中学理科中学3年生地学

太陽と星の動き|日周運動・年周運動をやさしく図解【中3理科】

中3理科の「太陽と星の動き」を図でやさしく。地球の自転による日周運動(1時間に15度・東から西)、太陽や星の見かけの動き、北の空の星が北極星を中心に回るしくみ、地球の公転による年周運動(1か月に30度・季節の星座)まで、図と例題で整理できます。

このページのゴール

地球の自転による日周運動(1時間15度)と、公転による年周運動(1か月30度・季節の星座)を理解し、太陽や星の見かけの動きを説明できるようになる。

「星も太陽も東から西へ動くのは、ほんとうに星が動いているの?」——いいえ、動いているのは地球のほうです。地球が自転・公転しているために、太陽や星が動いて見えます。中3理科の天体は「日周運動」と「年周運動」の2つがこんがらがりがちですが、自転=1日のうごき/公転=1年のうごきと分ければ、スッキリ整理できます。

日周運動——地球の自転による1日の動き

太陽や星が、1日のうちに東からのぼって西へしずむように見える動きを日周運動といいます。原因は、地球が1日に1回、西から東へ自転しているからです。

西南中(最も高い)1時間に15°観測者

太陽は東からのぼり、南の空で最も高くなり(南中)、西へしずみます。1日(24時間)で空を約 360360 度動くので、1時間あたり 360÷24=15360 \div 24 = 15。星も同じように、東から西へ1時間に15度動いて見えます。「動いているのは地球(自転)」が、すべての出発点です。

理解チェック①

方角ごとの星の動き・北極星

星の動きは、見る方角によってちがって見えます。とくに北の空が特徴的です。

コツ

  • 東の空…右上がりにのぼる。
  • 南の空…東から西へ、弧をえがいて動く。
  • 西の空…右下がりにしずむ。
  • 北の空北極星を中心に、反時計回りに回る(北極星はほとんど動かない)。

北の空の星が北極星を中心に回って見えるのは、地球の地軸(自転の軸)の延長の先に北極星があるからです。コマの軸の先が動かないのと同じで、北極星はほぼ動かず、まわりの星がその周りを回って見えます。

セナちゃんのアイコン
セナ

なんで北極星だけ動かないの? ほかの星は動くのに。

ホクト先生のアイコン
ホクト先生

地球は「地軸」を中心にコマみたいに自転しているよね。その地軸をずーっとのばした先に、たまたま北極星があるんだ。コマの軸の先っぽが動かないのと同じで、軸の方向にある北極星はほとんど動かない。だから北の空の星は、北極星を中心に反時計回りにぐるっと回って見えるんだよ。北極星は方角(北)を知る目印にもなるんだ。

理解チェック②

年周運動——地球の公転による1年の動き

同じ時刻に空を見ると、見える星座が季節とともに少しずつ変わっていきます。この動きを年周運動といい、原因は地球が1年に1回、太陽のまわりを公転しているからです。

真夜中に見える星座が季節で変わる太陽公転(反時計回り)オリオン座しし座さそり座みずがめ座

地球が公転して位置が変わると、**真夜中に見える星座(太陽と反対側の星座)**が変わります。同じ時刻に見える星座は、1か月に約 3030360÷12360 \div 12)、東から西へずれていきます。だから冬にはオリオン座、夏にはさそり座、と季節の星座があるのです。

理解チェック③

季節の星座が変わる理由

季節で見える星座が変わるのは、地球が太陽のまわりを公転して、夜の側(太陽と反対側)に見える星座が入れかわるからです。

?どうして?

真夜中に見えるのは、太陽と反対側にある星座です。地球が公転で位置を変えると、太陽と反対側の方向が変わるので、見える星座も変わります。だから「冬の星座」「夏の星座」があります。

逆に、太陽と同じ方向にある星座は、昼間に空をいっしょに動いていて、まぶしくて見えません。半年後には地球が反対側にくるので、いまは見えない星座が真夜中に見えるようになります。日周運動(自転・1日)と年周運動(公転・1年)を分けて考えるのが、つまずかないコツです。

理解チェック④

よくある間違い

よくある間違い

まちがい

日周運動と年周運動を混同し、1か月の星のずれを「15度」、1時間の動きを「30度」としてしまう

正しい

日周運動(自転・1日)=1時間に15度/年周運動(公転・1年)=1か月に30度

もう1つは、星が「自分で動いている」と考えること。動いて見えるのは、地球が自転・公転しているための見かけの動きです。北の空の星が回る中心は北極星で、回る向きは反時計回り、という点もよく問われます。

