地球概论实验报告 (2)

6、对大熊座（仙后）天球方位的变化进行观察前后的比较（观察开始时提 醒学生注意），使学生理解和体会天体（天球）的运行。
[实验总结]
1、整理观察记录。
2、绘出观测时主要星座的亮星连线图，认识主要星座。
3、区别不同类型的天体。
实验三、月球观测与月相变化规律性分析
[实验目ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及要求]
1、通过望远镜直接观察月面，了解月面正面形态及其结构特征，印证有关 月球表面结构特
器、工具的使用、操作方法，更能进行一定的研究性学习，提高学生的综合能力。 要求：通过实验掌握天体观测与测量的理论及分析方法，要求学生根据不同天体观测的要求
不同，学会选用各种模型、仪器、设备进行观测实验，并进行观测结果分析与评估。
实验一、天球仪的构造和运用天球仪演示天体运动
[实验目的及要求]
了解天球仪的构造，掌握运用天球仪演示天体视运动的动作技能。
天球仪由球体、底座、支架、子午圈、地平圈及高度方位架等组成。天球仪 用粗红线表示天赤道，它的上方标有赤经度数，它的下方标有恒星时数。每隔 15 度有一赤经圈。以春分点为零度绕天赤道一周为 360 度。以天赤道为零度向 南北两天极，每隔 10 度有—赤纬圈。到南北天极均为 90 度。赤道经度和赤道纬 度组成了赤道坐标网。
天球仪用法要则： （1）、纬度校正：使子午圈靠近地平圈的度数等于某地的地理纬度，然后移动 天球仪，使地平圈上的方向与某地方向一致，再使球上已知点转到自己的位置上 时即已校正完毕。 （2）已知地方恒星时，使天球仪与实际天空相符：在作了纬度校正后，耙与 已知恒星时相同的赤经时数转到子午圈下，即使春分点的时角等于这个已知恒星 时就行。 （3）已知真时的校正：把该日太阳在黄道上的位置转于子午圈下，记下其在 子午圈下的赤经时分，然后加上已知真时，再减去 12 时，所得结果为已知真时 的子午圈读数。转动球体，把赤道上上述墩值转到子午圈下。这样球上各星点与 实际天空相符。 （4）已知地方平时，则加上时差成真时，再按 3 校正。如已知标准时，则按 经度变为地方平时。 4、注意事项 （1）拿天球仪时要拿底座，不可以拿地平圈或子午圈。以防损坏支架等。 （2）因球体为纸质的，故防止与尖状硬件相碰撞。 （3）球面应保持清洁，如有灰尘，可用干净湿布擦净。 （4）仪器应存放于阴凉、干燥、通风处。
天球仪用于： （1）查阅和辨认星座和恒星。 （2）找出某恒星的赤经和赤纬，或已知赤经和赤纬找出某恒星。 （3）求两星之间的角距离的近似值。或已知恒星时(或真时、平时、标准时) 求某恒星的时角。 （4）找出某日太阳的黄经、赤经和赤纬，或求知某天太阳出没的时刻、方位、 高度及昼长、夜长的时间。 （5）已知地理纬度：求已知恒星时(或真时、平时、标准时)的某恒星的高度 和方位角。或从恒星的地平坐标求当地的恒星时（或真时、平时、标准时 )。或 已知恒星时（或真时、平时、标准时）求知天象。 （6）各种坐标的换算。
2、通过实地观察，认识学校所在地天空主要的星座（10 个以上）。
3、通过观察活动，辨别和熟悉学校所在地天空主要的恒星、行星、星云以 及临时可能看到的流星。了解星星的分布格局，并掌握星空指示的时间、方向、 变化规律和星图的用法。
[实验原理]
1、星空分布大势
为了对全天星座分布大势有一个全局性的认识，将星空按赤经分为“四大星 区”(见图 2)。每一星区跨赤经 6h,各以其拱极星座或著名星座命名，从 0h 赤经 线开始，自西向东依次为仙后星区、御夫星区、大熊星区、天琴星区，简称“后、 御、熊、琴”。现将四大星区的主要星座和亮星的特征于表 1。
呈一明显的“十字形”。整个星座位于银河中。主星α(天 津四)是一等星。我国古代称此星座为“天津”(意即渡船)
著名黄道星座。形如张着两螯的巨蝎。主星α(心宿二) 是红色亮星，古称“大火”。心宿二与两侧的两颗暗星合称 “心宿三星”
位于银河最明亮部分。是银河中心方向所在。东部六星组 成“南斗”
3、四季星空
2、星空变化规律
