79、图2-10甲图是月球公转轨道图,乙图是各种月相示意图,读图后完成下列问题:
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图2-10
(1)请写出a、b、c、d处所观测到的月相名称: a__________,b__________,c__________,d__________;
(2)将乙图中的月相示意图与甲图中a、b、c、d处所示的月球相对应: ①―________,②-_______,③-________,④-________;
(3)月球由a处出发,经过b、c、d然后又回到a处所需要的时间约为______天,也就是月相变化的一个_______,称为______月;
(4)a、b、c、d四处可能发生日食的是______处,可能发生月食的是______处。
[探索与实验]
课外实践1 竿影长度和方向的测量
(1)实验的目的:通过测量直立的竿子在阳光照射下的影长和方向,使学生了解一天中太阳的视运动,以及太阳视运动方向和高度的变化规律。
(2)实验器材:一根竿子、卷尺、指南针等。
(3)实验内容及数据记录:
①一块空地上垂直插立一根竿子。
②在晴朗又有太阳的日子,分别在上午8:00、中午12:00和下午16:00观察和测量这根竿子的影长。
③将观察结果填入下面表格中:
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次数 |
观察时间 |
竿影长度 |
竿影方向 |
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第一次 |
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第二次 |
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第三次 |
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(4)根据记录,想一想:
①上午竿影在____边,说明此时太阳位于该地的____边;正午竿影在____边,说明此时太阳位于该地的____方向;下午竿影在____边,说明此时太阳位于该地的____边;由此可见,一天中,太阳是从____到____地改变位置。
②一天中,竿影最短的是____时,竿影的长度和____有关,由此可见,一天中,太阳是在不断变化着________。
③如果不用立竿子,能否知道一天中太阳的视运动规律?
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④你知道中国古代的记时仪器――“日晷”是根据什么道理制成的?
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课外实践2 月相变化的实验
(1)实验目的:观察月相变化,了解地球、月球和太阳三者之间的相对位置的变化是造成月相变化的主要原因。
(2)实验器材:一个点光源(灯泡)、一只排球、绳子、粉笔等。
(3)实验步骤:
①到只有一个点光源(灯泡)的暗房,将光源固定在与实验者差不多高的墙上,这个光源代表太阳;
②在光源下的地上用粉笔和一根绳子画一个大圆,大圆代表月球绕地球运动的轨道;
③甲实验者站立在大圆的中心,甲实验者代表地球;
④乙实验者手托一只排球(这只排球代表月球),先使甲实验者、排球与光源在同一条直线上,且排球处于中间位置,然后乙实验者一边沿大圆逆时针方向缓慢走动,一边用手逆时针方向转动排球,使乙实验者沿大圆刚走完一圈时,手中的排球也正好转动一圈,此时甲(地球)就可以看到排球(月球)被光源(太阳)照亮部分的形态变化(月相变化);
⑤甲和乙交换位置,再重复进行以上的实验,仔细观察球面被照亮部分的变化;
⑥观察记录:在下面空心球中(图2-11)用铅笔依此画出排球绕大圆中心转过450角时球面光亮部分的形状(黑暗部分的形状用阴影线来表示);
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图2-11
⑦观测得到的各种球光亮部分的形状与真实的月相变化相比较。
⑧试验一下,当排球在哪一个位置附近有可能发生日食?在哪一个位置附近有可能发生月食?
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(4)思考与讨论:
①实验者手持排球沿大圆逆时针方向缓慢走动,表示什么意思?用手逆时针方向转动排球表示什么意思?
②乙实验者沿大圆刚走完一圈时,为什么要使他手中的排球也正好转动一圈?
③观察当天月相,写出此时月相名称并画出相应形状,估计一下当天是农历什么日期?
④想一想,发生日食时,日、地、月三者处于怎样的位置,日食可能发生在哪一天?为什么并不是每个月都会发生日食?
⑤想一想,发生月食时,日、地、月三者处于怎样的位置,时间一般在农历月的哪一天?为什么月食也不是每个月都会发生?
