地球概论星空报告

第一篇：地球概论星空报告

海南师范大学资源环境与旅游系

学生实验（实习）报告

课程：地球概论实验名称：观察四季星空 指导教师：余中元 班级：地理科学 学号：姓名：日期：实验目的与要求：

通过肉眼对星空的观测，认识天空中重要星座和亮星及其相对位置，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

实验用具：

天球仪、星图、手电筒

实验内容：

利用星图分布大势，记住21颗亮星及其所在的星座、星区和相对位置；掌握星空变化规律，认识四季星空。

实验过程：

先对星空分布大势和星空变化规律进行了解，对四季星空图进行熟悉，掌握重要利用北斗星、利用星图、利用活动星图和利用天球仪进行观星的方法。在老师带领下现场观星，做好记录。

实验结果：

我们观测到北斗七星的斗柄指向南方。春夜星空中的大角星已移到西方天空。夏夜星空中最引人注意的是从东北到南方横跨太空的茫茫银河。银河西岸的织女星是天琴星座中的亮星，和织女星隔着银河相望的是牛郎星，牛郎星也叫河鼓二。牛郎星属天鹰座，神话故事把它想象成一只振翅高飞的雄鹰。牛郎星两旁各有一颗小星。这就是神话故事中的牛郎和织女的两个孩子，它们和牛郎星合称扁担星，牛郎星的左下方还有四颗小星组成一个菱形。这几颗星属海豚座。从海豚座往东北方，你会看到一个较大的星座，叫天鹅座。它主要由六颗星组成一个大十字形。古希腊神话故事把它想象成一只在银河上空低飞的天鹅。天鹅尾巴处的亮星叫天津四。夏夜星空中南方天空的银河分外明亮。那里有许多有趣味的星体。首先，巨大而壮观的天蝎星座头朝西，尾向东，形态十分逼真。天蝎座中有一颗红色亮星，犹如天蝎的心脏，它就是著名的心宿二，也叫大火星，还被称为商星。天蝎座的东面是人马星座。古希腊人把它想象成半人半马的怪物。人马座是银河最明亮的区域，在银河系的中心方向；通过天文望远镜观测这个天区，你会发现许多色彩鲜明、形态各异的双星、星团和星云；在这个星座中有六颗星组成类似北斗七星的“斗形”，它叫南斗六星。

通过观测，我们了解到星空观测要选择合适的观察点，居高临下空旷，无障碍物和灯光照射；选择合适的时间，要天空不明不暗，晴朗无云，天空有些月光。月光可以遮掩黑暗，便于观测。

第二篇：《地球概论》教案要点

《地球概论》教案

主讲 孙汉群

江苏教育学院地理系

第一章

地理坐标与天球坐标

【教学目的】

了解地球位置的表示方法（地理坐标）和天球上位置的表示方法（天球坐标），掌握常用的天球坐标系（地平坐标系、赤道坐标系和黄道坐标系）表示天体位置的方法，明确不同天球坐标系的使用条件和优缺点，能正确使用天球坐标表示天体的位置及其相互关系。通过本章的学习，还要使学生的空间想象能力和作图能力有较大的提高。【教学要求】

1、正确识别坐标系中的圈和点：天球、天赤道、地平圈、黄道、子午圈、二分圈、二至圈、南点与北点、东点与西点、春分点、秋分点、冬至点、夏至点。正确理解经度、纬度、高度、方位、时角、赤纬、赤经、仰极高度、上中天、下中天、天体的周日运动、恒星时等基本概念。能正确表示地球上不同地点的地理坐标、不同天体四种天球坐标、判断地球上和天球上的方向，能进行恒星时的计算。

2、使学生理解：六时圈、卯酉圈、无名圈、上点、下点、无名点、天北极、天南极、天顶、天底，纬线、经线、基圈、始圈、终圈、原点、极点、介点、黄纬、黄经、天体的周日运动与周年运动的方向、速度、周期、路线。各种天球坐标的区别与联系。

3、使学生了解：大圆、小圆、天顶距、周日圈，赤道和本初子午线的来历，地球上的直线距离与角距离的换算。【教学重点】

地理坐标系、球面坐标系的一般模式、四种天球坐标系。天球上各种天球坐标的计算及其它们之间的相互换算。【教学难点】

天体在天球上位置的表示方法，天球上点、圈的绘制、天球坐标（经度和纬度）的含义和表示方法。地理纬度和天球坐标的联系和表示方法。地球上的方向的判断及天球上的方向的判断。

【教学过程和方法】

启发式教学：从简单的地理坐标（系）出发，引出球面坐标的一般模式；从天球的定义和学生的实际经验出发，提出天体在天球上位置的表示方法问题，通过地球和天球的联系，引出天球上的点、圈（大圆），再分别给出四种不同天球坐标系的坐标（经度和纬度）的定义（先给出地平坐标系中坐标的定义，并用它们表示天体的坐标，再提问地平坐标系的缺点和不足，给出第一赤道坐标系和第二赤道坐标系、以及黄道坐标系）。

图形与实践教学：绘制天球坐标立体图形，讲解天球坐标的表示；学生练习作图表示天体的天球坐标。【教学手段】

地球仪、天球仪演示、多媒体课件投影演示。【教学课时】

6课时 【教材分析】

本章内容是关于地理位置和天体位置的表示方法——地理坐标系和天球坐标系。天球坐标系是认识和理解地球在宇宙中地方位置以及不同天体位置关系和天体运动规律的工具，正确理解和掌握天球坐标系对学习地球概论后面各章的内容，培养学生的观察能力、想象能力和空间思维能力，具有重要作用。地理坐标系和天球坐标系都是球面坐标系。认识和理解球面坐标系需要有较强的空间想象能力和将空间位置关系用图形表示的能力。由于学生对球面坐标的内容比较陌生，加之新的概念较多，因此本章内容比较抽象难懂。因此，教学本章内容需要借助实物教具和多媒体投影，以帮助学生理解不同天体在天球上的位置关系，通过观 2 测实践和作图练习，加深对空间位置关系的理解，达到能正确使用天球坐标这一数学工具来表示天体的位置关系，特别是地球和天体位置关系的目的。在教学中还要引导学生克服畏难情绪。

【教学内容】 第一节 地理坐标

一、经线和纬线

1、地理定位的需要

二直线相交于一点，每一地点都可看作特定的经线和纬线的交点。

2、经线和纬线都是地面上的圆：大圆：同一球面上最大的圆，其圆心即为球心；小圆：大圆以外的圆。

3、纬线(parallel)：垂直于地轴的平面同地球相割而成的圆：纬线相互平行，大小不等;

赤道(equator)是纬线中唯一的大圆，将地球分为南北半球;

4、经线(meridian)：通过地轴的平面同地球相割而成的圆：经线都是大圆（通常指它的半圆），都在两极相交，大小相同；本初子午线(prime meridian)，通过英国格林尼治天文台的经线（1884年确定）。

5、地球上的方向：

南北方向（经线方向），有限方向；东西方向（纬线方向），无限方向；理论上亦东亦西；实际上非东非西。

6、地球上的距离：因地球是一个球面，两点之间的距离实际上是角距离，通常用海里表示。1海里等于经线一分的长度（赤道全长=21600海里）

二、经度和纬度

1、经度和纬度是经线和纬线的“编号”，本身代表一种角度。

2、纬度：一地相对与赤道平面的南北方向和角度；纬度是一线里两角，即本地法线与赤道平面的交角。纬度在本地经线上度量，南北纬各分90度。

3、经度：本地子午面的东西方向和角距离；经度是两面角，本初子午面为起始面； 本地子午面为终面；经度通常在赤道上度量，东西经各分180度。

三、经（纬）度与经（纬）线的关系

经度和纬度用来区分不同的经线和纬线；经线即等经度线，纬线即等纬度线。

四、地理坐标

一地的经度与纬度相结合，叫做该地的地理坐标；

同地理坐标相联系的三个大圆。书写时：先纬度，后经度；数字在先，符号在后。例如：北京（39o57’N,116oE）。

第二节

天球与天球坐标

一、天球和天穹

1、天球：以地心为球心，半径为任意的假想球体，表示天体视运动的辅助工具。（是整球和圆球；分地心天球和日心天球。通常是地心天球。如图：

2、天穹：地平以上的半个天球（是半球和扁球）

3、天球上的圆和点

（1）地平圈；天赤道；黄道

地平圈：过地心且垂直于地面法线的天球大圆。它把天球分成可见部分和不可见部分。天赤道：就是地球赤道平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，把天球分成南北两半球。

黄道：就是地球绕日公转轨道平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。

（2）、大圆的极点：地平圈两极：天顶和天底；天赤道的两极：天北极和天南极；黄道的两极：黄北极和黄南极。

（3）、大圆的交点：天赤道交地平圈：东点和西点；黄道交天赤道：春分点和秋分点。

（4）、大圆的大距点：地平圈对于天赤道：南点和北点；天赤道对于地平圈：上点和下点；黄道对于天赤道：夏至点和冬至点；天赤道对于黄道：无名点

4、天球上的方向和距离

东西方向：俯视，逆钟向为东。

距离：只有角距离。例如：牛郎星与织女星相距16.4光年，但是在天球上用它们相距35o角度来表示。

二

天球坐标

（一）、球面坐标系的一般模式

1、圈

以基圈，始圈和终圈构成一球面三角形；纵座标即纬度；横座标即经度。任何一点的位置，都可以用一定的经度和纬度的结合来确定。

2、点

原点：始圈与基圈的交点。介点：终圈与基圈的交点。极点：始圈与终圈的交点。对于某颗星的天球坐标可表示为：*（纬度，经度）

天文学上常用的天球坐标系有：地平坐标系、第一赤道坐标系、第二赤道坐标系、黄道坐标系。前两类叫右旋坐标系（向西旋转），后两类叫左旋坐标系（向东旋转）。

（二）地平坐标系

1、用途：表示天体在天空中的高度和方位；

2、系统：地平圈，子午圈，卯酉圈；

子午圈：通过南北两点的地平经圈。分为：子圈和午圈。

卯酉圈：通过东西两点的地平经圈。以天顶和天底为界分卯圈和酉圈；

3、基本要点：

基圈：地平圈；原点：南点；始圈：午圈；纬度：高度；经度：方位（方位0到360度，自南点向西沿地平圈度量）

5(三)第一赤道坐标系（也称时角坐标系）

1、用途：用于时间度量；

2、圆圈系统：天赤道，子午圈和六时圈；

时圈：天球上一切通过天北极和天南极且垂直于天赤道的大圆。也叫赤经圈。

六时圈：就是通过东点和西点的时圈。以两极为界分东六时圈和西六时圈。

3、基本要点：

基圈：天赤道；原点：上点；始圈：午圈；纬度：赤纬；经度：时角（经圈改称时圈）自上点沿天赤道向西度量。卯酉圈；（为使天体的时角“与时俱增 ”）

（四）、第二赤道坐标系

1、用途：表示天体在天球上的位置；

2、圆圈系统：天赤道，二分圈和二至圈；

3、基本要点：基圈：天赤道；

原点：春分点；始圈：午圈；纬度：赤纬；经度：赤经，自天赤道向东度量（为使春分点沿天赤道向东度量，即当时的“恒星时”）

（五）、黄道坐标系：

1、用途：表示日月行星的位置及其运动；

2、圆圈系统：黄道，无名圈（通过春分点的黄经圈）和二至圈；

3、基本要点：基圈；黄道；原点：春分点；始圈：无名圈；纬度：黄纬；经度：黄经，自春分点沿黄道向东度量（为使太阳的黄经“与时具俱增”）

三、各种天球座标的区别：

1、地平坐标系和第一赤道坐标系：

始圈相同（午圈）但基圈不同，因而高度不同于赤纬，方位不同于时角。二者的具体差异与当地的纬度有关。仰极高度体现地平系统与第一赤道向系统的关系：仰极高度＝天顶赤纬＝当地纬度。

2、第一赤道坐标系和第二赤道坐标系：

基圈相同（天赤道）因而有相关的纬度（赤纬）但始圈不同，因而时角不同于赤经。二者的具体差异于当时的恒星时有关；恒星时即春分点的时角，或上点的赤经：天体赤经＋天体当时时角＝当时恒星时

3、第二赤道坐标系和黄道坐标系

赤经和黄经都向东度量：有共同的原点（春分点）。但第一赤道坐标系以天赤道为基圈，春分圈为始圈；黄道坐标系以黄道为基圈，以无名圈为始圈。所以，赤纬不同于黄纬，赤经不同于黄经。

各种天球坐标系的比较

【课后练习】

复习思考题

第二章 地球的宇宙环境

【教学目的】

了解地球的宇宙环境，掌握不同层次的宇宙结构（特别是太阳系和地月系）及其对地球环境的影响，树立正确的宇宙观和世界观。【教学要求】

了解恒星的组成，太阳系的起源，总星系，宇宙，恒星的演化，多普勒效应，大爆炸宇宙学，天文新发现。理解星际物质和星云，月面的自然条件，彗星、流星、恒星的组成，恒星的自行，太阳系的发现，太阳系的星云假说。掌握：（1）恒星和星系：恒星的定义、恒星的运动、恒星的发光和光谱、恒星的光度、亮度、视星等、绝对星等以及它们之间的相互关系；恒星的划分，银河和银河系的概念，银河系的结构，太阳在银河系中的位置。（2）太阳系：太阳的大小、日地距离、太阳的热能和温度、太阳大气、太阳活动、行星分类、行星的分布规律、行星的运动规律、行星运动轨道的特征。有关行星运动的计算。（3）地月系：地月系的组成，月球的自转和公转方向、周期、速度，月球的同步自转，月相变化规律及周期。恒星的光度、亮度、视星等、绝对星等的计算。【教学重点】

太阳的结构和太阳活动；行星及其运动规律；彗星的结构，恒星及其恒星的光度、亮度和星等的关系；银河系的组成与结构；月球的自转和公转，月相变化规律及其周期；一些基本概念和基本数据。【教学难点】

恒星及其恒星的光度、亮度和星等的关系；月相变化规律及其周期。日、地、月三者在空中的位置关系。【教学过程和方法】

以录像、VCD/DVD、多媒体课件等直观生动的教学媒体展示地球的宇宙环境、各组成部分的结构以及它们的发展和演化，再从理论上分析、论证相关原理，通过课堂讨论和课后查阅资料来加深对宇宙等天文学知识的了解。【教学手段】

录像、VCD/DVD、多媒体课件。【教材分析】

本章教材首先讲恒星和银河系，使学生了解地球在宇宙中处于一个什么位置；然后再逐渐缩小范围讲解太阳和太阳系；视野逐渐缩小，最后讲解地月系。这种由远及近、由浅入深的讲解使学生逐步建立空间概念，理解日、地、月三者在空中的位置关系，掌握它们的运动规律。在教学过程中要多使用多媒体手段，逐步培养学生的空间思维能力、理解能力、读图用图能力、观察思考问题的能力。【教学课时】

9课时 【教学内容】

第三节 恒星和星系

一、恒星

1、定义：就是由炽热气体组成的，能够自身发光的球形的或类似球形的天体。其成分主要是氢其次是氦。恒星的本意就是固定不变的星。

2、恒星自行：对于观测者而言，恒星每年在天球上都要移动一定的角度，这种移动就叫恒星自行。

二、恒星的发光和光谱

1、恒星的发光：恒星演化史上某个阶段的现象。要有巨大的质量；必须达到一定的温度。

2、恒星的光谱：恒星的光谱反应恒星温度的高低；

光谱中的吸收线和发射线反映恒星化学成分；

三、恒星光度和亮度

1、恒星光度和亮度的概念：亮度：指地球上的受光程度，亮度与距离的平方成反比。光度：指恒星自身的风光程度，它与本身的温度有关，与距离大小无关。恒星光度和亮度用“星等”来表示。

2、星等：视星等（m）和绝对星等（M）：视星等是亮度等级；绝对星等是光度等级。

星等越小；亮度越大。星等以等级递减，亮度以等比（R）级数增大：R=（100）1/5 ；lgR=1/5 lg100=0.4；R=2.512。标准距离（10秒差距）下的视星等为绝对星等：（光源的视亮度与其距离平方成反比）

3、天文学的距离单位：天文单位，光年，秒差距；天文单位：就是日地平均距离。为149，600，000千米；光年：就是光在真空中一年所走的距离。秒差距：若日地距离对某颗星的张角为1角秒，则星距太阳的距离为一个秒差距。1秒差距＝206265天文单位；大多数恒星的M（绝对星等）大于太阳。

