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中3理科「四季の星座と地球の公転のテストでよく出る問題」

四季の星座と地球の公転アイキャッチ画像 中3理科
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中3理科「四季の星座と地球の公転のテストでよく出る問題」です。四季の星座と地球の公転は、中学3年生の理科で学ぶ天文分野の中でも特に興味深いテーマです。夜空に輝く星座の見え方が季節によって変わる理由を学ぶことで、地球の公転や星空の仕組みを理解することができます。この単元では、星座の動きと地球の位置関係、天球の仕組み、黄道上の星座などがテストで頻出の内容です。この記事では、四季の星座と地球の公転に関するテストによく出る問題を取り上げ、押さえておくべきポイントや解き方をわかりやすく解説します。宇宙の広がりを感じながら、しっかりテスト対策を進めましょう!

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【問題】天体の練習問題

【問1】星の動きについて調べる観察を行いました。その観察の記録を読んで、次の問いに答えなさい。

観察の記録
<手順>

  1. ある日の19時に、カメラを北の方位の空に向けて固定した。
  2. 19時からしばらくの間、カメラのシャッターを開けたままにして、星の動きを撮影した。
  3. 2で撮影した写真にうつっていた星の中から3つの星A~Cを選び、これらの動きについて、図のように書き写した。

<結果>
カメラのシャッターを開けたままにしていた間に、星Aはほとんど動いていないように見えたが、星B、Cは曲線のように動いていた。

<図>
星の観察(北の空)

(1)観察で見られた、星Aの名称を答えなさい。

(2)結果や図のように、星Aがほとんど動いて見えていないように見えたのは、星Aがどのようにあるからか。「地球」という語句を用いて、簡潔に書きなさい。

(3)次の文章の(   )に適語を入れよ。

地球は1日に約1回転、(    )の向きに回転しています。そのため、星BやCは、星Aを中心として(    )に回転するように動いて見えました。

(4)観察を行った翌日、19時から22時の星Cの位置を調べてみた。19時の星Cの位置をX、22時の星Cの位置をY、星Aの位置をOとすると、観察者から見た∠XOYの大きさの約何度であったと考えれるか答えなさい。

【問2】次の図は、東・西・南・北のいずれかの空の一定時間に星が動いた軌跡を示したものである。これについて、あとの問いに答えなさい。
星の日周運動

(1) 北と南の空を示しているものを、㋐~㋒からそれぞれ選びなさい。

(2) ㋐と㋑の空の星が動く向きを、A~Dからそれぞれ選びなさい。

(3) ㋑の空の星Xは1日中動かなかった。この星を何というか。

(4) ㋑の空で、星Yは星Xを中心として約30°動いていた。星Yの動きから、㋑の空は何時間の星の軌跡を示したものか。

(5) ㋑の空に見られる星Xが1日中動かないのはなぜか。次のア~ウから1つ選びなさい。
ア 地球が自転しているから。
イ 地球が公転しているから。
ウ 星Xが地軸の延長線上にあるから。

(6) ㋐~㋒の空のように、星が日周運動するのはなぜか。次のア~ウから 1つ選びなさい。
ア 地球が自転しているから。
イ 地球が公転しているから。
ウ 星Xが地軸の延長線上にあるから。

【問3】次の問いに答えなさい。

(1) 地球が地軸を中心に、1日に1回転していることを何というか。

(2) 地球の自転によって起こる、天体の1日の見かけの動きを何というか。

(3) 地球が太陽のまわりを1年かけて回っていることを何というか。

(4) 地球の公転によって、太陽は星座の星の間を移動しているように見える。このときの天球上の太陽の通り道を何というか。

(5) 太陽のように、自ら光り輝いている天体を何というか。

(6) 太陽の表面にある、次の➀➁をそれぞれ何というか。
➀ 温度がまわりより低いために黒く見える斑点。
➁ 太陽をとり巻く高温のガスの層。

(7) 太陽系にある、次の➀~➂の天体をそれぞれ何というか。
➀地球や木星のように、 太陽のまわりを公転している大きな天体。
➁火星と木星の間で太陽のまわりを公転している無数の小さな天体。
➂月のように、惑星のまわりを公転している天体 。

(8) 左(東)側が光って見える半月を何というか。

(9)太陽と地球の間にあるために見えない月を何というか。

【解答・解説】天体の練習問題

【問1】
(1)北極星
(2)地球の地軸のほぼ延長上にあるから。
(3)西から東、反時計回り
(4)45度

【問2】
(1) 北㋑  南㋒

西の空(㋐)では、星は南の空から西の地 平線に向かって沈む。
北の空(㋑)では、星は北極星(X)をほぼ中心として、反時計回りに移動する。
南の空(㋒)では、星は東から西へ移動する。

(2) ㋐B ㋑D

(3) 北極星

(4) 2時間

星は1日で1回転するので、1時間では、24時間=15°移動して移動して見える。よって、星Yの軌跡は、30°÷15°=2時間

(5) ウ

地球は、地軸を中心として自転しているので、地軸の延長線上にある北極星は動かない。

(6) ア

太陽や星の日周運動は、地球の自転による見かけの動きである。

【問3】
(1)(地球の) 自転
地球は、北極と南極を結ぶ軸(地軸)を中心に、1日に1回西から東へ自転している。

(2)日周運動
このため太陽や星座の星は東から西へ1日に1回転して見える。この太陽や星の1日の見かけの動きを日周運動という。

(3)(地球の)公転

(4)黄道
地球が太陽のまわりを1年に1回公転することによって、地球から見た太陽は、星座の星の位置を基準にすると、星座の間を西から東へ移動しているように見え、1年後には同じ場所に戻ってくる。この星座の中の太陽の通り道を黄道という。

(5)恒星
太陽や星座の星のように自ら光を出す天体を恒星という。太陽は、地球から表面のようすを観察できる唯一の恒星である。

(6)➀黒点 ➁コロナ
太陽は非常に高温であるため、物質はすべて気体になっている。太陽の表面には、黒点のほか、プロミネンス (紅炎) とよばれる高温で濃いガスの炎のような動きやコロナとよばれる高温で希薄なガスの層がある。

(7) ➀惑星 ➁小惑星 ➂衛星

(8)下弦の月

(9)新月

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