天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 天文篇 _Unit_01_ 探索宇宙 1 宇宙 hw 1. 恆星與行星 i. 恆星 : 夜空中所見到每一顆閃爍的星星, 大部分和太陽一樣, 會自行發光的星體, 且絕大多數的星星其相對位置是不會改變的, 這種會自行發光的星體, 稱為 ii. 行星 : 夜空裡, 像地

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1 目次 地質篇 Unit_01_ 礦物 Unit_02_ 岩石 Unit_03_ 地層與化石 Unit_04_ 地質年代 Unit_05_ 地球內部結構 Unit_06_ 板塊構造運動 Unit_07_ 地質構造 Unit_08_ 地震 Unit_09_ 地表作用 Unit_10_ 台灣山川常見的地形 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 Unit_02_ 觀測星空 Unit_03_ 太陽系 Unit_04_ 地球自轉與晝夜 Unit_05_ 恆星周日運動 Unit_06_ 地球公轉與四季 Unit_07_ 月相 Unit_08_ 日食 月食 Unit_09_ 恆星周年運動 Unit_10_ 星座盤 環境篇 Unit_01_ 水資源 Unit_02_ 地下水 Unit_03_ 洪水 乾旱 Unit_04_ 山崩 土石流 Unit_05_ 空氣品質 Unit_06_ 溫室效應 Unit_07_ 臭氧層破壞 Unit_08_ 聖嬰現象 大氣篇 Unit_01_ 大氣的組成與結構 Unit_02_ 水氣 氣溫 濕度 Unit_03_ 氣壓 風向 Unit_04 氣團 鋒面 Unit_05_ 天氣圖 衛星雲圖 Unit_06_ 天氣預報 Unit_07_ 季風 寒潮 梅雨 Unit_08_ 颱風 海洋篇 Unit_01_ 潮汐 Unit_02_ 洋流 Unit_03_ 波浪 Unit_04_ 台灣附近的海底地形 Unit_05_ 海水成份與分層 風塵過客網路資源 個人網頁 : 電子信箱 部落格 : I 1

2 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 天文篇 _Unit_01_ 探索宇宙 1 宇宙 hw 1. 恆星與行星 i. 恆星 : 夜空中所見到每一顆閃爍的星星, 大部分和太陽一樣, 會自行發光的星體, 且絕大多數的星星其相對位置是不會改變的, 這種會自行發光的星體, 稱為 ii. 行星 : 夜空裡, 像地球這種不會自行發光, 繞著恆星公轉的星體, 且相對位置會改變的星稱為 2. 星團與星雲 i. 星團 : 數百顆至數十萬顆距離相近的恆星聚集可形成 ii. 星雲 : 星際間的氣體和微塵聚集之處稱為星雲 3. 星系 i. 組成 : 星系主要由恆星 星團與星雲構成, 其恆星平均數目約有數百億到數千億顆, 如銀河系 ii. 大小 : 行星 < 恆星 < 星團 < 星系 iii. 數量 : 宇宙間至少有五百多億個星系, 宇宙間至少有 ( )( )=10 22 個恆星 4. 宇宙 i. 組成 : 宇宙由許多星系及星系群組成, 銀河系是本星系群的成員之一 ii. 大小 : 彗星 小行星 衛星 行星 恆星 星團 星系 星系群 宇宙 iii. 實例 : 地球 太陽 疏散星團 系 本星系群 5. 大霹靂 i. 界限 : 最遠的星系距地球約 100 多億光年 ii. 年齡 : 大約 100 多億年 iii. 發現 : 西元 1929 年哈柏發現宇宙正在不斷膨脹 iv. 歷史 a. 由一個溫度極高 密度極大 體積極小的原始火球經大霹靂爆炸後, 經過 100 多億年的膨脹演化而成, 目前的宇宙亦正在膨脹中 b. 宇宙絕大部份的物質是氫與氦, 經由恆星內部的核融合反應才形成重元素, 如碳 氧 鐵等其他元素 c. 有些恆星在死亡時發生爆炸, 將重元素散布於太空中, 形成了星雲, 變成下一代恆星的材料, 也供應生命起源所需的材料 d. 較晚形成的星雲與恆星, 其重元素的含量也愈多 組成關係例子 宇宙 星系群 星系 恆星 行星 衛星宇宙 本星系群 銀河系 太陽 地球 月球 01-1/2 2

3 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 2 星系 1. 星系外型 i. 類別 : 不規則星系 螺旋星系 橢圓星系 ii. 銀河系 : 屬狀星系 2. 銀河系 i. 組成 : 銀河 中心核球 銀暈 ii. 大小 : 直徑約萬光年 天鵝座臂乙甲丁丙 iii. 形狀 : 銀河系是個螺旋狀星系, 正視呈旋渦狀, 有數條旋臂, 側視如同一荷包蛋 iv. 太陽系 : 太陽在其中一條旋臂上, 距銀河中心約萬光年處 hw 3. 距離 i. 常用單位 a. 光速 = m/s = km/s, 即每秒 30 萬公里 b. 光年 : 一光年 = 光線走一年的距離 = 公里 c. 天文單位 : 地球到太陽的距離為 1 個天文單位 ( 1A.U. ), 如冥王星距地球 約為 40 A.U. ii. 特點 a. 光行走 1 秒的距離相當於繞行地球七圈半 b. 從太陽所發出的光, 只需 500 秒鐘就可到達地球 c. 天文學上通常以光行進一整年的距離, 也就是 光年, 作為距離的單位 d. 離地球最近的恆星為太陽, 距離為 光年 e. 每顆恆星與地球的距離不同, 與太陽系最近的一顆恆星 毗鄰星, 距離 地球約 4.3 光年 f. 夜晚全天最亮的恆星為冬季的大犬座天狼星, 距離為 8.7 光年 g. 織女星屬於夏季的天琴座, 距離為 26 光年 01-2/2 3

4 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 天文篇 _Unit_01_ 探索宇宙 一 基本觀念 單選題 ( ) 1. ( 甲 ) 宇宙 ( 乙 ) 星 ( 丙 ) 星系 ( 丁 ) 星團 ( 戊 ) 星系群, 依 其由小 大之關係排列為何? (A) 乙丙丁戊甲 (B) 乙 丁丙戊甲 (C) 乙丙戊丁甲 (D) 乙丁戊丙甲 ( ) 2. ( 甲 ) 宇宙 ( 乙 ) 仙女座星系 ( 丙 ) 超星系群 ( 丁 ) 室女座星 系群 ( 戊 )M13 星團, 上列依單位由小而大順序排列應該 是如何呢? (A) 甲乙丙丁戊 (B) 戊乙丁丙甲 (C) 戊丁 丙乙甲 (D) 乙丁戊丙甲 ( ) 3. 下列有關宇宙組成結構的大小, 由小而大排序為何? (A) 太陽系 銀河系 星團 星系團 宇宙 (B) 恆星 星團 星系 星系團 宇宙 (C) 恆星 星系 星系團 星團 宇宙 (D) 恆星 星系 太陽系 銀河系 宇宙 ( ) 4. 下列何者之尺度規模最大? (A) 木星 (B) 太陽系 (C) 球狀星團 (D) 星系 星星 ( 恆星 ) < 星團 < 星系 < 星系群 ( 團 ) < 宇宙 ( 乙 ) 仙女座星系為一星系,( 丙 ) 超星系群為一星系群, ( 丁 ) 室女座星系群為一星系群,( 戊 )M13 星團為一星團 星星 ( 恆星 ) < 星團 < 星系 < 星系群 ( 團 ) < 宇宙 木星為一行星, 太陽系為一行星系統, 球狀星團為一星團, 所以 (D) 星系的尺寸規模最大 ( ) 5. 下列哪一單位所包含的範圍最小? (A) 宇宙 (B) 本星 系群 (C) 銀河系 (D) 太陽系 本星系群為一星系群, 銀河系為一星系, 太陽系為一行星系統, 所以太陽系所包含的範圍最小 ( ) 6. 宇宙中能產生發光, 發熱之主角為何? (A) 彗星 (B) 行星 (C) 衛星 (D) 恆星 恆星內部溫度達一定程度者, 就會進行核融合反應, 恆星壯年時期為氫核融合為氦, 老年時期則變成氦核融合 ( ) 7. 下列有關宇宙的敘述, 何者錯誤? (A) 宇宙是有限的 (B) 宇宙正在收縮之中 (C) 宇宙約在一百多億年前形成 (D) 目前宇宙中絕大部分的物質是氫和氦 ( ) 8. 關於銀河系的敘述, 下列何者正確? (A) 俯視時, 可以看到銀河系有如扁平而中央凸起的圓盤, 很像荷包蛋 (B) 銀河系中所有恆星均以太陽為中心, 繞著太陽旋轉 (C) 側面觀察時, 可以看到銀河系有螺旋狀的旋臂 (D) 銀河系中有上千億顆恆星 ( ) 9. 本銀河系屬那種形狀的星系呢? (A) 橢圓星系 (B) 不規則形星系 (C) 球狀星系 (D) 漩渦狀星系 (B) 由哈柏定律 v=h0d 得知宇宙正在膨脹, 且離我們銀河系愈遠之星系正以愈快的速率遠離 (A) 側面觀察時, 可以看到銀河系有如扁平而中央凸起的圓盤, 很像荷包蛋 ;(B) 並非以太陽為中心 ;(C) 俯視時, 可以看到有螺旋狀的旋臂 銀河系為螺旋狀星系 01-1/4 4

5 ( ) 10. 銀河系的半徑約為多少呢? (A) 10 萬光年 (B) 3 萬光 年 (C) 5 萬光年 (D) 1 千光年 (E) 2 千光年 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 銀河系的圓盤直徑約為 10 萬光年, 半徑則為 5 萬光年 ( ) 11. 下列有關我們銀河系的敘述, 何者正確? (A) 太陽系靠近銀河系中央 (B) 銀河系中的星體都繞著太陽旋轉 (C) 銀河系內星體的分布大致均勻 (D) 銀河系的外形呈中央凸起的扁平圓盤狀 ( ) 12. 有關銀河系之敘述, 下列何項錯誤? (A) 銀河系屬螺旋星系 (B) 銀暈是銀河外圍的塵和氣 (C) 太陽系在銀河系盤面中, 距中心約 3 萬光年 (D) 銀河系中央圓球凸起部分, 是由許多星分布在空間, 形成直徑約 3 萬光年的球形 ( ) 13. 下列何者是正確的天文概念? (A) 北極星是夜空中最亮的恆星 (B) 太陽系和銀河系的大小差不多 (C) 人們可以看到木星, 是因為它和太陽一樣會自行發光發熱 (D) 光年是指光以光速走了一年的距離 (A) 太陽系距離銀河系中央約 3 萬光年處 (B) 銀河系中的星體是繞著銀河中心旋轉 (C) 銀河系中的星體分佈不均, 主要集中在銀河盤面上 (B) 銀暈為諸多星團所組成, 乃是恆星的結合 (A) 全天最亮的星星中, 看起來最亮的是天狼星 (B) 太陽系僅是銀河系中的一個行星系統 (C) 木星本身並不會發光發熱, 是因為太陽光照射木星, 其反射之光線照到地球, 我們才可以看到木星 ( ) 14. 天文學家常以 光年 做為什麼單位? (A) 質量 (B) 距離 (C) 時間 (D) 亮度 ( ) 15. 超人力霸王自 2 光年外的星球飛向地球只花了 10 分鐘, 請問超人力霸王的速度跟光速相比為何? (A) 比光速快 (B) 比光速慢 (C) 與光速相等 (D) 資料不足無法計算 ( ) 16. 已知編號 B612 的小行星離地球約 30 光年 若一艘太空 梭由地球出發, 以 m/s 的速度往 B612 行駛, 則太 空梭需要花多少年的時間才可以抵達該小行星? (A) 60 年 (B) 40 年 (C) 30 年 (D) 20 年 ( ) 17. 哈伯太空望遠鏡拍到了一遙遠的星系, 距離地球約有 76 億光年, 由此訊息得知那一事實呢? (A) 此星系現在的 模樣 (B) 此星系 76 億年前的樣子 (C) 此星系正在遠離 我們 (D) 此星系已存在 38 億年 ( ) 18. 太陽系範圍內之天體距離, 常使用哪一單位? (A) 光年 (B) 公尺 (C) 天文單位 (A.U.) (D) 秒差距 (P.C.) ( ) 19. 關於 天文單位 的描述何者正確? (A) 是長度單位 (B) 是時間單位 (C) 是質量單位 (D) 是速度單位 光年為光行走一年的距離, 是一種距離單位 光年 = 光走一年的距離 該太空梭以 1/2 光速行駛, 故需耗費兩倍的時間, 也就是 60 年, 才能抵達該小行星 只能夠知道這是 76 億年前由星系發出的光, 至於此星系是否還存在, 則無法判斷 一天文單位 (1AU) 等於地球到太陽的平均距離 一天文單位 (1AU) 等於地球到太陽的平均距離 01-2/4 5

6 ( ) 20. 若以光速行進的太空船跨越銀河系的直徑, 約需時多久? (A) 1 年 (B) 10 年 (C) 100 年 (D) 10 萬年 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 銀河系的直徑約 10 萬光年 8 ( ) 21. 天文單位 (ua) 為地球到太陽的平均距離,1ua= km, 而光速為 m/s, 則太陽光照射到地球需要花多久時間? (A) 2 秒 (B) 5 秒 (C) 50 秒 (D) 500 秒 ( ) 22. 根據 織女星與地球的距離約為 26 光年 的敘述, 下列哪一項推論不適當? (A) 織女星的光傳至地球約需 26 年 (B) 織女星與地球的距離約為光走 26 年的距離 (C) 目前我們所看到的織女星約為 26 年前的景象 (D) 目前的太空船從地球至織女星約需花 26 年飛行 ( ) 23. 已知 :( 甲 ) 地球是太陽系的成員之一 ;( 乙 ) 銀河系的圓盤直徑約 10 萬光年 ;( 丙 ) 織女星距離地球約 26 光年 ;( 丁 ) X 星系距離地球約 100 多億光年 根據上述事實, 下列哪一項推論的可信度最高? (A) 織女星的年齡約 26 年 (B) X 星系位在銀河系的圓盤上 (C) 太陽系不在銀河系中 (D)X 星系在太陽系形成之前早已存在 8 光速 c=3 10 m/s= km/s 故太陽光照射到 8 5 地球需要 /3 10 = 500 ( 秒 ) (D) 目前太空船的速度比光速小很多, 所以從地球出發的太空船不可能花 26 年就到織女星 (A) 由 ( 丙 ) 織女星距離地球約 26 光年, 得知兩者間的距離, 並無法得知織女星的年齡 (B) 因銀河系直徑約為 10 萬光年, 且 X 星系距離地球約 100 多億光年, 由此推測 X 星系應在銀河系之外 (C) 太陽系是銀河系中的一個行星系統 二 圖表理解 單選題 ( ) 1. 右表為宇宙的組織, 北斗七星應該在哪一 北斗七星為七顆恆星 個位置? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 ( ) 2. 右表為宇宙的組織, 銀河系應該在哪一個位置? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 銀河系為一星系 ( ) 3. 星系具有若干不同的形狀及大小, 其中銀河系的俯視圖較 接近下列何者? (A) (B) (C) (D) 01-3/4 6

7 ( ) 4. 根據右 表資料, 我們可 知道哪一天體距離地球最遠? (A) 月球 (B) 冥王星 (C) 織女星 (D) 北極星 三 綜合題組 單選題 題組請回答下列問題 天文篇 Unit_01_ 探索宇宙 一光年約為 公里 ( ) 1. 假設在夜空中可觀測到 : 甲 昴宿星團 ; 乙 海王星 ; 丙 室女座星系團; 丁 小麥哲倫星系 ; 戊 太陽, 依照他們與地球距離由近至遠排序為何呢? (A) 乙戊甲丁丙 (B) 乙戊丙甲丁 (C) 戊乙甲丁丙 (D) 戊乙丁甲丙 ( ) 2. 承上題, 依照他們的結構大小, 由小至大排序為何呢? (A) 乙戊甲丁丙 (B) 乙戊丙甲丁 (C) 戊乙甲丁丙 (D) 戊乙丁甲丙 四 進階實力養成 單選題 題組右圖為銀河系平面圖 剖 面圖, 請回答下列問題 ( ) 1. 太陽位於 a~d 哪一旋 臂上? (A) a (B) b (C) c (D) d ( ) 2. 球狀星團大多位於右圖的哪裡? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 不一定 ( ) 3. 星球誕生發生最頻繁的區域是右圖的哪裡? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 不一定 題組請回答下列問題 ( ) 4. 圖中 abcd 的代號何者是太陽的位置? (A) A (B) B (C) C (D) D 銀河圓盤 d c b a ( ) 5. 圖中 代表何種天體? (A) 疏散星團 (B) 球狀星團 (C) 星雲 ( ) 6. 銀河盤面的長度約有? (A) 十萬公里 (B) 十萬秒差距 (C) 3.26 光年 (D) 十萬光年 01-4/4 7