四、恒星的多样性

1、按组合形式来分：单星，双星，星团；

2、按恒星光度变化来分：稳定恒星；变星，新星，超新星；

3、按恒星光度和温度的关系来分（赫罗图）： 主序星，白矮星，巨星，超巨星；

4、脉冲星，中子星。

五、银河系和银河

1、同一事物的两个不同现象。银河系：是以银河命名的；星系（形似圆盘）；银河：是银河系在天球上的投影（环天光带）；银河系总质量：大约1400亿太阳质量；星数：1～2千亿颗。恒星约占90%，星云和星际物质约占10%。

2、银河系结构：

是一个又圆又扁的圆盘体，它的中部较厚，四周较薄，就象运动场上的铁饼。其组成为：

由圆盘体（直径8万光年）和银晕组成； 圆盘体分核球和银盘两部分； 核球的中心部分叫银核，银核中心部分叫银心。

3、太阳在银河系内的位置和运动太阳的位置： 位于银道面附近；距银心约2.4万光年；银盘在运动中形成一些旋臂，太阳位于其中的一条旋臂上，太阳绕银心作转动，同时太阳还相对于邻近恒星的运动，向着武仙座方向前进。太阳绕转银心： 速度为250公里每秒；周期是2.5亿年。

六、总星系

河外星系：除银河系以外的所有星系。

星系群：相互邻近的星系组合而成的天体体系。

星系团：比本星系群更加庞大的天体体系。

总星系：比星系团更高一级的天空世界。

七、宇宙

哲学宇宙：宇宙无限；空间无限：无边无际；（无边界，形状和中心）；时间无尽：无始无终；（无起源，年龄和寿命）

科学宇宙：指总星系；时间上有起源，空间上有边界；

大爆炸宇宙学。

第四节 太阳和太阳系

一、太阳的距离和大小

1、日地距离：149 600 000公里；（即天文单位）

2、太阳的大小：半径约70万公里（地球半径109倍）

3、地平视差和半径： 根据距离和视半径推算线半径。

4、质量：1.989×10E33克（约为地球质量的33万倍）

二、太阳的热能，温度和热源

1、太阳热能：

（1）太阳常数：1.97卡/平方厘米.分，或8.16焦尔/平方厘米.分。太阳常数是在日地处于平均距离，太阳光垂直照射并排除大气影响的条件下，地面上单位面积每分钟所接受的太阳热量。

（2）太阳辐射热能总量：3.826×10E26焦尔每秒

（3）地球所得：1.74×10E17焦尔每秒（占22亿分之一）

2、太阳温度：

（1）、根据太阳辐射热量数量推算称有效温度；

（2）、根据太阳辐射光谱测定称辐射温度；太阳光球温度：5770K；太阳中心温度：15000 000K；日冕温度：1500000K。

3、太阳热源：

（1）、产热过程：热核反应（氢核聚变为氦核）

（2）、产热方式：质量转化为能量；

（3）、产能中心：在太阳核心

4、太阳大气：太阳可以直接观测的外部层次

（1）、光球：是太阳大气的底层，最明亮，厚度500千米。

（2）、色球：是太阳大气的中层，亮度仅及光球的千分之一，厚度2000千米。

（3）、日冕：是太阳大气的外层，亮度仅及色球的千分之一，无明显的上界。

三、太阳活动：太阳大气各种变化的总称（太阳“天气变化”）

1、黑子：扰动太阳的明显标志，各种变化皆与星子同步起

2、耀斑：扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈；

3、磁暴，电离层干扰，极光。四、九大行星：

水星，金星，地球，火星，土星，天王星，海王星，冥王星。

以地球为界分为地内行星和地外行星；

以小行星带为界分为内行星和外行星。

五、行星绕太阳公转

开普勒行星运动定律：

第一定律（轨道定律）：行星轨道都是椭圆；太阳位于椭圆的焦点之一。

第二定律（面积定律）：行星向径在轨道平面上扫过的面积与时间成正比，即面速度不变。

第三定律（周期定律）：两行星周期平方之比，等于其距离立方之比： T12/T22=a13/a2

3牛顿用万有引力定律，修正了第三定律，T12（M+m1）/ T22（M+m2）= a13/a23

开普勒认为，行星单纯绕太阳中心运动；牛顿认为，行星和太阳都绕它们的共同质心；质心的位置取决于二者的质量比。开普勒廓清了行星轨道的特征，指出了行星怎样运动；获得了天空立法者的美誉。牛顿解释了行星运动的物理原因，回答了行星为什么这样运动。至此太阳系理论完全确立。

六、类地行星和类木行星（按行星物理性质分类）

1、类地行星：水星，金星，地球，火星，距太阳较近，质量较小，平均密度高，以重物质为主，温度高；

2、类木行星：木星，土星，天王星，海王星，离太阳较远，质量大，平均密度低，以轻物质为主，温度低。

七、彗星和流星体

彗星本质上是在偏心率很大的轨道上绕日运行的冰物质。彗星奇特外貌是它通过近日点前后的暂时现象；哈雷彗星；流星体。

八、太阳系的起源问题

行星轨道的共同特征：同向性；共面性；近圆性星云假说的基本论点：形成太阳系的物质基础是弥散星云；形成太阳系的动力来源是自引力。

意义：“在僵化的自然观上打开第一个缺口”（恩格斯语）

第五节 月球和地月系

一、月球的距离和大小

1、月地平均距离：384 000公里；

2、半径：1738公里；

3、质量：地球质量的1/81.3。

二、月球的运动

1、月球绕转地球：

（1）、轨道形状椭圆，偏心率00549；（2）、周期：27.32日（恒星月）；（3）、速度：角速度；线速度1公里每秒。

2、月球自转：

（1）、与其公转同步（方向相同，周期相等），称同步自转；（2）、大体上只看到相同的半个月面。

三、月相

月相：就是月球的明暗两部分不断变化的状况。

1、月相变化的因素：太阳照射方向；地球观测方向。

方向相反，新月；方向相同，满月；方向垂直，上弦月或下弦月。

2、月相变化周期：29.5306日（朔望日）

3、月相、方位和时刻

月相 距角 太阳出没比较 月出 中天 月落 见月时间

0º 新月 偕日升落 清晨 正午 黄昏 彻夜无月 180º 此起彼落 满月 黄昏 半夜 清晨 通宵见月

上弦月 90º 迟升后落 正午 黄昏 半夜 上半夜西天 下弦月 270º 早升先落 半夜 清晨 正午 下半夜东天

4、月亮愈圆见月时间越长

四、月面的自然条件：

（一）、月海，月陆，环形山；

没有大气，没有生命

1、月海：月球上比较阴暗的部分。其实那里没有任何形式的水，而是广阔的平原。较大 的月海有10个。分布在月球的东、西部地区。

2、月陆：月球上比较明亮的部分，是月球的高地；

3、环形山：中部低凹，四周凸起的环形地带。现在叫月坑。

4、月球上的山脉：月面上也有连绵的山脉，高度达7000～9000km。

5、月球上的亮线和暗线：

亮线：叫辐射纹，是从大环形山向四周辐射的明亮线条。

暗线：是深陷的裂缝，有如地面上的沟谷，被叫做月谷。

（二）、月面的物理状况

1、月球上有失重现象

2、月球上没有大气、水分，温度日变化剧烈，无生命

3、月球的内部结构及变化：月球并不是一存不变的，月球上的月震和火山爆发时刻改变其形状。其内部结构与地球相似。

(三)、在月球上看天象

到月球上旅行，不仅会为月面上那迷宫般的环形山脉，飘飘欲仙的失重现象，绝无鸟语花香的寂静感到新奇，而且在它上面观察天象，日、地、星辰的出出没没，更是别具一格妙不可言。

第三章 地球的运动

【教学目的】

地球的运动与地理环境有着密切的关系。通过本章的学习，深入理解地球运动的基本形式、运动的规律性和运动产生的后果，为学习下一章地球运动的地理意义打下良好的基础。【教学要求】

了解傅科摆偏转速度公式的推导，视太阳日的长度及变化，不同天体的周日运动的演示实验，黄道十二宫及来历。理解：恒星日、太阳日、太阴日、恒星年、回归年、近点年、食年、岁差、黄赤交角、黄白交角、恒显星、恒隐星、出没星、恒星周年视差、太阳周年运动、傅科摆偏转速度公式。

关于地球的自转，应掌握：1）地球自转的证明（主要掌握傅科摆证明）；2）地球自转的规律：主要掌握自转的周期（三种周期的关系）及自转的速度（方向、速度）；3）地球自转的后果：主要掌握不同天体的周日运动和地球上水平运动的偏向，恒显星、恒隐星、出没星及三种星区的计算。

关于地球的自转，应掌握：1）地球公转的证明：恒星的周年视差、恒星的光行差；2）地球公转的规律：公转轨道、公转周期、公转速度；3）公转的后果：恒星的周年视差、太阳周年运动、行星同太阳的会合运动、月球同太阳的会合运动，行星会合周期的计算。【教学重点】

地球自转的周期、速度、方向、天体的周日运动、地球水平运动的偏向；地球公转的轨 道、周期、速度。【教学难点】

用傅科摆证明地球自转，地球自转的三种周期及其他们的区别、地球自转的速度、不同纬度天体的周日运动，地球水平运动的偏向。地球公转的轨道、周期、速度。恒星的三种星区范围的计算，行星会合周期的计算。【教学过程和方法】

从寻找地球运动的证据入手，说明地球运动的规律性及其后果。地球的运动缺乏直观性，需要借助教具、录像、动画和多媒体课件来演示。地球的自转和地球的公转的内容在形式上相同（都是从寻找地球运动的证据到地球运动的规律和后果），可采取类比的方法讲授。关于运动的周期，采用定性和定量计算相结合。充分利用图解法和动画演示法，是教学本部分内容的有效方法。在会合运动部分还要结合第一章天球坐标的内容。【教学手段】

地球仪、三球球仪、多媒体课件投影演示。【教学时间】

9课时 【教材分析】

本章教材的核心是地球的自转和公转，本章内容比较抽象难懂，关键是建立地球自转和公转的空间概念，主要掌握地球自转和公转的规律，及其产生的后果。因此本章内容关键在于如何帮助学生正确地理解有关概念；逐步培养学生的观察能力、想象能力和空间思维能力，为使学生逐步形成有关物质运动的辩证唯物主义观点奠定基础；为了达到教学目的，在教学过程中要加强学生的实践活动，多利用多媒体和教具，演示地球的自转和公转运动，使学生从观察入手，步步深入地理解有关地球运动的知识极其知识间的联系，同时培养学生的能力，积极引导学生观察、思考，进行灵活多样的练习，充分调动学生的积极性和主动性。【教学内容】

第一节 地球的自转

一、傅科摆：地球自转的物理证据

（1）特征：摆长，锤重，持续时间长；（2）偏转方向：北半球右偏，南半球左偏；（3）偏转速度：因纬度而异；＝15SIN/时。

二、极移和进动

1、极移就是地球上南北极在地表的移动。极移的原因：是由于平均极的移动造成的。

2、地轴的一种圆锥运动：圆锥轴垂直于轨道平面；圆锥半径23（黄赤交角）；方向向西；速度每年50；周期25800年。

3、地轴进动的表现：天极周期性运动；北极星变迁；天赤道变化；二分点沿黄道西移；使回归年小于恒星年（我国古称“岁差”）；

4、地轴进动原因：地球形状：地球是一个明显的扁球体，赤道形成一个环行隆起。黄赤交角：由于黄赤交角的存在，使月球和太阳经常在赤道平面以外对赤道隆起施加压力，合力距会使地轴趋近于黄轴。

三、地球的自转周期：

1、恒星日：同一恒星连续两次在同地中天的时间，是地球自转的真正周期，长为23小时56分（天文学以春分点定义恒星日）

2、太阳日：同一连续两次在同一地中天的时间，24小时00分；

3、太阴日：月球连续两次在同地中天的时间，24小时54分。

四、视太阳日长度的季节变化：

1、太阴每日赤经差：太阳日不同于恒星日，在于太阴赤经的变化；太阴周年运动向东，赤经逐日递增中天时刻逐减（恒星日）推迟，因而：太阳日大于恒星日；太阳每日赤经差因季节而异，视太阳长度有季节变化。

2、赤经差变化的主要原因是黄赤交角：同样的黄经差造成不同的赤经差；冬夏二至赤经差最大，视太阳日最长；春秋二分（二道交角最大）赤经差最小，视太阳日最短。

3、赤经差变化的次要原因是椭圆轨道：造成太阳黄经差本身的变化；近日点变化最快，视太阳日较长；远日点变化最慢，视太阳日较短。

4、视太阳日长度是二者的迭加：二至最长，二分最短；夏至，（最长的视太阳日在冬至后）秋分短于春分（最短的视太阳日在秋分前）。

五、地球自转速度

1、角速度：15/小时；

2、线速度：V＝2R/T=465m/s;VVcos

七、不同纬度的周日运动

1、恒显星，恒显区和恒显圈

恒显星：周日圈位于地平以上，因而终日可见的恒星。恒显区：恒显星在天球上的赤纬范围；恒显圈：恒显区的界线，即在北南点与地平圈相切的赤纬圈。

2、恒隐星：恒隐星：周日圈位于地平以下，因而终日不可见的恒星。恒隐星区：恒隐星在天球上的赤纬范围。

3、出没星：周日圈与地平圈相交，因而每日东升西落的恒星。出没星区：出没星在天球上的赤纬范围。

4、纬度越高，恒显（隐）区愈大，出没区愈小：恒显（隐）圈的仰（府）极距=；出没星区宽度=2(90－；周日圈与地平交角=90

八、水平运动偏转

1、偏转方向：北半球偏右，南半球偏左；

2、科里澳力（地转偏向力）：FVsin

3、科里澳力只改变运动方向，不改变速率。

第二节

地球的公转

一、地球公转的证明

1、恒星年视差：

（1）、定义：地球轨道位置对恒星视位置的影响；往往以一内年为周期，也叫恒星的周年视差。（2）、恒星年视差路线：在黄极是一个正圆，在黄道上是一条直线，其余位置是一个椭圆。（3）、恒星年视差大小：当日地连线垂直星地连线时，视差位移达最大值（每年二次），为该恒星年视差大小；恒星愈远，其年视差愈小（比邻星年视差为076）；恒星年视 差的角秒值，与恒星距离的秒差距互为倒数：D。

2、光行差：

（1）、定义：地球轨道速度对光行方向的影响；（2）、光行差常数：就是真方向与视方向的夹角，其值为20（与恒星距离无关），是一个常数。（3）、光行差路线：光行差位移总是沿着地球公转速度方向偏离其真实位置。其轨道在黄极是一个正圆，在黄道上是一条直线，其余位置是一个椭圆。

3、年视差和光行差比较：

（1）、黄纬愈高，年视差椭圆的偏星率愈小；（2）、恒星年视差沿轨道半径方向偏离其平均位置；（3）、恒星光行差则沿轨道切线方向偏离其真位置。

4、多普勒效应：

地球轨道速度对星光频率的影响，使得恒星的普线以一年为周期，交互发生红移和紫移的效应。

二、地球轨道

1、轨道形状：椭圆；偏心率：e=c/a=0.0167；扁 率 ：f= aa/a=7000；轨道半长轴：149 600 000公里。

2、太阳在轨道中的位置：两焦点之一；近日点：（地球一月初经过）147 100 000公里；

远日点：（地球七月初经过）：152 100 000公里。

3、地球的轨道面：就是黄道面，与赤道面的交角为黄赤交角。

四、地球公转周期

1、恒星年：就是地球公转连续两次经过同一颗恒星的时间间隔，其值为：365.2564日；

2、回归年：就是地球公转连续两次经过春分点的时间间隔，其值为：3365.2422日；

3、近点年：就是地球公转连续两次经过近日点的时间间隔，其值为：365.2596日；

4、交点年：就是地球公转连续两次经过黄白交点之一的时间间隔，其值为：346.6220日；

四、地球公转速度

1、角速度：平均每日59（因距离而变化）；

2、线速度：平均每秒30公里（因距离而变化）；

3、面速度：不变（开普勒第二定律）。

五、行星同太阳的会合运动（地球公转的后果）

1、会合运动：行星同太阳相对位置的变化

地内行星：上合，下合和东西大距；地外行星：合日，冲日和东西方照。

2、会合周期：设E、P分别表示地球和行星的周期，S为会合周期。便有：1/S=1/E-1/P（地外行星）；1/S=1/P-1/E（地内行星）。周期相差愈大，会合周期愈短。

