太陽視運(yùn)動(dòng)模擬演示

　　摘 要： 本文采用的是實(shí)踐與理論相結(jié)合的方法，目的在于解決學(xué)生對于太陽視運(yùn)動(dòng)理解方面的難題，教學(xué)實(shí)踐證明，本文提供的教學(xué)方法可被學(xué)生理解、應(yīng)用，是簡單可行、利于操作的實(shí)踐教學(xué)。
　　關(guān)鍵詞： 太陽視運(yùn)動(dòng) 太陽方位 模擬演示
　　太陽視運(yùn)動(dòng)，是由于地球的自轉(zhuǎn)，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(rèn)為是太陽繞地球的運(yùn)動(dòng)。這是我們的一種錯(cuò)覺，太陽視運(yùn)動(dòng)其實(shí)是地球自西向東繞地軸自轉(zhuǎn)，太陽在地球上做自東向西的周日視運(yùn)動(dòng)，或者理解為太陽對于地球自轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動(dòng)。
　　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(yùn)動(dòng)圖來進(jìn)行講解，學(xué)生容易記住，可是不容易理解，最好能讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際的動(dòng)作模擬加深理解，自己也能推出結(jié)論，能夠隨時(shí)鞏固、復(fù)習(xí)。
　　太陽視運(yùn)動(dòng)，是太陽對于地球自轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動(dòng)，就可推出太陽對于地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度即為15°/h，一個(gè)太陽日內(nèi)太陽環(huán)繞地球一周。位于地球晝半球一側(cè)才能看見太陽，每一條緯線上位于晝弧的時(shí)間內(nèi)才能看見日出到日落。
　　以40°N地區(qū)為例，二分日，太陽直射赤道，晝長為12小時(shí)，地方時(shí)6時(shí)日出，18時(shí)日落，正午12時(shí)位于正南，上午、下午時(shí)長各為6個(gè)小時(shí)，太陽運(yùn)動(dòng)幅度皆為90°，則可推出日出方位為正東，日落方位為正西?？蓜?dòng)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(shí)刻，然后斜向上移動(dòng)至正南方位，漸漸向上表示太陽升高，指向正南時(shí)手臂抬至最高，此時(shí)刻代表正午（正午太陽高度可計(jì)算，非直射地不可指向頭頂），最后斜向下移動(dòng)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(shí)，日出時(shí)間早于地方時(shí)6時(shí)，日落時(shí)間晚于地方時(shí)18時(shí)。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(dòng)作模擬為：面南，雙臂保持平伸，然后雙臂向后擴(kuò)展，代表晝長長于12個(gè)小時(shí)，再重復(fù)日出到日落。晝長越長則手臂向后擴(kuò)展幅度越大，6時(shí)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(shí)太陽方位位于正西。
　　冬半年，晝長小于夜長，晝長短于12個(gè)小時(shí)，日出時(shí)間晚于地方時(shí)6時(shí)，日落時(shí)間早于地方時(shí)18時(shí)，日出東南，日落西南?？蓜?dòng)作模擬為：面南，雙臂保持平伸，然后雙臂向前移動(dòng)，代表晝長短于12個(gè)小時(shí)，再重復(fù)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(xiàn)極晝地區(qū)（極點(diǎn)除外）為例：晝長為24個(gè)小時(shí)，日出正北，日落正北。動(dòng)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(gè)小時(shí)，可重復(fù)日出到日落。
　　以北半球出現(xiàn)極夜最低緯度地區(qū)為例：晝長為0個(gè)小時(shí)，日出日落時(shí)刻同為地方時(shí)12時(shí)，太陽剛好位于地平線。動(dòng)作模擬為：正午時(shí)刻，雙臂重合水平指向正南。
　　以北極點(diǎn)為例：極點(diǎn)地區(qū)一天內(nèi)太陽高度角大小不變，二分日時(shí)，太陽高度角為0°，可動(dòng)作模擬為：面南，左臂平伸，靜止不動(dòng)，身體按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周，代表太陽不升不落。發(fā)生極晝時(shí)，太陽高度角大于0°，可動(dòng)作模擬為：左臂斜向上（角度大小取決于極點(diǎn)當(dāng)日太陽高度角），身體按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周即可。
　　南半球和赤道地區(qū)亦同理可推出結(jié)論。
　　基本規(guī)律總結(jié)如下：
　　1.從理論上講，二分日時(shí)，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升起，正西落下（極點(diǎn)除外）。
　　2.北半球夏半年，太陽直射點(diǎn)位于北半球，全球各地（極點(diǎn)和出現(xiàn)極晝、極夜地區(qū)除外）東北升起，西北落下，北半球出現(xiàn)極晝地區(qū)（極點(diǎn)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(diǎn)和出現(xiàn)極晝、極夜地區(qū)除外）。
　　3.北半球冬半年，太陽直射點(diǎn)位于南半球，全球各地（極點(diǎn)和出現(xiàn)極晝、極夜地區(qū)除外）東南升起，西南落下；南半球出現(xiàn)極晝地區(qū)（極點(diǎn)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(diǎn)和出現(xiàn)極晝、極夜地區(qū)除外）。
　　4.南北極點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)軌跡總是與極點(diǎn)的地平圈平行。
　　例題：我國科學(xué)家從a地出發(fā)到b、c、d三地考察（圖中標(biāo)注的是經(jīng)緯度位置和抵達(dá)時(shí)的北京時(shí)間）。讀下圖回答1～2題。
　　1.科學(xué)家抵達(dá)下列各地時(shí)，符合實(shí)際的現(xiàn)象是（ ）
　　A.b地太陽已經(jīng)升起 B.c地為正午
　　C.d地太陽位于地平線以下 D.d地當(dāng)?shù)厝掌跒?9日
　　2.在d地觀察太陽，觀察時(shí)間（當(dāng)?shù)貢r(shí)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(shí)的換算，當(dāng)?shù)竭_(dá)b地時(shí)，北京時(shí)間為11月29日6時(shí)，b地地方時(shí)為11月29日4時(shí)56分，b地位于北半球，此時(shí)應(yīng)屬冬半年，尚未日出，選項(xiàng)A錯(cuò)；當(dāng)?shù)竭_(dá)c地時(shí)，北京時(shí)間為12月6日9時(shí)，c地地方時(shí)為12月6日11時(shí)4分，選項(xiàng)B錯(cuò)；當(dāng)?shù)竭_(dá)d地時(shí)，北京時(shí)間為12月18日12時(shí)，d地地方時(shí)為12月18日0時(shí)4分，此時(shí)應(yīng)為黑夜，未日出，選項(xiàng)C為正確答案。
　　第2題與圖中所示時(shí)間無關(guān)，選項(xiàng)中標(biāo)示時(shí)間為觀測太陽方位的地方時(shí)，南回歸線與南極圈之間地區(qū)，6時(shí)若日出太陽方位應(yīng)位于正東，12時(shí)位于正北，18時(shí)未日落應(yīng)位于正西，地方時(shí)3時(shí)，若日出太陽方位位于東南；地方時(shí)8時(shí)太陽方位應(yīng)位于東北；地方時(shí)15時(shí)太陽方位應(yīng)位于西北；19時(shí)若未日落太陽方位應(yīng)位于西南，選項(xiàng)C為正確答