8 天文篇 Unit_02_ 觀測星空 1 星星的顏色與星等 天文篇 _Unit_02_ 觀測星空 1. 顏色 i. 意義 a. 顏色代表恆星的高低 b. 藍色 > 白色 > 黃色 > 橘色 > 紅色 hw ii. 實例 02-1/1 8 代號 星 名 顏色 視星等 A 心宿二 ( 天蝎座 α) 紅 1.0 B 天狼星 ( 大犬座 α) 白 -1.5 C 大角 ( 牧夫座 α) 橙 0.0 D 五車二 ( 御夫座 α) 黃 0.2 E 角宿二 ( 室女座 α) 藍 1.0 a. 炙熱的鐵發出白光, 略冷時發出紅光 b. 蠟燭的燭心為高溫藍色, 其外圍為紅色低溫 c. 紅色星星比藍白色星星的溫度要低 d. 太陽的顏色為黃色, 表面溫度約為 6000 K e. 天蠍座的心宿二呈紅色, 大犬座的天狼星呈白色, 表天狼星的溫度較心宿二來的高 2. 視星等 ( 明亮程度 ) i. 意義 a. 眼晴所看到星球的亮度, 以 ( 視 ) 做為單位, 星等數愈小, 表示度愈高 b. 天文學家將 一等星 定為 六等星 亮度的 100 倍, 由於 100 為 2.5 5, 所以星等相差一等, 表示亮度之比約為倍 ii. 實例 a. 太陽的視星等為 (-26.8), 滿月的視星等為 -11 b. 全天第一亮 天狼星, 其視星等為 -1.4 (-1.5) c. 織女星為 0 等星, 北極星為 2 等星 d. 太陽系內的行星距離地球較近, 有機會比天狼星來得亮 3. 絕對星等 ( 發光能力 ) i. 意義 a. 將星星置於與地球相距 32.6 光年之處, 比較星星本身發光能力的強弱 ( 光度 ), 此種比較發光能力的程度, 稱為 b. 絕對星等的數字愈小者, 表示星星本身的發光能力愈強 ii. 實例 a. 太陽的視星等為 (-26.8), 而絕對星等為 4.8 b. 穩定發光的恆星, 質量愈大, 表面溫度愈高, 輻射能量也愈高, 所以絕對星等值愈者, 顏色愈偏藍 2 星座 hw 1. 中國 i. 中國古代天文學中, 將星空劃分成許多星宿, 較亮者也有名稱 ii. 中國的星空分為三垣二十八星宿, 如紫微垣 太微垣 天市垣 2. 西方 i. 西方人將一定範圍內的星星連結起來, 想像成某些特定圖形, 如神仙 動物 器具等, 定義為星座 ii. 西方在十八世紀時, 有 89 個星座的紀錄 hw 3. 國際天文聯合會 i. 國際天文聯合會將全天的星空統一分為 88 個區域, 提供天上每一顆星星與其他天象大致的歸屬位置 ii. 星座是天空很好的地理座標, 指示航海者正確的時間和方向

9 天文篇 Unit_02_ 觀測星空 天文篇 _Unit_02_ 觀測星空 一 基本觀念 單選題 ( ) 1. 恆星的光有些偏藍有些偏紅, 其原因為何? (A) 因為恆星表面溫度高低不同 (B) 因為恆星體積不同 (C) 因為距離地球遠近不同 (D) 因為出現在天空的方位不同 ( ) 2. 當我們看到三顆恆星的顏色分別是紅色 黃色與藍色, 此三顆恆星的表面溫度由高至低排列順序為何? (A) 紅 黃 藍 (B) 紅 藍 黃 (C) 黃 紅 藍 (D) 黃 藍 紅 (E) 藍 紅 黃 (F) 藍 黃 紅 ( ) 3. 有關星等與恆星的顏色, 下列敘述何者錯誤? (A) 星等值愈小者, 亮度愈大 (B) 星色愈呈藍色, 表面溫度愈高 (C) 星等值愈大, 星的表面溫度愈高 ; 星等愈小, 星的表面溫度愈低 (D) 星等與星的顏色無關 ( ) 4. 小寧看到天上的星星有些是藍色的, 有些是紅色的, 這是因為星星的哪一特質所造成的? (A) 二者的化學組成不同 (B) 星光在穿過地球的大氣層時, 被吸收的光線波長不同 (C) 年紀較老的星球為藍色, 年紀較輕的星球為紅色 (D) 星球的表面溫度較高的其顏色較接近藍色, 反之則較接近紅色 ( ) 5. 夜空中所見恆星的明亮度通常以下列何者表示? (A) 顏色 (B) 星等 (C) 光年 (D) 星座 恆星的顏色主要和表面溫度有關 答案 :F 恆星表面溫度愈高, 發出的熱輻射能量會集中在波長愈短的電磁波, 例如太陽表面溫度 6000K, 星色偏黃, 溫度只有 3000K 的參宿四則星色偏紅, 溫度達到 10000K 左右則呈現白色, 而表面溫度達到 20000K 以上則星色偏藍 星色與表面溫度有關, 與星等無關, 星等與亮度有關 星等值愈小者愈明亮 星色愈藍白, 表面溫度愈高 恆星的顏色主要和表面溫度高低有關 夜空中肉眼所見星光之明亮程度為亮度, 常以視星等表示 ( ) 6. 下列何者所發出的光芒是反射自其他星體? (A) 宛如河 水流過夜空般的帶狀銀河 (B) 獅子座流星雨 (C) 大熊 與小熊星座 (D) 火星 ( ) 7. 恆星之絕對星等值愈大代表什麼呢? (A) 光度大 (B) 光度小 (C) 視亮度大 (D) 視亮度小 星球的絕對星等代表發光強度, 數值愈小者發光強度愈強 ( ) 8. 由不同恆星的絕對星等, 可以比較出它們的那一性質呢? (A) 亮度 (B) 距離 (C) 光度 (D) 照度 絕對星等是假想恆星在相等距離所見之星等, 所以代表恆星的發光強度 02-1/4 9

10 ( ) 9. 下列標示之 視星等, 何者在地球上所見感受最亮? (A) -1 (B) +1 (C) (D) 不一定 天文篇 Unit_02_ 觀測星空 視星等數值愈小者看起來愈亮 ( ) 10. 下列標示之 絕對星等, 何者在地球上所見感受最亮? (A) -1 (B) +1 (C) (D) 不一定 ( ) 11. 甲星的星等為 -2.0, 乙星的星等 0.0, 請問甲星比乙星亮多少倍? (A)2 倍 (B)5 倍 (C)6.25 倍 (D)7 倍 絕對星等是發光能力, 亮度除了和光度有關, 也和星體與地球距離遠近有關 每個星等間的亮度比為 2.5 倍, 因此甲星亮度是乙星的 (2.5) 2 =6.25 倍 ( ) 12. 織女星的星等為 0.0, 天津四的星等是 2.0 試問織女星的 亮度比天津四亮或暗多少倍呢? (A) 亮 2.5 倍 (B) 亮 5 倍 (C) 亮 6.25 倍 (D) 暗 2.5 倍 ( ) 13. 有的星星看起來比較亮, 有的比較暗, 這是因為 :( 甲 ) 觀 察角度的不同 ( 乙 ) 星球距離地球的遠近不同 ( 丙 ) 星星 的發光強度不同 ( 丁 ) 較亮的是恆星, 較暗的是行星 以 上敘述正確的是 (A) 甲乙丙 (B) 乙丙 (C) 甲乙丙丁 (D) 乙丙丁 ( ) 14. 大雄與ㄚ尼常特地跑到山上觀測星星, 主要是有什麼好處? (A) 山上風景漂亮, 可以順道旅遊 (B) 有高大的樹木 可以阻擋光害 (C) 距離星星比較近, 觀測效果比較好 (D) 山上光害少 大氣穩定 ( ) 15. 國際天文組織目前將全天空劃分成多少個星座? (A) 168 (B) 100 (C) 88 (D) 52 ( ) 16. 下列有關星座的敘述, 何者正確? (A) 同一星座的星, 在宇宙中空間位置也較接近 (B) 同一星座的星和地球距 離大致相同 (C) 兩地緯度相同, 而經度不同, 在同一時 刻看到的星空範圍完全相同 (D) 兩地經度相同, 而緯度 不同, 在同一時刻看到的星空範圍會有不同 星等數值愈小愈亮, 每差 1 個星等, 亮度差 2.5 倍 星星看起來的明暗程度 ( 亮 度 I) 與星星本身的發光能力 ( 光 度 L) 距離地球遠近 (d) 有關, L 其關係為 I = 2 2π d 都市大處都是燈光, 無法看到星光黯淡的星空, 山上的光害少, 星光顯得特別明亮 目前全天球可區分為 88 個星座 (A)(B) 同一星座的恆星彼此間的距離以及和地球的距離都有很大的差異 ;(C) 不同經度觀察者在同一時刻天頂方位並不相同, 所見星空也有差異 02-2/4 10

11 二 圖表理解 單選題 天文篇 Unit_02_ 觀測星空 ( ) 1. 有一天晚上, 小明看到甲 乙 丙 丁四顆星, 他 記下了它們的位置如左圖 過了三小時後, 他又觀 察了同樣的方向, 他發現 丁這顆星移動了位置, 四顆星的位置如右圖 則丁這顆星 最可能是屬於哪一類的星體? (A) 恆星 (B) 行星 (C) 流星 (D) 星系 行星相對於恆星會隨著時間有移動的現象 三 綜合題組 單選題題組右表是 5 顆恆星的觀測資料, 請根據右表回答下列問題 ( ) 1. 表中最亮的恆星為何? (A) A E (B) B (C) C (D) D 代號 星 名 顏色 視星等 A 心宿二 ( 天蝎座 α) 紅 1.0 B 天狼星 ( 大犬座 α) 白 -1.5 C 大角 ( 牧夫座 α) 橙 0.0 D 五車二 ( 御夫座 α) 黃 0.2 E 角宿二 ( 室女座 α) 藍 1.0 ( ) 2. 最亮恆星的亮度為最暗恆星的幾倍? (A) 2.5 (B) 6.25 (C) (D) 倍 ( ) 3. 絕對星等最大的是那一恆星呢? (A) A E (B) B (C) D (D) 無法判斷 ( ) 4. 表面溫度由高到低依序為何? (A) BCDAE (B) ACDBE (C) EDCBA (D) EBDCA 題組參考右表恆星的資料, 請根據右表回答下列問題 ( ) 5. 何者看起來最亮? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 顏色 視星等 絕對星等 甲 紅 乙 黃 丙 藍 丁 白 +1-2 視星等越小看起來越亮 ( ) 6. 何者表面溫度最低? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 ( ) 7. 乙星亮度為丙星亮度的幾倍? (A) 暗 1 倍 (B) 暗 2.5 倍 (C) 暗 10 倍 (D) 亮 2.5 倍 恆星表面溫度與顏色有關, 藍色溫度最高, 其次依序為白黃橙紅 星等每差一等級亮度差 2.5 倍 02-3/4 11

12 天文篇 Unit_02_ 觀測星空 題組試回答下列問題 ( ) 8. 火星妹對天文的觀測也很有興趣, 她發現夜空中的星星似乎有不同的顏色, 下列那一敘述正確呢? (A) 溫度低的恆星是紅色 (B) 溫度低的恆星是藍色 (C) 冰冷的恆星是白色 (D) 溫度高的恆星顏色會持續改變 ( ) 9. 有一天小如就問火星妹, 那些看起來比較亮的星星, 是不是離我們比較近? 火星妹說 : (A) 對! (B) 正好相反 (C) 不一定 (D) 只有恆星是這樣 ( ) 10. 小如又接著問 : 那星座的形狀會不會改變呢? 火星妹說 : 恆星和恆星之間的距離是 (A) 永遠不會改變的 (B) 改變的幅度很小 (C) 會改變得很快 (D) 看不出來的, 因為星球運動的速度很慢 四 進階實力養成 單選題 ( ) /4 12

13 天文篇 Unit_03_ 太陽系 天文篇 _Unit_03_ 太陽系 1 太陽系與八大行星 hw hw 1. 宇宙中心 i. 地心說 : 自古以來, 人類看著太陽規律地東昇西落, 總以為地球是宇宙的中心, 其他星體都繞著地球運轉 ii. 日心說 : 哥白尼 (1473 ~ 1543) 提出天體運行論, 發現地球是繞著太陽 運轉 2. 太陽系 i. 誕生 : 約在 46 億年前形成 ii. 成員 : 太陽 行星 衛星 彗星 隕石與小行星 iii. 行星 a. 太陽形成初期時, 其太陽風與太陽輻射將較輕的氣體與微塵往外圍吹 去 b. 類地行星 : 較重的岩石與金 屬等物質聚集在太陽系的 內圈, 形成類 行星 c. 類木行星 : 較輕的氣體與水 等物質被吹至在太陽系的外 圈, 形成以 體為主的類 木行星 3. 太陽 i. 恆星與行星 a. 夜空裡, 絕大多數的星星其相對位置是不會改變的, 所以稱為恆星 b. 夜空裡, 相對位置會改變的星稱為行星 ii. 太陽特性 a. 太陽是一顆恆星, 其內部中心溫度達一千多萬度, 能將氫原子融合成 氦原子, 釋出大量能量 b. 太陽的輻射能不僅影響地球的氣溫 大氣和海洋的循環, 也促成綠色植物 的光合作用 c. 太陽向外不斷輻射出帶電的粒子, 稱為太陽風, 給南 北極夜空帶來絢 麗的極光 4. 八大行星 i. 類地行星 a. 成員 : 水星 金星 地球 火星 b. 組成 : 岩石 c. 特徵 : 體積小, 衛星數少, 密度大, 質 量小 ii. 類木行星 a. 成員 : 木星 土星 天王星 海王星 b. 組成 : 氣體 冰 c. 特徵 : 體積大, 衛星數, 密度小, 質量大 03-1/3 13

14 天文篇 Unit_03_ 太陽系 iii. 特性 a. 質量與體積最大者為木星, 最小為水星 b. 密度最小的是土星, 沒有衛星的是水星 金星 c. 最靠近太陽的是水星, 最靠近地球的是金星 2 太陽系的其它成員 1. 冥王星 i. 冥王星不屬於類地行星或類木行星, 其組成為岩石 冰 ii. 在西元 2006 年的國際天文聯合會大會後, 冥王星被降級為 行星 iii. 太陽系的行星必須是繞行太陽的球形天體, 並有足夠的質量使其重力維持星體近 似圓球狀, 且軌道與周邊星體清楚區分 iv. 冥王星的體積及質量太小, 重力太弱使得他們的繞日軌道無法像其他太陽系 的行星一般, 能與周圍的星體清楚區分, 因此歸類為矮行星 hw 2. 月球 i. 地球的衛星, 為最接近地球的星體, 地球上所見的亮度僅次於太陽 ii. 人們肉眼觀看月球時, 可以發現月面呈現陰暗區與明亮區, 前者為表面較低的 平原, 後者則為高地 iii. 人們使用望遠鏡觀察時, 可以發現月面上布滿許多大大小小的坑洞, 這些坑洞幾 乎都是隕石撞擊所形成的 iv. 月球引力為地球的 1/6, 沒有大氣層, 造成溫差大, 看不見流星, 沒 有風, 到處都是隕石坑的現象 v. 月球的自轉週期等於月球繞地球的公轉週期, 所以月球總是以相同的一面向著 地球, 地球上的人也永遠只能看到月球的同一面 hw 3. 衛星 i. 衛星是繞著行星旋轉的星體, 如月球 ii. 類地行星質量較小, 引力不足以吸引許多衛星, 但類木行星質量較大, 而有 較強的引力吸引較多的衛星 4. 彗星 i. 形成地點 : 冥王星之外的寒冷區, 由冰雪與灰塵組成 ii. 掃把星 : 彗星經太陽照射冰雪後昇華成氣體, 形成長長的彗尾, 俗稱 iii. 軌道 : 不同的彗星繞行太陽的軌道也不同, 有些彗星一去不返, 有些彗星沿其軌 道週期性地繞行太陽, 如哈雷彗星每 76 年接近太陽一次 5. 流星 i. 形成 : 當宇宙中的塵埃進入地球的大氣層後, 會 與大氣摩擦而燃燒, 稱為 ii. 隕石 : 當流星沒有在大氣中完全燒毀, 墜落至地表, 稱為 6. 小行星 i. 位置 : 位於類地行星與類木行星之間, 即火星與木星之間, 稱為 ii. 特徵 : 小行星的體積與質量都很小, 只有少數幾個小行星的直徑達到數百公 里 03-2/3 14

15 天文篇 Unit_03_ 太陽系 3 金星 地球 火星 1. 金星 i. 最靠近地球的是金星 ii. 金星的大氣中 95% 以上含有二氧化碳, 無法維持需要氧氣的地球高等生物生 存 hw 2. 地球 i. 大氣 hw 3. 火星 iii. 金星的大氣壓力約為地球的 100 倍, 使表面溫度約在 400 ~ 500 C ii. 溫度 iii. 能源 a. 由於氣體受到地球的吸引, 在地球的外圍形成大氣層 b. 現今近地表的大氣以氮氣為主, 約占所有氣體的 4/5, 氧氣約占 1/5 c. 現今大氣是原始大氣經過數十億年的演變所形成, 是生命不可或缺的生存條 件 a. 地球與太陽之間的距離適中, 加上大氣和的調節, 使得目前地球年平均 氣溫約保持在 15 C 左右 b. 觀察地球附近的行星, 金星的表面平均氣溫高達攝氏四百多度 ; 火星表面 平均氣溫約為攝氏零下六十幾度 a. 太陽的質量遠大於太陽系中的其他星體, 使太陽系中天體的運行會受太陽 引力影響, 而有規律地繞著太陽運轉 b. 太陽不斷地釋放出光與熱, 是地球上主要的能量來源 c. 生命現象與天氣現象等, 其所需要的能量大部分都來自於太陽 i. 有季節變化的是地球 火星 ii. 適合生物生存的行星是地球 iii. 火星的大氣中 95% 以上含有 存, 無法維持需要氧氣的地球高等生物生 iv. 火星的大氣壓力約為地球的 1/100 倍, 使表面溫度約在 0 ~ -100 C 星球相同之處大氣組成大氣壓力表面溫度有無生命衛星數 金星 96% 二氧化碳 90 atm 500 C 無 0 地球 火星 類地行星 岩石外殼 78% 氮氣 21% 氧氣 1 atm 15 C 有 1 95% 二氧化碳 0.01 atm -100 C 可能有 /3 15