3、行星相对于恒星的运动：地内行星在下合前后逆行；地外行星在冲日前后逆行。六

月球同太阳的会合运动

1、类似于地外行星；

2、同月相变化相联系，朔望（合和冲）、上下弦（东西方照）；

3、始终向东，没有逆行；

4、会合周期（朔望月）：1/S=1/M-1/E（M～月球公转周期，E～地球公转周期）。

第四章 地球运动的地理意义

【教学目的】

明确地球运动的地理意义：地球上四季和五带的形成和分布规律；地球运动的周期与历法和时间的关系。【教学要求】

了解影响昼夜长短的其它因素，五带分论，观象授时和历法起源，公元的来历、拟议中的阳历改革、从世界时到协调世界时、地球上的日期。理解太阳回归运动，半昼弧的公式，太阳高度的概念及计算公式，四季和五带，历法的概念，阴历、阳历、阴阳历、中国的农历，地方时、标准时、区时、法定时，日界线，及其区时和日期的推算。晨昏蒙影、平太阳时和真太阳时及时差等概念；掌握太阳回归运动与太阳赤纬、太阳直射点移动的关系；昼夜交替的原因、昼夜长短的公式及计算方法、昼夜长短的纬度分布及季节变化。太阳高度的概念及计算公式、正午太阳高度的纬度和季节变化规律、正午太阳高度的测定。四季递变的原因、四季的划分、五带的划分及其特征、历法的概念及编历原则、历法的分类、阴历、阳历、阴阳历、中国的农历；地方时与地方经度的关系、时区与区时的概念及推算、日界线和日期的进退、日期的推算。【教学重点】

昼夜长短的计算方法，昼夜长短如何随纬度和季节而变化；太阳高度的定义及计算方法，太阳高度随纬度和季节而变化的规律；四季和五带的划分；区时推算及日期的推算。【教学难点】

昼夜长短的计算方法，昼夜长短如何随纬度和季节而变化；太阳高度的定义及计算方法，太阳高度随纬度和季节而变化的规律；地球上四季的递变和五带的形成；区时推算及日期的推算，日界线。

【教学过程和方法】

以球面坐标和球面三角为基础，用图示法（作图）从理论上推导昼夜长短、太阳高度相应的计算公式，根据公式并结合实际情况用图示法推导昼夜长短、太阳高度的时空分布规律，由此得到四季和五带的划分。用分析的方法讲解历法和时间。【教学手段】

多媒体课件 【教学课时】

12课时 【教学分析】

本章内容的核心是本课程的重点。学习地球概论，主要目的也是要明确地球运动的地理意义和其它相关内容。本章从太阳回归运动概念出发，指出太阳回归运动与太阳直射点移动的关系；再从昼夜长短、太阳高度的计算方法，得到昼夜长短、太阳高度随纬度和季节而变化的规律；从而很自然地得到四季和五带的划分；并由地球（和月球）运动的周期，引出历法和时间的概念和相关内容（区时推算及日期的推算，日界线）。本章内容跟实际生活结合得比较紧密，昼夜长短的变化、地球上四季的递变和五带的形成、不同地方的区时之差、正午太阳高度随纬度和季节而变化的规律等等知识都是人们在实际生活中可以感受到的，因此讲课过程中一定要理论联系实际，尽量讲得形象易懂一些。因此本章内容关键在于如何帮助学生正确地理解有关概念；逐步培养学生的观察能力、想象能力和空间思维能力。在教学过程中要加强学生的实践活动，多利用教具和挂图，使学生从观察入手，步步深入地理解有关知识及其知识间的联系，同时培养学生的能力，积极引导学生观察、思考，进行灵活多样的练习，充分调动学生的积极性和主动性。同时培养学生理论联系实际的能力，把理论知识应用于实际生活中，学会用书本知识解释现实生活中的一些自然现象，例如用太阳回归运动的知识解释昼夜长短和太阳高度的纬度和季节变化规律。又用昼夜长短和太阳高度的纬度和季节变化规律来解释地球上四季的递变和五带的形成。

【教学内容】

第一节 四季和五带

一、太阳回归运动

1、太阳回归运动概述

（1）、定义：由于黄赤交角的存在，使得太阳在黄道上的周年运动表现为太阳相对于天赤道做南北往返运动，这种运动就叫太阳回归运动。

（2）、形成四季和五带的根本原因是黄赤交角；由于黄赤交角，使太阳周年运动表现为对于天赤道的回归运动：回归线：太阳回归运动的南北界线；回归年：太阳回归运动的周期。

（3）、太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化（任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点纬度）。二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬；太阳赤纬决定昼夜长短和正午太阳高度：前者影响日照时间；后者决定辐射强度；根据太阳黄经求知所对应的太阳赤纬：sinδ=0.4sinλ。太阳回归运动的根本原因，是地球公转的南北分量。

二、昼夜长短

1、晨昏线（圈）：分纬线（圈）为昼弧和夜弧二部分，分别表示昼长和夜长；（每15折合1小时）

2、球面三角法：（1）、球面三角形；三边都是大圆的弧度，边长用角度表示。（2）、球面三角形边的余弦公式：cosα=cosb cosc+sinb sinccosa；用文字表述：球面三角行任何一边的余弦，等于其它二边余弦的连乘积。（3）、天文三角形：天文上最常用的球面三角形，以天极（P）、天顶（Z）和所观测的天体（S）为三角形的顶点，故称ZPS三角形。

3、半昼弧公式：地平圈分太阳周日圈（赤纬圈）为昼弧和夜弧两部分；半昼弧，即日没时的太阳时角（T），决定于当地纬度（）和当时太阳赤纬（）；

SinSinδ+CosCost=0，即Cost=-tgtgδ。（式中的和皆以北半球为正，南半球为负）。昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化；

4、几点讨论

昼夜等长条件：（赤道）（二分）；昼长夜短条件：，同号（太阳直射半球）；昼短夜长条件：，异号（非太阳直射半球）；极昼条件：；极夜条件：--（）。

5、昼夜长短的纬度分布：全球分极昼，昼长夜短，昼短夜长，极夜四个地带（两分除外）； 为正值，全球昼长向北递增；为负值，向南递增。的绝对值愈大，极昼（夜）地带愈大。

6、昼夜长短的季节变化：以二分二至为界，全年分四个阶段：二分发生昼长夜短和昼短夜长的交替；而至发生昼增夜减和昼减夜增的交替；南北两半球出现极值时间相反；纬度愈高，昼夜长短变化幅度愈大。

7、昼夜的其它因素：太阳视半径，大气折光作用，眼高差。

8、晨昏蒙影：分民用、航海和天文三级：民用晨光始（或昏影终），太阳低度6；航海晨光始（或昏影终），太阳低度12；天文晨光始（或昏影终），太阳低度 18；纬度愈高，持续时间愈长；高纬度（大于48）夏季，昏影未终，晨光已始，叫“白夜”。

三、太阳高度

太阳高度：就是太阳相对于当地地平面的角距离。

1、任意时刻太阳高度（h）：包含三个因素：太阳赤纬（周年变化因素），当地纬度（分布因素）和当地太阳时角t（周日变化因素）；由余弦公式可得：

Sinh=SinSin+CosCosCost

2、正午太阳高度（H）

正午太阳时刻，t=0 , Cost=1,消去周日变化因素，公式便减化为：

SinH = Sin Sin + Cos  Cos .。

H＝90－＋

正午太阳高度因纬度而不同，因季节而变化。式中的（90－）可看作上点高度。

 注意事项： 北半球H以南点为起点（南半球反之）；南北回归线之间，当>时，H>90；极圈内冬半年，若>90－，H<0。夜半太阳低度：H’=+－90；白夜的纬度极限：－18＝＋23.5－90；＝48.5。

3、正午太阳高度的纬度分布

（1）在太阳直射点上，正午太阳高度为90，从这里开始向南北方向递减。纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。（2）在升降二分，赤道上正午太阳高度为90，从这里开始向南北方向递减。（3）在南至和北至日，南北回归线上正午太阳高度为90，从这里开始向南北方向递减。

4、正午太阳高度的季节变化（1）、在南北回归线之间，一年有两次受太阳直射的机会，有两次极大值和极小值。（2）、在南北回归线到极圈之间，正午太阳高度变化明显，南北回归线最大值上为90，在极圈上最小值为0。（3）、在极圈至极点之间，正午太阳高度终年皆小，所在地冬半年还会出现负值。（4）、南北半球纬度相当的地方，正午太阳高度变化幅度相当，但出现极值的日期相反。四、四季

1、四季的性质（1）、半球性现象:两个半球没有同时来临的季节，因此说季节变化是半球现象。（2）、天文现象：因为四季的递变的主要原因是太阳直射点的季节变化造成的。

2、四季的递变

由于太阳直射点的季节变化造成了太阳热量在地表的分布不均，当太阳直射北半球时，北半球处于夏季，南半球为冬季；反之，则南半球处于夏季，北半球为冬季；从夏季到冬季有一个过渡季节为秋季，从冬季到夏季有一个过渡季节为春季。这样就形成了四季的递变。

3、四季的划分

我国以四立划分，强调天文特征； 西方以二分而至划分，侧重气候季节。五、五带

1、五带的性质：

季节带：地球上各地都有季节，具体的季节因地而异，因此五带也是季节地带。天文带：五带主要是根据天文因素来划分的，因此属于天文地带。纬度带：因为天文因子因纬度而异，因此五带也是纬度地带。

2、五带的划分：

南北回归线划分热带和温带（有无90H）;南北极圈划分寒带和温带（有无极昼极夜）。

热带：北回归线～南回归线：

温带：南北回归线～南北极圈 寒带：南北极圈～南北极点

5、五带分说

热带：长夏无冬；温带：四季分明；寒带：全年皆冬。

第二节

历法

一、概说

观象授时－－－观察自然现象推定农事季节;分为：地象授时、天象授时。地象授时———观察地面现象推定农事季节。

天象授时———观察天空现象推定农事季节。它的方法有：斗柄授时、中星授时、晷影授时。

二、历法及其分类

1、历法：即安排年月日的法则。年按照回归年；月根据朔望月。历月有大月小月之分；历年有平年闰年之别。

2、历法分类

历法分类分为以下三类：

阴历，侧重协调朔望月和历月的关系；阳历，侧重协调回归年和历年的关系；阴阳历，侧重阴历兼顾阳历。

三、阳历

1、编历原则：平均历月＝朔望月；平均历年＝朔望月×12。

2、回历（伊斯兰历）

－－朔望月长度＝29.5306日。

－－其中的29.5日为平均历月（大月30，小月29，大小相间）－－按尾数0.0306日，定出30年11闰。（0.0306日×12×30＝11.016日）－－平年354日，闰年355日。

四、阴阳历

1、编历原则：平均历月＝朔望月（与阳历同）；平均历年＝12.3683朔望月＝回归年；通过闰月协调历年和回归年；19年7闰。；（19回归年×365.2422＝6939.6018日）（235朔望月×29.53056=6939.6910日）

2、中国旧历的特点：强调逐年逐月推算；以月相定日序：以合朔为初一；以两朔间隔日数定大小月。以中气定月序：据所含中气定月序；无中气为闰月。二十四气与阴阳历并行使用。阴阳历用于日常记事；二十四气安排农事进程。

3、干支纪法：我国古代以天为主，地为从，天与干相连就是天干，地支相连就是地支。

五、阳历

1、编历原则：平均历年＝回归年；平均历月＝回归年/12

2、公历（1）、儒略历（前46年）：回归年长度＝365.2422日；首数365日定为平年长度（闰年为366日）；按尾数0.2422日定出4年1闰；平均历年为365.2500日（比回归年多0.0078日）。公元325年，尼西亚会议定3月21日为春分。（2）、格里历（1582年）

自325年到1582年，儒略历误差积累近10日，春分从3月21日提前到3月11日；

格里历把1582年10月5日改为15日，在历史上留下10日空白，使第二年春分又回到3月21日；格里历为消除新的误差，使春分固定在3月21日，改4年1闰为400年97闰，平均历年365.2425日。当今格里历（新历）与儒略历（旧历）的差值增为13日，故十月革命由旧历10月25日改为11月7日。（3）、公历的缺陷：岁首缺乏天文意义；历月长短不齐；大小月参差。

第三节 时 间

一、时间和时间单位

1、时间：（1）时间概说；时刻，指时间的迟早；时段，指时间的长短；物理时刻，时刻的迟早程度；钟表时刻，物理时刻的表达形式。

2、时间单位－秒：平太阴秒（平太阳日长度的1/86,400）；原子秒（铯原子振荡9192631.770次所需的时间）

二、时刻与量时天体

1、恒星时、视时和平时的区别

（1）恒星时：春分点时角表示恒星时。因为：春分点时角周日变化均匀；春分点时角在任何时候都等于上中天恒星的赤经，为恒星时的测定提供方便。

（2）太阳时：太阳时角用来度量太阳时。因为：太阳周日运动是昼夜交替的直接原因。恒星时同春分点时角一致（时角即时刻）；太阳时角有12时的差值（时刻＝时角＋12时）。太阳时有视时和平时之分：视时是非均匀流逝的时间，但可以实测；平时是均匀流逝的时间，但只能根据恒星时或视时进行推算。

（3）时差－－－视时与平时之差。两个太阳：视太阳（真）和平太阳（假）；两条路线：视太阳走黄道；平太阳沿天赤道；两种速度：视太阳变速；平太阳匀速；同一周期：都是恒星年，“殊途同归”。于是：视太阳和平太阳存在赤经差或时角差，也即视时与平时的时刻差，叫做时差。时差＝视时－平时；时差的周年变化：有正有负，可大可小。是视太阳日长度的周年变化的结果（原因）。用视午和平午的比较来说明（方法）。在视太阳日>平太阳日期间，时差变小（规律）。极值是差值的累计（结果）。（极大值＋16.4分；极小值－14.4分）

2、恒星时、视时和平时的联系

视时＝恒星时－太阳赤经＋12时；恒星时＝视时＋太阳赤经－12时。视时＝平时＋时差；平时＝视时－时差。平时＝（恒星时－太阳赤经＋12时）－时差；恒星时＝（平时＋时差）＋太阳赤经－12时。

三、时刻与地方经度

1、地方时：按本地经度测定的时刻；任何二地的时刻差，等于其经度差。较东地点时刻较快。

2、标准时（属平太阳时范畴）：划分标准时区，确立标准钟点；设置日界线，避免日期混乱。

3、区时－理论标准时：按经度分全球为24个时区，每区跨经度15度；以标准经度的地方平时为全区统一的标准时；区时之差，等于时区数之差。

4、法定时－区时的变通：西方许多国家采用其东邻时区的标准时（比理论时区快1小时）；亚洲南部某些国家根据本国所跨的经度范围，采用半时区的标准时。澳大利亚西部和东部分别采用＋8和＋10区标准时，中部却采用＋9.5区的标准时，实行“一国两制”。我国目前是单一的法定时区，全国使用唯一的法定时，即“北京时间”。北京时间，并非北京的地方平时，而是东8区的区时。夏令时：是为了适应夏季昼长夜短的特点，而实行的以节约能源为目的的计时制度。

6、区时换算

各理论时区内，区时相等；相邻两时区，区时相差1小时，西时区到东时区加1时；任意两个时区的区时差，等于它们的时区号之差。

6、日界线和日期进展

在环球航行和时间推算中发生日期混乱。日界线分出全球的“最东”（最早）时区和“最西”（最迟）时区；日界线的东西二侧，钟点相同，日期相差1日，西侧（东12区）比东侧（西12区）超前1日。向东过日界线，退1日；向西过日界线，进1日。日界线的偏离（为避开陆地和岛屿）。

7、世界时和协调世界时 世界时（UT.）；原子时（IAT）；协调世界时（UTC）；采用原子时的均匀秒长；时刻上尽可能接近世界时。太阳时闰秒（跳秒）。

【教学目的】

正确认识月球与地球、太阳的关系，掌握月球对地球地理环境的影响。【教学要求】

了解各种日食和月食现象、日食和月食的科学意义、影响日月食限大小的因素、海洋潮汐的复杂性、潮汐摩擦、潮汐的地理意义。理解日食、日全食、日偏食、日环食、月食、月全食、月偏食、半影食、初亏、食既、食甚、食分、生光、复圆、食限、潮汐、大潮、小潮、太阳潮、太阴潮、引潮力等概念，掌握日食和月食的概念、天体的影锥、日食和月食的种类、日食和月食的过程、日食和月食发生的条件、沙罗周期；潮汐的规律性、地球的潮汐变形、引潮力及其分布、引潮力的因素。【教学重点】

