七年级科学 第三章 第4节 观测太空教案

1 / 12 七年级科学 第三章 第 4 节 观测太空教案 课题：第三章第 4 节观测太空 教学目标： 1初步认识著名星座和恒星。 2掌握观测星空的基本方法和技能。 3通过探究，实际感受天文观测研究活动，进而培养学生的动手能力和探究宇宙的兴趣。 4学会使用星图，了解当地的四季星空。 5了解我国古代在天文观测上的贡献，为科学地认识宇宙打好基础。 教学重点：如何找北极星；使用活动星图观测四季星空。 教学难点：活动星图的制作和使用活动星图观察四季星空。 教学安排：本节建议 2 课时 课前 准备：制作好的活动星图、课件、北斗七星在天空中的位置演示实验。 教学过程：（第一课时） 请同学们看一段动画片。（播放圣斗士星矢） 提问：圣斗士代表宇宙中的什么？ 回答：星座 提问：那星矢代表什么星座呢？黄金圣斗士又代表什么星座2 / 12 呢？ 回答：星矢代表天马星座，黄金圣斗士一共 12 个，代表黄道十二星座。 提问：什么是星座？天空中有多少星星呢？（如有同学回答，则让他们自由回答。）请同 学们翻开课本第 98 页。 讲解：由于天上的星星很多，决大多数是恒星（在天上的位置基本上看不出来变化），用人的肉眼能 看到大约 6000 颗。茫茫星海，常常使很多人望而生叹，不知该怎样认星。其实，和星星交朋友也不难。这要首先了解星区是怎样划分的。就像了解你的挚友一样，你应知道他家的住址，他家周围的环境特征。恒星天区的划分，就相当于街区的划分。中国古代把恒星天空划分成三垣二十八宿（ xi）。宿就是住地的意思 .把 28 宿以外的星区划分为三垣：紫微垣、太微垣和天市垣。垣就是墙的意思。意思就是以墙围起的星区。（出示投影片） 古代的巴比伦人将天空分成了许多区域，称之为 “ 星座 ” ，每一个星座由其中的亮星的特殊分布来辨认。古希腊人在公元前 270 年前后把他们所能见到的部分天空划分成 48 个星座，用假想的线条将星座内的主要亮星连起来，把他们想象为人物或动物的形象，并结合神话故事给他们取了合适的名字，这就是星座名称的由来。（出示各种星座图片） 1928 年，国际天文学联合会决定，将全天划分成 88 个星区，叫星座。3 / 12 在这 88 个星座中，沿黄道天区有 12 个星座，它们是双鱼座，白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座。北天有 29 个星座，南天有 47 个星座。 由于希腊神话故事中的四十几个星座都居于北方天空和赤道南北，刚好是我 们常见的星座，只要一个个记住这些星座的位置，名字和与周围其他星座的关系，并记住把主要亮星连起来的想象图，你就可以很容易的辨认整个星空了。 读图看课本第 98 页（ 1、你认识下面的星座吗？请在星空图中找到他们）（出示大熊座、小熊座、仙后座、天鹰座、天琴座、猎户座、天鹅座图片） 讲解：南天的星座是到十七世纪环球航海航行成功后，再经过航海家的观察才逐渐的确认下来的，所以就有了许多当时比较先进的科学仪器来命名南天的星座。如望远镜座、罗盘座、显微镜座、圆规座等。比较引人注目的亮星，是恒星中的 “ 大人物 ” ，人们给它们起了 名字。 读图（ 2、找出下列恒星）（北极星在小熊座、织女星在天琴座、牛郎星在天鹰座、天狼星在大犬座，是全天最亮的星。出示图片） （出示投影片，展示下列文字）对众多的恒星， 1603 年，德国业余天文学家拜尔（ Bayer， johann）建议命名的方法是：每个星座中的恒星从亮到暗顺序排列，以该星座名称加4 / 12 一个希腊字母顺序表示。如猎户座 （中名参宿四）、猎户座 （中名参宿七）、猎户座 （中名参宿五）、猎户座 （中名参宿三） 。如果某一星座的恒星超过了 24 个希腊字母，就用星座名称后加阿拉伯数字，如天鹅座 61 星，天兔座 17 星等。如今，大望远镜和新的观测技术不断涌现，被观测到的恒星越来越多，天文学家们就像管理户口一样，将它们一一登记入册，编成星表。星表中的编号就和天体的名字一样。天文学家可以根据星表中记录的天体坐标，把天文望远镜对准它们。 讲述：请同学们说一说你所知道的有关星座和星星的神话故事。（。 “ 牛郎织女 ” 、 “ 七仙女下凡 ” 等故事，是中国民间流传很广、很感人的关于星星的神话； 提问：熟识星空有什么作用呢？ 学生回答：晚上在野外迷失方向的时候，可以找北极星。 