16 天文篇 Unit_03_ 太陽系 天文篇 _Unit_03_ 太陽系 一 基本觀念 單選題 ( ) 1. 太陽剛形成時, 最主要的成分為? (A) 氮 氧 (B) 氫 氦 (C) 氧 鋁 (D) 鐵 鎳 恆星內部的成份以氫 氦為主, 恆星剛形成時為氫最多, 但當達一定溫度後便進行核融合, 氫核融合變成氦, 直到氫反應到消失, 便邁入恆星的老年時期 ( ) 2. 有關太陽的敘述, 下列何者錯誤? (A) 約在 46 億年前形 成 (B) 屬於恆星 (C) 位於銀河系中心地帶 (D) 所發出 的光和熱來自其內部的核融合反應 ( ) 3. 以下何種星體可以自行發光發熱? (A) 北極星 (B) 哈 雷彗星 (C) 火星 (D) 月球 ( ) 4. 郁馨喜歡在夜晚到空曠無光害的地方觀看星空, 而她總是 覺得白天看不到如此壯觀與美麗的景色相當可惜 對於她 的感想, 下列敘述何者正確? (A) 白天看不到星星是因 為太陽的亮度太亮 (B) 夜空中閃爍的星星, 多為反射恆 星光芒的行星 (C) 橫掃天際的彗星, 為可自行發光發熱 的太空碎粒 (D) 晚上, 月亮比星星亮是因為月亮自身發 出的光芒遠比星星亮 ( ) 5. 最接近地球的恆星是哪一顆星球? (A) 太陽 (B) 北極 星 (C) 天狼星 (D) 火星 ( ) 6. 觀察太陽系九大行星, 可發現沒有岩石外殼 體積龐大 平均密度較小的類木行星, 如 : 木星 土星 天王星 海 王星, 常處於太陽系的較外圍 造成此種類木行星處於較 外圍的奇特現象, 可能的原因為何? (A) 行星形成前, 組成物質較輕的, 受太陽風吹至外圍 (B) 行星形成時, 會互相碰撞, 缺乏岩石外殼的較易被擠至外圍 (C) 行星 形成後, 質量較輕的, 受到的太陽引力較小而移至外圍 (D) 行星形成後, 體積較大的, 易受隕石撞擊移至外圍 ( ) 7. 下列何者並非類地行星? (A) 水星 (B) 金星 (C) 火星 (D) 土星 (C) 太陽位於銀河系旋臂中 (A) 北極星為一恆星, 可以自行發光發熱 哈雷彗星為一彗星, 火星為一行星, 月球為一衛星, 都不行發光發熱 地球為太陽系的成員之一, 離地球最近的恆星一定是太陽 行星形成前, 組成物質較輕的, 受太陽風吹至外圍, 變成類木行星的原始材料, 而較重的物質則留在太陽系內圈, 變成類地行星的材料 土星是類木行星 03-1/8 16

17 ( ) 8. 下列有關太陽系中類地行星的敘述, 何者錯誤? (A) 屬 於靠內的一群行星 (B) 質量和體積都較小 (C) 都具有 岩石的外殼 (D) 其平均密度約為水的二至三倍 天文篇 Unit_03_ 太陽系 ( ) 9. 下列有關太陽系中類木行星的敘述, 何者錯誤? (A) 屬於靠外的一群行星 (B) 體積均很大 (C) 質量是地球的數十倍到幾百倍 (D) 其比重比地球大 ( ) 10. 下列哪一顆星不屬於類木行星? (A) 冥王星 (B) 土星 (C) 天王星 (D) 海王星 ( ) 11. 太陽系的前九大行星中, 質量最大和最小的分別為何呢? (A) 木星 水星 (B) 木星 冥王星 (C) 地球 冥王星 (D) 火星 水星 (E) 土星 水星 ( ) 12. 下列關於太陽系行星的敘述, 何者正確? (A) 類木行星由金屬與岩石組成 (B) 類地行星的比重較大 (C) 類地行星質量較大 (D) 類木行星的衛星數較少 ( ) 13. 太陽系九大行星中, 表面溫度最高的為何? (A) 火星 (B) 金星 (C) 木星 (D) 冥王星 ( ) 14. 下列有關地球 金星和火星的比較, 何者錯誤? (A) 三個行星中, 表面氣體溫度最低的是火星 (B) 表面氣壓最大的是金星 (C) 地球距太陽最近 (D) 金星和火星含量最多的氣體是二氧化碳 ( ) 15. 下列有關地球的敘述, 何者正確? (A) 地球形成至今約六億年 (B) 地球表面以水體為主 (C) 地球的地殼部分主要由鐵質所組成 (D) 地球的核心部分是矽 鋁氧化物等較輕的岩石物質構成 ( ) 16. 水星表面布滿隕石坑是因為星體的那一狀況呢? (A) 沒有火山活動 (B) 沒有河流侵蝕 (C) 沒有大氣保護 (D) 經歷多次的地震 ( ) 17. 有關太陽系的敘述, 何者錯誤? (A) 水星表面有許多隕石坑 (B) 金星表面有固體的岩石和金屬 (C) 彗星大多聚集在太陽系邊緣歐特雲帶 (D) 火星因含濃密的二氧化碳, 使其表面溫度極高 類地行星比重大, 類木行星比重小 冥王星既不是類地行星 也不是類木行星 木星質量最大 冥王星質量最小 (A) 類地行星由金屬與岩石組成 ;(C) 類木行星質量較大 ;(D) 類木行星衛星數較多 雖然金星距離太陽比水星來得遠, 但是因為有強烈的溫室效應, 所以是太陽系中表面溫度最高的行星 離太陽最近者為水星 (A) 地球形成至今約 46 億年 (C) 地殼主要組成為矽酸鹽類的岩石 (D) 地球核心為地核, 主要由鐵鎳物質所組成 當太空的彗星 隕石以高速闖入時, 和大氣摩擦生熱, 大部分的 入侵者 在大氣中就燃燒殆盡, 不致墜落到地面, 而造成太大的傷害 水星和月球因為缺乏大氣層, 所以受到隕石侵襲時, 被撞出許多坑洞來 (D) 金星含有濃密的二氧化碳 03-2/8 17

18 ( ) 18. 以前科幻電影常會描述火星上的生物長相有如水母, 現代 的科學家則積極的在各星球上尋找生命的蹤跡, 試問下列 哪個條件下, 一個星球可能會有生命的蹤跡? (A) 擁有 液態水 (B) 擁有足夠的引力和質量 (C) 擁有數個衛星 (D) 擁有許多隕石撞擊造成的坑洞 天文篇 Unit_03_ 太陽系 ( ) 19. 光哲對甲. 地球 ; 乙. 太陽 ; 丙. 月亮 ; 丁. 北極星進行星體分類, 試問下列何種分法是正確的? (A) 甲 = 行星 乙 = 行星 丙 = 恆星 丁 = 衛星 (B) 甲 = 行星 乙 = 恆星 丙 = 衛星 丁 = 恆星 (C) 甲 = 恆星 乙 = 行星 丙 = 衛星 丁 = 恆星 (D) 甲 = 行星 乙 = 衛星 丙 = 恆星 丁 = 衛星 ( ) 20. 月球上沒有生物的存在, 其原因是月球缺乏什麼物質呢? (A) 氧氣 岩石 (B) 液態水 氧氣 (C) 土壤 液態水 (D) 日光 液態水 ( ) 21. 下列有關小行星的敘述, 何者正確? (A) 它們主要成分與類木行星類似 (B) 位於火星和木星之間 (C) 運行時沒有一定的軌道 (D) 接近太陽時, 會產生長尾巴 月球缺乏大氣層, 所以沒有水 氧氣, 生物難以生存 (A) 小行星的成份與類地行星相近 (C) 小行星位火星與木星間, 也會繞行太陽公轉, 但常受木星的引力吸引, 而撞及木星 (D) 彗星接近太陽時, 常會受太陽風等因素影響而揮發, 其揮發物質常拖著長長的尾巴, 故彗星又稱掃把星 ( ) 22. 小行星帶的位置主要是在何處呢? (A) 地球和火星之間 (B) 土星和天王星之間 (C) 土星和木星之間 (D) 木星和 火星之間 太陽系還有許多小天體散布於火星與木星軌道之間, 稱為小行星帶 它們主要受到木星的重力影響, 而無法聚集成一顆較大的行星 ( ) 23. 下列有關 小行星 及 彗星 的敘述, 何者錯誤? (A) 它們繞著太陽運行 (B) 通常在火星和木星之間 (C) 質量很小, 主要成分是岩石和金屬, 和類木行星類似 (D) 彗星通常在接近太陽時才產生長長的尾巴 ( ) 24. 彗星接近太陽時, 外圍物質受熱後成為氣體, 又受到太陽風的吹拂, 形成一條長長的彗尾, 試問彗尾的方向應該為何? (A) 永遠面向太陽 (B) 永遠背對太陽 (C) 永遠和彗星軌道垂直 (D) 永遠面對地球 ( ) 25. 在下列哪一顆星球上可能看不到流星的景象? (A) 火星 (B) 水星 (C) 木星 (D) 金星 or B (B) 小行星通常在火星和木星之間 ;(C) 小行星與彗星質量很小, 其中小行星主要成分是岩石和金屬, 彗星主要組成為灰塵與冰 彗尾是受到來自太陽的太陽風吹拂形成, 故彗尾恆背對太陽 水星無大氣 03-3/8 18

19 ( ) 26. 清晨或黃昏, 人們可以在接近地平線之處看到閃亮的金星, 請問為何能在天空中看到發光的金星? (A) 金星的表 面氣層進行劇烈的核融合反應, 所以會放出光芒 (B) 因 為金星表面存在大量的冰, 故可放出光芒 (C) 金星外圍 的物質受到太陽風的吹拂變成氣體噴出, 產生光芒 (D) 金星能反射太陽光, 使地表上的人們可用肉眼觀察到 天文篇 Unit_03_ 太陽系 (A) 恆星發光的原理才是核融合反應 ;(B) 金星離太陽相當近, 表面溫度高達 453, 故金星表面不會出現大量的冰塊 ;(C) 此為彗星發光的原理 ( ) 27. 下列有關天文的敘述, 何者正確? (A) 全天的星星中, 看起來最亮的是北極星 (B) 類地行星的平均密度都比類木行星大 (C) 大霹靂後約十億年就形成了太陽系 (D) 光年是一種天文上常用的時間單位 (A) 全天最亮的星星中, 看起來最亮的是天狼星 (C) 太陽系的年齡約為 46 億年, 且宇宙為一百多億年前誕生, 所以太陽系應為大霹歷後的數十億年後誕生 (D) 光年為一天文上的長度單位 ( ) 28. 關於宇宙天體的介紹, 下列何者正確? (A) 太陽系中靠近太陽的第二顆行星是地球 (B) 銀河系為呈圓球狀的龐大天體 (C) 宇宙由許多星系所組成 (D) 月球是距離地球最近的恆星 ( ) 29. 阿貴晚上觀星, 看到了月亮旁邊伴著火星, 牛郎星 織女星遙遙相對, 此時恰有一顆流星劃過天際 這時下列哪一個星體離阿貴最近? (A) 月亮 (B) 火星 (C) 織女星 (D) 流星 ( ) 30. 月球和地球都曾遭受小行星的撞擊, 但現在只有月球表面上充滿了隕石坑, 而地球表面僅有少數的隕石坑 下列有關此現象的敘述, 何者正確? ( 甲 ) 地球有大氣包圍, 會產生天氣現象, 而降雨可沖刷土石, 將隕石坑削平 ;( 乙 ) 構成月球的岩石比地球岩石堅硬, 所以月球表面的隕石坑可以保留下來 ;( 丙 ) 月球表面的大氣非常稀薄, 對小行星撞擊的阻擋作用較弱 ;( 丁 ) 太陽系中地球的形成最晚, 故歷經小行星撞擊的時段比月球少 (A) 甲 乙 (B) 丙 丁 (C) 甲 丙 (D) 乙 丁 ( ) 31. 九大行星中哪一顆行星和月球表面一樣布滿隕石坑? (A) 水星 (B) 火星 (C) 土星 (D) 天王星 ( ) 32. 關於彗星的敘述, 下列何者正確? (A) 俗稱流星 (B) 發光的方式與恆星一樣 (C) 由冰雪 灰塵組成, 當接近太陽時, 外圍物質受熱形成氣體噴出, 產生彗尾 (D) 越接近太陽, 彗尾會越短 (A) 太陽系中靠近太陽的第三顆行星是地球 ;(B) 銀河系為扁平而中央突起的圓盤 ;(D) 太陽是距離地球最近的恆星 流星為彗星繞行所掉落之灰塵岩屑 流星體與太氣層磨擦所形成, 所以阿貴所見之流星正與地球之大氣層摩擦, 距離阿貴最近 ( 甲 ) 因為地球有大氣包圍, 會產生天氣現象, 降雨可沖刷土石, 將隕石坑削平, 而月球沒有大氣層, 更別談論天氣現象, 所以被隕石撞擊的洞, 始終保留著 ( 丁 ) 月球與地球幾乎同一時間形成, 所以兩者受小行星衝撞的時段相近 因為水星離太陽太接近, 導致大氣都被太陽引力吸過去, 所以類地行星中只有水星沒有大氣層, 造成宇宙的岩屑 塵埃常會撞擊水星表面, 形成隕石坑密佈的星球 03-4/8 19

20 ( ) 33. 若外星人在月球背面設立基地, 則有何優點? (A) 不易 被地球人發現 (B) 較不易受損石攻擊 (C) 可以隨時觀 察地球 (D) 可不閒斷的被陽光照射, 容易利用太陽能為 能源 天文篇 Unit_03_ 太陽系 ( ) 34. 太空碎粒落於地表上稱為隕石, 若與大氣摩擦而燃燒發光 則稱為流星, 據此判斷在月球上會出現下列何者? (A) 流星和隕石皆有 (B) 流星和隕石皆無 (C) 只有流星 (D) 只有隕石 由於月球上沒有大氣層保護, 太空碎粒和固體塊會受月球重力吸引而直接落於月表, 沒有與大氣摩擦而燃燒的現象 二 圖表理解 單選題 ( ) 1. 九大行星分成類地行星與類木行星, 依附表行星的資料, 判斷何者屬於類地行星? ( 距離以太陽到地球之間的距離定為 1.00; 直徑 質量以地球的直徑 質量定為 1.00) (A) 甲乙丙均是 (B) 甲乙是, 丙不是 (C) 乙丙是, 甲不是 (D) 甲丙是, 乙不是 ( ) 2. 右表是金星 地球 火星等三顆行星之大氣狀況, 下列敘述哪一項正確? (A) 火星大氣主要是由 CO 2 組成, 故溫室效應最強 (B) 地球大氣最濃密, 故最適合生物生存 (C) 金星表面溫度最高, 最主要是因為距太陽最近 (D) 火星大氣稀薄, 故日夜溫差很大 ( ) 3. 如果你是太空船的船長, 受命去搜尋四個行星系統 A B C D, 則哪一個行星應該最先列為擁有高等生物而成為搜尋的目標? (A) A (B) B (C) C (D) D 類地行星的距離都差不多, 大小直徑 質量 比重等, 都與地球相當, 所以甲乙應為類地行星 (A) 雖然金星與火星都是百分之九十五為二氧化碳, 但是金星的大氣壓力是火星的萬倍, 所以金星的二氧化碳總量比火星大多了, 由此可知金星含有最大量的二氧化碳, 金星的溫室效應最強 ;(B) 金星的大氣壓力最大, 所以大氣最濃密 ;(C) 金星溫室效應最強, 吸收最多的地表紅外線輻射, 所以地表溫度最高 地球擁有高等生物, 若其它行星要擁有高等生物, 其條件應與地球相似, 所以地球組成為岩石與金屬, 且現階段判斷地球約 46 億年, 所以 B 行星最有可能擁有高等生物 03-5/8 20

21 三 綜合題組 單選題 天文篇 Unit_03_ 太陽系 題組請回答下列有關 太陽系 的問題 ( ) 1. 九大行星中, 類地行星及類木行星分別有幾顆? (A) 3 顆,5 顆 (B) 3 顆,6 顆 (C) 4 顆,4 顆 (D) 4 顆, 5 顆 (E) 5 顆,4 顆 ( ) 2. 下列有關類地行星與類木行星的比較, 何者正確? (A) 類地行星的密度較小 (B) 類地行星的衛星較少 (C) 類 地行星的表面溫度較低 (D) 類地行星的質量較大 (E) 類地行星的體積較大 ( ) 3. 下列何者不屬於太陽系? (A) 彗星 (B) 小行星 (C) 月 球 (D) 北極星 ( ) 4. 下列四個天體 :( 甲 ) 太陽 ( 乙 ) 銀河中心 ( 丙 ) 冥王星 ( 丁 ) 金星 ; 其與地球的距離由近而遠依序應為何? (A) 甲丁乙丙 (B) 甲丁丙乙 (C) 乙甲丁丙 (D) 丁丙甲乙 (E) 丁甲丙乙 ( ) 5. 目前宇宙的結構為何? (A) 星系均勻散佈 (B) 星系集 結成群 (C) 只有我們銀河系一個星系而已 (D) 所有星 星均勻散布 (E) 所有的天體實際上是位在一個圓球上 答案 :E 題組請由右表資訊, 回答下列問題 ( ) 6. X Y M N 應該分別為何? (A) X= 地 Y= 木 M= 地球 N= 木星 (B) X= 地 Y= 木 M= 木星 N= 地球 (C) X= 木 Y= 地 M= 地球 N= 木星 (D) X= 木 Y= 地 M= 木星 N= 地球 ( ) 7. P Q 應該分別為何? (A) P= 岩石或氣體 Q= 金屬和冰 (B) P= 岩石或金屬 Q= 氣體和冰 (C) P= 冰或金屬 Q= 氣體和岩石 (D) P= 氣體和冰 Q= 岩石或金屬 03-6/8 21