(1)由于地球自转，产生了星空的周日变化，即恒星在同一天中不同时刻的 方位和高度有所不同。
(2)由于地球公转，产生了星空的周年变化，地球每日东移 1°相对于星空则 每日西移 1°，需 4 分钟，一个月提前 2 小时，一年后重归原位。
(3)不同纬度观测者所观测到的星空区域不同，两极地方，只能见到半个天 球的星，赤道地区，可见全天球的星。纬度越低可见的星越多。曲靖理论上只能 观察到赤纬-64°以北的恒星。
室女座
黄道星座。呈不规则的土字形。主星α(角宿一)是一等星。 南北两角(大角和角宿一)同轩辕十四，构成一个巨大的直角 三角形
天琴星 天琴座
座（琴）
范围很小，主星α(织女)是北天头等亮星。织女有四颗暗 星组成一个菱形，是传说中织女用以织布的“梭子”
天鹰座 天鹅座 天蝎座 人马座
近天赤道和银河。主星α(牛郎)中名河鼓二。它与西侧的 二颗暗星组成“牛郎三星”。民间俗称“扁担星”。与织女 星隔河相望
表 1、1 四大星区、主要星座、亮星及特征
星区
星座
仙后座
仙女座
仙后星 飞马座 区（后）
南鱼座
御夫座
金牛座
猎户座 御夫星 区（御）
大犬座 小犬座
双子座
大熊座 牧夫座 大熊星 狮子座 区（熊）
亮星及主要特征 形似字母 W，利用它可找到北极星 三颗亮星排列成一条直线 呈一大四边形(东北一隅属仙女座)，四边形的东边向北延 伸，直指北极星 南鱼座α(中名北落师门)是本区惟一的一颗一等星，沿飞 马座四边形的西边向南延伸，即可找到。它的位置偏南、离 地平较低，附近星稀，西方有“海角孤星”之称 明显的五边形。我国古代称“五车”。主星α(五车二) 是北天主要亮星 著名黄道星座，有一簇呈 V 字形的星群(毕星团)、主星α (毕宿五)位于 V 字一端是红色亮星。V 字的西北有的昴星团， 俗称“七姊妹”(正常视力只能见六颗) 全天最壮丽的星座、横跨天赤道，世界各地都能见到。它 由二颗一等星(参宿四和参宿七)和五颗二等星组成。有“参 宿七星明烛宵、两肩两足三为腰”之说。中部三颗合称参宿 三星，位于天赤道上。参宿三星东南有一肉眼可见亮星云(猎 户大星云)、距离 1500 光年 形如砍刀。主星α(天狼)是全天最明亮的恒星 星数很少。主星α(南河三)是著名的一等昨一。它同参宿 四和天狼星构成一个等边三角形 黄道星座。成两行排列。亮星有α(北河二)和β(北河三)、 后者是一等星 本区计有七颗一等星。几乎集中了北半球所见亮星的半 数，群星荟萃，明星灿烂，是全于最壮丽的星区 北天最著名星座。七颗亮星排成“熨斗”形状，故称“北 斗”。可用它的两颗指极星(天枢、天璇 0 来找北极星。民谚： “识得北斗，天下好走” 形如风筝。也像一条倒挂的领带。主星α(大角)是北天头 等亮星。正处在北斗七星柄的自然延伸线上 黄道著名星座。形如雄狮。由头部的“镰刀”和尾部的三 角形组成。主星α(轩辕十四)是一等星。位于镰刀柄端，贴 在黄道上
2、选定好地点。选择合适的观察点，观察点居高临下，周围没有较高的障 碍物和强烈的光线干扰；一般以高楼顶部或开阔的操场上为宜。
3、室内认识并熟悉天球仪和星图等所要使用的仪器和设备，并初步掌握所 要观测星座和天体的大致方位；
4、现场巩固有关天穹、天球、天体、星座、星等、地球和天体运行的方向 等概念；
5、在首先找到和初步认识银河、北斗（仙后）和北极星的基础上，借助喇 叭筒和手电筒的指引，分区逐个认识仙后（大熊）、仙女、天鹅、天琴、天鹰、 飞马、双鱼、金牛、猎户、双子、御夫等主要星座。
地球概论实验报告
姓名：陈雪松 年级：2010 级 专业：地理科学 学号：1251410032
东北师范大学城市与环境科学学院 2011-9-5
一、 实验课的意义：
在知识的讲解上，实验课与理论课无疑是异曲同工；然而理论课更注重的是理论知识，
课本内容的灌输，让学生们了解这个是什么，有什么特点，为什么是这样或者解决更多的疑
事实上一年中的任何季节都适宜观星，只是不同季节星座的出没情况不同。 这里以北半球为例分述不同季节天空的主要星座。
图 2 四瓣简明星图
[实验仪器及用品]
主要有天球仪、星图、手电筒和硬纸板做的喇叭形观测筒。手电筒最好用红 布包住。