课外实践3 根据你所学的知识,如果要建造住宅,请你议论一下房屋的朝向怎样较为科学、合理。
[科学撷萃]
我国航天成就
我国在航天领域有举世瞩目的成就。1964年7月19日,成功发射了一枚生物火箭。1966年10月27日,导弹核武器发射试验成功。1970年4月24日在酒泉发射了我国第一颗人造地球卫星-东方红1号,从此我国进入了航天大国的行列。1975年11月26日,发射了一颗返回式人造卫星,3天后卫星按预定计划返回地面。这使得我国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1980年远程运载火箭发射成功。2年以后,潜艇水下发射运载火箭获得成功。1984年4月8日,我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功。1986年2月1日,我国发射了一颗实用通信广播卫星。20日,卫星定点成功。这标志着卫星通信进入实用阶段。1988年9月7日,中国发射了一颗试验气象卫星"风云1号"。这是我国自行研制和发射的第一颗极地气象卫星。1990年4月7日,我国的"长征3号"火箭把美国制造的"亚洲一号"通信卫星送入预定轨道,取得了为国外发射卫星的成功。中国载人航天工程1992年启动。1999年11月20日,在酒泉卫星发射中心用运载火箭发射了"神舟号"试验飞船,21日在内蒙古安然着陆,为我国的载人航天事业迈出了重要一步。2001年1月10日“神舟二号”试验飞船发射成功。2002年3月25日“神舟三号”试验飞船发射成功。2003年1月5日“神舟四号”飞船在完成预定空间科学和技术试验任务后,在内蒙古中部地区准确着陆。“神舟四号”飞船的成功发射和返回,表明我国载人航天工程技术日臻成熟,为不久的将来把我国的航天员送上太空打下了坚实的基础,也为我国载人航天工程实现“从载人飞船到空间实验室,再到长期有人照料的空间站”的发展前景提供了良好开端,展示了我国载人航天工程美好的未来。在2010年以前,我们的宇宙飞船将有可能访问月球。2020年左右,我们将建立自己的空间站。我们期待我国航天工业再接再厉,创造新的辉煌!
张衡
张衡(公元78-139年),字平子,南阳西鄂人(今河南省南阳市石桥镇夏村),是我国东汉时期伟大的科学家、文学家、发明家和政治家。他在科学技术、文学艺术等方面做出了杰出贡献。在地震学方面,他发明创造了“地动仪”(公元132年),是世界上第一架测定地震及方位的仪器,比欧洲早1700多年。在天文学方面,他发明创造了“浑天仪”(公元117年),是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器,著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书,画出了完备的星象图,提出了“月光生于日之所照”的科学论断。在文学方面,他是我国文学史上一颗光辉灿烂的明星。名著《东京赋》和《西京赋》,合称《二京赋》,描写了东汉时期长安和洛阳的繁华景象,讽刺了官僚贵族荒淫无耻的寄生生活。《南都赋》生动地描绘了当时南阳郡的社会面貌、人民生活和民间风俗。此外还著有《定情赋》、《同声歌》、《思玄赋》、《归田赋》、《四愁诗》等30余篇。在地理学方面,他绘制了完备的地形图,并研制出了“记里鼓车”、“指南针”等。在数学方面,他著有《算罔论》,并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。这和今天大家知道的圆周率虽稍有误差,但在1800多年前就能有这样精确的计算,不能不使人们感到惊叹。他的这一成果比欧洲早1300多年;在气象学方面,他制造出了“候风仪”,是一种预测风力、风向的仪器,比西方的风信鸡早1000多年;在机械学方面,他制造的“独飞木雕”是世界上最早的飞行器,还制造有土圭(日影器)、活动日历(用水力推动)等;在艺术方面,他居东汉时期著名的六大画家之首。在历史学方面,他也下过很大的功夫,对司马迁的《史记》和班固的《汉书》,提出过十几条修改意见。我国已故中国科学院院长郭沫若对他的评价是:“如此全面发展之人物,在世界史中亦所罕见”。为纪念张衡在科学技术上的卓越贡献,国际天文学界把月球背面的一座环形山命名为“张衡环形山”。
