认识天空中的方位 天球 地平坐标:地平圈 天顶 天底 四方位点 地平高度和方位角 赤道坐标:天赤道 北天极 南天极 北极星
望远镜的使用 分类:折射望远镜 反射望远镜 折反射望远镜 望远镜性能的几个主要参数: 口径 相对口径 放大倍数 极限星等 视场 分类:折射望远镜 反射望远镜 折反射望远镜 望远镜性能的几个主要参数: 口径 相对口径 放大倍数 极限星等 视场 望远镜的使用 :目镜的选择 焦距的调整
施密特卡式望远镜(折反射望远镜)
案例一:认识天空中的方位及望远镜的使用 适用年级 初中1~3年级 实验目标 1、了解望远镜的构造及其用途,认识天空中的方位。 2、能正确使用天文望远镜观察天体。 3、培养学生对天文学的兴趣。
实验器材 望远镜及其配件、六分仪 实验设计 1、了解天文望远镜的构造,学习正确使用天文望远镜。 2、认识天空中基本方位,为观测星星奠定基础。 3、较精确的测量(六分仪):测量物体的地平高度并与粗 测比较,做记录。 4、利用亮星练习望远镜的简单调焦。
实验评价 自我评价: 看到北极星了吗?有什么感受? 你学会的认识天空基本方位的方法有哪些? 你认为望远镜与显微镜有什么异同点? 相同点: 不同点: 你希望有什么样的天文望远镜? 评价指导:本实验活动评价侧重能力考查,主要考查学生对望远镜功能、使用的掌握情况,对认识天空基本方位的能力掌握的情况。
太阳的观测 太阳大气:光球 色球 日冕 太阳活动:太阳黑子 日饵 耀斑 太阳风 太阳黑子的观测:投影法 直视法 自制减光膜观测太阳 太阳大气:光球 色球 日冕 太阳活动:太阳黑子 日饵 耀斑 太阳风 太阳黑子的观测:投影法 直视法 自制减光膜观测太阳 太阳滤光镜 投影板 广角目镜
银河系中的太阳
光球
日全食 色球
日冕
太 阳 黑 子
日 珥
案例二:太阳的观测 适用年级 初中1~3年级 实验目标 1、了解天文望远镜的构造,会使用望远镜观测太阳黑子。 2、认识太阳内部构造,知道太阳活动及其对地球的影响。 3、学习观测太阳的方法,通过制作减光膜提高动手制作的能力。 4、培养学生进行科学观测的习惯,提高实验中保护自己的意识。
实验器材 望远镜、太阳卡片模型、减光膜(自制)、硬纸板、剪刀、胶带、投影板、铅笔 实验设计 1、自制减光膜实际观测太阳。 用硬纸板、剪刀、胶带等工具把太阳减光膜固定在望远镜物镜前面,观察黑子并与肉眼观察做比较。 2、投影法观测太阳黑子,画出太阳光球轮廓与黑子。 摘掉望远镜的减光膜,将望远镜对准太阳,用硬纸板衬着白纸放在目镜后方,太阳光球像就投影在白纸上了。用铅笔在白纸上勾画出太阳光球轮廓,描画出黑子。 3、认识太阳内部构造。 利用太阳卡片模型,认识太阳的内部构造。
实验评价 自我评价 1、你用自制减光膜观察太阳的效果如何? 2、你有更好的观察方法吗? 3、通过这次活动你有什么感受? 4、你想探究有关太阳的什么问题? 评价指导:本测评设计,主要是激励学生探究天文学的 兴趣,动手制作能力,激发学生的创造思维。
利用活动星图认识四季星空 星空变化:周日变化 季节变化 纬度变化 活动星图的使用: 利用活动星图认识四季星空: 星空变化:周日变化 季节变化 纬度变化 活动星图的使用: 利用活动星图认识四季星空: 观测注意事项:时间 地点 安全
春天的主要星座:狮子座、室女座、牧夫座 春天的主要亮星:大角(牧夫α)、轩辕十四 (狮子座α)、角宿一(室女座α) 夏天的主要星座:天琴座、天鹅座、天鹰座、天蝎 座、人马座、蛇夫座 夏天的主要 亮星:织女星、牛郎星、大火
秋天的主要星座:飞马座、仙女座、南鱼座、英仙座 秋天的主要亮星:北落师门 ; 秋季四边形 冬天的主要星座:猎户座、大犬座、小犬座、御夫座、 金牛座、双子座 冬天的主要亮星:天狼星、五车二、参宿四、参宿七、 毕宿五、北河三、南河三
大 熊 座
猎 户 座
小 熊 座
案例三:利用活动星图认识星座 适用年级 初中1~3年级 实验目标 1、学会使用活动星图认识星座和亮星。 2、培养学生探究星空的兴趣、坚持观察的习惯,以及 探索精神。
实验器材 活动星图、指南针、天象仪、红光手电筒、全天星图 实验设计 1、用天象仪模拟星座,用活动星图查当时星座。 2、实际观测 (1)利用指南针或寻找北极星辨认方向。 (2)认识当天天空中的主要星座和亮星。
