2019-2020年高中地理地球的运动恒星日和太阳日教案湘教版必修1

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1、2019-2020年高中地理地球的运动恒星日和太阳日教案湘教版必修1　　度量时间必须选取一个单位，根据不同的参考点，我们选取的单位大小不同。在时间上有以恒星日为单位的，是以不动的恒星为参考点，常用于科学工作；有以太阳日为单位的，是以太阳为参考点，常用于人民生活。恒星日与太阳日的定义在课本上已有分析和比较。这里，我们再从天球的角度深入分析几种时间标准和它们的关系，从而加深对课本内容的理解。　　太阳视圆面中心定为真太阳，每天旋转一周，真太阳随天球旋转，有时从上面（靠近南点）过天子午圈叫上中天，有时从下面（靠近北点）过天子午圈叫下中天。真太阳连续两次下中天的时间间隔为一个真

2、太阳日，把真太阳日分成24个真太阳小时，每一个真太阳小时又分为60真太阳分，每一个真太阳分又可分为60真太阳秒，其所得时间是真太阳时。真太阳时虽然是以人们见到的太阳为参考点，而且太阳上中天时正好12时，也与生活比较适应，但它最大的缺点是真太阳时的时间单位不均匀，一是因为太阳在黄道上运行，由于公转每天约走59′，而天球是绕天轴旋转，黄道和天赤道之间有23°26′的黄赤交角，因此黄道上等间距的运动投影到赤道上就变得不等间距了。另外，太阳在黄道上的运动是地球公转运动的反映，地球以椭圆轨道绕日公转的运动速度本身是不均匀的（见地球的公转），所以太阳在黄道上运动也是有时快有时慢。

3、我们所采用的时间间隔应该是均匀的，这就与真太阳的实际情况不符，因此我们不采用真太阳时。那么我们生活中采用的时间是什么太阳时呢?　　我们设想一个太阳，它沿赤道运动而不在黄道上，但它运动的速度与真太阳在黄道上运动的平均速度相同，这样一个假想的太阳，我们叫“平太阳”。平太阳连续两次下中天的时间间隔为一“平太阳日”，同样地一个平太阳日有24个平太阳小时，一个平太阳小时有60平太阳分，一个平太阳分有60平太阳秒。平太阳下中天时为。时，这样一种时间系统是平时系统。我们生活用的是平时系统，课本上所用时、分、秒数也是平时，太阳日即为平太阳日。　　但是，因为平太阳是个假想的点，无法进行

4、观测。因此，我们仍要观测真太阳时，然后利用两种时间的差值换算成平太阳时。我们定义真太阳时和平太阳时的差叫时差。每一天的时差可以从当年的普及天文年历或天文年历上查到，一年中时差最大时可达十16.4分，例如2月12日在东经120°经线上某地观测太阳，当太阳影子刚好指向南北时（即太阳上中天），真太阳时应为中午12时。这一天的时差为—14.3分，则这时当地的平太阳时为12时一（—14.3分）＝12时14分18秒，由于刚好是东经120°，因此这就是东八区的区时，如果经度不是某时区的中央子午线，还要用经度差等于时间差作进一步的换算。　　真太阳时的观测也是不精确的，因为真太阳是一个

5、圆面又十分明亮，找它的中心点很不容易。在科学工作中，我们便采用恒星时时间系统，它是采用不动的恒星为参考点。天空中恒星很多，恒星本身也有不同程度的运动，用哪一个点最准确呢?我们常采用春分点作为标准（春分点是黄道与天赤道交点之一。春分日，真太阳位于春分点，前面已说明）。春分点两次上中天的时间间隔叫做一恒星日。这与课本上的说法也是一致的。同样，1恒星日分24恒星小时，1恒星小时分成60恒星分，1恒星分成60恒星秒，当然，恒星时也同太阳时一样随地理经度不同而不同。　　平太阳日与恒星日两种时间单位间隔是不一样长的，但为什么平太阳日比恒星日多3分56分钟呢?课本上画出了实际的情况

6、，并用小字作了说明，其中恒星由于十分遥远，射来的是平行光，因此地球从E1，点移动到E2点，子午圈E1P所对的是同一恒星。我们也可以从天球的运动阐述这个问题，平太阳在天赤道上自东向西作一天一周的旋转运动，设这时太阳运动到春分点，而春分点刚好在天子午圈上上中天，那么，天球旋转一周，春分点又回到子午圈上中天时是过了一恒星日，相当于课本上E2P又指向恒星。但平太阳还在天赤道作一年为一周的自西向东公转运动，大约每日走59′。这样，当天球旋转一周又回到原位置后，太阳已离开春分点到向东约59′的位置。也就是说平太阳还没有回到上中天位置，还没到一平太阳日（以下简称太阳日），需要天球继

7、续旋转约59′，与天子午圈重合才是一太阳日，也就是24平太阳小时。可见，太阳日比恒星日长。以太阳日为单位来度量恒星日，则1恒星日为23平太阳小时，56平太阳分，4.091平太阳秒，或者说23时56分4秒。如果用恒星时单位来度量，则一恒星日是24恒星时，一太阳日是24恒星时3恒星分56.555恒星秒。上面的分析请见下图。太阳日比恒星日长　　课本上所讲地球在一个太阳自转360°59′，这也是把参照系建立在恒星中间而言的。地球相对于恒星自转一周为360°。如果以太阳为参照系，地球相对太阳从子午圈位置再次回到子午圈位置，我们仍可以说旋转了360°。平时我们习