秋分の日の影の動き(２０１６年広島）
太陽の光によってできる影の長さと向きは,時間の経過とと、 もに変化します。美咲さんは,右の図に示した装置を用いて,家の近くで,秋分の日の8時から16時まで, 太陽の光によって できる棒の影の先端の位置を1時間ごとに記録用紙に記録し,記録用紙 滑らかな線で結びました。これについて,次の(1)・(2)に 答えなさい。
太陽の見かけの運動
(1)次の文章は,太陽の動きについて述べたものです。文章中の空欄に当てはまる語を書きなさい。
棒の影の向きが時間の経過とともに変化するのは,太陽が朝,東の地平線から昇り,夕方 西の地平線に沈んでいくからである。太陽のこの動きは,地球の自らの回転によって生じる 見かけの動きである。この見かけの動きを太陽の（ 日周運動 ）という。
秋分の日の影
(2)次のア~エの中に,図中の記録用紙にかかれた線を示したものがあります。それはどれですか。その記号を書きなさい。
この日は世界中どこでも太陽は真東から上って真西に沈む。
春分の日影曲線が直線なのは？ | 中学受験理科の玉手箱より図を引用
赤道では真上に南中します。
上の図を見ると東から南に結んだ半円が太陽の道筋になります。
この円の直径上に常に影ができることになります。
この円弧の長さは世界中同じなのがこの春分の日、秋分の日なのです。
ということは影は透明半球の直径上にできる条件は変わらないわけです。
だから直線になります。
中3理科 春分・秋分・夏至・冬至の影の動きまとめと問題より引用
ア 冬至 北西から南、そして北東。夕方の影が長い
ウ 夏至 西南西から、南（影が短い）、東南東、影が短い
光電池を２種類の置き方でおく
美咲さんは,屋根に設置された太陽光発電のパネルを見て,効率よく太陽の光を受けて発電する光電池の傾き について興味をもち,光電池の傾きと発電される電力と の関係を調べる実験をしました。次に示したものは,こ の実験の方法と結果です。また,表は,この実験を した場所における春分,夏至,秋分,冬至の日の太陽の 南中高度を示したものです。これについて,下の(1)・ (2)に答えなさい。
| 太陽の南中高度（度） | |
| 春分の日 | 56 |
| 夏至 | 79.5 |
| 秋分の日 | 56 |
| 冬至 | 32.6 |
〔方法〕
I 図に示した,性能が同じ光電池とモーターをつないだ装置を2つ用意する。
II 家の近くで,秋分の日の正午頃,図中の光電池Aは 水平になるように,光電池Bは南中した太陽の光が垂 直に当たるように,それぞれ日なたに置き,太陽の光を当ててモーターの回る速さを調べる。
[結果]
・光電池Bにつないだモーターの方が速く回った。
・光電池Bの水平な地面からの角度は, （ ）度であ った。
秋分の日の太陽電池の傾き
(1) [結果]の空欄に当てはまる値を書きなさい。
図のａを求める
南中高度＋９０＋ａ＝180
秋分の日より 南中高度は表から56
56＋90+a＝180
ａ＝34
３４度
水平に置いたときの発電
(2) 美咲さんは,広島で,光電池を日当たりのよい場所に水平になるように置いたとき,春分,夏至, 冬至の日の中で,1日に発電される電力量が最も多くなる日について考察しました。次 の文章は,美咲さんの考察の一部です。文章中の1 に当てはまる日を,下のア~ウの中 から選び,その記号を書きなさい。また, 「2 に当てはまる内容を,「光電池」の語 を用いて簡潔に書きなさい。
1日に発電される電力量が最も多くなる日は,（1 夏至の日 ） だと考える。それは,ほかの日に 比べて,（２ 太陽の光が光電池に当たる角度が垂直に近く、昼間の長さが長い ）から,1日に光電池が太陽から受ける光エネルギーの量が多くなるためである。