[实验内容及步骤]
1、选定好时间。一般应选定在月初或月末晴朗的夜晚。观察时要求“天空 不明不暗”晴朗无云，天空有些月光。月光可以遮蔽暗黑，利于观察。
天球仪用粗黄线表示黄道。在它的上方标有以 10 日为间隔的月份和日期。 用红圈表示太阳在二十四节气时的位置。
天球仪上还标有银道和南北两银极。
在天球仪上，全天共分 88 个星座，并用粗红虚线勾划出星区界线，它与粗 红的天赤道和粗黄的黄道一起，以十分醒目的形式给教学带来方便。全天恒星分 为四等，并标有著名星团、星云和变星等内容。并按中外习惯将各星座内的恒星 用实线联接起来，以便辨认。 3、天球仪的用途和用法
[实验基本仪器及用品]
天文望远镜、月面图、简明星图、电筒和遮光红布、笔记本等
[实验内容及步骤]
用望远镜观察月面结构，主要有月海、山脉、环形山和辐射纹等。
1、做好知识准备，熟悉所要观测的相关月面知识。
开始观测前，先在绘图纸上画一直径为 10cm 的圆表示月面。在圆上画出它 的明暗线，并标出月面的东、南、西、北四个方位，连接南北、东西二线段相交 于圆心，将月面划分为四等分，分别以 A、B、C、D 代号命名。同时，用遮光红 布包住电筒前端，以备室外观测画图是使用。
[实验原理]
1、概述 天球仪是以观察者为中心，以圆球表示天球的教学仪器。它在天文、地理教
学上，可帮助了解天球的各种坐标、时间的概念；能形象地理解天象与季节和时 间、星象和地理纬度的关系；太阳在天球上位置的变化；也可用来求解实际的天 文问题。TY 一 1 型天球仪吸取了 中外天球仪的优点，并对内容的表达、工艺的 设计作了改进：用深兰色将球体突出，以衬托浅兰色的银河；用鲜艳的粗红线和 粗黄线分别表示天赤道和黄道；在黄道上红圈表示太阳的位置，与我国的二十四 节气阳对应。TY——1 型天球仪星等分级明显，用黄色清晰地显示在深兰色的球 体上，给人以满天星斗的臆想效果。仪上内容多于高等院校所用的教材，且专业 内容也较丰富。TY—l 型天球仪尤其适合于师范院校的天文系、地理系和中学讲 授地球概论之用。也可供天文、气象、航海等专业单位和科研机关参考。 2、天球仪的构造
问，理论课唯一不能解决的问题就是，在实际中我们应该怎样识别课堂上灌输给我们的知识，
如何灵活的在生活中运用，这也是实验课能够给予理论课补充的地方。
二、实验目的及要求
目的：是为学生提供实验学习环境，让学生可以使用各种模型、仪器、设备进行观测实
验，认识各种天体的特征与观测方法，加深对课程学习的理解，通过实验，学生既要掌握仪
[实验仪器及用品]
主要有天球仪、星图。
[实验内容及步骤]
1、了解天球仪的构造。
2、掌握天球仪的用途和用法。
3、天体视运动演示要领。
[实验总结]
1、整理观察记录。
2、区别不同类型的天体。
3、天体视运动演示要领。
实验二、星空观测和行星的辨认
[实验目的及要求]
1、通过观察实践，加深对天球、天体、星座、星云和天体的运行等概念的 认识。
2、正确选择望远镜放大倍率（倍率不宜过大）。
3、用望远镜观察月面的形态特征（月海、环形山、辐射纹等），将所看到 的月面形态结构记录在圆内，并分析月面的形态特征。
当月面某一部分出现在月球明暗交界附近时，太阳光斜射观测目标，使月面 的凸起部分出现特别黑暗的影子，使环形山和山脉的形态显得非常清晰。所以对
月球正面的观测，除在满月前后集中草绘其明暗区以外，还可选择一些著名的环 形山和山脉作为重点观测目标，当这些目标出现在月球明暗线附近时，观察它们 的形态特征。
2、通过观测月相的变化及其出没时间和方位，掌握月相变化的规律征的知 识。
[实验原理]
月球表面高低起伏，从地球上可以清楚地看到月面上有些地区比较明亮，而 另外一些地区比较黑暗。各种结构的特征及其在月面的部位，参见下图。
观察月面的最好时机，是在上、下弦前后。因为此时对于月面中部，太阳光 是斜射的，月面上的山地都有明显的阴影，我们就能看到月面上更细的形态结构。 若观察月球的全貌，则满月时进行。观察月面一般用较低的倍率放大镜（通常使 用两倍分辨放大率的目镜）。如果倍率过高，光线就较暗，月面形态就不清楚了。