日食和月食的种类、日食和月食的过程、日食和月食发生的条件、沙罗周期；潮汐的形成和规律、地球的潮汐变形等。【教学难点】

日食和月食的过程、日食和月食发生的条件；地球的潮汐变形、引潮力及其分布、引潮力的影响因素、太阴潮与太阳潮的大小比较。【教学过程与方法】

本章教学分两部分进行。先讲日食和月食，再讲海洋潮汐。在日食与月食部分主要通过演示法（教具演示—三球仪）和图示法分析日食和月食形成的条件、过程，并用日食和月食录像、VCD/DVD等多媒体手段，使学生有感性认识，在此基础上再分析日食与月食的规律性。关于海洋潮汐，通过看录像和视频，使学生获得感性认识，再从物理分析出发，指出引潮力及其分布，用图示法揭示潮汐的有关概念和潮汐的规律性。【教学手段】

三球仪、VCD/DVD、多媒体课件。【教学课时】

课时 【教材分析】

本章教材的核心是让学生掌握日食和月食的种类、日食和月食的过程、日食和月食发生的条件、沙罗周期；海面的潮汐涨落、地球的潮汐变形、引潮力及其分布、海洋潮汐的周期。讲解过程中，借助于教具讲清楚日、地、月三者之间的关系，演示日、月食形成的过程及其日、月食发生的条件。讲清楚海洋潮汐的概念，引潮力及其分布，为什么太阴潮比太阳潮明显，海洋潮汐的影响因素有哪些，周期如何，可结合我国的钱塘潮进行讲解，尽量结合教学挂图和多媒体课件把课讲得形象生动一些。因此本章内容关键在于如何帮助学生正确地理解有关概念；逐步培养学生的观察能力、想象能力和空间思维能力，为使学生逐步形成有关物质运动的辩证唯物主义观点奠定基础；为了达到教学目的，在教学过程中要加强学生的实践活动，多利用教具和挂图，使学生从观察入手，步步深入地理解有关知识及其知识间的联系，同时培养学生的能力，积极引导学生观察、思考，进行灵活多样的练习，充分调动学生的积极性和主动性。同时培养学生理论联系实际的能力，把理论知识应用于实际生活中，学会用书本知识解释现实生活中的一些自然现象。

【教学内容】

第一节 日食和月食

一、日月食现象

1、天体的影锥

影锥分类：本影，得不到任何太阳光辉；半影，得到部分的太阳光辉；伪本影，得到太阳边缘部分光辉。

2、本影长度：

天体半径愈大，距离愈远，其影锥愈长。地影平均长度：1,377,000公里；月影平均长度：374,500公里

（略小于月地平均距离）。

二、日月食种类

第五章 地球和月球

1、日食种类：日全食，月球本影笼罩的地面；日偏食，月球半影笼罩的地面；日环食，月球伪本影笼罩的地面。

2、月食种类：月全食，月球全部隐入地球本影；月偏食，月球部分进入地球本影；（无月环食）

三、日月食过程

1、日食过程：月轮向东赶超并掩蔽日轮的过程。日食从日轮西缘开始。

2、月食过程：月轮向东赶超地球本影，从而被掩的过程。月食从月轮东缘开始。

3、全食的三个阶段：偏食－－全食－－偏食；（日环食没有全食阶段）。

4、全食的四个食相：初亏－食既－（食甚）－生光－复圆（偏食没有食既和生光）；食分：食生时的被食程度（以日月视直径为单位）

四、日月食的条件

日食条件：日月相合于黄白交点或其附近；月食条件：日月相冲于黄白交点或其附近。

五、食限和食季

1、食限：日月两轮相切时，黄白交点到日轮中心的一段黄经差，叫日食限。（若以地球本影截面取代日轮，则为月食限）；食限的大小取决于黄白交角、日地距离和月地距离；

黄白交角愈大，食限愈小；月地距离愈大，食限愈小；日地距离愈大，日食限愈小，月食限愈大。日食限>月食限（不计半影食）

2、食季：太阳经过食限的一段时间叫食季；

食限愈大，食季愈长。

六、日月食的周期

1、沙罗周期：与日月食相关的天文周期，如朔望月、交点月、交点年和近点月的共同周期，称为沙罗周期。

2、沙罗周期长6585.32日，合18年11.3日（或11.3日）。

3、经历一个沙罗周期后，日、月、交点三者相对位置及月地距离远近，长度相同；一个沙罗周期内，大体上有相同次数和种类的食；每一次日月食，都要在一个沙罗周期后出现。

4、沙罗周期没有绝对意义：非回归年的整数倍，对应的食不发生在同一日期；非太阳日的整数倍，对应的食不发生在同一钟点；非严格地等于交点年和交点月的整数倍，对应的食只是大同小异，并非完全一样；未包括同日月食有关的全部因素；不能代替日月食的推算。

第二节

海洋天文潮汐

一、潮汐现象

1、潮汐涨落：从局部地区看，潮汐是周期性海面升降；涨潮和落潮：海水面的上升称为涨潮；海水面的下降称为落潮。

2、高潮和低潮：高潮：涨潮时，海水面上升到最高水位时的潮。低潮：落潮时，海水面下降到最低水位时的潮；潮差：高潮与低潮的水位差。

3、大潮和小潮：大潮：潮差最大时的海面升降。小潮：潮差最小时的海面升降。从全球看，潮汐是海水波动。潮波，海面垂直升降； 潮流，海水水平流动。

4、地球的潮汐变形－－正球体变成长球体

太阳对地球的引力，整体上为地球绕转太阳提供向心力；地球各部分受“差别吸引”，使它发生潮汐变形；同理，月球的“差别吸引”，使地球在绕转月地共同质心中发生潮汐变形。

二、引潮力

1、引潮力及其分布

引潮力：是一地所受天体引力同全球平均引力的差值。正反垂点的引潮力最大。引潮力方向：两头（垂点）向上；中间向下。潮汐隆起：向月（日）为顺潮；背月（日）为对潮。

2、引潮力的因素：对正反的正反垂点而言，引潮力的因素有三：天体质量（m），天体距离（d）和地球半径（r）。引潮力公式；引潮力的大小，同天体距离的三次方成反比。

三、海洋潮汐的规律性

1、潮汐的基本周期：每太阴日二次高潮和二次低潮；每朔望月二次大潮和二次小潮。

逢朔望发生大潮（初

一、月半）；逢上下弦发生小潮（初

八、廿三）

2、日潮不等

定义：一日内二次高潮之间的差异；原因：是存在白赤交角，使二焦点分处南北两半球；月球赤纬（）愈大，日潮不等愈显著。在=90－地方变成“全日潮”；每太阴日只发生一次高潮和一次低潮。

3、潮汐摩擦：潮流对海底具有的摩擦作用，叫做潮汐摩擦。由于潮汐摩擦的存在使海洋；潮汐现象变得更加复杂。

第六章 地球的结构和物理性质

【教学目的】

了解地球的内外结构和物理性质，对地球有一个基本的和总体的认识，为学习地理环境的形成、分布和演变等后续课程打下良好的基础。【教学要求】

1、了解对地球的形状的认识，理解对地球形状的描述，掌握地球的形状和大小：地球是一个球体，重力作用和地球形状，地球是一个扁球体。地球自转，地球是一个不规则的扁球体，地内物质分布和地球形状。

2、掌握地球的内外结构：地球的外部圈层结构和内部圈层结构，地表陆地、海洋和岛屿的组成和分布。

3、了解地震波、地球的质量和平均密度，地球内部的密度，地球内部重力，地球内部的压力，地球内部的温度，地球内部的热源、温度的演变。地磁和地磁要素，地磁要素的分布，地磁要素的变化。地球内部的压力，地球内部的温度，地球内部的热源、温度的演变。地磁和地磁要素，地磁要素的分布，地磁要素的变化。【教学重点】

地球的形状和大小：地球是一个球体，重力作用和地球形状，地球是一个扁球体，地球是一个不规则的扁球体，地内物质分布和地球形状，地球的运动与地球的形状等。

地球的圈层结构、地球表面海陆分布等。【教学难点】

地球形状的描述、地震波与地球内部结构，地球的质量和平均密度，地球内部的密度，地球内部重力，地球内部的压力，地球内部的温度，地球内部的热源、温度的演变。地磁和地磁要素，地磁要素的分布，地磁要素的变化。地球内部的压力，地球内部的温度，地球内部的热源、温度的演变。地磁和地磁要素，地磁要素的分布，地磁要素的变化。【教学过程与方法】

学生自学与课堂教学相结合，重点在课堂上讨论对地球的形状的认识、对地球形状的理论分析，以及地球的内外结构的描述等，课堂讨论以学生制作的多媒体辅助教学课件展示为主，并播放相关的录像、VCD影片等。【教学手段】

多媒体课件、VCD/DVD 【教学课时】

6课时 【教学分析】

本章内容是关于地球基本知识的介绍，核心是让学生掌握地球的形状和大小：地球是一个球体，重力作用和地球形状，地球是一个扁球体。地球自转，地球是一个不规则的扁球体，地内物质分布和地球形状；地球的结构：地球的外部结构，地球的表面，陆地，海洋。这些内容有一部分是学生已经知道但还了解得不够全面和深入的，有些内容会在后续的课程中有进一步的介绍。所以，本章内容主要是以学生自学为主，充分调动学生的积极性和主动性，通过讨论等形式理解这一章的内容，同时也能培养学生的自学能力、课堂组织能力、语言表达能力。在教学时，教师只要将难点内容讲清楚就行了。【教学内容】

第一节

地球的形状

一、地球是一个球体

1、地球形状：是指大地水准面的形状；

2、大地水准面是指全球静止海面（海拔起算面）。

二、地球是一个扁球体

1、地球扁率

赤道半径（a）为6378.140千米；极半径（b）为6356.755千米；扁率：f=（a－b）

/a=1/298.257。

2、地理纬度和地心纬度

地理纬度是地面法线同赤道面的交角。强调弧的度数。

地心纬度是地球半径同赤道面的交角；强调弧所张的球心角。

地理纬度>地心纬度；因经线曲率自赤道向两极递减；南北纬45度，二种纬度的差值最大，因南北纬45度的经线曲率是平均值，是两种纬度间差值持续增加的终点和持续减小的起点。

3、地球是一个不规则的扁球体

十分迫近大地水准面形状的扁球体；以大地水准面对于参考扁球体的偏离大小来表示前者形状关于“梨形地球”。似梨：半球高纬和南半球低纬，水准面高出扁球体；北半球低纬和南半球高纬，水准面低于扁球体。非梨：忽略了赤道半径与极半径的22千米的巨大差异；夸大了南北极半径之间40米的微小差异。笼统地说地球呈梨形是不确切的。

第二节 地球的结构

一、地球的圈层结构

1、地球的外部结构：地球的外部就是由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈所组成的。

2、地球的内部结构：它是由地壳、地幔、和地核所组成的。

3、地震波

二、地球的表面结构

1、地球表面的海陆分布

地球上海洋面积占70.面积占29.2%，比例2.4:1。

2、陆地

地球上的陆地按其面积大小，分为大陆和岛屿。大块的陆地称为大陆，小块的陆地叫岛屿。

3、海洋

海洋分海和洋，洋是海洋的中心和主要部分，深度较大，约占海洋总面积的89%；是大洋的边缘和次要部分，约占海洋总面积的11%。

第三节 地球内部的物理性质

一、地球的磁性

1、地磁要素及其分布；

2、地磁的变化

2、地球磁层和辐射带；

4、地球磁场的成因

二、地球的质量和密度

1、地球的质量和平均密度；

2、地球内部的密度随深度的变化

三、地球的重力和压力

1、地面重力及其纬度分布；

2、地球内部的重力及其随深度的变化；地球内部的压力

四、地球内部的温度和热源

1、地球内部的温度及其随深度的变化；

2、地球内部的热源和温度的演变

第三篇：地球概论实验结论和心得

地概实验心得

实验一：天球仪的使用

一开始接触地球概论的实验，是从接触天球仪开始。让人惊叹的是，小小的的天球仪竟包含了整个星空，旋转着天球仪，仿佛感觉到整个宇宙都在我们面前。

作为初学者，天球仪无疑是我们认识天体的最好工具之一。而通过实验一，我了解了天球仪的结构并掌握了它的使用操作方法，了解主要天球坐标和天体相对位臵。当然更让人开心的是，我可以通过天球仪演示天体视运动和任意日期与时刻的天空，从而学会认星和了解星空的变化规律，我还成功的利用天球仪验证了天体周日视运动和天体周年视运动（四季星空），我还学会了在天球仪上求解一些简单的天文问题，如：我利用天球仪可以求出福州在夏至日和冬至日日出和日末时刻,正午太阳高度和昼长……

天球仪开启了我们探索星空之门，再仰望星空，仿佛宇宙尽收眼底。

实验二：四季星空

当我从老师的手中接过活动星图时，我对这个小东西充满好奇，它真的可以帮助我认识四季星空吗？它要怎么使用呢？听老师一一讲解，豁然开朗。但毕竟没有实践，总觉少了点什么，当天晚上，兴致满满的爬上楼顶，唉！众里寻星千百度，却不见它的身影啊！意兴阑珊……

机会总是会有的，2010年11月03日晚，我带着活动星图上了地

第四篇：2012《地球概论》教案-龙晓泳

《地 球 概 论》

课程教案

主讲：龙晓泳

适用班级：2012级地理师范3班

2012级地理师范4班

地理科学学院

二〇一二年九月

绪 论

[授课题目] 绪论 [教学时数] 6

[教学目标]：

了解地理学和天文学的学习方法 熟悉天文学的研究意义 熟悉中外天文学发展史

[教学重点和难点] 教学重点：古代天文学史，近代天文学历史 教学难点：近代天文学史，中国天文学史

[教学方法和手段] 讲授法，参观法，阅读法

[教学内容与过程]

第一节

地理学概述

一 地理学研究对象

对象：研究地球表层自然环境和人地关系特征、联系和分异规律的科学，2 方法：以综合性、区域性、系统性为特点，并拥有地图学，遥感和地理信息系统等现代技术手段，3 目的：最终通过评估、预测、规划、管理、优化、调控，合理开发和利用环境，保持人地关系和谐、保障社会的可持续发展

二 地理学的学科层次

数学、物理、化学、天文学、地球科学、生命科学六大基础自然学科。

地球科学: 大气学、地理学、地质学

三 地理学的学科分类 1 理论分类 2 应用分类

四 地理学的发展趋势 １数量革命：数理化系统革命：一专多能区域倾向：学科特点人本主义：终极目标

第二节 天文学概述

一

天文学研究对象和内容

研究对象：天体（自然天体和人造天体）

大气圈顶（天文学和地球科学的研究界限）研究内容：

研究天体的位置与运动

研究它们的化学组成、物理状态和过程

研究它们的结构和演化规律

研究如何利用关于天体的知识造福人类

二

天文学的分支 1 天体测量学 2 天体力学 3 天体物理学

三

天文学研究方法

被动观测－理论－主动观测

多度时空系统

物理条件复杂

观测技术制约

理论依赖模型

全球密切合作

四

天文学研究意义 1 哲学层次科学层次 应用层次： 授时编历，年代考证，测量导航，太阳活动预报，近地小行星监测，人造卫星，空间探测

第三节 天文学简史

一

古代天文学的发展

天文学的起源

（1）生产生活的需要

日月年的意识——编制历法（2）政治的需要

占星术（炼金术）（3）自身求知欲的需要

古代天文学

（1）古埃及

天狼星偕日升起－天狼星年-尼罗河泛滥

公元前27世纪 360天

13世纪 365.25，4年一闰（现代阳历的前身）

金字塔的方位确定

（2）

巴比伦和亚述

公元前17世纪

阴历

公元前13世纪

黄道12宫

公元前650年

7天神轮流值日－现代星期制度

（3）古印度

公元前10世纪 恒星月27天（27.32），朔望月29.5（29.53）

季节划分（三季，六季）

黄道天区划分成27月站（恒星月周期）－28宿

宇宙观：

大地中央是须弥山，日月星辰绕山旋转

（4）古希腊

1）宇宙理论和天体运动理论

①

泰勒斯（公元前6世纪－公元前5世纪）：主要贡献是把巴比伦和埃及的天文学知识介绍到希腊。球形天空，星辰随同天空绕北极星旋转 ② 德谟克力特（公元前460-公元前362）

