地球概论-白城师范学院

1、地球概论实验实习指导书白城师范学院地理系编制地球概论是地球系统科学基本框架的重要组成部分，是高等师范院校 地理专业的一门基础课。地球概论的任务，首先在于为后续课程提供关于地 球系统科学的基本知识，特别是提供同太阳辐射能在地球表面上的分布和变化以 及与地球运动参数有关的天文知识。地球系统科学的基础知识，包括关于天体和宇宙的知识在内，都是人类认 识自身生存环境的基本知识。这些知识都是同辩证唯物主义的宇宙观相联系的。 因此，地球概论的教学，应该在培养学生的辩证唯物主义的宇宙观方面，在 科学普及宣传方面，起着有益的作用。地球概论的实践教学要使学生掌握如下的基本技能，即认识主要星座， 识别行星，使用天文

2、望远镜观测月面、太阳黑子，从而使师范生在走上教学岗位 后能带好中学生的第二课堂教学与课外活动。素质教育要求我们在使学生系统掌 握基本理论、基本知识的同时努力加强学生实践能力、创新能力的培养；加强学 生分析问题、解决问题能力培养，基于此教学目标安排了设计性实验地理坐标的 简易测定。实验一、星空观测一、实验目的：1、通过肉眼对星空的观测，认识天空中主要星座和亮星及其相对位置；2、了解恒性的分布格局，并掌握星空指示的方向、变化规律和星图的使用 方法。二、实验内容：1、利用星图熟悉星空分布大势，记住主要亮星及其所在的星座、星区和相 对位置。2、掌握星空变化规律，认识四季星空。三、仪器与材料：天球仪、星

3、图、手电筒四、实习方法与操作步骤1、星空分布大势星空按赤经分为四大星区，见教材，自西向东依次为仙后星区、御夫星区、 大熊星区、天琴星区。2、星空变化规律由于地球自转，产生了星空的周日变化。由于地球公转，产生了星空的周年变化，地球每日东移1度相对于星空则每 日西移1度，需4分钟，即恒星每日提前4分钟中天，一个月提前2小时。不同纬度观测者所能观测到的星空区域不同。两极地方，只能见到半个天球 的星，赤道地区可见全天的星，纬度越低可见到的星越多。3、四季星空春季：主要星座有狮子、御夫、猎户、牧夫、室女、双子、金牛、大犬、小 犬、仙后等星座。夏季：主要有牧夫、天琴、天鹰、天鹅、室女、仙后、大熊、天蝎等星

4、座。秋季：主要有天琴、天鹰、天鹅、仙后、飞马等星座。冬季：主要有仙后、金牛、御夫、双子、猎户、大犬、小犬等星座。4、观星方法利用北斗星观星：由于它比较易于辩认，不同季节其位置方向比较容易推断， 与其它星座容易建立较明确的位置关系，可由此推出其他星座。利用星图观星：使用星面向南，把图举至头顶，使图的东西方向与实际方向 一致，即可观星。五、作业与思考完成观星记录。观星记录实验二、月球表面观测一、实验目的：通过望远镜直接观察月面，了解月面形态及其结构特征。二、实验内容：用望远镜观察月面结构，主要有月海、月陆、月坑和亮线。三、仪器与材料：天文望远镜、月面图。四、实习方法与操作步骤月球表面高低起伏，从地

5、球上可以清楚地看到，月面上有些地区比较明亮， 有些地区比较黑暗。观察月面的最好时机，是在上下弦月前后，因为此时对于月面中部，太阳光 是斜射的，月面上地形都有明显的阴影。我们就能够看到月面上更细微的形态结 构。若观察月球的全貌，则在满月时进行，观察月面一般用较低倍率放大镜，如 果倍率过高，光线就比较暗，月面形态就不清楚。五、作业与思考1、记录观察日期、时期、地点和所用仪器、并注明月相的农历日期。2、画一直径为10cm的圆表面月面。在圆上画出它的明暗线，并标出月面的 方位。3、用望远镜观察月面的形态特征，将所看到的月面形态结构记录在圆内。实验三、地理坐标的简易测定一、实验目的：了解经、纬度的测定原

6、理，学会利用简易方法测定经、纬度。二、实验内容：利用北极高测定纬度，利用立杆测影测定经、纬度。三、仪器与材料：经纬仪、标杆、皮尺、手电筒、钟 表等。四、实习方法与操作步骤1、测定北极星高度定纬度：用简易测高仪测定。2、立杆测影法测定太阳上中天时的北京时间和高度，可测定当地经度。（1）将标杆垂直立于测站子午线上。（2）当标杆阴影恰好与子午线重合时，立即在子午线记下阴影顶端的位置， 与此同时，记下钟面时刻T。（3）分别测出标杆长A和标杆阴影长B。由此可算出正午太阳高HtgH=A/B（4）根据上述正午太阳高度公式，即可求出当地纬度。（5）根据钟面时刻与北京时的差值，即可求出当地经度。五、作业与思考（