13亿年前地球每年有540多天
地球自形成47亿年来一直变化不停,准确了解其变化详情是国内外地学科研的热门话题。中国地质调查局天津地矿研究所研究员朱士兴等人,最近在这方面取得突破性进展,发现13亿年前地球每年有540多天,每年有13个月至14个月,每月为42天,每天约15小时。
地球是人类的栖身之所,了解其历史,预见其未来对人类发展至关重要。为了揭开其神秘面纱,科学家从地球物理学、地理化学和天文学方面进行了大量的探索。上世纪后半叶美国科学家发现古生物化石是记录地球历史变化的“生物时钟”,保留着地球演化史的众多信息。
叠层石被称为“会记忆的石头”,叠层石中的蓝藻化石保存着数十亿年前的生物、气候、地质、地理等极为珍贵的环境信息。我国科学家曾根据从河北庞家堡一带采集的叠层石发现,地球历史上曾有每月40多天的情况,可惜因化石资料的局限,再未作进一步深入探讨。
朱士兴是我国地学界资深研究员,长期从事地质研究,对燕山古地层情况十分熟悉。他介绍说,燕山古地质中的叠层石形成于25亿年到13亿年前,当时位于南纬3.8度,后随地球板块长期漂移,1亿年前漂移定居在现在位置。世界公认天津蓟县燕山段的叠层石发育最好、保存最完整、信息资料最丰富,其中蓝藻化石保存厚度达3336米,成为今天研究认识地球演化史的宝贵资料。
朱士兴告诉记者,从1998年以来他们幸运地从蓟县燕山山体中采到富含蓝藻的叠层石500多块,从中筛选出典型标本60多块,制成2000多个超薄化石切片。在放大400多倍的显微镜下,清晰地看到蓝藻昼夜不同的生长情况:白天受太阳光照,垂直生长,生长层厚,颜色透明,夜晚日光消失,呈水平状生长,生长层薄,颜色灰暗。一明一暗的生长节理构成一个完整的昼夜生长层,十分清楚。他们把这些情况拍成了170多幅显微照片,成了宝贵的实物资料。
朱士兴他们取得这些宝贵资料后。借助高新科技手段,利用地磁学、岩石学、古气候学、古温度学等知识进行综合深入研究,发现蓝藻化石有3个节律:日节律、月节律和年节律。用3种不同节律表现的时间,对日--地--月进行整体测算,结果时间都完全一致,正如地学科学家说的“千年的石头会讲话”。这样他们根据化石记录的信息,研究确定出当时地球每年有546天至588天,每年有13个月至14个月,每月为42天,每天为14.91小时至16.05个小时。
二十四节气的来历
立春:立是开始的意思。立春就是春季的开始。
雨水:降雨开始,雨量渐增。
惊蛰:蛰是藏的意思。惊蛰是指春雷乍动,惊醒了蛰伏在土中冬眠的动物。
春分:分是平分的意思。春分表示昼夜平分。
清明:天气晴朗,草木繁茂。
谷雨:雨生百谷。雨量充足而及时,谷类作物能茁壮成长。
立夏:夏季的开始。
小满:麦类等夏熟作物籽粒开始饱满。
芒种:麦类等有芒作物成熟。
夏至:炎热的夏天来临。果农有“夏至杨梅满山红,小暑杨梅要出虫”的谚语。
小暑:暑是炎热的意思。小暑就是气候开始炎热。
大暑:一年中最热的时候。
立秋:秋季的开始。
处暑:处是终止、躲藏的意思。处暑是表示炎热的暑天结束。
白露:天气转凉,露凝而白。农民有“白露白迷迷,秋分稻头齐”的说法。
秋分:昼夜平分。
寒露:露水以寒,将要结冰。
霜降:天气渐冷,开始有霜。
立冬:冬季的开始。
小雪:开始下雪。
大雪:降雪量增多,地面可能积雪。
冬至:寒冷的冬天来临。
小寒:气候开始寒冷。
大寒:一年中最冷的时候。
第二章 昼夜与四季