实验评价 自我评价: 你最感兴趣的星座是什么?为什么? 你在天空看到过哪些星座? 你学会的在夜晚识别方向的方法有哪些? 通过观测星座你有何收获和体会? 评价指导:教师可在学生自我评价的基础上,结合学生在实验活动过程中的表现,进行综合评价,侧重能力、科学方法、科学精神与态度,予以积极激励性评价。
月相的变化 月相成因 月相变化规律:朔望月=29.53日 月相观测:隔两三天观测一次,做好记录。
月 相 同太阳出没比较 地球理论上能观测到该月相的时间 地球实际上能观测到该月相的时间 月出→月落 新月 同升同落 6时→18时 彻夜不见 0时 蛾眉月 迟升后落 9时→21时 18时→21时 3小时 上弦月 12时→24时即0时 18时→24时 6小时 凸月 15时→3时 18时→3时 9小时 满月 此起彼落 18时→6时 (通宵可见) 18时→6时 12小时 早升先落 21时→9时 21时→6时 9小时 下弦月 24时(即0时)→12时 0时→6时 6小时 3时→15时 3时→6时 3小时
案例四:研究月相的变化 适用年级 小学4~6年级,初中1~3年级 实验目标 1、了解月相变化规律及其变化原因。 2、学习用天象仪或设计模拟实验观察月相变化的能力。 3、培养学养成坚持观察记录的研究习惯,以及科学的 宇宙观。
实验器材 天象仪、电灯、排球(白色)、铅笔、白纸 实验设计 1、测月相并做记录 2、利用模拟实验研究月相的变化 (1)在黑暗的教室内点亮一盏台灯,观测者距灯5米,另一人持排球站 于灯和观测者之间距观测者2米,三点成一线。 (2)观测者面对排球,将看到的排球表面明暗状态画在纸上,并记录 观测者、灯、球的位置关系。 (3)持球者保持与观测者的距离,绕观测者逆时针转45度角。 (4)重复步骤(2)和(3),直到持球者回到原位。如此可留下8个记 录。 (5)将排球的明暗图与自己的月相记录相对比,能否发现相似之处。 (6)利用天象仪中的月相圆盘和月相记录对比,寻找农历日期与月相 的联系,以及月相与地月日位置的关系。
实验评价 评价项目 自 我 评 价(选择画∨) 教 师 评 价 观察月相 全月观察无遗漏 记录全面 忘记观察3次以下 记录有个别项目遗漏 忘记观察3次以上 记录项目遗漏较多 合作模拟月相变化实验 成功 愉快 比较理想 比较愉快 不太理想 不太愉快 收获和体会 评价指导:本评价设计重点考察学生对探究活动追根究底、有始有终的精神,学习科学家为追求真理而不懈努力,顽强执著的精神,以及同学之间进行合作探究的精神。教师可根据对学生在活动中的考察,结合学生的自评,做出鼓励性的评价。
大行星的观测 五大行星概况 五大行星的视运动 大行星的观测 望远镜中的大行星:金星的盈亏 火星的极冠 木星的条纹 土星的光环
太 阳 系 九 大 行 星
行星轨道与黄道面的交角
美国太平洋天文台的两个工作者在加拿大惠斯勒的 加里波第湖拍摄的火星照片。在黎明前红色的火星 高悬在平静的湖面上空。
这是2003年8月27日哈勃空间望远镜拍摄的火星
火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器 拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。
金 星
金星的相位变化
凌始外切
土星光环
行星相对于太阳的视运动 内行星和外行星相对于太阳的视运动是不同的。 内行星总是在太阳附近来回摆动,它同太阳的角距限制在一定范围内。 外行星同太阳的角距不受限制,可以在0°~ 360°之间变化。 水星同太阳之间的视角距不超过28°,最亮时星等为-1.9。 金星同太阳的最大视角距是48°,亮度最大时星等为-4.4。 由于水星、金星和地球的轨道都不是正圆,所以最大角距随着它们之间相对位置变化而有所变化。水星的变化范围在18°~ 28°之间,金星的变化范围在44°~ 48°之间。
内行星相对于太阳的视运动有四个特殊位置:下合、上合、东大距、西大距。 内行星上合的时候间太阳一起升落,我们看不到它。上合后若干时间,内行星东移到离太阳有一定角距时,日落后出现在西方地平线上,我们开始看见它,叫做“昏星”。当内行星移到东大距的时候,是观测它的最佳时机。过东大距后,内行星改向西移动,逐渐靠近太阳,到下合附近就看不见了。下合后若干时间,内行星逐渐西移,当离太阳有一定角距时,日出前出现在东方地平线上,我们又能看见它,称为“晨星”。以后继续西移,当移到西大距的时候,又是观测它的好机会。过西大距后,内行星改向东移动,逐渐靠近太阳,到上合附近又看不见了。
