中3理科「透明半球を使った南中・日の出・日の入りの計算のポイント」練習問題付

中３理科の「透明半球を使った南中・日の出・日の入り時刻の計算の仕方」についてまとめています。

南中と透明半球

日周運動は地球の自転による見かけの動き。太陽の日周運動は、一日かかって、天球上の東から西へ1周する。星と同様に地球の自転による見かけの動き。

• 南中…天体（太陽）が真南の空にくること。
• 南中高度…太陽が南中した時の高さ（角度）太陽の高度は南中したときが最大

太陽の動きの観察

1. 一定時間ごとにペン先を透明半球にあて、ペン先の影が透明半球の中心にくるようにしたときのペン先の位置が太陽の位置になります。
2. 一定時間おきに記録した太陽の位置を示す各点を、なめらかな曲線で結べば、この線は、太陽が動いた道すじを表しています。
3. 太陽の道すじを表す線を延長し、透明半球のちと交わる点を結べば、日の出、日の入りの位置あたります。

時刻の求め方のポイント

1. 太陽が動く速さは一定であるから、透明半球上の太陽の道すじにテープを合わせて、各点の位置を記録します。
2. 次に、このテープをもとにして、1時間で動いた距離を求めます。
3. 次に、時刻のわかっている求めたい点までの距離をはかります。
4. 比例計算によって、南中時刻、日の出の時刻、日の入りの時刻を求めます。

（例題）太陽が透明半球上を1時間で2cm移動したとします。4cm移動するには何時間かかりますか？と言われたらすぐに答えは計算できます。

1時間：2cm＝ｘ時間：4cm
2ｘ＝4
ｘ＝2時間

このように計算すれば南中時刻や日の出、日の入りの時刻も計算することができます。

透明半球を使った練習問題

次の図1～図3を見て各問いに答えなさい。

（1）図1で、太陽の位置を記録するとき、フェルトペンの先の影が、透明半球のどこにくるようにすればよいか。

（2）図1で、1時間ごとにつけた各点の間隔は、どうなっているか。

（3）図3で、太陽がいちばん高くなったときの時刻は何時ごろか。次のア～ウから1つ選びなさい。
　ア：10時頃　イ：12時頃　ウ：2時頃

（4）図2で、曲線を延長して透明半球のふちとぶつかる点Aは、何を示しているか。

（5）1時間ごとにつけた各点の間隔から考えて、太陽の動く速さは1日のうちで変化するか。

透明半球を使った練習問題の解答

（1）中心に重なるようにする。

（2）等しい

（3）イ

（4）日の出

（5）変化しなさい