Question

Kr

中学理科です。
回答解説を読んでも[問4]がわからなかったので教えていただきたいです🙇‍♀️
画像1、2枚目が問題、画像3枚目が回答解説です。

3 太陽の1日の動きを調べる観察について, 次の各間に答えよ。
『京の地点X(北緯35.6°)で、ある年の夏至の日に, <観察>を行ったところ, <結果1>
のようになった。
く観察>
(1) 図1のように、 白い紙に透明半球の縁と
同じ大きさの円と、円の中心0で垂直に交
わる直線 AC と直線 BD をかいた。 かいた
円に合わせて透明半球をセロハンテープで
図1
透明半球
白い紙
B
固定した。
(2) 日当たりのよい水平な場所で, N極が黒
く塗られた方位磁針の南北に図1の直線
A
D
ACを合わせて固定した。
(3) 9時から15時までの間, 1時間ごとに,
油性ペンの先の影が円の中心0と一致する
透明半球上の位置に 印と観察した時刻を
図2
1213
14
15
10
記入した。
9
B
G
(4) 図2のように, 記録した●印を滑らかな
線で結び, その線を透明半球の縁まで延ば
して東側で円と交わる点をFとし, 西側で
A
D
F
円と交わる点をGとした。
(5) 透明半球にかいた滑らかな線に紙テープを合わせて, 1時間ごとに記録した●印と時刻を
写し取り、点Fから9時までの間,. ●印と 印の間. 15時から点Gまでの間をものさしで測
った。
く結果1>
図3のようになった。
図3
9.6cm
11.0cm
2.4cm 2.4cm2.4cm2.4cm2.4cm2.4cm
9時 10時 11時 12時 13時 14時 15時
紙テープ

次に、<観察>を行った東京の地点Xで,
秋分の日にく観察>の(1)から3)までと同様に
記録し、記録した 印を滑らかな線で結び、
その線を透明半球の縁まで延ばしたところ。
図4のようになった。
次に、秋分の日の翌日,東京の地点Xで,
く実験>を行ったところ, <結果2>のようき/
になった。
図4
1213
14
(15
10
B
19
0
A
D
ハン
く実験>
図5
(1) 黒く塗った試験管, ゴム栓, 温度計,発泡ボリスチ
レンを二つずつ用意し, 黒く塗った試験管に24℃のく
み置きの水をいっぱいに入れ, 空気が入らないように
ゴム栓と温度計を差し込み, 図5のような装置を2組
作り、装置H,装置Iとした。
(2) 12時に,図6のように, 日当たりのよい水平な場所に装置
Hを置いた。また,図7のように,装置Iを装置と地面(水
平面)でできる角を角a,発泡ボリスチレンの上端と影の先
を結んでできる線と装置との角を角bとし, 黒く塗った試験
管を取り付けた面を太陽に向けて,太陽の光が垂直に当たる
ように角bを90°に調節して, 12時に日当たりのよい水平な
発泡ポリスチレン
黒く塗った試験を
ゴム栓
温度計
図6
装置日
図7
場所に置いた。
装置1
(3) 装置Hと装置Iを置いてから10分後の試験管内の水温を測
定した。
く結果2>
装置H 装置I
では
るオワニ
Sp
12時の水温(℃)
12時10分の水温(℃)
(問3〕 南中高度が高いほど地表が温まりやすい理由を,<結果2>を踏まえて, 同じ面積に受
ける太陽の光の量(エネルギー)に着目して簡単に書け。
【問4] 図8は, <観察>を行った東京の地点X(北緯
35.6°)での冬至の日の太陽の光の当たり方を模式的に表
したものである。 次の文は, 冬至の日の南中時刻に, 地
点Xで図7の装置Iを用いて, 黒く塗った試験管内の水
温を測定したとき, 10分後の水温が最も高くなる装置I
の角aについて述べている。
文中の[O]と[の]にそれぞれ当てはまるものとして
適切なのは, 下のア~エのうちではどれか。
ただし,地軸は地球の公転面に垂直な方向に対して
23.4°傾いているものとする。
24.0
24.0
35.2
37.0
図8
地点Xでの地平面
太陽の光
一北極点
C
d.
地点X
公転面
赤道
地軸
公転面に垂直な直線
統点Xで冬至の日の南中時刻に、図7の装置Iを用いて,黒く塗った試験管内の水温を
瀬定したとき、10分後の水温が最も高くなる角aは, 図8中の角
の大きさは
と等しく, 角
である。
イ
d
ウ
e
エ
f
|0
ア
C
ア 23.4°
イ 31.0°
ウ 59.0° エ 66.6°

J人陽の高度とエネルギー>太陽の光が当たる角度が垂直に近いほど, 同じ面積で比較したと
きの太陽から受ける光の量(エネルギー)が多くなる。よっ
て,太陽の光が当たる角度が地面に対して垂直に近くなる 太陽の光
のは,太陽の南中高度が高いときだから, このとき, 地面
が得るエネルギーが多くなり, 地表が温まりやすくなる。
(問4]<太陽の高度>①10分後の水温が最も高くなるのは, フ
右図のように,装置Iに太陽の光が垂直に当たるときであ
る。図より,角a=90°- 角d, 角d=90°- 角cだから,
角a=90°- (90°-角c)=角cとなる。
装置I
地点Xでの地平面
一北極点
a-
地点X
e
公転面
の図で,太陽
赤道
の光と公転面が平行で, 同位角が等しいから, 角c=角e
地軸
公転面に垂直な直線
2020年,東京都(答一18)
+ 角fとなる。ここで、角eは地点Xの緯度に等しいので35.6°であり,角fは地軸の公転面に垂
直な方向に対する傾きである23.4°に等しい。よって, 角c=D角e+角f=35.6°+23.4°=D59.0° とな
る。

Answer 1

理子【そふとめん】

こんな感じでいかがでしょうか☺️