太陽視運動模擬演示

　　摘 要： 本文采用的是實踐與理論相結合的方法，目的在于解決學生對于太陽視運動理解方面的難題，教學實踐證明，本文提供的教學方法可被學生理解、應用，是簡單可行、利于操作的實踐教學。
　　關鍵詞： 太陽視運動 太陽方位 模擬演示
　　太陽視運動，是由于地球的自轉，使位于地球上的人覺得太陽每天都是從東方升起，又在西方落下，從而認為是太陽繞地球的運動。這是我們的一種錯覺，太陽視運動其實是地球自西向東繞地軸自轉，太陽在地球上做自東向西的周日視運動，或者理解為太陽對于地球自轉的相對運動。
　　對于這一板塊的講解，我們一般采用的方法是利用太陽周日視運動圖來進行講解，學生容易記住，可是不容易理解，最好能讓學生結合實際的動作模擬加深理解，自己也能推出結論，能夠隨時鞏固、復習。
　　太陽視運動，是太陽對于地球自轉的相對運動，就可推出太陽對于地球自轉運動的角速度即為15°/h，一個太陽日內太陽環繞地球一周。位于地球晝半球一側才能看見太陽，每一條緯線上位于晝弧的時間內才能看見日出到日落。
　　以40°N地區為例，二分日，太陽直射赤道，晝長為12小時，地方時6時日出，18時日落，正午12時位于正南，上午、下午時長各為6個小時，太陽運動幅度皆為90°，則可推出日出方位為正東，日落方位為正西。可動作模擬為：自己面向正南，雙臂平伸，代表地平面，左、右臂分別指向正東、正西。左臂代表日出時刻，然后斜向上移動至正南方位，漸漸向上表示太陽升高，指向正南時手臂抬至最高，此時刻代表正午（正午太陽高度可計算，非直射地不可指向頭頂），最后斜向下移動至正西方位，形象表明二分日日出正東，日落正西。
　　夏半年，晝長大于夜長，晝長長于12小時，日出時間早于地方時6時，日落時間晚于地方時18時。由二分日的日出日落方位即可推出在此期間日出東北，日落西北。可動作模擬為：面南，雙臂保持平伸，然后雙臂向后擴展，代表晝長長于12個小時，再重復日出到日落。晝長越長則手臂向后擴展幅度越大，6時雖已日出，太陽高度角大于0°，太陽方位仍位于正東；同理18時太陽方位位于正西。
　　冬半年，晝長小于夜長，晝長短于12個小時，日出時間晚于地方時6時，日落時間早于地方時18時，日出東南，日落西南。可動作模擬為：面南，雙臂保持平伸，然后雙臂向前移動，代表晝長短于12個小時，再重復日出到日落。晝長越短則手臂向前收縮幅度越大。
　　以北半球出現極晝地區（極點除外）為例：晝長為24個小時，日出正北，日落正北。動作模擬為：面南，雙臂重合于正北（后背中間處），代表晝長為24個小時，可重復日出到日落。
　　以北半球出現極夜最低緯度地區為例：晝長為0個小時，日出日落時刻同為地方時12時，太陽剛好位于地平線。動作模擬為：正午時刻，雙臂重合水平指向正南。
　　以北極點為例：極點地區一天內太陽高度角大小不變，二分日時，太陽高度角為0°，可動作模擬為：面南，左臂平伸，靜止不動，身體按順時針旋轉一周，代表太陽不升不落。發生極晝時，太陽高度角大于0°，可動作模擬為：左臂斜向上（角度大小取決于極點當日太陽高度角），身體按順時針旋轉一周即可。
　　南半球和赤道地區亦同理可推出結論。
　　基本規律總結如下：
　　1.從理論上講，二分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升起，正西落下（極點除外）。
　　2.北半球夏半年，太陽直射點位于北半球，全球各地（極點和出現極晝、極夜地區除外）東北升起，西北落下，北半球出現極晝地區（極點除外）正北升起，正北落下；南北半球緯度越高，太陽升落方位越偏北（極點和出現極晝、極夜地區除外）。
　　3.北半球冬半年，太陽直射點位于南半球，全球各地（極點和出現極晝、極夜地區除外）東南升起，西南落下；南半球出現極晝地區（極點除外）正南升起，正南落下；南北半球緯度越高，太陽升落的方位越偏南（極點和出現極晝、極夜地區除外）。
　　4.南北極點，太陽高度在一天中是不變的，太陽沒有明顯的升起和落下，即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行。
　　例題：我國科學家從a地出發到b、c、d三地考察（圖中標注的是經緯度位置和抵達時的北京時間）。讀下圖回答1～2題。
　　1.科學家抵達下列各地時，符合實際的現象是（ ）
　　A.b地太陽已經升起 B.c地為正午
　　C.d地太陽位于地平線以下 D.d地當地日期為19日
　　2.在d地觀察太陽，觀察時間（當地時間）與太陽所在方向組合正確的是（ ）
　　A.3∶00東北方 B.8∶00西南方
　　C.15∶00西北方 D.19:00東南方
　　解析：第1題首先涉及地方時的換算，當到達b地時，北京時間為11月29日6時，b地地方時為11月29日4時56分，b地位于北半球，此時應屬冬半年，尚未日出，選項A錯；當到達c地時，北京時間為12月6日9時，c地地方時為12月6日11時4分，選項B錯；當到達d地時，北京時間為12月18日12時，d地地方時為12月18日0時4分，此時應為黑夜，未日出，選項C為正確答案。
　　第2題與圖中所示時間無關，選項中標示時間為觀測太陽方位的地方時，南回歸線與南極圈之間地區，6時若日出太陽方位應位于正東，12時位于正北，18時未日落應位于正西，地方時3時，若日出太陽方位位于東南；地方時8時太陽方位應位于東北；地方時15時太陽方位應位于西北；19時若未日落太陽方位應位于西南，選項C為正確答