22 四 進階實力養成 單選題 天文篇 Unit_03_ 太陽系 題組請回答下列有關 太陽系 的問題 ( ) 1. 木星最近的大量探測訊息主要來自那一艘太空探測船? (A) 航海家一號 (B) 航海家二號 (C) 伽利略號 (D) 卡西 尼號 (E) 挑戰者號 ( ) 2. 一般認為, 圍繞在土星周圍的光環是由沒有形成的衛星碎 塊所構成, 其成分應為何? (A) 氮氣和氧氣 (B) 氮氣和 氨 (C) 冰 (D) 岩塊及冰 (E) 乾冰 ( ) 3. 木星上面的大紅斑是何種現象? (A) 火山爆發 (B) 劇 烈風暴 (C) 彗星撞擊 (D) 地震活動 (E) 隕石撞擊 ( ) 4. 下列有關太陽的敘述, 何者正確? (A) 內部任何部位都 在發生核反應 (B) 黑子是位在我們平常所看到的光球上 (C) 太陽風只有作用在太陽表面, 對地球沒有影響 (D) 色球是位於光球表面上的薄薄一層, 平常以肉眼就可直接 看到 題組閱讀下列文章後, 請回答下列問題 太陽核心是一切能量的中心和出發點 氫原子於 2,700 萬度高溫 轉化為氦 以 γ 射線形式釋放出的能量, 向太陽表面湧出, 可達 公里的高空中 而太陽內部每秒鐘以六億五千七百萬噸之多 的氫轉變為六億五千二百五十萬噸氦灰, 放出能量 根據太陽質量及 核融合反應速率, 估計如果太陽能保持住每秒鐘消耗不超過六億五千 七百萬噸氫的話, 還可繼續燃燒 500 億年, 或更久一些 但不幸的是 : 從宇宙狀態的發展來看, 在短期之內單是太陽核心中灰燼重量所引 致的溫度上升, 就會引發其他更複雜的核反應, 而太陽就得開始消耗 比現在所耗更多得多的燃料 大約在約 50 億年內這加速程序將開始, 太陽就開始膨脹 所以太陽燃燒氫而發光的壽命約為 110 億年 ( ) 5. 由上文中可知, 太陽主要組成成分為哪些氣體? (A) 氫 氦 (B) 水 二氧化碳 (C) 甲烷 氮 (D) 氫 氮 ( ) 6. 太陽燃燒氫而發光的壽命約有多久? (A) 500 億年 (B) 110 億年 (C) 50 億年 (D) 10 億年 03-7/8 22

23 天文篇 Unit_03_ 太陽系 題組請在下列所標示的題號中, 選擇最適當的選項以完成短文 流星是由環繞太陽運行的行星際塵埃與固體團, 在離地表 150 公里到 50 公里 ( 平流層上半部 ) 之間的高度,( ) 而產生光跡 ( ) 是夜空中除了月亮以外最亮的天體, 流星的亮度一旦比該行星還亮 (-5 等以上者 ), 則稱為 火流星 ; 未燃盡的流星體落至地面即為 隕石 流星依其空間分佈的狀況及頻率可分為兩類 : 散在流星 與 流星雨 流星雨看起來就好像由天空中的一個點往四面八方散射出來, 獅子座流星雨 就是因為輻射點位在獅子座而命名, 這個輻射點的位置 ( ) 離輻射點愈近的流星痕跡愈短, 離輻射點愈遠處的流星痕跡愈長, 這代表實際上 ( ), 只是視覺上看起來很像從一個點輻射出來, 就好像兩條平行的火車鐵軌看起來會在遠方聚成一點的現象 當 ( ) 遵循公轉軌道而繞至近日點附近時, 會在軌道上留下許多碎屑顆粒, 成為流星的材料, 只要 ( ) 就會發生流星雨 目前已知的流星雨近約兩百個, 但數量較多的流星雨只有十餘個 每當該天體回歸過後的幾年內, 流星雨的流星數量就會較平常為多, 若在流星雨期的尖峰期間, 每小時出現的數量達數千顆至數萬顆時, 這種壯觀的景象特稱為 流星暴 ( ) 7. (A) 經太陽光照射後形成電離子 (B) 反射太陽光 (C) 與大氣摩擦燃燒 (D) 進行核融合反應 ( ) 8. (A) 水星 (B) 金星 (C) 火星 (D) 木星 (E) 土星 ( ) 9. (A) 整夜都位於在天空的固定方位角上 (B) 和其他星星一樣會逐漸由東向西運轉 (C) 會沿著黃道十二宮移動 (D) 會沿著天球赤道移動 ( ) 10. (A) 每一顆流星都是彼此平行朝著地球而來 (B) 每一顆流星都是以輻射點為球心往四面八方射出 (C) 每一顆恆星都以不同的方向繞著地球旋轉 (D) 每一顆恆星都繞著天球北極旋轉 ( ) 11. (A) 小行星 (B) 彗星 (C) 冥王星 (D) 衛星 ( ) 12. (A) 太陽照射到那些流星的材料 (B) 那些流星材料 掉落到太陽表面 (C) 受到木星的萬有引力吸引 (D) 地 球的公轉位置接近該軌道附近 03-8/8 23

24 天文篇 Unit_04_ 地球自轉與晝夜 1 地球自轉 hw 天文篇 _Unit_04_ 地球自轉與晝夜 1. 傾斜的地軸 地球自轉軸 i. 假想一條直線穿過地球南北極 ii. 當地球自轉時, 地球內所有物質均以這條直線為轉軸, 繞著它旋轉, 此直線即為地球自轉軸, 簡稱地軸 iii. 地球自轉軸不垂直於地球公轉太陽的平面 ( 黃道面 ), 而與黃道面的法線方向偏斜了 23.5 度 地軸傾斜度黃道面 赤道面 hw 2. 逆時鐘方向自轉 i. 自地球北極的上空觀看, 會發現地球以逆時鐘方向轉動 ii. 自地球赤道的方向觀看, 則地球是由西向東轉 iii. 天空中日月星辰的東升西落及每天的晝夜交替都是地球自轉所造成的 北極點上空看 / 時鐘旋轉南極點上空看 / 順時鐘旋轉 2 晝夜交替 hw 1. 太陽照射 i. 地球像陀螺一樣, 會繞著地軸旋轉, 每轉一圈就是一天 ii. 由於太陽的照射, 使面向太陽的地區為白天, 而背著太陽的一面為夜晚 iii. 在晝夜交界處, 便是黎明 ( G` ) 與黃昏 ( C` ) 北極點背光面 向光面黎明 ( G`) 與黃昏 ( C`) 04-1/2 24

25 天文篇 Unit_04_ 地球自轉與晝夜 hw 2. 晝夜變化 i. 隨著地球的自轉, 若觀察者站在向光面的位置, 逐漸轉入背光面, 便是由黃昏轉為夜晚 ii. 隨著地球的自轉, 若觀察者站在背光面的位置, 逐漸轉入向光面, 便是由黎明轉為白天 iii. 當太陽直射北半球時, 北半球明亮部分比黑暗部分的面積較大, 可知北半球當時為晝長夜短, 反之南半球為晝短夜長 直射北半球直射南半球直射赤道 北半球 : 晝夜南半球 : 晝短夜長赤道地區 : 晝夜等長 北半球 : 晝短夜長南半球 : 晝夜赤道地區 : 晝夜等長 北半球 : 晝 12h 夜 12h 南半球 : 晝 12h 夜 12h 赤道地區 : 晝夜 hw 3. 各地時間 i. 白天 :G` 黎明 06 : 00 H` 上午 09 : 00 A` 中午 12 : 00 B` 下午 15 : 00 C` 黃昏 18 : 00 ii. 夜晚 :C` 黃昏 18 : 00 D` 21 : 00 E` 午夜 24 : 00 F` 03 : 00 G` 黎明 06 : 00 晝 : 黎明 中午 黃昏 ( G`) ( ) ( C`) 夜 : 黃昏 午夜 黎明 ( C`) ( E`) ( G`) 任一時區 ( B`-15:00) ( F`-03:00) 04-2/2 25

26 天文篇 Unit_04_ 地球自轉與晝夜 一 基本觀念 單選題 天文篇 _Unit_04_ 地球自轉與晝夜 ( ) 1. 由以下何處觀察地球是以逆時鐘的方向自轉? (A) 南極 (B) 北極 (C) 赤道 (D) 月球 ( ) 2. 當我們由地球的南極上方, 向下觀察月球的公轉與地球的 自轉運動時, 可發現兩者轉動的方向各為何? (A) 順時 針 ; 順時針 (B) 逆時針 ; 逆時針 (C) 順時針 ; 逆時針 (D) 逆時針 ; 順時針 ( ) 3. 由夜晚星星東升西落的現象, 判斷地球自轉方向為何? (A) 由東往西 (B) 由西往東 (C) 由南往北 (D) 由北往南 ( ) 4. 由於地球自轉的緣故, 月球 北極星 牛郎星三天體中, 有東升西落現象者為何? (A) 月球 北極星 (B) 月球 牛郎星 (C) 北極星 牛郎星 ( ) 5. 地球繞自轉軸旋轉一圈為多久呢? (A) 一天 (B) 一週 (C) 一個月 (D) 一年 ( ) 6. 我們目前所見的日夜交替現象及星辰的東昇西落皆是因 何發生呢? (A) 月球的自轉 (B) 月球的公轉 (C) 地球 的自轉 (D) 地球的公轉所造成的 ( ) 7. 有關地球自轉的敘述, 何者錯誤? (A) 地球自轉造成晝 夜交替的現象 (B) 地球自轉一圈為一天 (C) 地球的自 轉, 使得所見的太陽由東升起 (D) 由北極上空觀看, 地 球是以順時針方向轉動 ( ) 8. 有科學家認為地球自轉軸的傾斜, 是因為小行星撞擊地球 造成的 ; 若五百年後地球的自轉軸傾斜角度為 35.2 度, 則北回歸線應為位在北緯幾度? (A) 11.7 度 (B) 23.5 度 (C) 35.2 度 (D) 47 度 ( ) 9. 北回歸線與南回歸線相差幾個緯度? (A) 23.5 (B) 47.0 (C) 70.5 (D) 90 ( ) 10. 如果地球自轉軸與公轉軸夾角為零度, 則會產生下列何種 現象? (A) 季節更分明 (B) 沒有明顯的季節之分 (C) 只剩夏冬兩季 (D) 沒有晝夜之分 自北極上空可以觀察到地球是逆時鐘方向自轉, 而自赤道則為由西向東自轉 因北極星離天球北極很接近, 所以看不出來北極星有東升西落的現象 地球自轉一圈為一天, 公轉一圈為一年 日夜交替現象及星辰的東昇西落皆是由地球自轉所造成的 由北極上空觀看, 地球是以逆時針方向轉動 = /2 26

27 二 圖表理解 單選題 ( ) 1. 三 綜合題組 單選題 天文篇 Unit_04_ 地球自轉與晝夜 ( ) 1. 四 進階實力養成 單選題 ( ) /2 27

28 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 天文篇 _Unit_05_ 恆星周日運動 1 周日運動 hw 1. 星軌 i. 觀測者觀看北極星的仰角位置與觀測者所在的緯度相同 ii. 將相機對準北方天空, 可以發現所有恆星以北極星為圓心, 在天空畫下同 心圓 iii. 因地球一日自轉 360 度, 所以恆星在整個夜晚 (18:00 ~ 06:00) 以北極星為中 心旋轉 180 度 北極星的仰角 星軌 星軌 北斗七星 2. 東升西落 i. 因地球由西向東自轉, 所以恆星與太陽 月亮相同, 都是東升西落 ii. 因地球自轉軸大約對著北極星, 所以恆星周日運動為繞著星在東升西 落 iii. 天球示意圖 a. 北極上空觀看, 發現地球逆時鐘方向自轉 b. 地球觀察者住在地球表面, 覺得恆星進行逆方向運動 c. 依據觀察者所處緯度標示位置, 再畫出觀察者的地平線 d. 恆星視運動軌跡與天球極軸 iv. 地面觀測者 a. 在地平面中央畫出觀察者, 若人身處北半球可見到北方的北極星, 若人 身處南半球可見到南方的 b. 天北極 ( 北極星 ) 與天南極 ( 南十字星 ) 的連線為天球極軸 c. 恆星視運動軌跡與天球極軸垂直 05-1/2 28

29 北極點赤道北回歸線南回歸線天球示意圖風塵過客國中地科 3. 作圖 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 北極星在北方仰角 90 度 北極星在北方仰角 0 度 北極星在北方仰角 度 北極星在北方仰角 度 地球觀測者特性南十字星在南方仰角 -90 度 南十字星在南方仰角 0 度 南十字星在南方仰角 度 南十字星在南方仰角 23.5 度 恆星視運動軌跡 恆星視運動軌跡 恆星視運動軌跡 恆星視運動軌跡 與天球極軸垂直 與天球極軸垂直 與天球極軸垂直 與天球極軸垂直 與地平面 與地平面 與地平面夾 66.5 度 與地平面夾 66.5 度 2 恆星日與太陽日 1. 恆星日 i. 遠方恆星連續兩次通過中天子午線的時間距 ii. 地球真正自轉 1 周的時間為 iii. 恆星日為地球自轉 360 度 2. 太陽日 i. 太陽連續兩次通過中天子午線的時間距來制定的, 稱為 ii. 地球自轉一周時, 也繞著太陽公轉了一點距離, 因此必須多轉 度, 太陽才會再度到達子午線 iii. 太陽日為地球自轉 360+1=361 度 24:00 1 地球自轉 hr 1 4 min 12:00 太陽 1 12:00 24:00 遠方恆星 05-2/2 29

30 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 一 基本觀念 單選題 天文篇 _Unit_05_ 恆星周日運動 ( ) 1. 下面哪一個地點所見的北極星仰角最高? (A) 赤道 (B) 北極 (C) 北回歸線 (D) 南回歸線 ( ) 2. ( 甲 ) 東經 120 度, 北緯 25 度 ;( 乙 ) 東經 120 度, 北緯 65 度 ;( 丙 ) 西經 120 度, 北緯 25 度 ;( 丁 ) 西經 120 度, 北緯 75 度 上述哪兩個地區可看到的北極星位置相同? (A) 甲乙 (B) 甲丙 (C) 乙丁 (D) 乙丙 ( ) 3. 臺北地區北極星的位置大概在何方? (A) 天頂正上方 (B) 北方地平線 (C) 北方仰角 23.5 (D) 北方仰角 25 ( ) 4. 由地球的北半球看星空時, 所有的恆星都繞著北極星轉 下列哪一敘述最能解釋這種現象? (A) 地球繞太陽公轉的軌道是橢圓形 (B) 太陽是圍繞北極星的恆星之一 (C) 太陽位於太陽系的中心, 並作自轉 (D) 地球自轉軸的北端指向北極星附近 ( ) 5. 住在臺灣的我們, 長時間仰頭看星空或進行長時間攝影時, 會發現大部分星星繞北極星做何種運動? (A) 順時針轉動 (B) 逆時針轉動 (C) 完全不動 (D) 隨機移動 ( ) 6. 如果對北極星進行夜間長時間拍攝, 發現繞著北極星旋轉的星星畫出長 30 度的弧線, 則推算拍攝時間為多長? (A) 2 分鐘 (B) 2 小時 (C) 6 小時 (D) 12 小時 ( ) 7. 如果仔細觀察, 可以發現北斗七星有繞著北極星旋轉的現象 試問此現象說明下列何種事實? (A) 恆星位置隨時間改變 (B) 地球在公轉 (C) 地球在自轉 (D) 北斗七星繞地球旋轉 ( ) 8. 冬至那一天, 天暗的特別早, 傳佳在清朗無雲的山區觀察星星, 他觀察到天狼星在晚上五點半自東方地平線升起, 早上五點半於西方地平線落下, 則天狼星每小時移動幾度? (A) 10 度 (B) 15 度 (C) 18 度 (D) 20 度 在北半球觀看北極星, 仰角為當地緯度 ; 南半球看不見北極星 北極星的仰角與觀察者所在的緯度一致, 所以甲 丙觀看北極星都是在北方天空仰角 25 度處 在北半球, 北極星的仰角等於觀察者所在的緯度 忽略長達二萬六千年的地球進動週期, 地球自轉軸恆對準北極星 由於地球由西向東自轉, 所以北半球的人會看到大部分星星繞北極星做逆時針轉動 由於地球自轉 360 度費時 24 小時, 故星星畫出長 30 度的弧線代表地球旋轉 30 度, 共費時 2 小時 由於地球自轉, 所以以自轉軸往北延伸的北極星為旋轉中心, 看到不在此軸上的北斗七星自然為旋轉狀態 05-1/5 30

31 ( ) 9. 某一顆亮星在 12 月 2 日下午 7 時正出現在甲地的中天, 則 12 月 3 日下午 7 時, 可見此顆恆星出現在甲地的何處 呢? (A) 中天 (B) 中天偏東 (C) 中天偏西 (D) 已沒入 地平線下 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 同一顆恆星每天提早 4 分鐘升起, 因此, 出現在甲地中天偏西 ( ) 10. 下列有關星座的敘述, 何者錯誤? (A) 同一星座之恆星光度不同 (B) 國際天文聯合會將全天球分為 88 個星座 (C) 同一星座內之恆星與地球之距離相同 (D) 每一星座位於不同之赤經 赤緯上 同一星座內之恆星和地球的距離不一定相同 例如北斗七星中距離地球最近的是六十幾光年, 最遠的超過一百光年 二 圖表理解 單選題 ( ) 1. 由右圖中恆星在夜空中行過的角度, 可知某人觀察的時間約多久呢? (A) 30 分鐘 (B) 1 小時 (C) 3 小時 (D) 整夜 恆星移動的軌跡與 O 星之夾角為 45 恆星每 1 小時向西移動 15, 因此約 3 小時 ( ) 2. 右圖為臺北地區觀測北斗七星繞著北極星運轉的示意圖, 若已知 4 月 18 日晚上 9 時觀測到北斗七星在丙的位置, 請問當天晚上 12 時北斗七星應在何處? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 戊 ( ) 3. 右圖是是ㄚ尼一邊觀察恆星運動, 一邊連續曝光所拍的照片, 請問他大約觀察了多久時間? (A) 一小時 (B) 二小時 (C) 三小時 (D) 整夜 9 時至 12 時共 3 小時, 每小時移動 15, 共移動 ( 自東向西 )45 ( ) 4. 右圖為地球公轉太陽與自轉的示意圖, 若某日 22 時 30 分恆星 A 過中天 ( 過子午線 ), 隔日恆星再過中天的時刻為隔日的幾時幾分? (A) 22 時 23 分 (B) 22 時 26 分 (C) 22 時 30 分 (D) 22 時 35 分 同一恆星每日都提早 4 分鐘出現, 這是因為恆星日為 23 hours 56 mins 太陽日為 24 hours 05-2/5 31

