中学科学科节目

1、新高中科学选修节目天与地教师参考资料节目对象：科目物理科班级中四至中六节目长度:十五分钟学习重点：1. 天球作为模型描述天体在天空的视运动2. 描述在不同地理纬度所观察到的天体的运动3. 描述天球上太阳的周年运动4. 描述季节的成因内容简介本节目分成六个局部：1. 东西南北太阳每天会于差不多同一方向升起及落下。于日出和日落之间，太阳会以一条弧线横过 天空。于北半球大局部地方观看，当太阳离水平线最高时，正是在日出和日落之间，地 影最短，面对太阳的方向定为南方，相反方向就定为北。南北方向固定之后，以垂直南 北方向来订定东西方向。一年内，有两次太阳日出日落会于正东和正西方向，在其他日 子，日出日落的

2、方向会偏向左边或右边。2. 天球古时的观星者认为，天空上的日月星辰好似随意地分布于一个大球体里面，叫做天球几千年来，他们都相信地球是位于整个宇宙的中心。于晚间观察，天空上大局部的星都会像太阳月亮一样，东升西落。整个天球会慢慢地旋转，转一圈约24小时。对于地面的观察者，天球有一半于地平线之下，由于天球的转动，东面就会不停地升起新的星星， 旧的就于西边落下。事实上天体并不是环绕地球转，而是地球本身从西向东转。天球其 实是一个用来描述不同天体在天空中位置和视运动的模型。天球的中心和地球的中心重 迭，所有天体都假设于天球上。天球模型能够有效地描述我们见到的星空，但是它并不 是一个正确描述宇宙的模型，例

3、如，我们不可以从天球模型知道各个天体和地球中心不 同的距离。地球的自转方向是由西向东转动，如果于北极上空向地面观察，地球是以逆 时针方向转动的。所以，于地球上观察，天球和天球上的天体都是从东向西慢慢转动的。 将地球的自转轴伸延，会和天球相交于南北两点，这两点分别叫做北天极和南天极。由 于地球的自转轴和天球的自转轴重迭，天球上的天体看起来好似围绕着天极转动，而天 赤道亦是地球赤道于天球上的投影，将天球划分为两半。3.天球的周日运动于天球模型中，假设地球是静止的，而天球连同球面上的天体，包括太阳、月球、所有行 星和恒星，每天都环绕地球转一圈，这个运动称为天球的周日运动。于地球上观察，任何 时间都只

4、可以看半个天球，另一半就被地球遮掩。由于恒星看上来似是围绕天极转动，而 地球不同纬度的地平面与极轴形成的夹角各有不同，所以在地球上的地理纬度决定了可以看见的星空。4.太阳的周年运动从地球上观察，太阳每年于天球运行一圈。太阳在天球上的视运动称为周年运动，而太阳于天球上的移动路径就称为黄道。假设地球的自转轴是垂直于地球环绕太阳的公转 轨道，那么黄道会和天赤道重迭。但事实上，地球的自转轴是倾斜于轨道平面的，倾斜角度大约是23.5。度，所以黄道相对于天赤道都有23.5。的倾斜。黄道与天赤道相交的两点称为春分点和秋分点。太阳会于每一年 3月20或21日经过春分点，之后太阳会向北 移动，于6月21或22日

5、到达天球最北点，大致是天赤道以北 23.5。度，这点称为夏 至点。其后太阳向南移，于9月22或23日经过天赤道另一点，这一点就是秋分点。接 着太阳继续向南移，于12月21或22日到达最南点，大致是天赤道以南 23.5。度，这 点称为冬至点。其后太阳掉头向北移，重返春分点，从而开始另一个循环。5. 季节利用天球模型，可以了解四季的更替。于夏至日，太阳位于天赤道以北的位置。在北半 球观察，日出日落于最偏北的位置，太阳横过天空的轨迹亦最长，所以夏至日是白昼最 长的一天，而正午太阳于天空的位置亦是最高，同时亦是地面接受最大量阳光的一天。冬至日，太阳位于天赤道以南。于北半球观察，日出日落于最偏南的位置，

6、太阳横过天 空的轨迹亦最短，所以冬至日是白昼最短的一天，同时亦是地面接受最小量阳光的一天。 于春分和秋分两天，太阳于正东方升起，沿天赤道运行，于正西方落下，这两日昼夜长 度相等。南北半球接受相同分量的阳光，昼夜长度都一样。6. 太阳高度由于夏天时太阳于天空的弧线比冬天时长一些， 所以夏天时正午太阳的位置比冬天时高， 太阳光就自然比拟直射地面。当太阳接近地平线，不单只太阳所产生的地影会长一些， 照明的面积都会大一些，这就令到太阳的热力比拟分散。冬天正午时太阳于天空比拟低 的位置，对地面加热效果会弱一些；而夏天正午太阳几乎处于头顶，这就很有效地对地 面加热。就是日长夜短和太阳高度这两个原因，就令夏天热而冬天冷。使用建议甲.教师宜一次过播映本节目全部内容。乙.教师宜在播映前加插五至十分钟准备活动，然后播映节目。节目播映完毕，再用十至十五分钟与学生讨论，以稳固知识。教师可参考以下建议活动，酌情选用。建议活动以下活动，仅供教师参考。教师可因应学生的学习能力、课堂的学习环境和教学时间酌情选 用