やってみよう(練習問題)

✏️ やってみよう①(基本:動きの角度)

次の角度を答えましょう。

  1. 日周運動で、星が1時間に動く角度。
  2. 年周運動で、同じ時刻の星座が1か月にずれる角度。
答えと解説を見る
  1. 360÷24=15360 \div 24 = 1515度(自転・1日)。
  2. 360÷12=30360 \div 12 = 3030度(公転・1年)。

✏️ やってみよう②(標準:太陽と北の空)

次の問いに答えましょう。

  1. 太陽が南の空で最も高くなることを何という?
  2. 北の空の星は、何を中心にどちら回りに動いて見える?
答えと解説を見る
  1. 南中
  2. 北極星を中心に、反時計回り。北極星自身はほとんど動きません。

✏️ やってみよう③(応用:星座の移動)

ある日の午後8時に、東の空にある星座が見えました。

  1. 同じ日の午後10時には、この星座はどちらへ動いている?(日周運動)
  2. 2か月後の午後8時には、この星座は約何度、どちらへずれている?(年周運動)
答えと解説を見る
  1. 2時間で 15×2=3015 \times 2 = 30 度、西へ動いている(日周運動)。
  2. 2か月で 30×2=6030 \times 2 = 60 度、西へずれている(年周運動)。同じ時刻でも、月日がたつと星座は西へ移動します。

おうちの方へ

天体の単元は、日周運動(自転・1日)と年周運動(公転・1年)の混同が最大のつまずきです。「自転=1時間に15度/公転=1か月に30度」と、原因(自転か公転か)とセットで覚えさせてください。どちらも「動いているのは地球で、星は見かけ上動いている」という1つの考えから出ています。北の空の星が北極星を中心に反時計回りに回るのは、地軸の延長上に北極星があるから——コマの軸の例えが効果的です。季節の星座は「真夜中に見えるのは太陽と反対側の星座」と図でとらえると、丸暗記でなくなります。実際に夜空で北極星やオリオン座を一緒に探すと、知識が体験とつながって定着します。月の満ち欠けと同じ「位置関係で見え方が決まる」考え方です。

動いているのは地球。自転が1日の日周運動(1時間15度)、公転が1年の年周運動(1か月30度)。北の星は北極星を中心に反時計回り。——この整理で、太陽も星も、その動きをまるごと説明できます。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • 日周運動=地球の自転(西→東に1日1回)による、太陽や星の見かけの動き。東から西へ、1時間に15度動く。
  • 太陽は東からのぼり、南の空で最も高くなり(南中)、西へしずむ。
  • 北の空の星は、北極星を中心に反時計回りに回って見える。
  • 年周運動=地球の公転(1年1回)による動き。同じ時刻の星座が1か月に約30度、東から西へずれる。
  • 季節ごとに見える星座が変わる(冬はオリオン座など)。

よくある質問

日周運動とは何ですか?

日周運動とは、地球の自転によって、太陽や星が1日で東から西へ動いて見える見かけの動きのことです。1日(24時間)で約360度動くので、1時間あたり15度動いて見えます。太陽は東からのぼり、南の空で最も高くなり(これを南中といいます)、西へしずみます。

年周運動とは何ですか?

年周運動とは、地球が太陽のまわりを1年に1回公転することで、同じ時刻に見える星座が少しずつ移動して見える動きのことです。1年(12か月)で360度なので、1か月に約30度、東から西へずれます。季節ごとに見える星座が変わるのはこのためです。

なぜ北極星はほとんど動かないのですか?

地球の自転の軸(地軸)をのばした先に、ちょうど北極星があるからです。コマの軸の先が動かないのと同じで、軸の方向にある北極星はほぼ動かず、北の空の星は北極星を中心に反時計回りに回って見えます。北極星は北の方角を知る目印にもなります。

日周運動の15度と年周運動の30度は、どう覚え分ければいいですか?

「自転=1日の動き=1時間に15度」「公転=1年の動き=1か月に30度」と、原因とセットで覚えるのがコツです。15度は360度÷24時間、30度は360度÷12か月から出てくる数字です。どちらも動いているのは地球で、太陽や星は見かけ上動いているだけ、という点は共通です。

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