32 三 綜合題組 單選題 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 題組右圖為星空的照片, 試依此圖回 答下列問題 ( ) 1. 此圖的圓心應在何處附近? (A) 天狼星 (B) 織女星 (C) 天頂 (D) 北極星 ( ) 2. 圖中的每一條弧線代表什麼呢? (A) 一顆星 (B) 一顆 流星 (C) 許多顆星排成一列 (D) 一個建築物 ( ) 3. 相片面對的方向為何? (A) 東 (B) 西 (C) 南 (D) 北 ( ) 4. 圖片中弧線的長度表示什麼呢? (A) 曝光時間的長短 (B) 星球的數量 (C) 照像機移動的距離 (D) 流星通過的 長短 恆星周日運動, 每一小時向西移動 15º (6/15) 60=24 分 題組某生對北極星附近作長時間曝光攝影, 得如右圖之照片, 試回答下列問題 乙 丙 丁 ( ) 5. 何者最可能為北極星? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 甲 ( ) 6. 分別以乙 丙 丁弧對甲連接端點, 所得之角相等, 可證 明何事呢? (A) 地球自轉 (B) 地球公轉 (C) 月球自轉 (D) 太陽自轉 ( ) 7. 該生面對方位應為何方呢? (A) 東 (B) 南 (C) 西 (D) 北 ( ) 8. 已知此照片在阿里山上所拍得, 那麼甲之仰角約多少呢? (A) 10 (B) 23.5 (C) 66.5 (D) 60 ( ) 9. 若測得乙弧兩端與甲連接後 甲 6, 則知該生曝光時間 約為多久呢? (A) 24 分 (B) 24 小時 (C) 60 分 (D) 60 秒 北極星出現的仰角高度與當地緯度度數相同 阿里山緯度為北緯 23.5º 05-3/5 32

33 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 題組如芳到光害極少的玉山上露營時, 看見滿天的星斗和明月讓她 雀躍不已, 請回答下列問題 ( ) 10. 如芳當晚觀察北極星和月亮後, 做出下列推測, 試問何者 並不合理? (A) 北極星是恆星, 所以一直掛在北方的天 空 (B) 月亮會繞著地球公轉所以位置會改變 (C) 北極 星和月亮都會自行發出光芒 (D) 看到的北極星的光為好 久以前所發出 ( ) 11. 北極星與下列何種星體的成分較相近? (A) 月球 (B) 地球 (C) 火星 (D) 太陽 or C 題組小明到天文館參觀遇到國中同學小華 小華自告奮勇當嚮導, 到了三樓的宇宙通道, 小華指著天頂說 : 看北極星! 它是全天空最亮的星, 老是在頭頂出現喔! 可以用來辨認方位! 試回答下列問題 ( ) 12. 關於北極星的位置, 小華應更正為何? (A) 沒有一個地方可以看到北極星在天頂 (B) 北極星會東升西落, 位置會改變 (C) 在臺北看北極星是在北方仰角約 25 度處 (D) 北極星屬夏季星座, 冬季時看不見 ( ) 13. 關於北極星的亮度, 小華應更正為何? (A) 有很多比北極星更亮的恆星 (B) 北極星是最亮的恆星, 但還是更亮的行星 (C) 只有太陽與月亮比北極星亮 題組閱讀下列文章後, 請回答下列問題 天文學家觀察了天體運行的變化後, 發現了 恆星日 與 太陽日 的差別 若位於地球上 A 點的人在第一天對準太陽的同時, 也對準了極為遙遠的一顆恆星 X, 而隨著地球的自轉與公轉, 位於地球上 A 點的人第二天再度對準恆星 X 的同時, 卻無法對準太陽, 此時地球需再繼續自轉 1 度, 位於 A 點的人才能再度對準太陽 造成這 1 度之差的原因, 是因為地球繞日公轉時, 每天大約移動 1 度距離 因此, 若以地球每小時自轉 15 度計算, 則第二天再度對準恆星 X 後, 需再經過 4 分鐘才能對準太陽 故第一天中午 12 點看到太陽和恆星 X 皆位在天頂, 則第二天中午 11 時 56 分恆星 X 到達天頂時, 太陽需在中午 12 點時才能達到天頂 此即天文學上把恆星日訂為 23 時又 56 分, 太陽日訂為 24 小時的原因了 ( ) 14. 地球自轉一度耗時多久? (A) 24 小時 (B) 15 分鐘 (C) 4 分鐘 (D) 1 秒鐘 05-4/5 33

34 ( ) 15. 由文中可推知, 過 30 天後恆星日與太陽日的關係為何? (A) 恆星日慢太陽日 2 小時 (B) 恆星日快太陽日 2 小時 (C) 恆星日慢太陽日 30 小時 (D) 恆星日與太陽日無差異 題組試回答下列問題 天文篇 Unit_05_ 恆星周日運動 ( ) 16. 牛郎星在六月一日和八月一日通過中天的時間有何差異? (A) 在八月一日較六月一日提前 8 分鐘 (B) 六月一日 較八月一日提前 2 小時 (C) 六月一日較八月一日延後 4 分鐘 (D) 八月一日較六月一日提前 4 小時 ( ) 17. 由上題的現象可以證明何事呢? (A) 牛郎星繞太陽公轉 (B) 地球會自轉 (C) 地球繞太陽公轉 (D) 牛郎星繞地球 公轉 C or C 恆星每天會提早四分鐘到達相同位置, 這是因為地球自轉與公轉造成的 題組住臺灣嘉義北緯 23.5 的小明, 某天夜晚在住家附近進行星象 觀測 試回答下列問題 ( ) 18. 他看見 X 星與北極星在天空張開角度 ( 即由上述兩星視線構成的夾角 ) 屬於下列哪一種情形時,X 星的周日運動永遠都在地平線上進行? (A) 小於 23.5 (B) 介於 23.6 和 50 (C) 介於 51 和 89 (D) 等於 90 ( ) 19. 若小明改天至赤道進行星象觀測, 他所見到眾多星星移動軌跡所構成的圓面, 都與地平面夾有多少角度? (A) 0 ( 與水平面平行 ) (B) 23.5 (C) 66.5 (D) 90 ( 與水平面垂直 ) 由於地球自轉軸對準天球北極 ( 也就是北極星所在 ), 所以北極星的仰角等於觀測者所在地的緯度 嘉義地區的小明所見北極星應該位於正北方仰角 23.5 天空, 由於地球自轉造成天體看起來繞北極星轉動, 所以如果 X 星的周日運動都在地平線以上進行, 它和北極星的張角應該在 23.5 以內, 否則會落到地平線以下 ( 如圖 ) 赤道的緯度為 0, 所以北極星的仰角為 0, 因此所有天體周日運動軌跡會垂直於地平面 四 進階實力養成 單選題 05-5/5 34

35 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 天文篇 _Unit_06_ 地球公轉與四季 1 地球公轉 hw 1. 地球自轉 公轉 i. 地球不僅本身逆時鐘方向自轉, 同時也逆時鐘方向繞太陽公轉 ii. 地球繞太陽一周的時間為一年 iii. 地球繞太陽公轉的軌道稱黃道, 公轉的軌道面稱為黃道面 2. 由於地球自轉軸與黃道面法線成夾角, 使得大部分地區在一年當中會有太陽照射角度的不同所形成的照射時間長短的差異, 這便是四季變化 地球自轉 公轉 / 黃道 黃道面 / 地軸傾斜 23.5 度 2 四季變化 1. 地球的熱能主要來自太陽輻射, 當太陽直射照射地面時, 地表單位面積上所接受的太陽能最多 hw 2. 春分與秋分 i. 春分 ( 3/21 ): 當地球運行到春分點, 太陽直射赤道, 北半球為春季, 各地晝夜時間各為 12 小時 ii. 秋分 ( 9/23 ): 當地球運行到秋分點, 太陽直射赤道, 北半球為秋季, 各地晝夜時間各為 12 小時 hw 3. 夏至與冬至 i. 夏至 ( 6/22 ) a. 當地球運行到夏至點 ( 遠日點附近 ), 太陽直射北回歸線 b. 北半球為夏至, 晝最長夜最短 ; 南半球晝最短夜最長 c. 北極圈內為永晝, 南極圈內為永夜 ii. 冬至 ( 12/22 ) a. 當地球運行到冬至點 ( 近日點附近 ), 太陽直射南回歸線 b. 北半球為冬至, 晝最短夜最長 ; 南半球晝最長夜最短 c. 北極圈內為永夜, 南極圈內為永晝 4. 特性 i. 一年中所接受的陽光能量最多, 隨著緯度增加, 地表接收的能量漸減 ii. 春分時晝夜等長, 而後白晝漸長夜晚漸短, 且晝比夜長 ; 直至夏至白晝漸短夜晚漸長, 且晝比夜長, 而秋分晝夜 06-1/4 35

36 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 地球公轉與位置 / 晝夜長短變化 甲 :, 太陽直射北回歸線 ; 乙 :, 太陽直射赤道 ; 丙 : 冬至, 太陽直射南回歸線 ; 丁 : 春分, 太陽直射赤道 ; 春分 ( 丁 ) 夏至 ( 甲 ): 晝漸長 夜漸短, 且晝 > 12h > 夜 ; 夏至 ( 甲 ) 秋分 ( 乙 ): 晝漸短 夜漸長, 且晝 > 12h > 夜 ; 秋分 ( 乙 ) 冬至 ( 丙 ): 晝漸短 夜漸長, 且晝 < 12h < 夜 ; 冬至 ( ) 春分 ( ): 晝漸 夜漸, 且晝 < 12h < 夜 ; ( 夏至 ) 直射北回歸線 ( 冬至 ) 直射南回歸線 ( 春分 秋分 ) 直射赤道 北半球 : 晝夜南半球 : 晝短夜長赤道地區 : 晝夜等長 北回歸線 : 晝長夜短南回歸線 : 晝短夜長 北極圈 : 永晝南極圈 : 永夜 北半球 : 晝短夜長南半球 : 晝夜赤道地區 : 晝夜等長 北回歸線 : 晝短夜長南回歸線 : 晝長夜短 北極圈 : 永夜南極圈 : 永晝 北半球 : 晝 12h 夜 12h 南半球 : 晝 12h 夜 12h 赤道地區 : 晝夜 北回歸線 : 晝 12h 夜 12h 南回歸線 : 晝 12h 夜 12h 北極點 : 北半球的春分日出 秋分日落 北半球的春分 ~ 秋分為白天南極點 : 北半球的秋分日出 春分日落 北半球的秋分 ~ 春分為白天 日照量變化清明節 ( 春分後 夏至前 ) 雙十節 ( 秋分後 冬至前 ) 仰角大 : 單位面積的日照量大距離太陽直射緯度大 : 仰角 太陽直射北半球北半球晝長夜短 太陽直射南半球北半球晝短夜長 06-2/ 4 36

37 3 影子變化 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 hw 1. 正午時分 i. 規律變化 a. 每天觀察正午時竿影長度, 可發現竿影長度在一年中有規律性變化 b. 地球自轉軸與黃道面不垂直, 在一年裡太陽在正午時分看起來到達的高度隨時在改變 上午中午下午 太陽在東 : 影子在西 清晨影子 : 最長 上午 中午 : 影子愈短 太陽在天頂 : 影子在腳下一點 中午影子 : 最短 中午 下午 : 影子愈長 太陽在西 : 影子在東 黃昏影子 : 最長 ii. 在嘉義地區 (23.5 N) a. 春分 : 太陽在正午時位於正南方仰角 66.5 b. 夏至 : 太陽在正午時通過天頂, 在嘉義幾乎看不到竿影, 表示太陽入射地面 c. 秋分 : 太陽在正午時位於正南方仰角 66.5 d. 冬至 : 太陽在正午時位於正方仰角, 此時太陽仰角最低 春分 秋分夏至冬至 直射赤道直射北回歸線直射南回歸線 計算式計算式計算式 中午太陽在方中午太陽仰角 66.5 中午影子為身高的 ( 中 ) 中午日照量 ( 中 ) 中午太陽在中午太陽仰角 90 中午影子為身高的 ( 短 ) 中午日照量 ( 大 ) 中午太陽在方中午太陽仰角 43 中午影子為身高的 ( 長 ) 中午日照量 ( 小 ) 06-3/4 37

38 hw 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 iii. 在臺北地區 (25 N) a. 春分 : 太陽在正午時位於正南方仰角 65 b. 夏至 : 太陽在正午時位於正南方仰角 88.5, 在臺北幾乎看不到竿影 c. 秋分 : 太陽在正午時位於正南方仰角 65 d. 冬至 : 太陽在正午時位於正南方仰角 41.5, 此時太陽仰角最低 iv. 中午時太陽仰角 a. 作圖 b. 公式 : 仰角 = 90 - 觀察者的當地緯度 + 太陽直射位置的緯度 ( = ) 本公式僅適用北半球, 太陽直射緯度在北半球以 (+) 值代入, 直射南半球以 (-) 值代入 hw 季節臺北 (25 N) 嘉義 (23.5 N) 臺南 (23 N) 春分 秋分 夏至 冬至 日出與日落 ( 嘉義地區 ) 季節日期太陽直射日出日落正午太陽仰角正午人影 春分 秋分 3/21 9/23 赤道正東正西 66.5 S 比身高短 夏至 6/22 北回歸線東偏北西偏北 90 腳下一點 冬至 12/22 南回歸線東偏南西偏南 43 S 比身高長 春分 秋分夏至冬至 日出 : 太陽正東升起 日落 : 太陽正西落下 日出 : 太陽 升起 日落 : 太陽西偏北落下 日出 : 太陽 升起 日落 : 太陽西偏南落下 上午 : 影子在 方 上午 : 影子在西偏南方 上午 : 影子在西偏北方 下午 : 影子在 方 下午 : 影子在東偏南方 下午 : 影子在東偏北方 竿影變化竿影變化竿影變化 06-4/4 38

39 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 一 基本觀念 單選題 天文篇 _Unit_06_ 地球公轉與四季 ( ) 1. 因地球在固定的公轉軌道上運行, 造成下列何種現象? (A) 太陽直射點均介於南 北回歸線之間 (B) 產生晝夜長短的變化 (C) 造成四季交替 (D) 以上皆是 ( ) 2. 有關地球公轉的敘述, 何者錯誤? (A) 地球以逆時針方向繞太陽公轉 (B) 地球公轉的軌道稱為黃道 (C) 地球公轉造成晝夜交替 (D) 因地球的公轉及地軸的傾斜, 造成臺灣夏季時, 晝長夜短的環境 ( ) 3. 關於地球自轉與公轉所造成的現象, 下列敘述何者正確? (A) 當陽光直射的區域由北回歸線移到赤道時, 北半球會越來越熱 (B) 地球公轉時, 太陽直射的區域是北半球 (C) 地球繞太陽公轉一周為一天 (D) 因為地球自轉, 所以有日夜交替的現象 ( ) 4. 以北半球來看冬至當天太陽會直射何處? (A) 北回歸線 (B) 南回歸線 (C) 赤道 地球公轉一周為一年, 且地軸傾斜 23.5 度, 所以造成四季變化 地球公轉造成四季變化 地球自轉造成日夜 ; 公轉造成四季 北半球之冬至太陽直射 (90 垂直入射 ) 南回歸線, 夏至太陽直射北回歸線, 春分與秋分則直射赤道 ( ) 5. 北半球來看春分當天太陽會直射何處? (A) 北回歸線 (B) 南回歸線 (C) 赤道 北半球之冬至太陽直射 (90 垂直入射 ) 南回歸線, 夏至太陽直射北回歸線, 春分與秋分則直射赤道 ( ) 6. 造成地球有四季變化的主要原因是什麼? (A) 地球公轉 (B) 地球自轉 (C) 月球繞地球公轉 (D) 太陽光有時強有 時弱 ( ) 7. 有關南 北半球四季變化的敘述, 何者錯誤? (A) 北半 球為夏季時 南半球為冬季 (B) 南 北半球, 春 秋兩 季時, 太陽直射赤道 (C) 四季的變化主要由地理環境所 造成 (D) 因地球的公轉造成南 北半球四季分明 ( ) 8. 有關臺灣夏季的敘述, 何者錯誤? (A) 臺灣四季變化因 地球公轉所造成 (B) 臺灣夏季時, 太陽直射北回歸線 (C) 因太陽直射北半球, 因此氣溫較高 (D) 夏季的環境為 晝短夜長 地球公轉一周為一年, 且地軸傾斜 23.5 度, 所以造成四季變化 地球公轉一周為一年, 且地軸傾斜 23.5 度, 所以造成四季變化 臺灣地處北半球, 夏季陽光直射北回歸線, 環境為晝長夜短 06-1/8 39

