太阳日和恒星日的区分和计算

太阳日和恒星日的区分和计算

湖南省衡东二中陈小莲

湘教版高中地理（必修一）“地球的运动”一节中，安排了计算太阳日和恒星日的“活动”。恒星日和太阳日的内容复杂、抽象，超出学生的感性认识和经验的范围，学生很难理解。在教这一内容时，我是作了如下的处理：

1、让学生理解太阳日和恒星日的概念。

湘教版教材介绍太阳日是指以太阳为参照物，地球自转一周；恒星日是以恒星为参照物，地球自转一周。我认为用人教版老教材的介绍更好理解，太阳日是太阳连续两次经过上中天时间间隔；恒星日是天空中某一恒星连续两次经过上中天的时间间隔。简单解释上中天的意思，即天体位于观测者的头顶时。

2、让学生明白地球与太阳、恒星的距离远近。

日地的平均距离是1.5亿千米，而离太阳最近的恒星比邻星却有4.2光年，也就是说最近的恒星与地球的距离也是日地距离的20多万倍。图中所画的恒星是距离地球非常遥远的。

3、让学生体会太阳日和恒星日的产生过程。

由三个同学来演示。同学一代表地球站最前面，同学二代表太阳站第一排，同学三代表恒星站最后一排，三人同在一直线上，同学一（地球）面向同学二（太阳）和同学三（恒星），视为第一次上中天，老师指导同学一（地球）自转的同时进行公转，自转3600时停，老师强调恒星的遥远，同学三（恒星）其实应该在更远的地方，地球在这一过程中公转的移动距离相对于遥远的恒星来说几乎是没动的，所以书本上三颗恒星是同一恒星。这时同学一（地球）再次面向同学三（恒星），视为恒星第二次上中天，为一个恒星日。

（老师在黑板上画一恒星日示意图，图一）

而此时同学一（地球）并没有面向同学二（太阳），同学一（地球）继续进行自转和公转运动一点，才面向同学二（太阳），视为太阳第二次上中天，为一个太阳日。（老师在黑板上画一恒星日示意图，图二）

通过这一演示过程，让学生真切地理解恒星日和太阳日的区别。

4、设问：一个太阳日要比一个恒星日长，地球自转的角度要多些，那会多多少呢？同学们能算得出的。

（学生一脸茫然，怎么算呢）老师画出地球公转图，作出地球公转一天的角。（部分同学会发现有点门路），地球公转一天的角度大约是10，365天公转3600，计算结果为59＇。地球公转一天的角度跟地球的自转角度有什么关系呢？（有同学指出地球公转一天的角度1等于一个太阳日地球自转多转的角度2，是内错角。可知，一个太阳日地球自转了365059＇）。（同学们恍然大悟）

5、算一算，一个太阳日是24小

时，那一个恒星日是多少小时

呢？

同学们列式计算： 3600/360059＇×24＝360×60/（360×60＋59）×24＝23时56分4秒56 ，答案非常精确！ １ 2 1

6、总结恒星日和太阳日。

一个恒星日，地球自转3600，周期是23时56分4秒，是地球真正的自转周期，用于科学研究计时。一个太阳日，地球自转360059＇，周期是24小时，用于日常生活、生产计时。

7、时间允许的话，还可以做些恒星日和太阳日的题型变式。可以让同学们边演示边得出结果，进一步形成空间想象能力。

（1）、若地球只自转不公转，则恒星日＝太阳日；

（2）、若地球的自转和公转方向都是自东向西，则太阳日〉恒星日；

（3）、若地球公转方向不变，而自转方向向西，则恒星日〉太阳日；

（4）、若地球自转方向不变，而公转方向向西，则恒星日〉太阳日。

得出结论：地球自转和公转方向相同的话，恒星日〈太阳日；地球自转和公转方向不同时，恒星日〉太阳日。