觀測太空
教師講解:同學們知道,地球除了繞地軸自轉外,同時還繞太陽公轉,有句成語叫“斗轉星移”,這里的“斗”指北斗星。原意指星斗變動位置,現指季節或時間的變化。這也說明了我們看到的星空是隨著時間的變化而變化的。其實星空變化涉及地球二種運動:一是地球的繞軸自轉,造成星空的周日變化,即在同一天里,星空因鐘點不同而不同;二是地球繞太陽公轉,造成星空的周年變化,即星空在同一鐘點,因季節更替而不同 。我國古書中所記"斗柄東指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。"就是指這種現象說的。有興趣的話,你不妨也觀察一下北斗斗柄的這種變化,不過要記住,須在每天晚上8點前后觀察。
教師補充講解:位于不同地理緯度的觀測者所看到的星空的周日視運動是不相同的:處于中緯度的人,看到星星的周日視運動的路徑是傾斜升起,傾斜下落。地理緯度越高,傾斜的角度越小,地處北極的觀測者會看到所有的星星都平行于地平線運行;相反,地理緯度越低,星星周日視運動的路線與地平線的傾角越大,到了赤道,觀測者將看到所有的星星都是垂直升起,垂直下落。 以北極星為中心,當地緯度弧長為半徑的星空區域,全年都可觀察到。而以天球南極為中心的相應星空區域則永遠也看不到。赤道上可以觀測到全天的星空,是建天文臺的理想地點。在極點永遠只能看到半個星空。
(出示投影片)教師講解:星星距離我們很遙遠,看上去好象都位于一個巨大的球體之上,我們把這個假想的球叫天球。地球是天球的中心。事實上,不同的恒星與地球的距離是不同的。如北斗七星是由七顆大致處于同一方向而與地球距離各不相同的星星組成。我們看到的星星的位置只是一種投影效果。(演示北斗七星在天空中位置的投影實驗)
教師講述:既然地球表面的地理事物能縮小表現在地圖上,那么我們也可以繪制出星圖,簡明地表示出星座和恒星在天空中的位置。利用活動星圖尋找星座和恒星。有的星星亮,有的星星暗,星星的明暗程度我們可以用星等來表示。(出示投影片)星等越小星越亮。6等星是肉眼可見的最暗的星太陽的亮度是-26﹒7星等,滿月時的亮度約是-12星等,最亮時的金星亮度是-4•6星等。
講述:下面我們來動手制作活動星圖。(過程略,見課本p178頁)
學生活動:制作星圖
講述:做好星圖后請同學們整理好器材,聽老師介紹活動星圖的使用。
1、 在活動星圖第一面找到觀測時的相應時間的時和分(時刻),如21時20分
2、 把活動星圖第一面上的觀測時間和第二面上的觀測日期(如11月20日)對齊。就得到了當地11月20日21時20分的星圖。
這里請同學們要注意:(出示投影片)看地圖時,我們面向大地,方向確定為上北下南,左西右東。而看星圖時,我們面向星空(即天),這時的方向為上北下南,左東右西。教師可請5位同學上臺站在不同方位模擬方向,讓同學們體會,星圖上的方位是上北下南,左東右西)
學生活動:
對照星圖,教師指導分析 3月20日22時(出示此時星空圖)的星空(指出主要星座、一等亮星)
教師歸納:春夜的星空是迷人的。在天頂以北,大熊座正在子午圈上,北斗七星當空高懸,幾乎靠近天頂,斗柄指向東方,所以在我國古代就有“斗柄東指,天下皆春”的說法。連接斗口的兩顆星(β和α),并延長到這兩顆星距離五倍遠的地方,就會找到較為明亮的北極星(小熊座α星);沿著斗柄幾顆星(δ、ε、ζ、η)連成的曲線延長出去,可以找到大角星,它是牧夫座的最亮(α)星,在東方半空中閃耀著橙色的光輝。把北斗斗柄的曲線從大角星再延長一倍,可找到另一顆亮星角宿一,它就是室女座α星。