40 ( ) 9. 冬至那天, 在臺灣的珊珊穿著大衣披著圍巾, 在寒風中排 隊買湯圓 ; 同時, 在澳洲的怡婷穿著泳衣在海邊戲水避暑, 造成兩地氣候差異的因素為何? (A) 全球暖化造成各 地溫度上升, 故南半球的冬季消失 (B) 地球自轉軸傾斜, 冬至陽光直射南回歸線 (C) 因為海水與大氣流動的緣 故, 讓熱量在冬季往南半球移動 (D) 冬至陽光斜射南半 球, 能量比較強 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 ( ) 10. 臺灣冬季氣溫變低與下列何者無關? (A) 晝短夜長 (B) 陽光直射南半球 (C) 地球位於遠日點附近 (D) 太陽入 射之天頂角變大 ( ) 11. 春暖花開 夏日炎炎 秋高氣爽 冬風凜冽 是描述地 球上不同季節所感覺到的氣候特徵, 而讓生活其中的我們 有著豐富的體驗, 關於以上敘述, 下列何者有誤? (A) 地球會有四季變化, 是因為地球繞日公轉的緣故 (B) 地 球自轉軸傾斜是造成四季變化的主要原因之一 (C) 若地 球自轉軸不傾斜, 則北半球將永為夏天, 南半球將永為冬 天 (D) 地球與太陽間距離的遠近, 並非決定四季變化的 主要因素 ( ) 12. 嘉義縣的 北回歸線標誌 自日據時代建造至今, 已歷經 好幾代建築上的變革, 請問北回歸線的意義為何? (A) 太陽直射地球的最北界 (B) 太陽斜射地球的最北界 (C) 地球公轉的軌道面 (D) 以上皆非 ( ) 13. 若南半球亦依太陽照射的角度制定節氣, 並按春夏秋冬分 成春分 夏至 秋分 冬至, 則南半球澳洲的夏至應為臺 灣的哪一個節氣? (A) 春分 (B) 夏至 (C) 秋分 (D) 冬 至 ( ) 14. 全年晝夜等長, 無四季變化的是何處呢? (A) 北極圈 (B) 北回歸線 (C) 赤道 (D) 南回歸線 (E) 南極圈 (C) 事實上是較接近 近日點 北回歸線與南回歸線為太陽直射地球的最北界與最南界 南半球的夏至應為太陽直射南回歸線, 此時為北半球的冬至 因為太陽直射處為 23.5 N ~ 23.5 S, 直射處都在赤道附近, 所以赤道單位面積收到的太陽能量並沒有太大的改變, 亦即赤道地區並沒有明顯的四季變化 此外, 晝夜時間長短相差不大, 常視為晝夜等長 ( ) 15. 假設地軸與黃道面垂直, 則地表各地晝夜長短為何呢? (A) 永晝 (B) 晝長夜短 (C) 晝夜等長 (D) 晝短夜長 (E) 永夜 若地軸與黃道面垂直則太陽始終直射赤道, 如同春分與秋分一般, 各地晝夜等長 06-2/8 40

41 ( ) 16. 赤道上全年沒有明顯的季節變化, 其原因為何呢? (A) 比較接近太陽 (B) 太陽光入射天頂角變化較小 (C) 同 量的輻射在此區照射面積較大 (D) 赤道地區陸地多而海 水少 ( ) 17. 東京的晝夜溫差比台北大, 主要原因為何? (A) 臺北比 較靠近赤道, 比東京接收較多的陽光, 所以晝夜溫差較小 (B) 臺北所在的緯度比較低, 晝夜長短相差較小, 導致晝 夜溫差較小 (C) 臺灣島面積比日本本洲島小, 導致臺北 晝夜溫差比東京小 (D) 東京面積比臺北大, 散熱較快, 所以晝夜溫差較大 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 因為太陽直射處為 23.5 N ~ 23.5 S, 直射處都在赤道附近, 所以赤道單位面積收到的太陽能量並沒有太大的改變, 亦即赤道地區並沒有明顯的四季變化 愈高緯度晝夜時間長短相差愈大, 所以晝夜溫差也會愈大 ( ) 18. 陽光直射造成的溫度比斜射時高的原因為何? (A) 直射 時能量較集中 (B) 斜射時能量較集中 (C) 直射時能量 較分散 (D) 與地表起伏情形有關 ( ) 19. 臺灣冬至當天, 下列哪一現象不可能發生? (A) 太陽由 東偏南升起 (B) 高壓籠罩, 天氣晴朗 (C) 正午時竿影偏 向南方 (D) 冷鋒來襲, 氣溫下降 ( ) 20. 歷蘇在赤道上豎立一根垂直於地表的竿子, 測量春分當日 的竿影變化, 試問正午時分的的竿影為何? (A) 偏北方 拖出長長的竿影 (B) 偏西方拖出長長的竿影 (C) 偏東 方拖出長長的竿影 (D) 幾乎看不到竿影 ( ) 21. 嘉義有北回歸線通過, 所以嘉義地區直立的木棒, 每年有 一天的中午其日影長度幾乎為零, 這一天應是何時? (A) 3 月 21 日 (B) 6 月 22 日 (C) 9 月 23 日 (D) 12 月 22 日 (E) 7 月 3 日 ( ) 22. 多少度的天頂角入射之太陽光, 所穿愈過的空氣厚度約等 於從天頂直射的兩倍? (A) 0 (B) 30 (C) 45 (D) 60 (E) 90 ( ) 23. 下列哪個區域在北半球的冬至正午時, 幾乎完全看不到太 陽照射物體所產生的影子? (A) 赤道 (B) 極地 (C) 北 緯 23.5 度 (D) 南緯 23.5 度 臺灣冬至時太陽直射南回歸線, 所以正午時刻太陽在南方天空, 影子應該偏向北方 春分時, 太陽直射赤道 北半球夏至時, 中午時太陽直射北回歸線, 所以嘉義地區在此日正午影子長度幾乎為零 北半球冬至當天陽光直射南緯 23.5 度 06-3/8 41

42 二 圖表理解 單選題 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 ( ) 1. 右圖是地球公轉的示意圖, 設嘉義 ( 北緯 23.5 ) 在正午時太陽的仰角 ( 陽光與水平面的夾角 ) 為 θ, 地面每單位面積接受到的太陽能為 I, 下列敘述何者正確? (A) 地球由乙 丙期間,I 逐漸變小 (B) 地球在丁處時,I 最大 (C) 地球由丙 丁 甲期間,θ 先變小再變大 (D) 地球在甲 乙 丙 丁四處,θ 皆為 90 度 ( 表示太陽直射 ) ( ) 2. 右圖為一年中某日陽光照射地球的示意圖, 由圖中所提供的資料判斷, 下列何者正確? (A) 當天日照總時數比較, 乙 > 甲 > 北極點 (B) 當天日照總時數比較, 甲 > 乙 > 北極點 (C) 北極點當天完全看不到太陽 (D) 南極點當天完全看不到太陽 ( ) 3. 右圖所示為冬至時太陽的輻射光線與地球之間的關係圖 圖中甲 ~ 丁各點是在同一經線上 太陽的光線在丙點是垂直入射 若不考慮大氣的吸收, 則在赤道地區單位時間, 單位面積接收太陽輻射量比丙點來得如何? (A) 大 (B) 小 (C) 一樣 ( ) 4. 右圖是某天陽光照射地球表面的示意圖, 圖中 A 點表示臺灣 有關此天的敘述, 下列何者錯誤? (A) 這一天是臺灣的夏至 (B) 這一天是臺灣一年中白天最長的一天 (C) 這一天中午時陽光大約垂直入射臺灣的地面 (D) 這一天晚上在臺灣看不到月亮 甲為夏至, 乙為秋分, 丙為冬至, 丁為春分, 冬至 春分 夏至, 所以 (B) 地球在甲處時,I 最大 ;(C) 地球由丙 丁 甲期間,θ 變大 ;(D) 地球僅在甲處 θ 為 90 度 觀察地 日模型來體認晝夜是因地球自轉所造成 (A) 由圖中晝夜分界線可知北極點為永晝 ( 太陽不西下 ), 又甲白天比乙長 ( 在甲點畫平行赤道的線可知甲白晝比晚上長, 而乙晝夜等長 ), 可得日照總時數比較為北極點 > 甲 > 乙 ;(D) 南極點一直都在夜半球, 可知當天看不到太陽 太陽直射丙處, 該處中午見到太陽仰角為 90 度, 單位面積收到的太陽輻射量最大, 距離太陽直射處愈遙遠者, 太陽仰角愈小, 單位面積收到的太陽輻射量愈小, 所以在赤道地區的乙處收到的太陽能量比直射處丙來得小 (D) 無法確知當日的農曆日期, 故無法得知 06-4/8 42

43 ( ) 5. 右圖為臺灣一年中所見太陽 在天空中位置的示意圖, 甲 乙為正午時太陽到達最低和 最高的兩點 若某天太陽的軌 跡為 X- 甲 -Y, 則下列有 關這一天的敘述何者正確? (A) 這一天太陽直射南回歸線 (B) 在臺灣, 這一天是夏天中的一天 (C) 在臺灣, 這一天 的夜晚比白晝短 (D) 在臺灣, 這一天的晚上通常都是滿 月 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 (B) 這一天是冬至 ;(C) 夜晚比白晝長 ;(D) 月相不一定 ( ) 6. 許多人都看過夕陽西沉的情景, 你可曾留意太陽西沉的方位? 右圖是臺灣地區在春分 夏至 秋分 冬至四天中, 太陽在天空中的移動軌跡圖 臺灣冬天和夏天的落日方位, 若只考慮哪一個較為偏南或偏北, 則下列敘述何者正確? (A) 兩者的落日方位均相同 (B) 夏天的落日方位比冬天偏南 (C) 冬天的落日方位比夏天偏南 (D) 因冬天的落日方位每天都不相同, 故無法與夏天比較 ( ) 7. 在夏至 春分或秋分 冬至當天, 太陽白天在天空中的視運動軌跡如右圖所示, 千禧年第一天, 清晨的太陽會從哪一方位升起? (A) 東偏南約 20 (B) 東偏南約 30 (C) 東偏北約 20 (D) 東偏北約 30 (E) 正東 ( ) 8. 夏至前後, 大雄到淡水欣賞黃昏美景的同時, 順便拍下落日情景, 請問哪一張是當時所拍的照片? (A) (B) (C) 由圖可以發現夏至時, 太陽自東偏北方升起, 西偏北方落下 ; 春分或秋分時, 太陽自正東方升起, 正西方落下 ; 冬至時, 太陽自東偏南方升起, 西偏南方落下 冬至當天, 太陽自東偏南 23.5 升起, 春分當天, 太陽自正東方升起, 所以千禧年第一天 (1/1) 太陽應該自東偏南方升起, 且離冬至當天太陽升起的位置近 06-5/8 43

44 三 綜合題組 單選題 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 題組請在閱讀下列敘述後, 請回答下列問題 右圖為波波一年來持續在正午時間觀 察太陽在天空中位置的示意圖 他發現在 X 點時身影長度最短 ( 影長小於身長 ), 在 Y 點 時身影長度為身長的一半 ( 影長等於 1/2 身 長 ), 在 Z 點時身影長度最長 ( 影長大於身長 ) ( ) 1. 如右圖所示, 若當天正午的太陽位於 Z 點時, 則下列敘 述何者正確? (A) 當天白晝較黑夜長 (B) 當天白晝與 黑夜等長 (C) 一年中太陽會有兩天位於此點 (D) 一年 中太陽會有一天位於此點 觀察地 日模型, 了解四季是因地球公轉和地軸傾斜所造成 太陽位於 Z 點時影子最長, 可知為冬至當天正午, 太陽直射南回歸線 (A) (B) 冬至當天白晝最短, 且比黑夜短 ;(C) (D) 太陽直射南回歸線, 一年只有一天 ( 冬至 ) ( ) 2. 如右圖中所示, 下列何處可能為波波居住的位置? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 觀察地 日模型, 了解四季是因地球公轉和地軸傾斜所造成 夏至正午時, 太陽約位於頭頂正上方, 冬至正午時影長大於身長, 可知此處約位於北回歸線上, 故選乙 ( 甲處夏至正午時太陽不會到正頭頂附近 X, 丙 丁在南半球南回歸線以南, 正午時太陽應都在北方天空 ) 題組右圖為一年中某日太陽照射地球的示意圖, 試回答下列問題 ( ) 3. 這天, 在冰山上行走的北極熊是否可以看到日落與黑夜? (A) 能, 牠可以看到太陽自西方地平線落下後黑夜來臨 (B) 能, 牠可以看到太陽自東方地平線落下後黑夜來臨 (C) 不能, 太陽只會接近地平線, 但是不會出現日落, 也沒有黑夜 (D) 資料不足無法判斷 ( ) 4. 若甲位在北緯 23.5 度的緯度線上, 則這天臺灣的節氣為何? (A) 春分 (B) 夏至 (C) 秋分 (D) 冬至 06-6/8 44

45 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 題組請參考右圖並以臺灣為 例, 回答下列問題 ( ) 5. 當太陽照在 A 點時, 臺灣是處於四大 答案 : 夏至 節氣中的哪一個? ( ) 6. 當太陽照在 C 點時, 臺灣是處於四季中的哪一季? 答案 : 冬至 題組右圖為家住嘉義的馬克, 在春分 夏至 秋分及冬至各日所記錄之太陽運行 軌跡示意圖, 試回答下列問題 ( ) 7. 春分 秋分時的正午, 太陽運行軌跡應位於圖中何處? (A) 甲處 (B) 乙處 (C) 丙處 (D) 甲乙之間 ( ) 8. 馬克在四大節氣當日所記錄之太陽運行軌跡, 會與下列何人在當地四大節氣時, 所記錄之太陽運行軌跡完全相同? (A) 住在北緯 40 的康康 (B) 住在南緯 23.5 的軒軒 (C) 住在南緯 40 的安安 (D) 以上皆非 ( ) 9. 馬克有了記錄太陽運行軌跡的經驗後, 便試著開始記錄火星 織女星 北斗七星及北極星的運行軌跡 ; 試問上述哪一個星體不會出現如圖中之圓弧形運行軌跡? (A) 火星 (B) 織女星 (C) 北斗七星 (D) 北極星 題組阿文在陽台欄杆平台上任意放置一羅盤及豎立一支鉛筆如附圖, 羅盤面上 N,W,S,E 分別為北, 西, 南, 東, 試回答下列問題 ( ) 10. 羅盤針會固定指向, 阿文需調 整羅盤面, 則指針黑端為何? (A) 指北極 (B) 指南極 (C) 指 西極 (D) 指東極 ( ) 11. 阿文面向何方? (A) 北偏西 (B) 北偏東 (C) 南偏西 (D) 南偏東 06-7/8 45

46 ( ) 12. 羅盤針固定指向原因為何? (A) 太陽光 (B) 風 (C) 地 球磁場 (D) 月球引力 天文篇 Unit_06_ 地球公轉與四季 ( ) 13. 阿文做此觀察時是在何時? (A) 上午 (B) 下午 (C) 夜 間 (D) 白天任意時刻 四 進階實力養成 單選題 ( ) /8 46

47 天文篇 Unit_07_ 月相 1 月相的成因 天文篇 _Unit_07_ 月相 1. 月球運轉 i. 月球是地球的衛星, 它繞著地球轉, 也跟著地球繞太陽轉 ii. 運轉方式 a. 月球自轉 : 週期一個月 ( 恆星月 27.3 天 ), 月球沿著本身的軸作時鐘自轉 b. 月球公轉 : 週期一個月 ( 朔望月 29.5 天 ), 月球繞著地球作時鐘公轉 c. 農曆的大月為 30 天, 小月為 29 天 d. 月球跟著地球繞太陽運轉 恆星月與朔望月 日月地相對位置 hw 恆星月 : 月球自轉 360, 27.3 天 朔望月 : 月球自轉 (360+27),29.5 天, 位置 1: 望 (15); 位置 2: 下弦月 (22,23); 位置 3: 朔 (1); 位置 4: 上弦月 (7,8) 2. 月相變化成因 i. 反射太陽光 a. 月球與地球相同, 本身不會發光 b. 太陽始終照亮半個地球與月球 c. 陽光照射到月球表面, 光線反射地球的結果 ii. 不同形狀的月球 a. 農曆不同日期的夜晚, 可以看到不同形狀的月球, 與日月地三者相對位置關係密切 b. 月球總是以相同的一面對著地球 : 因為月球繞地球公轉一週, 同時做了一次自轉, 即月球公轉與自轉相同, 均為一個月 2 月相的盈虧 1. 圓缺盈虧 i. 農曆初一 或新月 : 月球背光面朝向地球, 看不到月球 ii. 農曆十五 或滿月 : 月球向光面朝向地球, 看到又亮又圓的月球 農曆初一 朔或新月 農曆十五 望或滿月 月球位置 : A 地球所見 :100% 背光面 月球位置 : C 地球所見 :100% 向光面 月亮月亮月亮 準備東升在天頂處準備西落 月亮 18:00 準備東升月亮 24:00 在天頂處月亮 06:00 準備西落 07-1/2 47

48 天文篇 Unit_07_ 月相 iii. 農曆初七 上弦月 : 望前西亮, 看到月球的西半邊亮 iv. 農曆二十二 下弦月 : 望後東亮, 看到月球的東半邊亮 農曆初七 上弦月 農曆二十二 下弦月 月球位置 : B 地球所見 : 50% 向光面 月球位置 : D 地球所見 : 50% 向光面 月亮月亮月亮 準備東升在天頂處準備西落 月亮 24:00 準備東升月亮 06:00 在天頂處月亮 12:00 準備西落 上弦月為上半夜可看到, 即 18~24 時 下弦月為下半夜可看到, 即 24~06 時 望前 亮 上弦月出現在西天空, 且為西半邊亮 望後 亮 下弦月出現在東天空, 且為東半邊亮 2. 特性 i. 上弦月 : 12:00 東升, 18:00 通過子午線, 24:00 西沉, 即半夜可看見 ii. 滿月 : 18:00 東升, 24:00 通過子午線, 06:00 西沉, 整個夜晚都可以看見 iii. 下弦月 : 24:00 東升, 06:00 通過子午線, 12:00 西沉, 即半夜可看見 朔月 : 1 上弦月 : 2 望月 : 3 下弦月 : 4 朔月 : 丁上弦月 : 甲望月 : 乙下弦月 : 丙 朔月 : A 上弦月 : B 望月 : C 下弦月 : D 上弦月望月上弦月 19:00 在西方天空仰角約 75 度處 20:00 在西方天空仰角約 60 度處 21:00 在西方天空仰角約度處 20:00 在西方天空仰角約 30 度處 23:00 在西方天空仰角約 75 度處 02:00 在西方天空仰角約度處 02:00 在西方天空仰角約 30 度處 03:00 在西方天空仰角約 45 度處 04:00 在西方天空仰角約度處 07-2/2 48

