P47 实践活动·践行地“理”-足不出户洞察“天象”

足不出户

，洞察“天象”——校园地球运动中的“观”“思”“测”研学游

学校完善的基础设施，为学生观测、探究天文现象提供了充分条件。某学校（115°E，35.5°N）地理兴趣小组就巧妙利用学校的各种条件，组织学生进行校园研学游，达到了足不出户、洞察“天象”的效果。让我们一起跟随该小组一起研学。

北极星是北半球具有标志性的恒星，不仅在夜晚有指引方向的作用，对其观测也是引领学生走向浩瀚星空的第一步。研学一

观测北极星01材料：如图为学生在教学楼顶上架设天文望远镜，准备观测北极星及其附近的星空状况。1.如何合理设置天文望远镜的朝向及镜筒与地面的夹角。[提示]

朝向：朝北。镜筒与地面夹角：大约为35.5°思考探究2.分析观测北极星的地点选择在楼顶的原因。[提示]

避免近地面建筑物的遮挡；减少地面事物和人口活动对观测效果的影响；楼顶空气能见度相对较好。3.观测者于某日20时用天文望远镜对准北极星附近的某颗恒星，若保持望远镜的位置和方向不变，推测第二日望远镜再次对准这颗恒星的时间。[提示]地球自转一周的时间是23时56分4秒（1个恒星日），故该观测者架设的望远镜第二日再次对准这颗恒星的时间是19时56分4秒。思考探究

即便是小小的校园，依然存在许多与地球运动有关的地理事象。站在校园的运动场上，就会引起深深的思考。02研学二

思考生活中的地理现象材料一：学校有一个标准的足球场，南北走向，铺有高标准的人造草坪。该足球场多次承办过大型田径赛和足球赛。材料二：图1为某同学抓拍到的12月10日这天一参赛员参加3000米长跑时的照片（参赛员逆时针绕运动场跑步），此时该同学位于图2中跑道的甲点。图1图2思考探究4.分析足球场多南北走向的原因。[提示]减少太阳光对运动员的影响。‌由于地球自转的方向是自西向东，太阳光从东方升起，西方落下。如果足球场是东西走向，上午比赛时，太阳光会直射向东进攻的运动员；下午比赛时，太阳光则会直射向西进攻的运动员，会影响他们的视线和比赛状态。因此，南北走向的设计可以使太阳光从侧面照射运动员，减少直射，从而避免对比赛的影响。‌思考探究5.判断摄影师拍摄时镜头的朝向。[提示]由图2中指向标并结合图1可判断，摄影师拍摄时镜头朝向西偏北方向。图1图2思考探究6.当该参赛员由甲点跑到乙点时，说出其身影相对于他身体的位置变化。[提示]从甲到乙，太阳方位基本没有变化，影子一直朝向西北方，但参赛员的朝向发生了变化，由朝北变成朝南，故其影子由左前方变成右后方。图1图203研学三

探究日晷“日晷”是人类利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。材料：下面左图是一般日晷的晷面标识，右图是该校日晷放置照片。7.根据日晷圆盘上方时刻分布特征，探究日晷的放置要求和条件。[提示]

晷针指向北极星方向，晷针倾斜的角度等于当地的纬度。【思考探究】8.学校内的日晷，放置在泥土地上，有同学认为摆放的位置欠妥。试做出判断并说明理由。[提示]

在树下,树叶遮挡了照到日晷面上的阳光；地面不平整,不能保证晷针倾斜的角度等于当地的纬度。【思考探究】04研学四

测量日影日影测量是获得太阳视运动规律的最为简单的方法，也是学生能够主动获得知识体验的最基本的实践性活动。材料：12月10日，这天阳光明媚，兴趣小组开始太阳方位及旗杆影子观测活动。同学们记录了当日该校太阳的日落方向及时刻，并在接下来一个月的正午时刻连续测量了学校教学楼南面的旗杆影长。如图为学校简易平面及当日日落时太阳位置示意图。[提示]变化规律：

正午旗杆影长先变长，后变短。理由：正午太阳高度角越小，影子越长；测量时间段内，太阳直射点先向南运动，到达南回归线，再向北运动，导致该地的正午太阳高度角先变小，后变大，因此该地正午旗杆影长先变长，后变短。思考探究9.指出测量时间段内该地正午旗杆影长的变化规律，并说明理由。思考探究[提示]第一步：计算出当地正午时刻。当地经度为115°E，手表或手机显示的为北京时间，当地地方时为12时时，北京时间为12：20。第二步：当地地方时为正午（12时）时，用粉笔在旗杆影子的顶端画上线，然后用皮尺测量旗杆的影子长度（L）。第三步：计算当日正午太阳高度角（H）。第四步：通过公式旗杆高度=L×tanH，计算出旗杆的高度。10.该兴趣小组打算采用皮尺、粉笔、手表或手机等工具，利用正午旗杆的影长推算旗杆高度，请为此给出计算旗杆高度的步骤。思考探究[提示]太阳从东南方升起，在西南方落下，正午（地方时12时）太阳位于正南方。11.根据12月10日这天的观测记录结果，完成下列三个结论。思考探究（1）简述该地该日的太阳视运动过程。[提示]经计算该地太阳直射纬度大约为20.5°S，该日正午太阳高度约为34°。12.根据12月10日这天的观测记录结果，完成下列