万物由原子组成，天体由原子涡动形成，月光为反射光，银 河是由众多恒星聚集而成 ③毕达哥拉斯学派（公元前560－公元前480）

宇宙是由数支配的和谐统一体，天体为球形，运动轨道是圆形。

④柏拉图（427B.C.－347B.C.）

同心球宇宙结构模型。地月日水金火木土，欧多克斯的水晶球

⑤亚里斯多德（384B.C－322 B.C）地心说系统化 延续近2000年 ⑥阿利斯塔克（310B.C－230B.C.）首次提出完整日心地动学说 ⑦阿波罗纽斯（262B.C－190B.C.）本轮与均轮

⑧ 托勒密（85-165）撰写《天文学大成》之后被称为经典

2）天文观测和测量

① 阿利斯塔克: 日地距离与月地距离的关系

② 埃拉特色尼（276BC-195BC): 测地球周长，黄赤夹角 ③ 伊巴谷(前2世纪初-127BC)：

– 月地距离与地球半径（59-67.3）– 回归年长度（365.25-364.33）– 太阳周年视运动的不均匀性 – 岁差现象

– 编制星表，标注星等

二

近代天文学的发展 1 从日心体系到牛顿力学

（1）

哥白尼日心体系的建立

哥白尼（1473－1543）《天体运行论》彻底否定了托勒密的天文体系

意大利布鲁诺

伽利略

（2）

伽利略与他的望远镜

伽利略（1564-1642）1609年最先用自制望远镜观测月亮，土星光环，木星卫星、金星盈亏和自转的黑子，发现银河系—天空哥伦布

德国开普勒（1571-1630）行星运动定律—天空立法者

（3）

牛顿和他的力学体系

英国牛顿（1642-1727）利用自己创立的微积分理论，发现了三大运动定律和万有引力定律——天体力学 近代天文学的继续发展

（1）太阳系起源与演化假说

康德(1755)－拉普拉斯(1796)星云假说（2）天体测量学的成就

1）恒星自行的发现

英 哈雷（1717）

2）光行差和章动的发现

英 布拉得雷（1728）

3）恒星视差的发现

俄 斯特鲁维（1836）织女星

贝赛尔（1838）天鹅座61

英 亨德森（1839）人马座a（3）天体力学（拉普拉斯1799-1825）

（4）天王星和海王星的发现：赫歇尔1781，亚当斯等1846（5）银河系观念的证实：赫歇尔1785

三

现代天文学的发展 天体物理学的诞生：分光，测光，照相术

恒星研究的新进展：（赫罗图）恒星结构与演化 河外星系的确证和现代宇宙学的诞生： 柯蒂斯，沙普里，哈勃 现代天体测量学的发展： 测量仪器：激光测量，原子钟，卫星测量：地球自转不均匀

现代天体力学的发展：（1）人造卫星摄动理论，（2）相对论天体力学

射电天文学的诞生和发展： 央斯基（1931），赖尔（综合孔径）

空间天文学的兴起和发展：（1）空间全天候全波段观测；（2）银河系和河外星系研究

成果（3）宇宙演化学研究

第四节

中国天文学

一 中国天文学的发展阶段 萌芽（公元前5000－西周）2 体系形成（春秋－秦汉）3 繁荣发展（三国－五代）从鼎盛到相对滞后（宋初－明末）5 中西方天文融合（明末－鸦片战争）6近现代发展

二 中国天文学的成果 1 中国古代历法

（1）主要特点：干支纪日，干支纪年，岁星纪年，二十四节气，重视朔的推算，内容广泛（2）主要历法：

古六历（颛顼历）古四分历

19年7闰

太初历

汉武帝 落下闳

24节气，无中气闰

大明历

南北朝

祖冲之 岁差、恒星年/回归年

大衍历

唐

僧一行 太阳不均匀运动 二次内插

授时历

元

郭守敬

最精确最先进最长久

天象观测记录

（1）恒星观测与星表绘制：甘石星经 121 世界最早星表

唐敦煌星图 1350 世界最早星图

南宋 苏州石刻天文图 1440 较早科学星图（2）日月食：殷商 甲骨文 千次

世界最早公元前21世纪（3）慧星：2000次，秦以来 哈雷连续23次回归

（4）新星和超新星：公元前1300-公元1700 68次（5）流星和流星雨：5000条，500次陨石降落史料（6）太阳黑子：公元前28年，世界最早（7）宇宙理论 古代天文仪器（1）测日仪器－圭表

（2）测星仪器－浑仪和简仪（西汉 落，元 郭）（3）计时仪器－日晷和漏壶

（4）示天仪器－浑象、水运仪象台

[作业布置] 阅读《大众天文学》，预习―第一章‖坐标系统

第一章

[授课题目] 第一章 坐标系统 [教学时数] 6

[教学目标]：

坐标系统

熟悉球面坐标系的构成要素 掌握地理坐标系的特点

掌握四大天球坐标系的基本圈点、度量值以及度量方向 掌握四大天球坐标系的区别和联系

[教学重点和难点] 教学重点：天球坐标系

教学难点：天球坐标系的区别和联系

[教学方法和手段] 讲授法，演示法（天球仪，天象厅）

[教学内容与过程]

第一节

球面坐标系 基本圈：

基圈、始圈、终圈

基本点：

原点、极点、介点

度量数值：经度和纬度 度量方向：经度度量方向——向东或向西

纬度度量方向——向基圈两极

第二节

地理坐标

一

经线和纬线

经线： 通过地轴

地球表面

两极相交

纬线： 垂直地轴

地球表面

互相平行

度量起点：本初子午线、赤道

二 地球的方向

十二地支—— 地平方向 南北定义：以地理南北极点为参照（南辕北辙）2 东西定义：以地球自转前方为东（西行东达）三 地球的距离 Km= 地球周长/400*100

1°纬度差＝111.11km

1′纬度差= 1海里=1852m

1°经度差 = 111.1*cos φ（纬度）四

纬度和经度

地理纬度：本地与地心连线本初子午面;面面角

重庆

29.35° N , 106.33°W

第三节

天球坐标

一

天球的定义

天球是研究天体视运动的一个理想圆球面。（１）天球中心可选为地心、日心等（２）天球半径无穷大

（３）天体在天球上位置为从球心出发在球面上投影

（4）地面不同点观测同一天体的视线方向平行

二

天体在天球上的视运动 天体在天球上视运动的成因: = 观测点（地球）的运动以及天体的真实运动（1）地球的运动：自转和公转

（2）天体的运动: 恒星基本不动;太阳基本不动;行星绕太阳公转,月亮绕地球公转

天球天体的视运动形式

（1）天球天体整体视运动-周日视运动

―地转而天旋‖

旋转轴：

天球绕极轴运动

旋转方向：天球--自东向西

讨论一 ：不同纬度的天球运动 讨论二：不同方位的天球运动（2）天球上天体的相对运动-周年视运动

讨论三：地球快速自转停止时：

A 太阳系外天体 ：保持静止作为背景恒星

B 太阳系内天体：相对背景恒星沿黄道大体自西向东运动

随天球做快速周日视运动过程中，太阳系天体的公转导致其在天球上相对运动被掩盖而显得不明显。只有排除地球自转的影响，这种运动才可逐步显现出来（视频）

三

天球坐标系 天球坐标系的要素

（1）基本圈: 地平圈，黄道，赤道

（2）基本点:第1组：地平圈与天赤道;第2组：天赤道与黄道（3）方向: 更接近天北极更 ―北‖;天球周日视运动前方为―西‖（4）距离: 天体投影（半径无穷大，只有角距离）2 天球坐标系的分类 2.1

地平坐标系

（1）用途：跟踪天球周日视运动中天体方位和高度变化

（2）圆圈系统：

地平圈：（基圈）

极

点（N, S）（E,W）

子午圈:

（辅圈）

子圈（Z－N－Z’）

午圈（Z－S －Z’）

卯酉圈：（辅圈）

卯圈（Z－E－Z’）

酉圈（Z－W－Z’）

(3)原点：

始圈－午圈

原点－南点

(4)度量值

高度：（h）0 ~  90º

方位：（A）0-360º

向西度量

南

西

北

东

0º

90º

180º

270º

（5）度量机理

地球自转造成子午圈与天体所在经圈的夹角逐渐增大，即天体方位与时递增

2.2 时角坐标系

(1)用途：跟踪天体周日视运动坐标值的变化,用于时间度量

(2)圆圈系统：

天赤道：（基圈）

极

点（P-P’）

四分点（E-W）（Q-Q’）

子午圈：（辅圈）

子圈（P-Q’-P’）

午圈（P-Q-P’）

六时圈：（辅圈）

东六时圈（P-E-P’)

西六时圈（P-W-P’)

(3)原点：

始圈－午圈

原点－上点

(4)度量：

赤纬 （-90º～90º）

时角 t（0-24h）向东

上点 0h，西点 6h 下点 12h，东点 18h

（5）度量机理: 地球自转导致始圈（午圈）变化，导致天体时角的变化。―与时俱增‖

例题

已知：重庆和伦敦的地理坐标为（30°N，117°E）和（50°N，1°W）1 重庆及伦敦春分日太阳出升、中天以及日落的地平坐标？ 2 重庆及伦敦春分日太阳出升、中天以及日落的时角坐标？ 3 为什么地平坐标的经度值（方位）不能用来度量时间？

2.3 赤道坐标系

(1)用途：跟踪天体在天球上的相对运动

(2)圆圈系统：

天赤道（基圈）,二分圈（辅圈）,二至圈（辅圈）

(3)原点：原点－春分点;始圈－春分圈

(4)度量值：纬度：赤纬（同时角坐标系）:经度：赤经（）向东度量

0h－24h(5)度量机理

度量值为相对固定天体与相对固定的春分圈的夹角，向东度量，坐标值不受地球自转影响

2.4 黄道坐标系

（1）用途： 表示黄道附近天体位置运动

（2）圆圈系统: 黄道,无名圈, 二至圈

（3）原点:春分点,始圈－无名圈

（4）度量值：

纬度：黄纬（）经度：黄经（）

向东度量

春分点

0º 夏至点 90º 秋分点 180º

冬至点 270º

（5）度量机理： 天体黄经取决与相对固定天体与相对固定春分点在黄道上的夹角，与地球自转无关。― 与日俱增‖

例 题

已知：重庆和伦敦的地理坐标为（30°N，117°E）和（50°N，1°W）重庆及伦敦春分日和夏至日太阳出升、中天以及落下的赤道坐标？ 2 重庆及伦敦春分日和夏至日心宿二出升、中天以及日落的黄道坐标？ 天球坐标系的联系

（1）地平坐标系和时角坐标系

 度量基准：

地平圈（子午圈，卯酉圈）午圈

南点（远距点）

天赤道（子午圈，六时圈）午圈

上点（远距点） 度量数值：

地平坐标系

高度和方位

时角坐标系

赤纬和时角

 度量方向： 自东向西（右旋） 度量机制： 地球自转－午圈－经度  用

途： 记录天体周日视运动

仰极高度＝天顶赤纬＝当地地理纬度= 上点天顶距（2）赤道坐标系与黄道坐标系

 度量基准：

天赤道（二分圈，二至圈）春分圈

春分点（交点）

黄

道（无名圈，二至圈）无名圈

春分点（交点） 度量数值：

赤道坐标系

赤纬和时角

黄道坐标系

黄经和黄纬  度量方向：左旋（自西向东）

 度量机制：天球天体相对春分点的变化

 用

途：记录天体位置和跟踪天体周年视运动

（3）

时角坐标系与赤道坐标系

基圈相同，方向相反

恒星时＝春分点时（定义）

S＝t

春分点时角 = 恒星时角+恒星赤经

t ＝ t☆＋☆

当恒星中天时，t☆ ＝0

S＝ t ＝ ☆

[作业布置] 1 第一章―坐标系统‖课后所有习题 绘制四大天球坐标系的基本圈点系统

第二章

时间系统

[授课题目] 第二章 时间系统 [教学时数] 8

[教学目标]：

掌握时间计量系统的发展； 掌握世界时计量系统的分类； 掌握时间计量系统之间的换算； 了解时间服务的流程；

掌握历法的种类和制历原则。

[教学重点和难点] 教学重点：世界时计量系统的分类与换算，历法的种类和制历原则。教学难点：历法的种类和制历原则

[教学方法和手段] 讲授法，讨论法，探究法

[教学内容与过程]

第一节 时间

一

时间概述 时间本质

（1）牛顿绝对时空观: 时空独立于物质和物质的运动

（2）爱因斯坦相对论时空观

1905 狭义相对论

不独立于物质的运动

1915 广义相对论

不独立于物质 2 时间计量

（1）量时内容：时间间隔和时刻

（2）量时标准：物体运动

（3）量时原则：周期性、稳定性和可测性

（4）量时范围

二

时间计量系统的发展

世界时（UT）

（1）分

类：真太阳时，平太阳时和恒星时

（2）参考运动：地球自转,（真太阳，平太阳，恒星）视运动

（3）基本单位：时秒，测量容易 时秒 =（真太阳日、平太阳日、恒星日）/86400 2 历书时（ET）（1）历 书

时： 力学时，1960-1967（2）参考运动： 地球公转（美-纽康）: 太阳的周年运动-月亮运动

（3）基本单位： 1 历书秒，秒长固定，精度提高10倍历书秒 = 1回归年/（365.24219878*24*60*60)

地球公转周期不稳定，需长期测量 3 原子时（ATI）

（1）原子时： 1967年国际计量大会

（2）参考运动：原子内部能级跃迁产生的电磁波的频率（3）基本单位：秒长固定

1国际制秒 = 铯原子振荡91 9263 1770次 4 协调世界时（UTC）

（1）由来：文导航

~ 时刻天文意义 ~ 世界时

物理较频

~ 时段的均匀性 ~ 原子时

（2）定义: 以原子秒为秒长，在时刻上与世界时相差不过±0.9s的世界时称为协调世界时（UTC，coordinated universal

time）

（3）协调方式

1）

调整原子钟的秒长:使其长度接近当年的平太阳秒，一年内保持不变，秒长又变得不均匀，每年都要改变，极不方便（1960-1971年）

2）拨动原子钟的指针：协调世界时的秒数严格等于原子秒，按照历法置闰的方法的置入闰秒（可正可负），一般安排在12月31日和6月30日最后1分钟的末尾。即达成了―秒长均匀‖，又达到了―时刻接近‖。

三 世界时计量 真太阳时（视时）

（1）参考运动：真太阳周日视运动（地球自转）（2）定义：

真太阳时 = 太阳时角+12 h（原民用时）（3）组成：

零点：（时刻）

太阳时角= 12 h（午夜）

单位：（时段）

1真太阳秒= 1真太阳日/24*60*60＝1真太阳日/86400

中国古代计时单位: 一刹那为一念，二十念为一瞬，二十瞬为一弹指，二十弹指为一罗预，二十罗预为一须臾，一日一夜有三十须臾。

——

梵典《僧只律》 1须臾= 48分钟, 1罗预= 2.4分钟, 1弹指= 7.2秒, 1瞬间= 0.36秒, 1刹那= 0.018秒 2平太阳时（平时）（1）参考运动：平太阳周日视运动

（2）定义：平太阳时 =平太阳时角+12 h

（民用时）（3）组成：零点：平太阳时角= 12 h（午夜）

单位：1平太阳秒= 1平太阳日/24*60*60=1平太阳日/86400

真太阳时、平太阳时的区别

两条路线： • • 真太阳：沿黄道运行；平太阳：沿天赤道运行；

两种速度： • •恒星时

（1）参考运动：春分点周日视运动

（2）定

义：春分点时角（不考虑民用）

（3）组

成：零点：春分点时角＝0（春分点中天）

单位：1恒星秒=1恒星日/24*60*60= 1恒星日/86400

总结：恒星日，平太阳日，视太阳日的区别

恒星日：23h56m 平太阳日：23h56m+4m= 24h 真太阳日：23h56m+（~4m）≈ 24h 视太阳日的变化就是日赤经增量的变化

四 时间换算

按照参考运动分类：世界时，历书时，原子时，协调世界时 按照量时天体分类：视太阳时，平太阳时，恒星时 按照适用范围分类：世界时，标准时，地方时 1 视太阳时和平太阳时的换算