教师补充：由于恒星的相互位置看起来是不变的，随着地球的自 转与公转，它们在不同的时候出现在天空的方位不同。古代的航海家们可以通过观测九颗选定的恒星（ “ 航海九星 ” ）在天空中的位置来判别航向。而当代的星际航行也利用恒星来导航。阿波罗 11 号载人登月飞船就通过光学定位仪用恒星定位，以确保飞船沿既定轨道运行。熟识星空还可确定时刻，例如在大年三十的 20 点左右，猎户星座中的 “ 三星 ” 就刚好在正南天空。而古埃及人能够通过观测星空来预5 / 12 言尼罗河水是否会泛滥。中国殷代的人们则能够通过观测星空知道是否该开始播种。 教师讲述：如何去找北极星呢？请看课本 100 页观察。由于北极星不是很亮，比较 难找，所以第一步先找大熊星座（北斗七星），北斗七星在天空组成斗状，很容易认出，其斗柄在不同季节指向不同，在晚上 8、 9 点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。（教师教口诀：春夏秋冬对应东南西北）第二步把北斗星斗前二星连线，并朝斗口方向延伸约 5 倍距离即可找到北极星。 根据老师的讲解，请同学们画一幅示意图，说明如何找北极星。（教师投影仪下展示学生画的示意图，并加以评价） 教师提问：在野外，如果迷路了，还有哪些辨认方向的方法。请同学们讨论。（如指南针、利用手表和太阳等） 做练习第 103 页第 1 题：绘出下列星座的图形。（大熊座、小熊座、天琴座、猎户座） （第二课时） 提问：太阳为什么从东边升起，从西边落下？ 学生回答：由于地球绕着地轴自西向东旋转（自转），太阳相对于地球来说，从东转向西（东升西落） （如学生不理解此问题）教师可举例讲解：就像人坐在奔驰的火车里看到外面的房屋、树木在向后跑一样，地球每天绕自转轴自西向东旋转一周，地球上的人们就会看到太阳每天6 / 12 都绕着一个轴自东向西旋转一周。 提问：那月亮又是从哪边升起，哪边落下呢？答：东升西落 提问：当你仰望满天星斗时，是否注意到星星也 和太阳一样有东升西落现象？ 课后观察：太阳和月亮的旋转是大家都非常熟悉的。请同学们在天黑以后，选择夜空中特征明显的一个星座，记准它在天空中的位置。过一个小时以后，再去看，发现什么？请记录下来。（这个星座已经在天空中移动了大约 15 度。）出示108 页图。此图是晚上用连续暴光的方法拍摄的星空照片。暴光时间约为 3 小时。星星在天空中的运动轨迹呈圆弧状，其圆心点就是北极星。 教师讲解：同学们知道，地球除了绕地轴自转外，同时还绕太阳公转，有句成语叫 “ 斗转星移 ” ，这里的 “ 斗 ” 指北斗星。原意指星斗变动位置，现指季节或时间的变化。这也说明了我们看到的星空是随着时间的变化而变化的。其实星空变化涉及地球二种运动：一是地球的绕轴自转，造成星空的周日变化，即在同一天里，星空因钟点不同而不同；二是地球绕太阳公转，造成星空的周年变化，即星空在同一钟点，因季节更替而不同。我国古书中所记 斗柄东指，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。 就是指这种现象说的。有兴趣的话，你不妨也观察一下北斗斗柄的这种变化，不过要记住，须在每天晚上 87 / 12 点前后观察。 教师补充讲解：位于不 同地理纬度的观测者所看到的星空的周日视运动是不相同的：处于中纬度的人，看到星星的周日视运动的路径是倾斜升起，倾斜下落。地理纬度越高，倾斜的角度越小，地处北极的观测者会看到所有的星星都平行于地平线运行 ;相反，地理纬度越低，星星周日视运动的路线与地平线的倾角越大，到了赤道，观测者将看到所有的星星都是垂直升起，垂直下落。以北极星为中心，当地纬度弧长为半径的星空区域，全年都可观察到。而以天球南极为中心的相应星空区域则永远也看不到。赤道上可以观测到全天的星空，是建天文台的理想地点。在极点永远只能看到半个星空。 （出 示投影片）教师讲解：星星距离我们很遥远，看上去好象都位于一个巨大的球体之上，我们把这个假想的球叫天球。地球是天球的中心。事实上，不同的恒星与地球的距离是不同的。如北斗七星是由七颗大致处于同一方向而与地球距离各不相同的星星组成。我们看到的星星的位置只是一种投影效果。（演示北斗七星在天空中位置的投影实验） 教师讲述：既然地球表面的地理事物能缩小表现在地图上，那么我们也可以绘制出星图，简明地表示出星座和恒星在天空中的位置。