内行星连续两次上合或者两次下合的时间间隔叫做会合周期。水星的会合周期是115.88天,金星的会合周期是 583.92天。 内行星在下合的时候,从地球上看去有时会从日面经过,这种现象叫做凌日。凌日的机会是很难得的。水星凌日,1986年11月13日出现过,在1999年11月15日再次出现;金星凌日,1882年出现过,最近一次金星凌日发生在2004年6月7日。观测内行星凌日,需要用望远镜。
外行星相对于太阳的视运动也有四个特殊位置:合、冲、东方照、西方照。 在合的时候,外行星和太阳在同一个方向上,我们看不见它。合后若干时间,外行星西移到离太阳有一定的角距时,日出前出现在东方的地平线上,以后西移到西方照,后半夜都可以见到。过西方照后外行星继续西移,逐渐提早从东方升起。当外行星到达冲的时候,太阳刚落山,它就从东方升起,整夜可以见到,是观测它的最好时机。冲过后,外行星继续西行,移到东方照时,上半夜都可以见到。以后逐渐靠近太阳,移到合的附近又看不见了。
外行星连续两次合或冲的时间间隔叫做会合周期。火星的会合周期是779.94日,木星的会合周期是398.88日,土星的会合周期是378.09日。
行星相对于恒星的视运动 行星相对于恒星运动的路径是比较复杂的。看上去行星大部分时间在天球上由西向东移动,叫做顺行;小部分时间由东向西移动,叫做逆行。由顺行转到逆行或由逆行转到顺行,行星在天球上的位置叫做留。 行星的视运动情况可以查当年的《中国天文年历》或《天文普及年历》。在天文年历中,一般都列有当年太阳和各大行星的赤经、赤纬值。水星每5日列一组值,金星、火星、木星、土星每10日列一组值。我们查算到某日太阳和行星的赤经、赤纬值,就可以在黄道星图中标出太阳和行星的位置。在查算的时候,要注意把行星留的日期考虑进去。从行星和太阳的赤经差,可以谁知行星的升起、下落以及可见情况。
寻找行星的方法 1、行星一般比恒星亮:金星是全天最亮的星,亮度在-3.3~-4.4等之间,发白光。木星亮度仅次于金星,在-1.4~-2.5等之间。土星亮度在1.2~-0.4等之间,颜色稍黄。火星亮度在1.5~-2.9等之间,火红色,很容易辨认出来。水星亮度在2.5~-1.2等之间,当它作为昏星或者晨星出现的时候,地平附近没有别的亮星,也容易辨认。 2、行星闪烁小,亮度比较稳定,而较亮的恒星总是不停地闪烁着。 3、行星总出现在黄道附近。
案例五:观测大行星的视运动 适用年级 实验目标 了解九大行星视运动及其在太阳系中的位置,理解行星绕太阳运动的规律。 初中1~3年级 实验目标 了解九大行星视运动及其在太阳系中的位置,理解行星绕太阳运动的规律。 培养学生利用星图观测大行星的能力,以及在客观事实的基础上通过分析、推理,提出科学假设,再经过实验检验的正确认识事物本质的思维方法. 培养学养成坚持观察记录的研究习惯,以及科学的宇宙观。
实验器材 天幕图、太阳系模型、《天文普及年历》、星图 实验设计 1、选择合适的观测时间指导学生辨认行星; 2、观测记录行星视运动轨迹; 3、制定观测计划,实地观测并记录行星在恒星背景间的 运动轨迹。 4、将太阳系模型放在天幕图相应的轨道上,认识太阳系 的面貌。观察九大行星的分布,分别指出内行星和外 行星。 5、选择金星和地球模型认识内行星绕日运动的四个特殊 位置:下合、上合、东大距、西大距;选择火星和地 球模型认识外行星运动的四个特殊位置:合、冲、东 方照、西方照。利用模型模拟自己记录的行星运动轨 迹。
实验评价 评价项目 自 我 评 价 教师评价 制定观测计划 比较周到 不太全面 遗漏较多 观察行星轨迹 坚持观察 坚持写观察日记 自 我 评 价 教师评价 制定观测计划 比较周到 不太全面 遗漏较多 观察行星轨迹 坚持观察 坚持写观察日记 遗漏次数较少 有漏记情况 遗漏次数较多 漏记较多 画出几个行星的运动轨迹 我的发现 收获和体会 测评指导:本评价设计重点考查学生坚持观测、有始有终的探究精神,以及做好观察记录的习惯。教师还可以结合考查学生对九大行星及其运动轨迹的了解情况,给学生做综合评价。