（1）时差的成因: 太阳每日赤经增量的变化（2）时差的计算：特定日期视时和平时的时刻差

时差 = 视时-平时

=（视太阳时角+12h）—（平太阳时角+12h）真太阳：非均匀流逝，可以实测；

平太阳：均匀流逝，根据恒星时或视时推算。

=

视太阳时角—平太阳时角（向西度量）方法1

=

平太阳赤经— 视太阳赤经（向东度量）方法2 方法3 比较视午和平午：

逐日推算每日视太阳（视午）和平太阳上中天（平午）的时刻差。

（3）时差的变化：

假定从视时和平时的从同一时刻开始，经过特定日数：1）当该段时间视太阳日长度总是大于24h，即视太阳日赤经增量大于4m，那视时就比平时小（可理解为记录视时的钟走的慢）。如果视太阳日继续比24h长的话，这个差值将会累计得越来越大。2）当该段时间视太阳日长度总是小于24h，即视太阳日赤经增量小于4m，视时就比平时大（可理解为记录视时的钟走的快）。如果视太阳日继续比24h短的话，这个差值也会累积的越来越大

时差与某段时间内视太阳日赤经增量（视太阳长度）有关 时差极值相对于视太阳日极值点提前1-2月左右（视太阳日=24h）

时差的极大值是长期视太阳日小于24h积累的结果（16.4m）

时差的极小值是长期视太阳日大于24h积累的结果（-14.4m）（4）时差的意义

1）时差是平太阳时作为民用时后的产物，是对非均匀流逝视时的补充。但视太阳运动本身导致时间的的非均匀流逝应与坐标度量导致的非均匀流逝相区别。2）时差是视时与平时的系统误差，最多在15分钟左右，并具明显年变化，但无地域差异。与区域时差相区别。3）视时是基于天体真实位置计量得到的时间，更多的应用于天文观测或以实际天体运动为参考的时间计量中，而经过时差校正的均匀平时则更多应用于日常生活当中，虽天文意义不精确，但本质上还是参考地球自转，从属于世界时计量系统。4）时差的出现暗示通过现代民用时推测太阳或（其他天体）位置可能产生的误差。

例题1 北回归线以北某地，某日地方平时12:00，太阳的方位？

全年该时太阳在天空中的运动轨迹？时差曲线图，太阳―8‖字图 太阳时和恒星时的换算

恒星时 ＝ 春分点的时角 = 中天恒星赤经 = 太阳时角+太阳赤经 = 视时-12h +太阳赤经 =平时+时差-12h+太阳赤经

例题2： 求赤道春分日，地方平时为22：00的东升、中天以及西落恒星的赤经。3 地方时、世界时、标准时的推算

（1）地方时：

1）

定义 ：以当地午圈为始圈，严格根据实时量

时天体时角所确定的时间，均称该地地方时

2）

地方时与经度的关系

地方时的不同，源于不同地区始圈（午圈）的不同，而午圈是当地经线的无限延伸。所以经度的差值（360）与地方时时差（24h）相对应。就太阳时而言：

1°经差 —

地方时差4m

15°经差— 地方时差 1h

1ˊ经差 —

地方时差4s

15ˊ经差— 地方时差 1m 时角向西度量，所以地球经线越靠东，时角值越大，地方时也越大。（2）世界时

1）设置背景：地方时的不统一，各自为政。近代由于区域联系的加强，迫切需要全球统一的时间标准

2）设置过程：1767，格林尼治视时；1834，改为格林尼治平时（GMT），1884，确定经度和时区

* 注意与世界时计量系统的区别（3）标准时

1）

区时：国际上规定，以经线为界，把全球分24个区，每区跨度15度各区把该区中央经线（15度的整数倍）的地方时作为本区统一使用的标准时，称区时。该区称时区。

1918年，中央观象台提出将全国划分为5个 标准时区可区分为:

1.长白标准时 +9(中央子午线135°，+8.5，127.5 E)

2.中原标准时 +8(中央子午线120°E)

3.陇蜀标准时 +7(中央子午线105°E)

4.新藏标准时+6(中央子午线90°E)

5.昆仑标准时 +5(中央子午线75°，+5.5，82.5°E)

中国台湾现在仍采用中原标准时，即北京时

美国标准时区可区分为:

1.东岸标准时(EST)+5(标准经度 075°W)

2.中央标准时(CST)+6(标准经度 090°W)3.山区标准时(MST)+7(标准经度 105°W)4.太平洋标准时(PST)+8(标准经度 120°W)5.阿拉斯加-夏威夷标准时 +10(标准经度 150°W)6.伯令标准时(PST)+11(标准经度 165°W)2）

法定时

夏令时（中国，1986-1991），西方许多国家夏天也采用其东邻时区的标准时（比理论时区快1小时，Daylight Saving Time）；3月最后星期日开始，10月最后星期日结束；亚洲南部某些国家根据本国所跨的经度范围，采用半时区的标准时；澳大利亚西部和东部分别采用东8和东10区标准时，中部却采用＋9.5区的标准时；尼泊尔则采用（+5.75）的标准时。

3）国际日期变更线

A 位置： 东/西经180度经线附近；日界线并不严格地指东经180度的经线。而是由北极沿东经180度经线，折向白令海峡，绕过阿留申群岛西边，经萨摩亚、斐济，汤加等群岛之间，由新西兰东边再沿180度经线直到南极。

日界线自西向东（美）减一天

日界线自东向西（中）加一天 B 日界线设置原因

日期计数与运动的自然日界线的矛盾；环球航行中发生日计数混乱（向西和向东航行视午的逐日推迟和提前）；时刻换算中出现日期混乱（向西和向东的时间换算）

C 国际(人为）日界线和自然日界线的问题 今天：从国际日界线向西度量至自然日界线 昨天：从国际日界线向东度量至自然日界线

* GMT为世界时，任意时刻，地球上的最大时差为24小时，若由昨天和今天构成时，则地球处于昨天部分多以下午时刻出现，而处今天部分多以今天上午时刻出现。GMT可理解为全球时刻值的平均值。即如世界时为上午，则地球处于今天的多；世界时为下午，则昨天多；世界时为0点，则今天昨天一样多，世界时为中午，则同属今天。

例题：北京奥运会开幕式开始时全球今天和昨天的比例。

五

时间服务 时间服务流程

（1）测时：通过测量天体坐标值反推时间

古代：立竿见影或测定恒星的位置来确定时间

现代：中星仪或等高仪

（2）守时：用守时工具把所测的时间持续下去

古代： 圭表，日晷，滴漏，沙漏和计时香

现代： 机械表，石英钟，原子钟（3）授时：把测得的时间用各种手段传播出去

古代：鸣锣击鼓，打更，现代：无线电报，广播电视，网络 2

现代时间服务*（1）传统世界时服务

1）综合天文台观测资料测出精确世界时，以无线电发送出去，滞后两个月

2）发布延迟两三个星期的快速时号改正数，满足特殊部门的需要（2）现代世界时服务

50年代开始服务，国际原子时和地方原子时

UTCi-UTC（地方协调世界时，国际协调世界时）

第二节

历法

一 制历的目的 1 生活 2 农业生产 3 历史记载 二

制历的原则

地球气候周期— 回归年

365.2422日

不是 日的整数倍

月球相位周期 —朔望月

29.5306日

不是日的整数倍

通过平闰年和大小月的安排使平均历年和平均历月尽量接近天文周期

平均历年＝回归年

平均历月＝朔望月

使日期对应特定的气候和月相，即具有特定天文意义

三 历法的种类

回归年和朔望月之间的关系也不是整数倍关系，只能有所侧重 阴历（1）制历原则

平均历月=朔望月=29.5306

平均历年=朔望月*12=354.3672

（2）日期意义

无特定气候

有特定月相

（3）实例：回历

A

每年设12个历月，逢单为大月，逢双为小月，大月30日，小月29日，平均历月（29.5）比朔望月短0.0306日。B

每30年中要安插11个闰年。每逢闰年，把当年的十二月由小月改为大月，平均历月又增加（11/（30*12）= 0.03056），十分接近朔望月 阳历

（1）制定原则 ：平均历年=回归年=365.2422：平均历月=回归年÷ 12 = 30.4369（2）日期意义：有特定气候；无特定月相

（3）实例 公历

A 儒略历

儒略•恺撒征服埃及，弃阴历，仿照古埃及历法：制定平年365日，隔三年一闰，闰年366天（平均历年365.25）； 每年12月，单数月为大月31，双数月为小月30日； 超出1日从2月扣去（古罗马行刑月）；公元前45年1月1日开始实行，次年凯撒被刺身亡（July）

B 奥古斯都历（奥古斯都•凯撒，屋大维）

公元前45-公元前9年

误改 3年1闰

公元前9年-公元3年

停闰

公元4 年 ~

恢复 4 年1闰

（公元前27年，August)C 格里历

公元325年

罗马教皇 君士坦丁 确定复活节为：春分日后第一个满月后的第一个星期天。

365.25（365.2422）0.0078日/ 年 — 10日/1200年

公元1582年 罗马教皇 格雷果里

修历：

纠错：1582年10月4日（星期四）直接跳至10月15日（星期五）改正：闰制由4年1闰改为400年97闰

格里历的平均历年＝365+97/400=365.2425日

20世纪20年代，成为世界通行的历法即公历，我国于辛亥革命后的1912年采用公历。

公元元年（公元1年，历史纪年法）的规定源于公元525年狄奥西尼推算的耶稣的诞生年份，从公元532年开始实施

附

儒略日* 儒略日（JD）：法国斯卡利杰1583为纪念其父意大利的Julius Caesar Scaliger创立，规定以公元前4713年1月1日世界时12h为起算点。

香港回归日： 1997.07.01 JD2450 630.5

澳门回归日： 1999.12.20 JD2451 532.5 间隔 902天 约化儒略日（MJD）：挪后6500多年，MJD=JD-2400 000.5 3 阴阳历（1）制历原则：

平均历月 = 朔望月（与阴历同）

平均历年 = 12.3683朔望月= 回归年（与阳历同（2）日期意义：有特定气候；有特定月相（3）实例 农历

每年置12个月，大月30天，小月29天，大小月逐月推算，使平均历月接近朔望月；日期累积相差历月时，阴阳历在当年补闰月，该年为闰年，为354（355）+ 30（29）= 384（383）日，从而使的平均历年接近回归年（公历闰年？）

19个回归年的日数

（365.2422 ×19 = 6939.6018日）

235个朔望月的日数（29.5306× 235 = 6939.6910日）

235=19*12+7

即置闰的原则是19年7闰

春秋 19:7；北凉《元始历》600：211；祖冲之《大明历》391：144 四

中国农历 二十四节气

（1）24节气的提出

《尚书•尧典》把春分叫做日中，秋分叫宵中

《尧典》夏至叫日永，冬至叫日短

《吕氏春秋》明确提到立春、立夏、立秋、立冬

《淮南子》出现了和现代名称完全相同的24节气（2）24节气的测量——圭表（3）24节气的划分

农历每月1节气 1中气；划分标准：时间或角度

24节气与黄道12宫的关系：中气为―界‖，节气为―中‖ 24节气与公历的关系：

春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

每月两节不变更，最多相差一两天，上半年来六廿一，下半年是八廿三。日月序逐月推算

中国古代历法中的日月序是逐月推算的。中国古代的民用历法根据朔﹑气确定日序和月序的方法﹐可分三个时期﹕

春秋到唐初﹐使用平朔﹑平气

唐初到明末﹐使用定朔﹑平气

清代以后﹐ 使用定朔﹑定气（1）以―朔‖定日序

中国农历的月份大月为30天，小月为29天，但大小月的顺序逐月推算。通常以朔日作为月首（初一），两个朔日之间的间隔天数作为月长。

A平朔法：以平均朔望月长度作为参考

（平均朔望月 29.5306日）B 定朔法：以实际的朔望月长度作为参考

（实际朔望月 29.5306±0.27日）

例4：若上个平朔与定朔同时出现在第1天0.4日时，且当月朔望月长度为29.7，平朔法：下个平朔在29.9天即第30天，上月29天为小月 定朔法：下个定朔在30.1天即第31天，上月30天为大月

例5：若上个平朔与定朔同时出现在第1天0.6日时，且朔望月为29.3，平朔法：下个平朔在30.1天即第31天，上月30天为大月

定朔法：下个定朔在29.9天即第30天，上月29天为小月

平朔日非真正日月合朔之日

定朔日为真正日月合朔之日？

定朔日全天为日月合朔之时？

十五的月亮十六圆？

（2）以―气‖定月序

（岁首建 ―寅‖），以中气定月序

A 平气时代（时间平均）：将回归年平均划分成24部分，以中气节气相间隔，所以中气间隔均为30.4368日（回归年/12）。而农历月长是29或30日，比中气间隔要短，所以每月不可能有两个中气，但却存在有的月份无中气的可能。汉《太初历》规定把此无中气之月作为上个月的闰月，并以此作为标准来实现19年7闰的闰制

B 定气时代（角度平均）： 隋代刘焯在制定《皇极历》时，参考北魏张子信的观测结果，提出将平气改为定气，即规定太阳黄道每运动15度设一气，两个中气间的间隔就是30度。但这一方法只用于计算，未用于制历。直到清初才正式将―定气‖用于制历。

平气转定气后的改变：

 春分到秋分的夏半年有186天，秋分到春分的冬半年有179天。 两中气之间的间隔可从29.43变化至31.45天，近日点和远日点闰月概率不同  若采用平气，中气间隔为30.4368日，十一月、十二月和正月不可能无中气。采用定气以后，近日点附近中气间隔降至29.43，可能出现前历月出现两中气，而紧接月份无中气。按照平气时代―无中气为闰‖制历原则将在该月后置闰月，但清初作出补充规定此种情况不置闰月，从而维持了原有闰制。3 干支纪时

天为干，地为支；10天干，12地支

干支纪年：公元54年东汉王充《论衡》（十二生肖）干支纪月：最晚从汉代。每月一组，五年一轮回

干支纪日：殷商甲骨文就已存在，公元前720年春秋鲁隐公三年二月己巳日到宣统三年（1911年）保持连续

干支纪时：春秋战国。每天12时辰用一组，五天一轮回

应用1 公元转干支 公元转干支公式：

（I）干支序数= MOD（公元年数-3 /60）

（II）天干= MOD（干支序数/10）

地支= MOD（干支序数/12）Example:

干支序数= MOD（2006-3 /60）=23

天干= MOD（23/10）= 3

丙

地支= MOD（23/12）= 11

戌

或以最近的癸亥年为准（1983，1923）

2006-1983=23

1911-1923=-12（-2（8），0）应用2 生肖确定

年干支的转换时刻-立春杂气

（1）三伏 ：

初伏、中伏、末伏，取阴气在阳气的躯赶下藏匿起来之意。夏至开始的第三个庚日为初伏的开始，第四个庚日为中伏的开始。立秋以后的第一个庚日为末伏的开始。中伏和末伏之间可能隔10天，也可能是20天。（2）九九

冬九九：从冬至日开始，每九天算一段，―入冬数九‖

一九二九不出手；三九四九河上走；五九六九沿河望柳；七九开河，八九雁来；九九又一九，耕牛遍地走

夏九九：从夏至日开始，每九天算一段。

夏至入头九，羽扇握在手；二九一十八，脱冠着罗纱；三九二十七，出门汗欲滴；

四九三十六，卷席露天宿；五九四十五，炎秋似老虎；六九五十四，乘凉进庙祠；七九六十三，床头摸被单；八九七十二，子夜寻棉被；九九八十一，开柜拿棉衣。

[作业布置] 1 第二章―时间历法‖所有课后习题 2 查阅近年年干支的转换时间

第三章

星空区划

[授课题目] 第三章 星空区划 [教学时数] 6

[教学目标]： 了解国际星空区划和中国星空区划的主要内容； 2 掌握星空变化的机制； 3 掌握四季星空的推算。

[教学重点和难点] 教学重点：星空变化机制和星空推算 教学难点：四季星空的推算。

[教学方法和手段] 讲授法，绘图法，演示法（天球仪，天象厅）

[教学内容与过程]

