《地球概论》教案Word格式文档下载.docx
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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（primemeridian），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。
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；
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）
（三）第一赤道坐标系（也称时角坐标系）
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：
上点；
赤纬；
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
表示天体在天球上的位置；
天赤道，二分圈和二至圈；
春分点；
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：
表示日月行星的位置及其运动；
黄道，无名圈（通过春分点的黄经圈）和二至圈；
基圈；
黄道；
无名圈；
黄纬；
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
7
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
15
第二章地球的宇宙环境
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。
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。
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。
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。
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。
录像、VCD/DVD、多媒体课件。
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
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