「太陽や星の日周運動」分野の、重要問題の研究と解説、そして重要事項のまとめをします。
例題１：左の図は、太陽の1日の動きを透明半球上に記録した図である。
（１）北を示しているのはA～Dのうちどれか。
（２）太陽の位置Pを記録するとき、フェルトペンの先端の影をどの位置に一致させるか。
（３）太陽の動く向きは、ア、イのどちらか。
（４）点Ｑ、Ｒはそれぞれ何を表わしているか。
（５）太陽の南中高度を、記号を使って表わせ。
（６）太陽や星が１日に１周地球の周りをまわる見かけの動きを何というか。
（７）（６）の動きは、地球の何という運動によって起こるか。
（８）（重要）太陽の通り道にそって、８時に太陽の位置をうった点と、９時にうった点の間隔を測ったら２.５ｃｍだった。８時にうった点と日の出の位置との間隔が５.５ｃｍであったとすると、日の出の時刻は何時何分か。
研究１
太陽の日周運動の問題を解くとき、あらかじめ知っておかないといけないことがいくつかあります。
１、方位が見つかりますか。
２、地平線はどこですか。
３、自分はどこにいるのでしょう。
４、太陽の動く向きがわかりますか。
５、南中高度を見つけられますか。
１、方位・・・太陽が最も高い位置にくることを「南中する」といいます。「南」の「中心」にくるわけですから、その方向が南です。
つまり、まず真っ先に南を見つけます。
その反対が北です。
地図では北が上、右が東、左が西ですね。これは、北を向いたとき右手が東、左手が西ということです。
南が見つかったら反対の北を見つけ、北を向いたときの右手側、つまり図では手前が東、その反対が西です。
２、自分の足もとに広がっている平面が地平線。
３、天球の中心が観測者の位置です。
４、太陽の動く向きは、東から昇り、南を通り、西へ沈む、です。
５、南中したときの太陽と。観測者と、地平線の作る角度が南中高度です。
解答１
（１）南がＡだから北はＢ
（２）点Ｏ
（３）Ｃが東、Ｄが西で、東から昇り西に沈むからイ
（４）点Ｑが日の出の位置、点Ｒが日の入りの位置
（５）∠ＰＯＡ
（６）日周運動
（７）自転
（８）1時間分の間隔が２.５ｃｍです。５.５÷２.５＝２.２時間。８時より２.２時間前が日の出の時刻です。
整数部分の２は２時間です。
０.２時間が何分かを解決します。０.２時間＝０.２×時間＝０.２×1時間＝０.２×６０分＝１２分。このように、小数、分数のときは６０をかけたら求められます。
８時より２時間１２分前だから、５時４８分
例題２：左の図は、ある日の午後８時に北の空を観察したときのスケッチである。時間の経過とともに、星Ｐや星Ｒの位置は変わったが、点Ｑの位置は変わらなかった。
（１）星Ｑの名前をいえ。
（２）星Ｑの位置が変わらないのはなぜか。
（３）（重要）星Ｑの高度は何と等しくなるか。
（４）３時間後に、カシオペヤ座と北斗七星は、どの位置にあり、どのように見えるか、図に書き込め。
（５）時間がたつとカシオペヤ座や北斗七星の位置が変わる理由を述べよ。
研究２
１、地球が「西から東へ」向かって自転しているので、星の見かけの動きはその逆の「東から西」の向きです。
太陽やオリオン座のような南にある星は、「東から昇って南を通り西に沈む」運動をします。
また、北の空の星は、北極星を中心に「時計の反対まわり」の運動をします。
星の回転する角度を考えてみましょう。
星は、１日２４時間で１周３６０度回転します。
３６０÷２４＝１５度
星が１時間に動く角度は１５度です。
２、北極星の高度は、その地点の緯度と等しくなります。
北極星は、天の北極、つまり地軸の延長上にあります。
だから、左の図で×印をつけた角度は平行線の同位角で等しいといってよい。
北極星の高度＝９０度－×度
緯度＝９０度－×度
ともに９０度から×印の角度を引いた値になるから、
北極星の高度＝その地点の緯度
解答２
（１）北極星
（２）地球の地軸の延長線上にあるから
（３）北極星の高度＝その地点の緯度
（４）時計の反対まわりに、１５度×３時間＝４５度回転する
（５）地球が自転しているから
この章で覚えることのまとめ
星の分類
恒星・・・みずから光り輝く天体（例：太陽）
惑星・・・恒星の周りをまわっている天体（例：地球）
衛星・・・惑星の周りをまわっている天体（例：月）
小惑星・・・火星と木星の間にある小天体
すい星・・・太陽に近づくと尾をひく（例：ハレーすい星）
太陽
気体（ガス）のかたまり
地球からの距離は１億５０００万ｋｍ
直径は地球の１０９倍
表面温度は６０００度
表面にコロナ・プロミネンス
黒点・・・温度が低い（４０００度）ので黒く見える
自転している（２７～３０日周期）
太陽と地球の間に月がきて１直線になるとき、日食が起こる
星の日周運動
天球・・・夜空を見上げると星がそこにあるように見える見かけの球
自転・・・地球が地軸を中心に西から東へ1日に1回転すること
太陽の日周運動・・・地球の自転によって起こる、太陽が1日に1回転する見かけの動き
南中高度・・・天体が真南にきたときの地平線からの角度
星の日周運動・・・地球の自転によって起こる、星が1日に1回転する見かけの動き
星の動く向き・・・北の空の星は北極星を中心に反時計回り、南の空の星は東から昇り南を通り西へ沈む
星の動く角度・・・1日24時間で1周３６０度だから、３６０÷２４＝１５、1時間の回転角は15度