49 天文篇 Unit_07_ 月相 天文篇 _Unit_07_ 月相 一 基本觀念 單選題 ( ) 1. 為什麼地球上的觀測者, 永遠只能看見月球同樣的一面呢? (A) 月球自轉速度和地球的自轉速度相同 (B) 月球 自轉速度和地球的公轉速度一樣 (C) 月球自轉速度和月 球的公轉速度一樣 (D) 月球只有公轉沒有自轉 ( ) 2. 下列選項中, 哪兩種現象同時牽扯到太陽 月亮與地球的 相對位置? ( 甲 ) 一年四季的變遷 ;( 乙 ) 月相盈虧的變化 ;( 丙 ) 晝夜交替的情形 ;( 丁 ) 中午時刻的太陽仰角變化 ;( 戊 ) 潮汐的變化 (A) 甲乙 (B) 乙戊 (C) 丙丁 (D) 甲戊 ( ) 3. 農曆二十二日左右, 月球表面受太陽光照射的面積大約占 其總表面積的多少? (A) 八分之一 (B) 四分之一 (C) 二分之一 (D) 全部 ( ) 4. 若月球改變公轉的方向, 由逆時針變為順時針, 則地球上 的觀察者可以在農曆幾日觀察到滿月? (A) 1 日 (B) 7 日 (C) 15 日 (D) 22 日 ( ) 5. 下列哪一節日所觀察到的月相與其他節日不同? (A) 中 元節 (B) 七夕情人節 (C) 元宵節 (D) 中秋節 ( ) 6. 農曆 是依據月亮的陰晴圓缺變化所制定出的一種曆法, 農曆 八月十五 時月相為 滿月, 也是中國人的中 秋節, 請問當日太陽 地球與月球間的相對位置應為何? (A) 太陽 月球恰巧在地球的同一側 (B) 太陽 地球 月 球三者呈現 90 度夾角 (C) 月球與地球分別在太陽的兩 側 (D) 太陽 月球分別在地球的兩側 ( ) 7. 每年國曆二月十四日為西洋情人節, 試問此時的月相應為 何? (A) 朔 (B) 望 (C) 上弦月 (D) 以上皆有可能 因為月球自轉速度和月球的公轉速度一樣, 都是每個月轉一圈, 所以地球上的人始終看到月球的同一面, 而月球也都以同一面對著地球 ( 甲 ) 一年四季的變遷是地球公轉與地轉軸傾斜所造成的 ( 丙 ) 晝夜交替的情形是地球自轉時, 向光面與背光面轉換所造成的 ;( 丁 ) 中午時刻的太陽仰角變化與太陽直射的地點與觀察者所在的緯度有關 月球公轉軌道由逆時針改成順時針, 只有上弦月和下弦月的時間顛倒, 滿月和新月的時間不改變 七夕情人節是上弦月, 其他節日皆為滿月 二 圖表理解 單選題 ( ) 1. 相對太陽及地球的位置變化, 產生月的盈虧 ; 如圖中, 月球在哪一個位置是農曆十五? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 月球在 1 號位置為朔 ( 初一 ), 月球在 2 號位置為上弦月 ( 初七 初八 ), 月球在 3 號位置為望 ( 十五 ), 月球在 4 號位置為下弦月 ( 二十二 二十三 ) 07-1/8 49

50 ( ) 2. 試問月球在如右圖 的移動過程中, 月相變化應為何? (A) 新月 上弦月 滿月 (B) 下弦月 新月 上弦月 (C) 上弦月 滿月 下弦月 (D) 滿月 下弦月 新月 ( ) 3. 右方上圖是日 地 月的相對位置示意圖, 沐蘭在某一段日期中面向南方天空連續觀察數日, 將看到的月相畫下來如右方下圖, 請問右方下圖中的這些月相是在右方上圖中哪一段期間內看到的? (A) 乙 甲 丁 (B) 甲 丁 丙 (C) 乙 丙 丁 (D) 丙 丁 甲 天文篇 Unit_07_ 月相 ( ) 4. ( ) 5. 右圖是日 地 月三個星球的相對位置示意圖, 試由此圖判斷下列敘述何者正確? (A) z 地的觀察者正看到日出 (B) y 地的觀察者正看到運轉到丙處的月球在東方地平線附近 (C) w 地的觀察者正看到日落 (D) x 地的觀察者看到運轉到乙處的月球是東半邊在亮 今天是農曆六月初六, 請參考右圖判斷下列敘述何者正確? (A) 今晚的月相為下弦月 (B) 今晚月球的東半部為受光面 (C) 明晚的月相會更接近新月 (D) 今晚月球受光面積約占總面積的一半 (B) 看到運轉到丙處的月球在正上方 ;(C) 地球上 w 地的觀察者, 其時間是正午 ;(D) 是西半邊在亮 (A) 上弦月 ;(B) 西半部為受光面 ;(C) 仍接近上弦月, 但不會更接近新月 ( ) 6. 在吃晚餐時, 月亮出現在西方天空, 月形為半月形, 這時月亮的位置位於右圖中之何處? (A) A (B) B (C) C (D) D (E) E (F) F (G) G (H) H 07-2/8 50 望前西亮 望後東亮, 前者表示望前的月亮大多為西半邊亮且在西方天空出現為主, 後者表示望後的月亮大多為東半邊亮且在東方天空出現為主 題目中告知 在吃晚餐時, 月亮出現在西方天空, 表示此月亮應為 望前, 題目又說 月形為半月形, 則可推論此為上弦月

51 ( ) 7. 和尚清晨起來念經時, 發現月亮出現在東方天空, 月形為半月形, 這時月亮的位置位於右圖中之何處? (A) A (B) B (C) C (D) D (E) E (F) F (G) G (H) H ( ) 8. 右圖是某地某天黃昏後觀察到的月球位置與形狀另一圖是太陽光的方向 月球的軌道 地球與月球的關係,A~H 分別表示月球的位置 像圖中所見的月球形狀, 月球在另一張圖中的哪一位置? 此時月亮的名稱為何? (A) A; 上弦月 (B) E; 下弦月 (C) E; 上弦月 (D) A; 下弦月 (E) E; 望 (F) A; 朔 (G) B; 下弦月 (H) F; 上弦月 ( ) 9. 右圖是某地某天黃昏後觀察到的月球位置與形狀記錄, 另一圖是太陽光的方向 月球的軌道 地球與月球的關係,A~H 分別表示月球的位置 連續數日觀察月球, 發現月球幾乎是以同一面向著地球, 理由為何? (A) 月球自轉一周的時間, 地球也自轉一周 (B) 月球自轉一周的時間, 地球也公轉一周 (C) 月球沒有自轉的運動, 所以幾乎以同一面向著地球 (D) 月球繞地球公轉一周的時間, 月球本身也自轉一周 ( ) 10. 左圖是某地點在某一天黃昏後觀察到的月球位置與形狀記錄, 這樣所見的月球, 經過 2 小時後, 再看到的月球位於右圖之中的哪一位置? (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 天文篇 Unit_07_ 月相 望前西亮 望後東亮 題目中告知 和尚清晨起來念經時, 發現月亮出現在東方天空, 表示此月亮應為 望後, 題目又說 月形為半月形, 則可推論此為下弦月 望前西亮 望後東亮, 圖為黃昏所見的月球, 且月球西明東暗, 所以本日月相為上弦月, 故月球應運行到 E 位置 因為月球自轉速度和月球的公轉速度一樣, 都是每個月轉一圈, 所以地球上的人始終看到月球的同一面, 而月球也都以同一面對著地球 望前西亮 望後東亮, 圖中可見到月亮是西半邊亮, 所以應該是上弦月 上弦月在 12:00 東升,18:00 在天頂,24:00 西落, 所以圖左所見上弦月應為 18:00 因地球自轉關係, 所以月球 1 小時轉 15 度,2 個鐘頭共轉過 30 度, 且由東向西轉, 所以月亮應移動到 3 號位置 07-3/8 51

52 ( ) 11. 李白抬頭望明月, 看見月相如右圖, 則當天可 能為農曆幾號? (A) 初一 (B) 初五 (C) 十 五 (D) 二十五 天文篇 Unit_07_ 月相 望前西亮 望後東亮, 前者表示望前的月亮大多為西半邊亮且在西方天空出現為主, 後者表示望後的月亮大多為東半邊亮且在東方天空出現為主 ( ) 12. 右圖左是某地某天黃昏後觀察到的月球位置與形狀記錄 圖左這樣所見的月球, 經過 2 小時後, 再看到的月球位於圖右之中的哪一位置? (A) A (B) B (C) C (D) D ( ) 13. 某人面向南方, 右手為西, 左手為東, 觀察在一個月中, 從本月底到下月初, 正確月相盈虧應為下列何圖? (A) (B) 望前西亮 望後東亮, 圖中可見到月亮是西半邊亮, 所以應該是上弦月 上弦月在 12:00 東升,18:00 在天頂,24:00 西落, 所以圖左所見上弦月應為 18:00 因地球自轉關係, 所以月球 1 小時轉 15 度,2 個鐘頭共轉過 30 度, 且由東向西轉, 所以月亮應移動到 C 位置 因為某人面向南方, 右手為西, 左手為東, 且望前西亮 望後東亮, 所以月底應為東亮, 即左方亮, 故選 A or C, 但因望後可見到月亮的亮區應逐漸縮小, 所以選 C (C) (D) 三 綜合題組 單選題題組 壬戌之秋, 七月既望, 蘇子與客泛舟遊於赤壁之下 清風徐來, 水波不興 舉酒屬客, 誦明月之詩, 歌窈窕之章 少焉, 月出於東山之上, 徘徊於斗牛之間 ( 摘自蘇東坡前赤壁賦 ) ( ) 1. 下列何者最接近文中 壬戌之秋, 七月既望 當晚月相? (A) (B) (C) (D) (E) 望為滿月, 農曆 15 日左右 ( ) 2. 月出於東山之上, 徘徊於斗牛之間 中之斗牛, 是指什 麼? (A) 二十八星宿中的斗宿與牛宿 (B) 在東山之上的 斗笠與水牛 (C) 名為 斗 與 牛 的兩座高山 中國將黃道分成四象 東方青龍 西方白虎 南方朱雀 北方玄武, 每一象再細分七宿 : 角 亢 氐 房 心 尾 箕 斗 牛 女 虛 危 室 璧 奎 婁 胃 昴 畢 觜 參 井 鬼 柳 星 張 翼 軫 07-4/8 52

53 天文篇 Unit_07_ 月相 題組右圖是從地球北極向下看, 月球繞著地球 的位置如圖中 a~h 所示, 依次回答下列各題 ( ) 3. 月球位於圖中 a 位置時, 月球過中天 ( 過子午線 ) 的時刻為何時? (A) 0 時 (B) 6 時 (C) 12 時 (D) 18 時 ( ) 4. 月球在早晨 6 時從西方地平落下, 試問月球位於圖中何位置? (A) a (B) b (C) c (D) d (E) e (F) f (G) g (H) h ( ) 5. 可能引起月食的位置, 位於圖中何位置? (A) a (B) b (C) c (D) d (E) e (F) f (G) g (H) h 月亮在圖中 a 位置時, 太陽與月亮位置夾 90, 當月亮過中天時, 太陽位於東方地平 月球與太陽位置夾 180, 月亮的月相在滿月時, 早晨 6 時從西方地平落下 月食發生於滿月時 題組參考右圖日月地三者相對位置示意 圖, 試回答下列問題 ( ) 6. 大年初一當天絕對不可能出現 下列哪一種天文現象? (A) 日 食 (B) 月食 (C) 新月 (D) 太 陽被烏雲遮蔽 ( ) 7. 元宵節晚上, 志明與春嬌到鹽水看蜂炮, 當天月球的位置 大約在圖中的那一個位置呢? (A)A 位置 (B) B 位置 (C) C 位置 (D) D 位置 ( ) 8. 七夕情人節, 志明與春嬌在公園散步, 當天月球的位置大 約在圖中的那一個位置呢? (A) A 位置 (B) B 位置 (C) C 位置 (D) D 位置 題組右圖為某一年臺灣地區八月分的月相圖, 圖中白色部分表示月亮發亮的部分, 根據此一圖形回答下列問題 ( ) 9. 如果安安想要到郊外賞月圓, 下列哪一天比較適當? (A) 8 月 17 日 (B) 8 月 27 日 (C) 8 月 12 日 (D) 8 月 1 日 07-5/8 53

54 ( ) 10. 天文篇 Unit_07_ 月相 07-6/8 54

55 安安如果想要看見 8 月 5 日的月亮, 他應該選擇什麼樣的時間比較理想? (A) 凌晨二點 (B) 早上六點 (C) 晚上十點 (D) 下午四點 ( ) 11. 由 8 月 18 日安安看到的月相, 推測此時太陽 地球 月亮之間的相對位置為何? (A) (B) 天文篇 Unit_07_ 月相 (C) (D) ( ) 12. 如果八月分有一個颱風侵襲臺灣, 則颱風在哪一天侵襲時, 對西部的沿海縣市, 可能造成較嚴重的水患? (A) 8 月 1 日 (B) 8 月 12 日 (C) 8 月 17 日 (D) 8 月 20 日 題組右圖分別是某地點在某一天黃昏後觀察到的月球位置與形狀記錄與太陽光的方向 月球的軌道 地球與月球的關係,A~H 分別表示月球的位置 ( ) 13. 像右側圖左這樣所見的月球形狀, 月球在右側圖右之中的 哪一位置? (A) A (B) B (C) C (D) D (E) E (F) F (G) G (H) H ( ) 14. 連續數日觀察月球, 發現月球幾乎是以同一面向著地球, 理由為何? (A) 月球自轉一周的時間, 地球也自轉一周 (B) 月球自轉一周的時間, 地球也公轉一周 (C) 月球繞地 球公轉一周的時間, 月球本身也自轉一周 (D) 月球沒有 自轉的運動, 所以幾乎以同一面向著地球 答案 :E 右圖左所見的月球為黃昏, 月球亮西邊半圓 07-7/8 55

56 天文篇 Unit_07_ 月相 題組右方四圖依序為 ABCD, 這是 月相的變化圖, 依此圖回答下列問 題 ( ) 15. 當月相位於 B 位置的月相為 下列何者? (A) A (B) B (C) C (D) D ( ) 16. 當月亮位於何位置時, 在地球看不見月亮? (A) A (B) B (C) C (D) D ( ) 17. 在地球上觀測月相的變化周期為一個月, 其原因為何? (A) 月球自轉 (B) 月球繞地球公轉 (C) 地球自轉 (D) 地球繞太陽公轉 四 進階實力養成 單選題 ( ) 1. 使用望遠鏡觀測月食, 下列何者是其正確過程?( 已知箭頭是月食發生的順序, 黑色部分是其陰影部分 ) (A) 因為地球的影子在月球上呈圓弧形, 且由望遠鏡觀測, 其影像為上下顛倒, 左右相反 又知月食時 ( 在北半球 ) 先從東側發生食的現象 (B) (C) (D) 07-8/8 56

57 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 1 日食 hw 天文篇 _Unit_08_ 日食 月食 1. 日食成因 i. 時間 : 大約發生在農曆初一 ( 朔 新月 ) 的白天 ii. 機制 a. 狀況 : 月球繞地球公轉的平面 ( 白道面 ) 與地球繞太陽公轉的平面 ( 黃道面 ) 並非重疊, 存在約 5 的夾角, 使滿月時分太陽仍照亮半個月球, 地球上的人仍可見到滿月 b. 位置 : 日月地連成一直線, 月球運行到太陽與地球之間 c. 光線 : 月球擋住太陽光, 使地球上的觀測者只能看到部份陽光, 甚至看不到陽光 d. 食缺 : 先西後東方發生日食食缺 月相 : 甲下弦月 乙朔月 丙上弦月 丁望月 日食發生時機 : 月食發生時機 : 2. 日食種類 i. 日偏食 : 若觀測者在月球的半影區, 則一部份陽光被月球遮住, 只能看到另一部分的太陽, 稱為 ii. 日全食 ( 近地點 ): 若觀測者在月球的本影區, 則全部的陽光被月球遮住, 看不到太陽, 稱為 iii. 日環食 ( 遠地點 ): 當月球距離地球較遠時, 只能遮住太陽的中心部分, 而無法遮住整個太陽, 所以尚能看見太陽外圍的一圈光環, 稱為 本影 ( 甲 丙 ) 半影 ( 乙 丁 ) 近地點 ( 甲 ) 遠地點 ( 丙 ) 日食種類 日全食 ( 甲 ) 日偏食 ( 乙 ) 日環食 ( 丙 ) 日偏食 ( 丁 ) 作圖作圖作圖作圖 08-1/2 57

