初中科學02(天文學部分)

1、專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣1天文觀測天文觀測2013.07.062013.07.06專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣2 1. 1. 學校觀測地學校觀測地地理子午線地理子午線的測定。的測定。2. 2. 學校觀測地學校觀測地正午太陽高度正午太陽高度測定。測定。3. 3. 學校觀測地學校觀測地地理經(jīng)緯度地理經(jīng)緯度的測定。的測定。 一、經(jīng)緯度觀測一、經(jīng)緯度觀測專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣3( (一一) ) 目的要求目的要求 掌握掌握地理子午線的測定原理，正午太陽高地理子午線的測定原理，正午太陽高度測定原理，地理度測定原理，地理經(jīng)、緯度的測定原理，學會利經(jīng)、緯度的測定原理，學會利用用北極

2、星法、立桿法北極星法、立桿法觀測地子午線、正午太陽高觀測地子午線、正午太陽高度和地理經(jīng)緯度。度和地理經(jīng)緯度。( (二二) ) 儀器用品儀器用品 立桿、皮尺、手電筒、電子立桿、皮尺、手電筒、電子天文年歷天文年歷、記錄本、鐘表、半圓量角器等。記錄本、鐘表、半圓量角器等。專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣41.1.地理子午線地理子午線 觀測地與天北極（北極星）連線在地上投影，或觀測地立桿觀測地與天北極（北極星）連線在地上投影，或觀測地立桿的正午太陽投影，即地理子午線。也是正南北的正午太陽投影，即地理子午線。也是正南北( (正午前后桿影對正午前后桿影對稱原理稱原理) )方向。方向。( (三三) )原理

3、方法原理方法專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣52.2.正午太陽高度正午太陽高度h h tghtgh=a/b=a/b專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣63.3.地理經(jīng)緯度地理經(jīng)緯度 根據(jù)正午太陽高度計算公式：根據(jù)正午太陽高度計算公式： h=90h=90- - - - 先測出正午太陽高度先測出正午太陽高度h h，然后代入上式，算，然后代入上式，算出當?shù)鼐暥瘸霎數(shù)鼐暥?。 式中式中為太陽赤緯為太陽赤緯( (當天當天) ) ，可，可從天文年歷中查得。從天文年歷中查得。 根據(jù)同一瞬間兩地的地方時之差等于兩地的根據(jù)同一瞬間兩地的地方時之差等于兩地的經(jīng)度差的關系，只要知道了一地的經(jīng)度和經(jīng)度差的關系，只要知

4、道了一地的經(jīng)度和地方時地方時，再再測出測出另一地同一瞬間的另一地同一瞬間的地方時地方時，就可算出當?shù)兀涂伤愠霎數(shù)氐慕?jīng)度。的經(jīng)度。專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣7如如觀測地觀測地的經(jīng)度和地方平時分別為的經(jīng)度和地方平時分別為和和m m，當時的北京時間，當時的北京時間(120(120E E的地方平時的地方平時) )為為T TS S，則有：，則有： 120120-=T-=TS S - m - m =120 =120+m - T+m - TS S在正午，即垂直桿日影與南北線（地理子午線）重合時，當在正午，即垂直桿日影與南北線（地理子午線）重合時，當?shù)卣嫣枙r為地真太陽時為1212h h，則當?shù)仄綍r

5、，則當?shù)仄綍rm=12m=12h h - ( - (為時差為時差) )。所以，只要觀測記錄垂直桿與南北線（地理子午線）重合時所以，只要觀測記錄垂直桿與南北線（地理子午線）重合時的北京時間的北京時間T TS S，即可求得當?shù)亟?jīng)度，即可求得當?shù)亟?jīng)度： = 120= 120+12+12h h -T-TS S =20 =20h h -T -TS S-式中：式中：T TS S垂直桿日影過南北線時的鐘面時刻垂直桿日影過南北線時的鐘面時刻( (為經(jīng)校后的為經(jīng)校后的準確的北京時間準確的北京時間) )：當日時差，可從天文年歷中查取。當日時差，可從天文年歷中查取。專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣84.4.因為天極

6、因為天極( (仰極仰極) )高度高度(h(hp p) )等于測站的地理緯度等于測站的地理緯度()()，即，即h hp=p= 。而北極星又十分靠近北天極，。而北極星又十分靠近北天極，所以，測量北極星的地平高度，就可得到測站緯所以，測量北極星的地平高度，就可得到測站緯度的概值。度的概值。專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣91.1.觀測地子午線的測定觀測地子午線的測定方法一：方法一： 用北極星用北極星定子午線。定子午線。( (四四) )觀測步驟觀測步驟專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣10方法二：方法二： 用立桿法定子午線。用立桿法定子午線。oabMcdNP東西BAOC北專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)

7、現(xiàn)樂趣12(1)(1)將標桿垂直立于測站子午線上。將標桿垂直立于測站子午線上。(2)(2)當標桿陰影恰好與子午線重合時，立即在子當標桿陰影恰好與子午線重合時，立即在子午線上記下陰影頂端的午線上記下陰影頂端的位置位置，與此同時，記下，與此同時，記下鐘面時刻鐘面時刻T Ts s。(3)(3)分別測出標桿分別測出標桿a a和標桿陰影長和標桿陰影長b b（如前圖）。（如前圖）。由此可計算出正午太陽高度由此可計算出正午太陽高度h h tgh tgh=a/b =a/b ， h=arctg(a/bh=arctg(a/b) )(4)(4)根據(jù)上述正午太陽高度公式，即可求得當?shù)馗鶕?jù)上述正午太陽高度公式，即可求得

8、當?shù)鼐暥取８鶕?jù)緯度。根據(jù)=20=20h h-T-Ts s-,-,代入上述第二步（代入上述第二步（2 2）記下的記下的T Ts s, ,便可求得當?shù)亟?jīng)度便可求得當?shù)亟?jīng)度。2.2.正午太陽高度正午太陽高度(h)(h)和經(jīng)緯度和經(jīng)緯度( (, ) )測定測定專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣133.3.利用北極星高度定緯度利用北極星高度定緯度 用簡易測高儀測定。用簡易測高儀測定。測高儀的高度計，實際上測高儀的高度計，實際上是一個半圓形量角器。圓是一個半圓形量角器。圓心栓一條小線，線下栓一心栓一條小線，線下栓一錘球做成鉛垂線，如圖所錘球做成鉛垂線，如圖所示。測量時，轉(zhuǎn)量角器，示。測量時，轉(zhuǎn)量角器，使眼

9、睛、量角器的直邊和使眼睛、量角器的直邊和北極星在一條直線上，顯北極星在一條直線上，顯然，鉛垂線與量角器直邊然，鉛垂線與量角器直邊垂線的夾角垂線的夾角，就等于北，就等于北極星的高度極星的高度h hp p，亦即測站，亦即測站緯度的緯度的近似值近似值。 （為什么？）（為什么？） 專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣14二、月面觀察二、月面觀察:專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣15為什么背面的環(huán)行山較正面多為什么背面的環(huán)行山較正面多? ?專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣16專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣17專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣18專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣19專心教學專心教學 發(fā)現(xiàn)樂趣發(fā)現(xiàn)樂趣20菲爾斯圖基(加拿大)找到了蘇聯(lián)研制的“月球車2號”的具體方位。并發(fā)現(xiàn)37年前在行進了35公里之后留下的軌跡