利用活动星图寻找星座和恒星。有的星星亮，有的星星暗，星星的明暗程度我们可以用星等来表示。（ 出8 / 12 示投影片）星等越小星越亮。 6 等星是肉眼可见的最暗的星太阳的亮度是 -26 7 星等，满月时的亮度约是 -12 星等，最亮时的金星亮度是 -46 星等。 讲述：下面我们来动手制作活动星图。（过程略，见课本 P178页） 学生活动：制作星图 讲述：做好星图后请同学们整理好器材，听老师介绍活动星图的使用。 1、在活动星图第一面找到观测时的相应时间的时和分（时刻），如 21 时 20 分 2、把活动星图第一面上的观测时间和第二面上的观测日期（如 11 月 20 日）对齐。就得到了当地 11 月 20 日 21 时 20分的星图。 这里请同学们要注意：（出示投影片）看地图时，我们面向大地，方向确定为上北下南，左西右东。而看星图时，我们面向星空（即天），这时的方向为上北下南，左东右西。教师可请 5 位同学上台站在不同方位模拟方向，让同学们体会，星图上的方位是上北下南，左东右西） 学生活动： 对照星图，教师指导分析 3 月 20 日 22 时（出示此时星空图）的星空（指出主要星座、一等亮星） 教师归纳：春夜的星空是迷人的。在天顶以北，大熊座正在9 / 12 子午圈上，北斗七星当空高悬，几乎靠近天顶，斗柄指向东方，所以在我国古代就有 “ 斗柄东指，天下皆春 ” 的说法。连 接斗口的两颗星（ 和 ），并延长到这两颗星距离五倍远的地方，就会找到较为明亮的北极星（小熊座 星）；沿着斗柄几颗星（ 、 、 、 ）连成的曲线延长出去，可以找到大角星，它是牧夫座的最亮（ ）星，在东方半空中闪耀着橙色的光辉。把北斗斗柄的曲线从大角星再延长一倍，可找到另一颗亮星角宿一，它就是室女座 星。 向南看去，雄伟的狮子座正在天空中，它是春夜星空的中心，头部像镰刀，尾部像三角形，头西尾东，很像一只狮子。它的最亮（ ）星，叫轩辕十四 学生分析 6 月 20 日 22 时（出示此时星空图）的星空（指出主要星座、一等亮 星） 教师归纳：夏夜的银河，横贯南北，气势磅礴，最引人注目的是银河带的几个星座。织女星河牛郎星在银河两 “ 岸 ” 放射光芒，织女星是天琴座 星，牛郎星也叫河鼓二，是天鹰座 星。夏季的银河极为壮美，但只能在没有灯光干扰的野外才能欣赏到。 北天，大熊座中的北斗七星正在西北方的半空中，斗柄指南。用北斗二（ ）和北斗一（ ）的连线延长就可以找到北极星。北极星是小熊座（ ）。四季星空出现的所有星座都是年复一年地围绕着它旋转的。 10 / 12 在南天正中是夏夜星空中的巨大而引人注目的天蝎座，这个星座由十几颗亮星组成一个头朝西，尾朝东 的蝎子。 由牛郎星沿银河南下，可找到人马座，其中的 6 颗星（ 、 、 、 、 、 ）组成 “ 南斗六星 ” ，与西北天空大熊座的北斗七星遥遥相对。人马座部分的银河最为宽阔和明亮。因为这是银河系中心的方向。 学生分析 9 月 20 日 22 时（出示此时星空图）的星空（指出主要星座、一等亮星） 教师归纳： “ 飞马当空，银河斜挂 ” ，这是秋季星空的象征。北斗的斗柄指西，但接近北方地平线，不易见。巡视秋季星空，可从头顶方向的 “ 秋季四边形 ” （又称为 “ 飞马仙女大方框 ” ）开始，这个四边形十分近似一个正方形，而且当它在头顶方向时，其四 条边恰好各代表一个方向。秋季四边形由飞马座的三颗亮星（ 、 、 ）和仙女座的一颗亮星（ ）构成，十分醒目。将四边形的东侧边线向北方天空延伸（即由飞马座 星向仙女座 星延伸），经由 W 型的仙后座，可找到北极星。 学生分析 9 月 20 日 22 时（出示此时星空图）的星空（指出主要星座、一等亮星） 教师归纳：冬夜的星空是壮丽的！全天最著名的猎户座是冬夜星空的中心，它的周围有许多明亮的星座和它组成了一幅光彩夺目的星空图案。 11 / 12 冬夜银河的位置与秋夜的正好相反，由东南向西北斜挂天穹，著名的大犬、猎户、双子、金牛、御夫、英 仙、仙后星座均由东南向西北依次排列在银河的周围。 御夫座的一等星五车二（ ），靠近天顶，在高空中放射着明亮的光辉。 最引人注目的，当然是高悬于南方天空的猎户座，它由 、 、 、 四星组成一个长方形，被想象成一个勇敢的猎人。夹在红色亮星参宿四（猎户座 星）和白色亮星参宿七（猎户座 星）之间的三星（猎户座 、 、 ）颇为吸引人，在我国