58 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 2 月食 1. 月食成因 hw i. 時間 : 大約發生在農曆十五 ( 望 滿月 ) 的晚上 ii. 機制 a. 位置 : 日月地連成一直線, 地球運行到太陽與月球之間 b. 光線 : 月球運行到地球的陰影區, 就會發生的現象 c. 賞月 : 發生月食時, 地球上凡是在夜半球的可都可觀看月食的現象 d. 食缺 : 先東後西方發生日食食缺 2. 月食種類 i. 月偏食 a. 陽光照射地球, 在地球的背光面形成陰影區 b. 當月球運行時, 若月球一部份進入地球本影的陰影區, 則形成 ii. 月全食 a. 陽光照射地球, 在地球的背光面形成陰影區 b. 當月球運行時, 若月球全部進入地球本影的陰影區, 則形成 c. 當發生月全食時, 月球並非全黑看不見, 而是變成暗紅 ( 古銅 ) 色 這是因為太陽光穿過地球大氣層時, 偏紅色的光線發生折射而照到月球表面所產生的效果 iii. 半影月食 a. 當月球運行時, 若月球進入地球半影的陰影區, 則形成 b. 因為半影區仍有陽光, 所以用肉眼不容易看見月相, 只有用望遠鏡或攝影觀測才能分辨出來 A: 半影區, 半影月食 A B: 部份半影 部份本影, 月食 B: 本影區, 月全食 B C: 部份半影 部份本影, 月食 C: 半影區, 月食 A 半影月食 A B 月偏食 B 月全食 B C 月偏食 C 半影月食 作圖作圖作圖作圖作圖 顏色 : 黃色形狀 : 圓形亮度 : 變弱 ( 肉眼不易察覺 ) 顏色 : 黃色 形狀 : 圓形缺一角 亮度 : 不變 顏色 : 古銅色 形狀 : 圓形 亮度 : 變弱 顏色 : 黃色 形狀 : 圓形缺一角 亮度 : 不變 顏色 : 黃色形狀 : 圓形亮度 : 變弱 ( 肉眼不易察覺 ) 08-2/2 58

59 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 一 基本觀念 單選題 天文篇 _Unit_08_ 日食 月食 ( ) 1. 日食通常發生農曆幾號的白天? (A) 初一 (B) 初七 (C) 十五 (D) 二十二 ( ) 2. 月球正運行在地球和太陽中間, 不可能發生發生何種食相 呢? (A) 日全蝕 (B) 日偏蝕 (C) 日環食 (D) 月全蝕 ( ) 3. 下列哪種節日最可能看到日食現象? (A) 中秋節 (B) 端午節 (C) 重陽節 (D) 春節 ( ) 4. 有關日食的敘述何者正確? (A) 觀測者在月球的本影區, 可看見日偏食 (B) 觀測者在月球的半影區, 可看見日 全食 (C) 當月球距離地球較遠時, 只能遮住太陽的中心 部分, 觀測者可看見日環食 (D) 以上皆正確 ( ) 5. 哪個星體影子投射在地球表面會造成 天狗食日 呢? (A) 太陽 (B) 地球 (C) 月亮 (D) 地球或月亮 ( ) 6. 下列哪一個節日最有可能看到日食現象的產生? (A) 大 年初一 (B) 元宵節 (C) 端午節 (D) 中秋節 ( ) 7. 月球 地球及太陽在運轉成一直線時, 可能產生日食與月 時的現象, 下列各時日中, 何時最可能產生日食? (A) 陰曆每月一日 (B) 陽曆每月一日 (C) 陰曆每月十五日 (D) 陽曆每月十五日 ( ) 8. 當發生月全食時, 你看到月球是何種顏色? (A) 黑色 (B) 灰色 (C) 紫色 (D) 紅色 ( ) 9. 月食通常發生農曆幾號的夜晚? (A) 初一 (B) 初七 (C) 十五 (D) 二十二 答案 :a 日食為太陽被月球遮住, 所以地球人感覺到太陽被吃掉, 其發生時三個天體的排列方式應為日 月 地, 也就是初一 日食發生時三個天體的排列方式應為日 月 地, 日食包括日全食 ( 月球在近地點 ) 日環食 ( 月球在遠地點 ) 與日偏食共三種 日食為日 月 地, 發生時間僅可能是初一 答案 :c (A) 觀測者在月球的本影區, 可看見日全食 ( 月球在近地點 ) 或日環食 ( 月球在遠地點 ) (B) 觀測者在月球的半影區, 可看見日偏食 答案 :c 日食僅發生在新月 日月食發生與否在於日月地三者的相對位置, 以陰曆或農民曆為準, 觀看是日 月 地 日 地 月的關係, 日食為日 月 地, 發生時間僅可能是初一 當發生月全食時, 月球並非全黑看不見, 而是變成暗紅 ( 古銅 ) 色 這是因為太陽光穿過地球大氣層時, 偏紅色的光線發生折射而照到月球表面所產生的效果 月食為地球遮住太陽照射給月球的陽光, 也就是月球躲在地球影子的後方, 所以地球人感覺到月球被吃掉, 其發生時三個天體的排列方式應為日 地 月, 也就是十五 08-1/7 59

60 ( ) 10. 月食發生時是哪個星體影子投射在月球表面所致? (A) 太陽 (B) 地球 (C) 月亮 (D) 地球或太陽 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 ( ) 11. 月全食發生時, 月表看起來不是黑灰色而是紅棕色, 原因為何? (A) 因為月球表面的主要成分為銅, 所以全食時月球呈紅棕色 (B) 月球表面含有螢光物質, 所以發出紅棕光芒 (C) 地球邊緣大氣折射或散射部份光線, 照射到月表, 因此月表呈紅棕色 (D) 來自其他恆星的光線照射在月球表面上 ( ) 12. 月全食時, 為何月球表面呈現黯淡的古銅色? (A) 月球本身會發出黯淡的古銅色, 只有月全食時才看得到 (B) 月球海面的反射 (C) 太陽光穿過地球大氣, 折射及散射到達月球表面 (D) 月球表面凹凸不平, 造成太陽光折射 ( ) 13. 有關月食的敘述何者錯誤? (A) 月食發生時, 地球位於太陽與月球之間 (B) 月球部分進入地球本影的陰影區則形成月偏食 (C) 月球全部進入地球本影的陰影區則形成月全食 (D) 月全食發生時, 月球全黑因而看不見 ( ) 14. 當地球運行到太陽和月球之間的時候, 會擋住射向月球的太陽光, 使得部份或全部的月球被地球的陰影遮住, 稱為發生何種食相呢? (A) 日全蝕 (B) 日偏蝕 (C) 日環食 (D) 月蝕 ( ) 15. 泡泡居住的城市位於北回歸線上, 他的好友龍龍則居住在南回歸線上, 恰好兩個城市都位於同一經度線上 下列有關兩地異同現象的敘述, 何者正確? (A) 泡泡早上要上學時, 龍龍卻是下午放學時刻 (B) 泡泡當天晚上看到上弦月, 龍龍看到的也是上弦月 (C) 泡泡所居住的城市是夏季時, 龍龍所居住的城市也是夏季 (D) 泡泡當天如果看見日食現象, 龍龍當天晚上也可以看到月食現象 ( ) 16. 地球上的觀察者無法每月均看見日 月食的主要原因為何? (A) 因為月球公轉速率比地球公轉速率快 (B) 因為地球公轉軌道面與月球公轉軌道面並不在同一平面上 (C) 因為地面上的人們可能受到天候等因素影響, 而無法每月均看見日 月食 (D) 因為日食 ( 或月食 ) 發生時, 觀察者所在的地區可能剛好是黑夜 ( 或白天 ) 當發生月全食時, 月球並非全黑看不見, 而是變成暗紅 ( 古銅 ) 色 這是因為太陽光穿過地球大氣層時, 偏紅色的光線發生折射而照到月球表面所產生的效果 月全食月球呈暗紅色 月食為地球遮住太陽照射給月球的陽光, 也就是月球躲在地球影子的後方, 所以地球人感覺到月球被吃掉, 其發生時三個天體的排列方式應為日 地 月, 也就是十五 由日 月 地模型了解晝夜 四季 日食 月食等現象 (A) 兩地位於同一經度線上, 兩人的時刻應相同 ;(B) 在同一天, 全球看到的月相是相同的, 故選 (B);(C) 南 北半球的季節是相反的, 若北半球是夏季 ( 太陽較直射 ), 南半球則為冬季 ( 太陽較斜射 );(D) 日食 ( 發生在朔, 農曆初一 ) 和月食 ( 發生在望, 農曆十五 ), 並非在同一天 08-2/7 60

61 ( ) 17. ( 甲 ) 日食必發生在新月時 ;( 乙 ) 新月時必發生日食 ;( 丙 ) 月食必發生在滿月時 ;( 丁 ) 滿月時必發生月食, 以上敘述 正確者有那幾項呢? (A) 甲乙 (B) 丙丁 (C) 甲丙 (D) 乙丁 二 圖表理解 單選題 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 ( 乙 ) 新月時不一定發生日食 ;( 丁 ) 滿月時不一定發生月食 ( ) 1. 如右圖,84 年 10 月 24 日臺北地區發生日偏食的三張紀錄照片, 判斷下列敘述何者正確? (A) 當時觀測者面向北方 (B) 日食發生的先後次序為丙 乙 甲 (C) 當日黃昏, 可見到月亮由東方升起 (D) 85 年 10 月 24 日臺北將再見到日食 ( ) 2. 如右圖為太陽 地球和月亮的位置關係圖, 且月球在遠地點附近, 則此時觀測者所見的景象應為何? (A) 日偏食 (B) 日全食 (C) 日環食 (D) 月食 (A)10 月份介於秋分 (9 月 ) 與冬至 (12 月 ) 間, 太陽直射處正從赤道移至南回歸線, 所以就台北地區人而言, 太陽應在偏南方的天空, 所以要觀看日食的民眾應面向南方 (C) 該日發生日食, 即代表該日為農曆初一, 所以黃昏時太陽應該由西方落下 圖中可見太陽 地球和月亮的位置關係為日 月 地, 可能發生的是日食, 且觀測者在本影區, 月球在遠地點, 所以可見到的食相應為日環食 ( ) 3. 右圖為某天發生 日全蝕時太陽 地球 月球相對 位置的示意圖, 甲乙丙丁四點分 別代表在地球上四個不同的位置 試問當時住在地球上哪 一個位置的人最有可能觀察到日全蝕? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 (E) 北極 ( ) 4. 右圖為太陽 地球與月 亮運行時相對位置的示 意圖 當月球運行到下 列哪一個位置時, 會出 現月全食的天文景象? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 地球上乙處最可能見到月球擋住太陽, 而觀測到日全食 了解影子的形成, 及食象和日 地 月位置的關係 月全食是月球完全進入地球的本影中形成的, 可知地球介在日 月之間, 故選 (D) 08-3/7 61

62 ( ) 5. 地球 月球與太陽的相對位置如右圖, 當月球位於圖中哪一點時, 在地球上可以看到月偏食? (A) A (B) B (C) A 或 C (D) 上述三點都看不到月偏食 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 當月球在 A or C 點時, 月球正在地球的半影區, 利用望遠鏡等儀器可以觀測到形狀沒有改變的半影月食 當月球在 B 點時, 月球正在地球的本影區, 肉眼可以觀測到形狀沒有改變 顏色卻變為紅褐色的月全食 當月球一部份在本影區, 一部份在半影區時, 肉眼可以觀測到月球形狀缺一角的月偏食 ( ) 6. 右圖為日食與月食的成因示意圖, 試問當月球繞行至甲處與乙處時可能會分別發生哪種現象? (A) 繞行至甲處可能會發生月食 繞行至乙處可能會發生日食 (B) 繞行至甲處可能會發生日食 繞行至乙處可能會發生月食 (C) 繞行至甲處或乙處都可能會發生日食 (D) 繞行至甲處或乙處都可能會發生月食 ( ) 7. 關於月的盈虧如右圖, 下列敘述何者錯誤? (A) 當月球在乙的位置, 黃昏時看到月球在東方 (B) 中秋節一定不可能發生日蝕 (C) 每月農曆七日左右, 月球的位置在甲, 中午以後可看見月球由西方升起 (D) 當月球在乙的位置時, 才可能發生月蝕 (A) 月球運行到乙位置時為望 ( 十五 ), 黃昏時月球正從東方升起 (B) 中秋節為農曆十五, 呈現日 地 月, 可能發生的是月蝕 (C) 農曆初七左右為上弦月, 月球位置應在甲, 中午時刻月球正從東方升起, 但我們無法看到月亮東升的情況, 因為中午的太陽之亮度比月亮來的大 三 綜合題組 單選題題組根據下列內容所述, 回答下列問題 小帆在日記中有這麼一段記載 : 今天白天上地球科學課, 老師帶著我們到教室外面觀看日偏食, 老師特別交代我們不可以直接用眼睛觀看, 可以透過塗成黑色的玻璃來觀看 ( ) 1. 小帆寫日記當天最可能是什麼時候? (A) 農曆初一 (B) 農曆初七 (C) 農曆十五 (D) 農曆二十二 ( ) 2. 為什麼不可以直接用眼睛觀看日偏食? (A) 一定要透過塗黑的玻璃才看得到 (B) 直接用眼睛是看不到的 (C) 若直接透過望遠鏡來觀看更好 (D) 光線太強會傷害眼睛 08-4/7 62

63 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 題組參考右圖日 月 地三者相對位置示 意圖, 回答下列問題 ( ) 3. 過年除夕夜團聚吃年夜飯, 當天月球的位置大約是在圖中的何處呢? (A) A 位置 (B) B 位置 (C) C 位置 (D) D 位置 ( ) 4. 中秋節晚上一起觀賞月亮, 當天月球的位置大約是在圖中的何處呢? (A) A 位置 (B) B 位置 (C) C 位置 (D) D 位置 ( ) 5. 在中秋節當天不可能有下列哪一種天文現象? (A) 日食 (B) 月食 (C) 滿月 (D) 月球被烏雲遮蔽 題組右圖為地球 月球與太陽的相對位置 圖, 試依此圖回答下列問題 ( ) 6. 下列依圖所作之推測, 何者不 合理? (A) 月球運行至甲位 置時, 約為農曆月的上旬 (B) 月球運行至乙位置時, 北半球 看不到月亮, 南半球才看得到 (C) 月球由丁運行至乙位 置時, 月相將由望轉朔 (D) 中秋節當晚月球運行至丁位 置 ( ) 7. 月球運行至哪個位置時, 可能發生月食現象? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 題組根據下列內容所述, 回答下列問題 天狗食日 或 天狗食月, 都是古代中國人所害怕的天文現象, 由文字的描述可知, 此現象為天空中的太陽或月亮忽然逐漸被陰影遮住, 如被狗吃掉一般, 此乃大凶時刻 直到近代天文觀測發達, 日食 與 月食 的成因才漸漸揭開 ( ) 8. 關於這兩種現象, 下列敘述何者正確? (A) 遮住月亮或太陽的陰影, 都是地球的影子 (B) 日食與月食很可能會在同一天發生 (C) 由於太陽體積相較之下很大, 所以月食發生的時間較長 (D) 不管日食或月食, 發生時地球 月亮 太陽三者恰好排列在一直線上 08-5/7 63

64 ( ) 9. 下列何者為觀看日食較為安全的方法? (A) 直接用肉眼 看 (B) 戴墨鏡看 (C) 用望遠鏡看 (D) 用太空望遠鏡觀 測 題組太陽 地球 月亮的相對位置如右圖, 試回答下列問題 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 ( ) 10. 若月球落在 B 區時, 地球上的觀察者會看到何種天文景觀? (A) 日全食 (B) 月全食 (C) 日偏食 (D) 月偏食 ( ) 11. 若月球落在 B 區, 在月球上的觀測者會看到何種天文景觀? (A) 日全食 (B) 月全食 (C) 日偏食 (D) 月偏食 題組右圖為地球及月球公轉軌道示意圖, 已知地球繞太陽公轉的軌道面為黃道面, 月球公轉的軌道面為白道面, 且黃道面與白道面夾角 5 度, 請回答下列問題 ( ) 12. 當地球與月球運動至 A C 兩處時, 會發生日食或月食現象嗎? (A) 會, 只是不一定能在地球表面觀察到 (B) 會, 只是食象的持續時間較 B D 兩處短 (C) 不會, 在 A C 處只會出現月食而不會出現日食 (D) 不會, 因為黃道面與白道面交角 5 度, 太陽 地球 月球無法成一直線, 故不會有日食或月食 ( ) 13. 若白道面與黃道面重疊而無交角, 下列敘述何者正確? (A) 每次朔均發生日食 (B) 每次朔均發生月食 (C) 日食與月食現象均消失 (D) 資料不足無法判斷 若白道面與黃道面疊合, 交角為 0 度, 則每次朔均發生日食, 每次望均發生月食 08-6/7 64

65 天文篇 Unit_08_ 日食 月食 題組右圖為以太陽作光源, 地球和月球在一個月中相對位置關係的示意圖, 地球和月球上的白色區域代表受光面, 黑色區域代表背光面 甲 乙 丙 丁四點分別代表在一個月中月球與地球相對的四個位置 試依據右圖回答下列問題 ( ) 14. 根據歷史記載, 唐朝人為中秋節的月亮取了個名字叫做 端正月 試問端正月那一天, 月球應該在上圖中的哪一個位置上? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 ( ) 15. 臺灣地區的人在 2005 年 10 月 17 日晚間, 可看到難得一見的 月偏食, 當天月球應該在圖中的哪一個位置上? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 四 進階實力養成 單選題題組右圖是日全食與月全食的照片圖, 依此照片回答下列各題 ( ) 1. 見日全食的照片, 被遮掩的輪廓較月全食的輪廓清楚, 其原因為何? (A) 月球比太陽近 (B) 地球有大氣存在, 月球則否 (C) 月球反照太陽發光, 而太陽自行發光 (D) 太陽以氣體為主, 地球以岩石為主 ( ) 2. 照片中 ( 甲 ) 的部分是太陽大氣層的一部份, 這部分的特徵為何? (A) 比周圍的溫度低, 看起來較暗 (B) 主要以對流的方式來運送能量 (C) 被稱為米粒組織所覆蓋 (D) 溫度達 100 萬 K 以上, 被游離放出帶電粒子 ( ) 3. 當太陽發生閃焰時, 會對地球造成何種的影響? (A) 極光增多出現 (B) 加速地球暖化 (C) 引起地磁到轉 (D) 流星出現增多 08-7/7 65