第一节

星空区划

一 国际星空区划 古代星空区划

古巴比伦（公元前 4000）：公元前650年《创世语录》36星座（北/黄/南）

腓尼基人传入希腊，星座与神话的联系

欧多克斯（公元前400-350）《现象论》失传

阿拉图斯（公元前270）《天象诗》44（19.13.12）

喜帕恰斯 重新划分和命名（蛇夫座分出长蛇座）

托勒密（公元2世纪）《天文学大成》 48个星座（北天）2 近代星空区划

以南天星座为主

德 拜尔（1572-1625）天鹤 水蛇 孔雀等

＋12

波 赫维留斯（1690）

猎犬 蝎虎 狐狸等

＋11

法 拉卡伊（1750-1754）

仪器名

＋13

英

威廉赫歇尔（1781）赤经和赤纬线—— 星座界限 3 国际星空区划

（1）划分：1922 国际天文联合会IAU对星座名称范围和划分方法进行系统调整, 建立国际通行的88星空区划方案：

北天星座（29）：小熊座 天龙座 仙王座 仙后座 鹿豹座 大熊座 猎犬座 牧夫座 北冕座 武仙座 天琴座 天鹅座 蝎虎座 仙女座 英仙座 御夫座 天猫座 小狮座 后发座 巨蛇座 蛇夫座 盾牌座 天鹰座 天箭座 狐狸座 海豚座 小马座 飞马座 三角座 大熊座 小熊座 牧夫座 室女座

黄道星座（12）：水瓶座，双鱼座，白羊座，金牛座，双子座，巨蟹座，狮子座，室女座，天平座，天蝎座，人马座，摩羯座

南天星座（47）：鲸鱼座

波江座

猎户座

麒麟座 小犬座 长蛇座 巨爵座

乌鸦座 豺狼座

南冕座

天坛座

天鹤座 凤凰座 时钟座

绘架座

船帆座 圆规座

南鱼座

孔雀座

玉夫座 天炉座 雕具座

天鸽座

天兔座 大犬座

船尾座

罗盘座

唧筒座 矩尺座 杜鹃座

网罟座

剑鱼座 飞鱼座

船底座

苍蝇座

南极座 天燕座 水蛇座

山案座

六分仪座

显微镜座 望远镜座

南十字座

变色龙座

南三角座 半人马座 印第安座

（2）命名

动物(1/2)仪器(1/4)，神话人物(1/4)，46个是沿用古名；37个是17世纪以后的近代星座名称；5个是1922年国际天文会议星座调整增加

（3）坐标

1857年的春分点和天赤道为基准的赤经线和赤纬线作为划分天区范围的界限 4 星空区划记录

（1）星图 《帕洛玛天图》1950-1956，美国国家地理学会与帕洛玛天文台5.08m天北极到赤纬-33的天区

21等以上星5亿多颗

（2）星表

1）星表历史

战国《石氏星经》121颗亮星

希腊 喜帕恰斯 1022

德国 贝塞尔

岁差、章动和光行差

50000

德国

阿格兰德

（BD星表）

63000

德国

申费尔德

续表（SD星表）457847

2）基本星表

奥韦尔斯星表，纽康星表（N1 和N2 星表）

博斯星表（PGC星表和GC总星表）

3）特殊星表

双星表，变星表，慧星表，星云表

法 －梅西叶（1784），110，（M）

丹 － 德雷耶尔（1880），7840，（NGC）

“M31”；

“NGC224”

二

中国星空区划

早期各成一体，西汉趋统一。汉：《史记 天官书》，基本单位为“星官”，小星官可合成大星官

唐：《步天歌》，中国古代星空区划体系形成，三垣二十八宿 三垣

紫薇垣：帝族与朝官－上辅，少辅（开氏星经）太微垣：政府 官名－东上相，东次将（隋唐后）天市垣：货物、量具、地名、市场等（开氏星经）

三垣鼎立，紫薇垣最大（拱极星区）

四象二十八宿

28宿：月亮每月在天球上运动的轨迹经过的星官。

二十八宿与十二地支；二十八宿与黄道十二宫 3 十二次：木星公转在天球上每年穿越的星区

第二节 星空观测

一 星空变化机制 星空周日变化——地球自转 星空周年变化——地球公转——夜半中星、昏中星的变化？ 二

星空分布大势 简易星区划分 2 星座相互关系 3 导航恒星选择 4 坐标系统的指认

（1）赤道的指认

蒭藁增二（鲸鱼）34.2 参宿三（猎户）82.4

角宿一（室女）200.6

河鼓二（天鹰）297.1（2）黄道的指认

北河三（双子）112

轩辕十四（狮子）149

角宿一（室女）204

心宿二（天蝎）249 三

即时星空推算 确定中天恒星赤经

中天恒星赤经 = 恒星时 =太阳时角+太阳赤经=视太阳时+太阳赤经-12h

秋分日

恒星时= 太阳时

秋分前

恒星时= 太阳时-秋分前推天数*4m < 太阳时

秋分后

恒星时= 太阳时+ 秋分后推日数*4m >太阳时（月数*2h）

确定中天恒星所在星区

后御熊琴（中央赤经线分别为0h,6h,12h,18h）3

确定东升星区和西落星区

恒星中天天次序依照赤经而定

东升星区-中天星区-西落星区

例题：

根据后御熊琴的星空区划方法，试推算即时即地的中天恒星赤经以及中天星区、东升星区和西落星区？

四

四季星空观测 太阳视运动与四季星空

季节

所在 东邻

所对

西邻

春

后

御

熊

琴

夏

御

熊

琴

后

秋

熊

琴

后

御

冬

琴

后

御

熊 2 四季代表星空

太阳所对星区= 夜半中天星区= 黄昏的东升星区 3 四季星空演化

[作业布置] 1 课程“附录”识星部分习题 绘制简易星空区划方案，并标注其亮星 自制活动星图，要求含天盘（银河、星座、二十八宿、坐标线、日期）和地盘

地盘（时刻、方位）四季白天星空变化图？（上午和下午）

第四章

天文观测

[授课题目] 第四章 天文观测 [教学时数] 6

[教学目标]： 了解天文观测的基本原理和影响因素； 2 了解光学望远镜的光学分类和特点； 了解射电望远镜、射电干涉仪、综合孔径射电望远镜的原理； 4 了解空间观测的基本内容和前沿进展； 5 掌握科普天文望远镜的使用和维护。

[教学重点和难点] 教学重点：光学望远镜的光学分类和特点；科普天文望远镜的使用和维护。教学难点：射电望远镜、射电干涉仪、综合孔径射电望远镜的原理

[教学方法和手段] 讲授法，绘图法，演示法（天球仪，天象厅）

[教学内容与过程]

第一节 天文观测概论

一 天体观测原理

天文学是通过接收天体辐射去研究天体的分布、运动、物理化学性质、结构和演化的科学。

天体辐射

X射线：

0.01A-100A 紫外线：

100A-4000A 可见光部分： 4000A-8000A 红外线：

7000A－1mm 短波无线电： 1mm-30m 长波无线电:

>30m 天体辐射的波段：106——10-14 m 2 大气窗口

大气窗口: 可透过地球大气的天体辐射波段

光学窗口：3000-8000A 红外窗口：0.7～1000微米（7）射电窗口：1毫米～30米 成像原理：收集天体辐射能量；放大它们的角直径 二

观测手段的发展

史前 巨石阵 中世纪，浑仪和简仪

1609年，伽利略制成第一架天文望远镜 19世纪50年代，照相术、分光术、测光术 20世纪30年代，射电望远镜 20世纪50年代，空间天文观测 现代，全波段，全天候、多平台 三

天文台选址

1气象条件（湿度，晴日数，风速等）2 地理位置（地形，海拔等）3 光污染状况：视宁度（Seeing）

第二节

光学观测

一 光学望远镜的结构 光学望远镜的光学系统

（1）折射式；（2）反射式；（3）折反射式 光学望远镜的机械装置

地平式装置和赤道式装置

二 天文望远镜的光学性能 性能指标（1）光学性能

有效口径

光力

分辨角

视场

放大率、底片比例尺、贯穿本领（2）机械性能

指向精度和跟踪精度 2 像差*（1）球差；（2）彗差；（3）像散；（4）场曲；（5）畸变；（6）色差

三 天文望远镜的类型 折射望远镜

（1）光学系统分类

（2）特点：A 影像稳定 B 彗差可用透镜组合矫正 C 保养容易 D 高色差，镜筒过长 E 造价高 反射望远镜（1）光学系统分类

A

牛顿式

B 卡塞格林式（2）特点：

A.消色差 B.镜筒短（相对口径大）

C.造价低，可用于近红和近紫波段 D 遮光，视场小，影像不稳定，E 主镜容易变形，保养困难

20世纪中期以后，著名天文台安装大口径反射望远镜 1948 美国

5.08m

帕洛玛天文台 1976 原苏联

6m

高加索山天文台 1989 中国

2.16m

北京天文台 3 折反射望远镜

（1）光学系统：A 施密特型（德 1941）和 B 马克苏托夫型（前苏联 1940）（2）特点：改正镜为折射透镜，成象质量好、视场大，适于观测面积较大的延伸天体和作巡天观测。

20世纪90年代，• • •

第三节 射电望远镜

1940年，美国工程师雷伯自制抛物面射电望远镜 绘制了银河系射电图，成为现代射电天文学的先驱。二次世界大战过后，英国一军用雷达接受到太阳的强烈的射电干扰。战争结束后，闲置的军用雷达投入到射电天文学研究，揭开了射电天文学发展的序幕 射电望远镜的原理

射电望远镜系统是用来观测和研究来自宇宙间无线电波段的太阳辐射的，目前使用的波段为1mm-30m，穿透力强，全天候观测。射电望远镜的种类

射电望远镜不同于光学望远镜可同时观测多个波段的电磁波，一架射电望远镜只能

接受某一波长的射电信号。天线安装系统 ：（1）

旋转抛物面天线和（2）固定抛物面天线。射电干涉仪 主动光学技术（大气湍流）

自适应光学技术（仪器形变）

大镜面的拚镶技术（聚光不够）

（1）原理:两台相隔一定距离的天线组成，令其接受同一天体的单频信号。

分辨率由干涉仪间的距离而定。（2）实现: 单向排列的多个干涉仪提高直线方向的分辨率，十字型天线阵的研制提高二维的分辨率 综合孔径射电望远镜

通过多天线系统先化整位零，分别测出各分量，在利用计算机进行叠加，聚零为整，呈现出图像。英国射电天文学家 赖尔（1974 NOBEL）

第四节

空间天文观测

一

空间观测 太阳观测卫星

1958 美国第一颗人造地球卫星 地球两个辐射带和后来确认的地球磁层——太阳风 1974 美国和德国合作的发射的 太阳神 卫星 0.3 AU，并进入日心轨道，是目前最接近太阳的深空太阳观测器

1995 美国发射太阳及其日球层观测平台(SOHU）非太阳观测卫星

主要用来巡视天空辐射源，测定其方向，位置，强度和辐射谱线特征，观测银河系和河外天体。天空实验室 • 1971年，前苏联发射了第一座空间站“礼炮”1号，由“联盟”号飞船负责运送宇航员和物资。1986年8月，最后一座“礼炮”7号停止载人飞行

• 1973年5月14日，美国发射了空间站“天空实验室”，由“阿波罗”号飞船运送宇航员和物资。1974年天空实验室封闭停用，并于1979年坠毁。

• 1986年2月20日，前苏联发射了“和平”号空间站。它全长超过13米，重21吨，设计寿命10年，可与各类飞船、航天飞机对接，2001年3月19日坠入太平洋。

国际空间站（ISS)是由美国和俄罗斯牵头，联合欧洲空间局11个成员国和日本、加拿大、巴西等16国共同建造运行。空间站从1994年开始分多个步骤建设安装，至2006年全部建成。空间站将长110米，宽88米，质量超过400吨，将是有史以来规模最庞大、设施最先进的人造天体。可供6至7名宇航员同时在轨工作。

二

月球探测

• • 50年代，前苏联、美国已进行多次探测

1969.7.20 美国阿波罗11号，2宇航员阿姆斯特朗、阿尔德林（柯林斯）首次登上月球，此后先后5次，12人 登月成功

• 1996 美国“克莱门汀”号探测到月球南极肯艾特盆地地区可能沉积有大量冰存在——生命

• 1998年 美国发射了“月球勘探者号”，发现月球北极也存在沙土混和的冰。估计总水量1000万吨到3亿吨

• 2007年 中国嫦娥工程 三步走 三

行星探测（录象）1 金星和水星

• • • 1962年美水手2号从距金星35000千米处首次飞越行星 1969年至1981年，苏联金星5号至14号在金星表面软着陆成功

1978年12月4日，美“先驱者-金星1号” 到达金星并围绕飞行，雷达探测地形。先驱者-金星2号到达金星后向金星大气释放了4个探测器，探测金星大气、云层、磁场等

• 1989年美发射的“麦哲伦号”探测器运用综合孔径雷达对金星表面磁场、气压进行了探测。火星

• 1964年1月28日美发射的“水手4号”于1965年7月14日在距离火星的一万公里的高空成功掠过，获得了第一批火星的照片。

• •

河床，• 在1988年，7月7日和7月12日，前苏联发射了火卫飞船1号和2号绕火卫1974年，前苏联发射的“火星5号”宇宙飞船首次拍摄了火星的彩色照片。1976年，美国的海盗1号和海盗2号登陆器分别在火星上降落，发现干涸的一飞行并着陆。

• 1996年12月，美国又发射了“火星探路者”探测器，携带六轮小车，火星的表面漫游，称火星漫游者，返回照片证实了海盗号的结论。

• 1996年11月美国发射了“火星环球勘测者”，在绕火星的轨道上研究火星表面、大气和磁场的情况。

• 2001年，美国又发射了“火星奥德赛”探测器，现已成功抵达火星并成功进入环火星轨道。

• • • 2003,6 欧洲，火星快车 2003.12.15 猎兔犬失踪 2004.1.4美 “勇气号”登陆，1.24 “机遇号”登陆 2005.8.12美

火星勘测轨道飞行器 带外行星

• 1973年12月4日美国的“先驱者”10号于首次在掠过木星，“先驱者11号”、“旅行者1号”、“旅行者2号”也相继飞越木星和木卫。

• 1989年10月18日美国发射伽利略号木星探测飞船 观测木星系统，伽利略”

观测的结果还显示木卫二和木卫四表面之下可能有液态水海洋。

• 1997年10月15美国发射 “卡西尼”号飞船（核动力）。探测土星，并在土卫六释放“惠更斯”探测器。2004.4.1进入土星轨道 • “先驱者”10号、11号各自携带了一块相同的镀金铝板，上面刻有男女人像，以及太阳与九大行星位置的示意图，还指明了它来自太阳系的第三颗行星。

[作业布置] 观看“阿波罗计划”，“嫦娥工程”等空间探测等纪录片。2 讨论空间探测的意义。

第四章

恒星与星系

[授课题目] 第五章 恒星与星系 [教学时数] 6

[教学目标]： 掌握恒星的特征和分类。理解不同质量恒星的演化过程。3 熟悉双星、变星和星云的分类。4 掌握银河系的结构。5 熟悉河外星系的分类。

[教学重点和难点] 教学重点：恒星、双星、星云、星系的特点和分类 教学难点：不同质量恒星的演化过程

[教学方法和手段] 讲授法，绘图法，讨论法

[教学内容与过程]

第一节 恒星

一

恒星的距离 单位

AU = 1.5×108km

l.y.= 63240 AU

pc = 206265 AU = 3.26 l.y.2 测量方法

近距离恒星：三角视差法（恒星周年视差）

远距离恒星：造父变星法，分光视差法 3 太阳的近邻

A

半人马

南门二

4.35 l.y.B 大犬

天狼

8.65 l.y.C 小犬

南河三

11.4 l.y.二

恒星的大小

恒星的角直径很小，最大不超过0.05〞 1 角直径的测定

（1）月掩星法

（2）光斑干涉法

（3）恒星的半径与光度、温度的关系

恒星半径变化可从0.01个太阳半径到几百个太阳半径

三 恒星的质量

已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间,但大多数恒星的质量在0.1～10个太阳质量之间。

四 恒星的发光

希腊天文学家依巴谷于公元2世纪创立，将可视星区最亮的20颗星定为1等星，再依发光度不同分为2等星、3等星，如此类推到6等星 亮度 ——目视星等（m）

肉眼或探测器检测到恒星的明暗程度－地球的受光强度（距离，消光）

R5＝100，R＝2.512

m =3000 km，是稀薄和透明的气态物质，光度较低，产生发射线，可在日全食时观测到。3 日冕

日冕：太阳大气的最外层，温度 106 – 107 K，非常稀薄的电离气体，范围不定

四 太阳活动

太阳活动区：太阳的活动中心，太阳活动的基本单位, 一般为强磁场区。1 太阳黑子

（1）黑子形态

光球 上不规则的黑色区域，大小约10,000千米，温度约4000 –4500 K，通常成群出现，由本影和半影组成，高分辨率观测有精细结构。

（2）黑子分布

光球层黑子的分布存在明显规律：A 纬度分布的不均匀性：几乎所有的黑子都分布在±8度— ±45度的纬度范围内。黑子出现蝴蝶图：每个活动周开始黑子出现在高纬区，然后逐渐走向低纬区。B 东西的不对称性： 1907年英国天文学家蒙德发现：

