識后，回家對父母說，這個太陽能熱水器廠家的廣告有夸大宣傳的嫌疑。

（1）結合材料和所學知識，你認同材料中小亮的說法嗎？請說明理由。

（2）你能否給太陽能熱水器生產廠家在設計上提出合理化的建議？

Answer 1

【答案】(1)小亮說得很有道理。要保證太陽能熱水器的集熱效率，就要使集熱板與正午太陽光線垂直，也就是集熱板的傾角與正午太陽高度角互余，如下圖：α＋H＝90°。

因正午太陽高度角H隨季節、緯度而變化，所以熱水器的安裝傾角α也不是固定的。

(2)為提高太陽能熱水器的熱能利用效率，廠家可設計一種能調節太陽能集熱板傾角的支架，根據季節的變化作出適當調整，盡量使集熱板與正午太陽光線垂直。

【解析】

考查太陽能熱水器的角度問題。

第（1）小題，太陽能熱水器的集熱效率與集熱板和太陽光的夾角大小有關，主要考慮集熱板的傾角與正午太陽高度角的大小關系。由于正午太陽高度角因季節、緯度而變化，因而太陽能熱水器不可能有固定的“黃金角度”。所以小亮說的有道理。

第（2）小題，主要針對第（1）小題中太陽能熱水器的缺點進行分析。例如正午太陽高度角因季節、緯度而變化，為提高太陽能熱水器的熱能利用效率，廠家可設計一種能調節太陽能集熱板傾角的支架，根據季節的變化做出適當調整，盡量使集熱板與正午太陽光線垂直。