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例題１：左の図は、太陽の1日の動きを透明半球上に記録した図である。
（１）北を示しているのはA～Dのうちどれか。（２）太陽の位置Pを記録するとき、フェルトペンの先端の影をどの位置に一致させるか。
（３）太陽の動く向きは、ア、イのどちらか。
（４）点Ｑ、Ｒはそれぞれ何を表わしているか。
（５）太陽の南中高度を、記号を使って表わせ。
（６）太陽や星が１日に１周地球の周りをまわる見かけの動きを何というか。
（７）（６）の動きは、地球の何という運動によって起こるか。
（８）（重要）太陽の通り道にそって、８時に太陽の位置をうった点と、９時にうった点の間隔を測ったら２.５ｃｍだった。８時にうった点と日の出の位置との間隔が５.５ｃｍであったとすると、日の出の時刻は何時何分か。
研究１
太陽の日周運動の問題を解くとき、あらかじめ知っておかないといけないことがいくつかあります。
１、方位が見つかりますか。
２、地平線はどこですか。
３、自分はどこにいるのでしょう。
４、太陽の動く向きがわかりますか。
５、南中高度を見つけられますか。
１、方位・・・太陽が最も高い位置にくることを「南中する」といいます。「南」の「中心」にくるわけですから、その方向が南です。
つまり、まず真っ先に南を見つけます。
その反対が北です。
地図では北が上、右が東、左が西ですね。これは、北を向いたとき右手が東、左手が西ということです。
南が見つかったら反対の北を見つけ、北を向いたときの右手側、つまり図では手前が東、その反対が西です。
２、自分の足もとに広がっている平面が地平線。
３、天球の中心が観測者の位置です。
４、太陽の動く向きは、東から昇り、南を通り、西へ沈む、です。
５、南中したときの太陽と。観測者と、地平線の作る角度が南中高度です。
解答１
（１）南がＡだから北はＢ
（２）点Ｏ
（３）Ｃが東、Ｄが西で、東から昇り西に沈むからイ
（４）点Ｑが日の出の位置、点Ｒが日の入りの位置
（５）∠ＰＯＡ
（６）日周運動
（７）自転
（８）1時間分の間隔が２.５ｃｍです。５.５÷２.５＝２.２時間。８時より２.２時間前が日の出の時刻です。
整数部分の２は２時間です。
０.２時間が何分かを解決します。０.２時間＝０.２×時間＝０.２×1時間＝０.２×６０分＝１２分。このように、小数、分数のときは６０をかけたら求められます。
８時より２時間１２分前だから、５時４８分
例題２：左の図は、ある日の午後８時に北の空を観察したときのスケッチである。時間の経過とともに、星Ｐや星Ｒの位置は変わったが、点Ｑの位置は変わらなかった。
（１）星Ｑの名前をいえ。（２）星Ｑの位置が変わらないのはなぜか。
（３）（重要）星Ｑの高度は何と等しくなるか。
（４）３時間後に、カシオペヤ座と北斗七星は、どの位置にあり、どのように見えるか、図に書き込め。
（５）時間がたつとカシオペヤ座や北斗七星の位置が変わる理由を述べよ。
研究２
１、地球が「西から東へ」向かって自転しているので、星の見かけの動きはその逆の「東から西」の向きです。
太陽やオリオン座のような南にある星は、「東から昇って南を通り西に沈む」運動をします。
また、北の空の星は、北極星を中心に「時計の反対まわり」の運動をします。
星の回転する角度を考えてみましょう。
星は、１日２４時間で１周３６０度回転します。
３６０÷２４＝１５度
星が１時間に動く角度は１５度です。
２、北極星の高度は、その地点の緯度と等しくなります。
北極星は、天の北極、つまり地軸の延長上にあります。
だから、左の図で×印をつけた角度は平行線の同位角で等しいといってよい。
北極星の高度＝９０度－×度
緯度＝９０度－×度
ともに９０度から×印の角度を引いた値になるから、
北極星の高度＝その地点の緯度
解答２
（１）北極星
（２）地球の地軸の延長線上にあるから
（３）北極星の高度＝その地点の緯度
（４）時計の反対まわりに、１５度×３時間＝４５度回転する
（５）地球が自転しているから
この章で覚えることのまとめ
星の分類
恒星・・・みずから光り輝く天体（例：太陽）
惑星・・・恒星の周りをまわっている天体（例：地球）
衛星・・・惑星の周りをまわっている天体（例：月）
小惑星・・・火星と木星の間にある小天体
すい星・・・太陽に近づくと尾をひく（例：ハレーすい星）
太陽
気体（ガス）のかたまり
地球からの距離は１億５０００万ｋｍ
直径は地球の１０９倍
表面温度は６０００度
表面にコロナ・プロミネンス
黒点・・・温度が低い（４０００度）ので黒く見える
自転している（２７～３０日周期）
太陽と地球の間に月がきて１直線になるとき、日食が起こる
星の日周運動
天球・・・夜空を見上げると星がそこにあるように見える見かけの球
自転・・・地球が地軸を中心に西から東へ1日に1回転すること
太陽の日周運動・・・地球の自転によって起こる、太陽が1日に1回転する見かけの動き
南中高度・・・天体が真南にきたときの地平線からの角度
星の日周運動・・・地球の自転によって起こる、星が1日に1回転する見かけの動き
星の動く向き・・・北の空の星は北極星を中心に反時計回り、南の空の星は東から昇り南を通り西へ沈む
星の動く角度・・・1日24時間で1周３６０度だから、３６０÷２４＝１５、1時間の回転角は15度
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