日面东半边（左）的黑子总比西半边（右）的更多，同时从日面东边缘转出的黑子也比在西边缘消失的多。C 黑子成群出现：一般每个黑子群中有两个主要黑子：前导黑子和后随黑子，两者磁极性通常相反。（3）黑子变化

A 持续时间： 几小时到几个月；B 周期：准11年周期，一般从黑子的极小年份算起。（4）黑子形成

A 现象：太阳黑子处的磁场比周围区域磁场强1000倍左右，黑子越大，磁场越强 B

原理：较差转动导致太阳磁力线缠卷；光斑

光球边缘部分的大块增亮区域，比光球亮10%左右，常伴随黑子，先于黑子出现几小时或几天。寿命比黑子长。分布规律和周期同黑子。光斑精细结构由纤维和米粒组成。

米粒组织：光球上的明亮斑点；平均直径约1000 km；寿命约5-10 分钟；米粒比光球温度高300-400K；光球下气体对流造成。3 谱斑和耀斑

（1）谱斑：色球观测时候出现的亮区和暗区，分别对应亮谱斑和暗谱斑，延伸区基本与光斑一致，也称色球光斑。

（2）耀斑：色球局部地区急剧增亮10倍以上的现象，产生在色球和日冕的过渡区。短时间段内释放巨大能量，各波段辐射同步加强。通常与黑子活动有关。也称色球爆发 日珥

发生于色球层突出日面边缘的物质抛射现象称日珥。

（1）形态：高约几万公里，进入日冕层，物质主要为色球与日冕的冷气体云。形成浮云、喷泉、圆环、拱桥等结构。（2）分类：

宁静日珥： 结构稳定，寿命可持续几个月

活动日珥： 常与耀斑伴生，平均温度和磁场比前者都高得多。活动最为激烈的称爆发日珥

四 日地关系 太阳活动的气候效应

太阳是地球能源的提供者 2 太阳活动的电磁效应

磁暴（27）、极光（27）、电离层骚扰、宇宙线 3 太阳活动的生物效应

循环系统、神经系统

太阳风与极光 极光：来自太阳的带电粒子闯入地球高层大气，和大气中的分子或原子碰撞而产生的放电过程，是唯一能用肉眼看到的高层大气中发生的物理现象；

极光椭圆带：在磁纬 60°－70°的区域内，围绕地球南北磁极的两个圆环状地带。磁纬越低的地区，只是偶而能见到极光第六章 太阳与太阳系

第二节 太阳系

一 太阳系的发现 托勒密宇宙地心体系 2 哥白尼的日心体系 3 文艺复兴后的科学实践

（1）

伽利略发现（月球，木卫，金星位相），（2）

开普勒定律（第谷火星观测－绕太阳运行椭圆）（3）

牛顿万有引力（开普勒定律的力学机制）（4）

光行差和周年视差（最后障碍）

（5）

海王星的发现（赫歇尔发现天王星轨道摄动？）

英国

亚当斯，法 勒威耶

二 太阳系天体分类 经典行星(classical planet）

八大行星 矮行星（dwarf planet）

冥王星和类冥天体

小天体（Small solar system bodies）

流星，彗星，小行星

经典行星

类地行星：体积小 密度大 质量小 扁率小 卫星少

无光环

以重物质为主，温度高；

类木行星：体积大 密度小 质量大 扁率大 卫星多

有光环

以轻物质为主，温度低

（类地，巨行星和远日行星）

二

太阳系天体的运动 1 行星运动的特点

（1）共面性（水星 7）

（2）同向性（顺行，自转 金星、天，海）

（3）近圆性（水星 0.2）

（4）提丢斯－波得定则

a = 0.4+0.3*2n-2 1781 天王星 肯定

1846 海王星 否定

（5）开普勒定律 行星视运动的形式

会合运动：地球、行星与太阳的相对位置变化

A

合日：太阳和外行星同居地球一侧

B

冲日：太阳和外行星分居地球两侧

C

会合周期：行星连续两次合日或冲日的时间间隔

1/S会合 = 1/P内行星-1/E地球 1/S会合 = 1/E地球-1/P外行星 行星运动的表现

（1）行星相对太阳的视运动

A

地内行星

• 上合日

同升同落 • 东大距

庚辰星 • 下合日

同升同落 • 西大距

启明星

水星：18-28度 金星：45-48度

凌日 条件一

下合日

条件二

行星接近黄道面

B

地外行星 合日（同升同落）西方照（先太阳而落）冲日（此起彼落）东方照（后太阳而落）

冲（大冲）

• 条件一

冲日

（3）行星相对于恒星的视运动

顺行：向东，时间长

逆行：向西，时间短

留：顺逆行的转化阶段

三 太阳系天体特征 经典行星

（1）水星 Mercury A 基本参数：0.387AU 38％R地

密度 5.52 B 表面形态：无大气无水（400～-270）

遍布环形山

C 天象观测： 水星凌日（春东大距 秋西大距）

D 标志特征： 公转速度最快-88天

1天2年

近日点进动

（2）金星 Venus A 基本参数：0.723AU

95％R地

密度类似地球

B 表面形态： 97％ CO2，反射率75％ 原占60%，火山爆发频繁 C 天象观测： 金星位相

金星凌日 D 标志特征： 逆向自转

（3）地球

Earth（4）火星 Mars A 基本参数：1.524 AU 53％R地

B 表面形态：大气稀薄，火星沙漠，最高山，最长峡谷，极冠

C 天象观测：火星大冲

D 标志特征： 红色表面

（5）木星 Jupiter A 基本参数：5.2AU 20R地

密度1.33

扁率0.06 B 表面形态：氢氦－浓密大气，强大磁场－极光 C 天象观测：木星大冲，木卫星－伽利略卫星

D 标志特征：岁星（公转周期12年）

最大自转速度（9h50m）

最大行星（超过八大行星的总和)木星大红斑

（6）土星 Saturn A 基本参数：9.54AU 18R地 扁率>10%，B 形态结构：浓密大气（氢气和氦气）

强大磁场 C 天象观测： 土星冲

C 标志特征：

镇星——公转周期长（29.5年）土星环的倾斜变化

卫星大户 33 土卫六 > 水星（7）天王星 Uranus A 基本参数：19AU 4R地

B 表面形态： 浓密大气（氢气＋甲烷＋氨气）温度

-210～-200

C 标志特征： 赤道与轨道夹角-98度

1977 天王星环（掩星现象）D 探测发现： 赫歇尔（1785）

（8）海王星 Neptune A 基本参数：30.6AU 95％R地 密度1.66 B 表面形态：与天王星类似

C 标志特征：海王星大黑斑 D 探测发现：

1845 英国 亚当斯

1846 勒维耶 —— 伽勒

1989年8月 旅行者2号 确立海王星环 矮行星

（1）冥王星 134340 A 基本参数：；40％R地最小，倾角17最大，偏心率 0.25最大

AU（近日点30AU,远日点49AU）公转周期 248年

B 表面形态：甲烷冰－反射率大

-230～-260

C 探测历史：

1930年3月30日，美－汤博，天王星卫星？

1978 卫星 卡戎 同步卫星

2006.8，降级为矮行星

（2）齐娜（Xena）

第X行星的寻找？

A

冥王星不足以解释天王星轨道摄动 B

短周期慧星的成族现象

2005.7.29 美 布朗

2003UB313

体积为冥王星的1.56倍 •

轨道偏心率比冥王星更大 •

公转周期560年

38-97天文单位天文单位

轨道平面与黄道面夹大于45度 太阳系小天体（1）小行星

• 1）小行星的发现

天王星的发现使人们坚信在距离太阳2.8AU应该有一颗未被发现的行星

1796年，全球合作巡天观测，寻找火外行星

1801年元旦，意大利人 皮亚齐 9等星

2.77AU！

谷神星（直径1000km）

1802.3 德 奥伯斯

智神星。

迄今发现已编号的小行星已达3万多颗，2）小行星的分布 •

火木轨道之间 主环带 •

木星轨道（希腊群，脱罗央群）3）小行星的类型*

阿莫尔型：近日距1.3-1.1017AU 半长径>1.1017（外侧）

阿波罗型：近日距1.1017-0AU，半长径 > 1.1017（交叉）

阿登型：

近日距<1.1017 半长径<1.1017 远日距>1.1017

赫米斯（1932）2200万km

1989FC

70万

1991BA

17万

1997BR

7.5万 北京

（2）彗星

彗星本质上是在高偏心率轨道上绕日运行的冰物质

1）彗星的分类

短周期 长周期 2）彗星的结构

慧核

固体颗粒＋水汽、甲烷、氨气、二氧化碳

慧发

慧核蒸发和升华物

慧尾

太阳风和光压 背向太阳方向

离子慧尾（蓝色）

尘粒慧尾（黄色）

3）彗星寿命 4）著名彗星

哈雷彗星 1986

76年 •

恩克彗星 1786

3.3年 •

比拉彗星 1826

6.6 瓦解 •

威斯特彗星 1975 30万

百武彗星 1996 200年

海尔－波普彗星 1997 2000年

（3）流星

（内侧）

1）流星定义：

围绕太阳运动的微小天体，质量<100吨。

2）流星分类：A 偶发流星

B 流星群

3）流星形成：彗星的瓦解

4）流星出现时间：A 地球公转周期；B 地球自转周期

五 太阳系演化

康德－拉普拉斯星云假说

1755《自然通史和天体论》

1896《宇宙体系论》

理论核心

（1）形成太阳系的物质基础是弥散星云

（2）形成太阳系的动力来源是自引力 2 理论内容

（1）太阳星云

（2）星云变成扁球形（3）原始太阳和圆环体

（4）太阳和行星的形成（5）太阳系

[作业布置] 1 教材“太阳与太阳系“课后所有习题 2 思考太阳系外行星存在生命的基本条件

第七章 月球与地月系

[授课题目] 第七章 月球与地月系 [教学时数] 6

[教学目标]： 了解月面基本特征和物理状况；了解地月系的运动方式和周期； 3 掌握月相与月亮起落时刻的关系； 掌握日月食的成因、种类、过程和发生概率； 5 掌握潮汐现象的周期性和复杂性。

[教学重点和难点] 教学重点：月相与月亮起落时刻的关系；日月食的成因、种类、过程和发生概率； 教学难点：月相与月亮起落时刻的关系；日月食的发生概率

[教学方法和手段] 讲授法，绘图法，演示法（星空模拟软件，三球仪）

[教学内容与过程]

第一节 月球

一

月球距离

月球的地平视差为57‘

csc57' = d/r

地球半径r 和月地距离d

d= r csc57' = 60r 月地平均距离：384 400公里 二

月面特征

月海，月陆，环形山，辐射纹（亮线），月谷（暗线）三

月球物理

基本参数

半径：1738公里，地球的27.25%

质量：7.196×1022kg，地球质量的1/81.3

平均密度：3.34g/cm3，地球的60.5%

月面重力加速度：1.622m/s2，地球的1/6 2 物理特征

重力小，无大气，无散射, 温差大，无生命

无磁场，有剩余磁性；圈层分化，质量不均匀，正面重力瘤 四 月球形成与演化 分裂说 2 俘获说 3 同源说 4 撞击说

第二节

地月系

一

地月系 1 轨道参数

轨道偏心率 0.0549 ；

黄白交角：（5º 9）

赤纬

白道：月球轨道在天球上的投影；

′

周期：27.32日（恒星月）

速度：角速度：33'/ 小时，线速度1.02km/s 2 月长定义

恒星月：月球在白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3217日

朔望月：从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经历的时间：29.5306日

近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日

交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日 3 月球运动

（1）月球公转

360°/27.3217=13.2°

近地点最快，约为15°/日

远地点最慢，约为11°/日

月球公转效应：月球中天逐日推迟

月球公转导致月球在天球上每日向东13.2°

地球每日需多自转13.2°（52分钟）见月

日赤经增量

中天时间

原因

地球-月亮

13.2度

逐日推迟52分钟

月球公转 地球-星空

0度

逐日提前04分钟

地球公转（2）月球的自转 同步自转

二 月相 月相变化因素

（1）太阳照射方向：半个月球表面

（2）地球观测方向 方向相反，新月（日月相合）方向相同，满月（日月相冲）方向垂直，上下弦月 2 月相与阴历

朔（初一）；上弦

（初八）； 望

（十五）；下弦

（廿三）3 月相变化周期

月相变化周期 = 朔望月 29.5306日 = 日月的会合周期 太阳的公转周期？太阳周年运动角速度为59’/日

月球的公转周期？月球绕地的角速度为13°10′/日

月球相对于太阳的会合速度

13°10′/日-59′/日=12°11′/日

即月球以此速度赶超太阳的周期为：

360°÷12°11′=29.53(日)4 月相与起落时刻

第三节

日食和月食

一 日月食的成因

本影：顶端背向太阳的会聚圆锥。阳光被全部遮盖

半影：本影和伪本影周围的空心发散圆锥。部分太阳光辉被遮盖

伪本影：本影的延伸部分，与本影同轴而反向的发光圆锥

太阳中心部分光辉被遮盖

月食— 地球半影、本影－夜半球

日食—月球的本影、伪本影、半影－昼半球

二 日月食的种类 日食的种类 日全食（月球本影）

日环食（月球伪半影）

日偏食（月球半影）同一时刻，不同地区：

中心日全食（日环食）－ 周围日偏食 不同时刻，同一地区：

偏食－全食（环食、偏食）－偏食 2 月食的种类

全部进入本影区：月全食

部分进入本影区：月偏食（部分半影，部分本影）

全部处于半影区：半影食（光度减弱，无蚀变）

第五篇：实习报告——脚踏实地,仰望星空

实习心得及入局感想

脚踏实地，仰望星空

时光飞逝，转眼间我回莞工作已一个月有余，在融入职场工作的过程中，我深感东莞的变化，也深知责任的重大。东莞近些年的发展有目共睹，“充满活力的现代化城市、底蕴深厚的文化城市、经济繁荣的现代化制造业名城”都是对东莞最贴切的赞誉，身为一个土生土长的东莞人，我感到无比骄傲和自豪，同时也感觉到肩上承担着艰巨而光荣的使命——要用知识和汗水为东莞的繁荣发展添砖加瓦。

东莞的发展，有赖于世世代代东莞人和新莞人的不懈奋斗，而我正努力地实现从大学生向职场新人的转变。从进入东莞邮政的第一天起，我便立志投身于国家的邮政事业，为东莞邮政的蓬勃发展尽一份力。作为广东省邮政集团公司属下的一类市局，东莞邮政在我省邮政事业的发展进程中发挥了重要作用，取得了骄人的成绩。东莞邮政是我们职业人生的起点，为我们提供了施展身手的广阔舞台，而我们也肩负着东莞邮政发展的光荣使命，我们任重而道远。入局以来，上级领导的亲切关怀、邮政老员工的谆谆教导使我加深了对东莞邮政的认识，增添了对邮政事业的归属感。我将以一个邮政员工的身份规范自己的言行，兢兢业业工作，踏踏实实生活，希望我能起航东莞邮政，梦圆东莞邮政。

营业厅——微笑服务，关注细节

在城区分局下属的旗峰营业厅为期半个月的实习，让我有机会去到邮政工作的最前线，体会到前台邮政营业员的工作内容和方式，实在受益匪浅。营业厅的工作可以用多、繁、杂来形容，虽然工作任务不算困难，都是一些熟悉的常见业务，但在用户集中用邮的时候，营业员所表现出来的耐心和细心则显得十分重要。虽然实习的时间不长，但从各位前辈的身上，我真切感受到“细节决定成败”这句话的重要性。

旗峰营业厅的前台营业员，分为包裹、函件、窗投、汇兑、集邮、机动六个席

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