换个角度学太阳日与恒星日

山东省高青县实验中学 郑宝田 邮编256300

恒星日和太阳日是高中地理学习中的一个难点。教材只是从其定义学习恒星日和太阳日，由于这些内容复杂、抽象，超出学生的感性认识和经验的范围，让学生感到难理解、难接受。我结合模拟实验、晨昏线和地球的自转公转学习恒星日和太阳日，学生不仅能较好的理解这二个定义，而且对地球的自转和公转也有了更新的认识。

教材中有关恒星日和太阳日的定义，可用下表概括：

恒星日是用距地球遥远的同一恒星为参照点，连续两次在同一地上中天所经历的时间。太阳日是以太阳为参照点，连续两次在同一地上中天所经历的时间。用图可简单概括为：

一、运用模拟实验，激活学生思维

通过生动、简单、直观的模拟实验，以眼前看得见的实验类比难以观测到的天体运动，使学生从实验中获得具体的感性认识，加深对恒星日、太阳日的理解。

设计如下：

桌上放一篮球，一个学生正好面对它。

设问一：要使这个学生正好再次面对篮球，需转多少度？

回答：360度。

（示范学生原地转了360度，正好重新面对篮球。）

设问二：如果在自转的同时，向前还有一段位移，在这种情况下，要使学生正好再次面对篮球，转了360度够不够？

（示范学生向前跨了一大步，自转一周。这时学生们都很明显地观察到，他没有正对篮球。我示意那学生再转一点角度，这时才正对篮球。学生们当然从示范中找到了正确答案。）

回答：转了360度不够，还要再转一些角度。

两种情况演示完毕。学生总结前者即恒星日，后者即太阳日。

二、通过地球自转与晨昏线认识太阳日

地球昼夜交替周期是地球自转和公转的结果，实质上是一个太阳日，并不是地球真正的自转周期恒星日。由地球自转图可看出随着地球自西向东转，晨昏圈由东向西移动。若自转速度加快，晨昏圈向西移动速度加快，自转周期缩短。若自转速度减慢，晨昏圈向西移动速度减慢，自转周期增长。

三、通过地球公转认识恒星日与太阳日的差别

假设地球只有公转无自转时，由地球公转图可以看出，此时地球仍然有昼夜交替现象。这时候地球昼夜交替的周期为一年，地球上的晨昏圈自西向东运动。由此可看出公转引起的晨昏圈移动方向与自转引起的晨昏圈移动方向相反。根据“若自转速度减慢，晨昏圈向西移动速度减慢，自转周期增长。”这一结论，由于地球的公转和自转引起的昼夜交替周期即太阳日比仅有地球自转时引起的昼夜交替周期即恒星日要长。太阳日比恒星日一年要长出一个恒星日，太阳日比恒星日一天要长23.934/365小时即0.0655738小时（约3.93443分钟，也就是3分钟56秒）。这就是太阳日为24小时而恒星日为23小时56分4秒的缘故。这样解释太阳日与恒星日的差别学生更容易接受。同时学生也加深了对地球自转和公转的认识。

四、如果地球自转和公转方向发生变化，太阳日和恒星日的变化

1．如果地球自转和公转方向同时发生变化，即都由东向西转。根据以上的类似推理太阳日仍长于恒星日。

2．如果地球自转和公转方向其中只有一种方向发生变化，而另一种运动方向不变，此时自转和公转引起的晨昏圈移动方向相同。相当于自转速度加快情形类似，太阳日比恒星日短约3分56秒。