7、1）利用北极高测定当地纬度。（2）利用立杆测影法测定当地的经纬度。实验四、太阳黑子的观测一、实验目的：通过对太阳的投影观察，了解太阳表面黑子的形态特征，对太阳黑子活动程 度有初步的认识。二、实验内容：观测太阳黑子的形态和数量，并根据观测记录的数字计算有关数量特证。三、仪器与材料：天文望远镜，投影板，记录纸，铅笔，钟表等。四、实习方法与操作步骤1、测前准备（1）备好观测记录纸，在一张洁白而反照率较小的纸上画一适当直径的圆 圈，过圆心画两条正交的细线，把圆分为四个象限。在细线顶端标上东、西、南、 北的方位。在进行投影观测时，投影目标代替了观测目镜，光路中没有直角棱镜， 日面先在望远镜，日面先在望远

8、镜物镜的焦平面上成倒像，再经过投影目镜，最 后，日面在投影目镜，最后日面在投影屏上成正像。由于观察者观看投影屏的方 向和日面的方向正相反，所以观测记录纸的上方是北，下方是南，右方为东，左 方为西。（2）正确安装望远镜，装好投影屏，在其上夹上观测记录纸。（3）松开赤经、赤纬轴的止动螺旋，转动镜筒，当镜筒在投影屏上的黑影 最小时，则镜筒基本上已对准太阳，固定止动螺旋，盖上寻星镜的镜罩，转动微 动螺旋，调节目镜焦距，使投影屏上的日面轮廓清晰。（4）调节投影屏的距离和移动记录纸的位置，使日轮恰好充满记录纸上的 圆圈。（5）望远镜不动，观察日面上一个显著黑子，看其视动方向是否与东西方 向线平行，否则转动

9、记录纸，直到平行时止。（6）转动微动螺旋，检查日轮和记录纸上的圆圈是否完全重合，然后开启 转仪钟，跟踪观测。2、描画黑子（1）仔细观看黑子的形状和轮廓，先用硬铅笔描画黑子半影轮廓，再用软 铅笔描画黑子本影轮廓。描画时要力求准确，尽量一次描好，并使图像清晰。（2）先画西边的黑子，后画东边的；先描大黑子群，后描小黑子群和单个 黑子。在描画过程中，可用一张白纸片在图上来回晃动，以增加像的反差，使小 的黑子被看得清楚。（3）记下描画前和描画后的时刻，以中间值作为观测时刻。3、计算黑子相对数根据黑子的自然位置，分出黑子群（独立的单个也算一群），并自西向东编 号，然后在每群中数出黑子个数，根据公式R=k（

10、10g+f）算出黑子相对数（R： 黑子相对数、g：观测时的黑子群数、f：观测时的单个黑子总数）4、注意：通过望远镜直接观看太阳是绝对不允许的，必须在目镜上套上观 测太阳用的滤光片，也可用黑胶片夹在薄铝片上才能观测，最好的办法是用投影 法观测太阳黑子。五、作业与思考1、用铅笔绘制太阳光球和太阳黑子示意图。2、将结果填入下表：地点地理位置天气状况观察者日 期标准时观察编号时刻（地方时）fgR实验五、日食与月食观测一、实验目的：掌握日月食的观测方法，认识太阳大气分层。二、实验内容：利用发生日月食时观测日月食过程并作记录。三、仪器与材料：望远镜，钟，秒表等。四、实习方法与操作步骤1、日食来临前，准备好

11、日食观测纸，启动转仪钟。观测者注意力集中，分 工合作，完成各自的观测工作。2、在初亏发生之前，在钟指某整分00秒时，记时者开启秒表，观测者戴好 黑色眼镜密切注意初亏的大致方位。当初亏到来时，观测者呼到并在太阳像上标 记出初亏的方位，记时者闻声关闭秒表，并记录时间。3、观测倍利珠现象来决定食既（日全食开始）和生光（日全食结束）的瞬 间。在食既和生光到来之前的整时整分00秒记时者开启秒表；观测者密切注意， 当倍利珠现象出现时，呼到，并记下它的方位和珠数，记时者闻声关闭秒表并记 录时间。4、观测复圆时的方位和时刻，方法同2。5、从初亏开始每隔10-15分钟描绘一幅食相图（食甚时食相图必须包括在 内）

12、，所有时相图都应记录对应时刻。6、在描绘日全食食相的同时，要记录气温，气压、温度等气象要素，并观 察生物的异常反应。7、观测色球和日饵。尽快数一下有几个日饵，并把它们的位置、形状、大 小和颜色记录下来。8、观测日冕。观测前在记录纸上画一个半径2cm的圆代表圆面，和这个半 径的2倍、3倍、4倍的同心圆，并以圆心为原点作直角坐标轴把同心圆分为四 个象限作供作图用。9、观测完毕后认真整理记录进行分析，绘出一套日食过程的食相图，并根 据自绘食甚时的食相图，求出食分。月食观测和日食观测、记录方法类似。五、作业与思考记录日食或月食并附素描图。实验六、行星观测一、实验目的：1、掌握识别和观测行星的方法。2、了解行星的视运动规律。二、实验内容：1、用肉眼寻找和识别行星。2、利用天文望远镜观测金星位相、木星表面特征及其卫星、土星光环等