亲情版的地理实践力之一:寻找北极星和观测正午太阳高度

作者简介:    甘国斌,号阿甘,1991年西南师大地理系毕业,曾在重庆天兴子弟校任教,现任职于成都西川中学,中学高级地理教师。壹:怎样找北极星一、情景对话宝贝:爸爸,有时我要辨别方向,了解所在地的东西南北,怎样找到所站地点的北方呢?爸爸:方法有多种?常见的如用北极星、太阳、月亮、指南针等。宝贝:爸爸,你先介绍怎样找北极星。爸爸:北极星是小熊星座的一颗,在我国称它在小北斗上的勾陈一。西方用星座,我国用星宿。    在我国的中高纬度,北方天空,晴朗的夜晚,经常可以见到大小熊星座和大小北斗星,很容易辨别北极星。宝贝:怎样找大小熊星座?

爸爸:这是大熊星座。

宝贝:它七颗亮星组成了北斗七星。

爸爸:这是小熊星座。

宝贝:它七颗亮星组成了小北斗。它们为什么叫大小熊星座?爸爸:在希腊神话里,众神之王宙斯爱上一个女神卡里斯托,生下一男孩叫阿卡斯。天后赫拉很嫉妒,将卡里斯托变成一头大母熊。男孩一天打猎,正要射杀此母熊,被宙斯制止,并让其母子团聚相认。后来,宙斯把男孩也化成小熊,让其母子共同在北天界生活。宝贝:找到北斗七星,怎样找北极星呢?爸爸:我们把大北斗七星的斗口边的天璇和天枢的连线,延长大约5倍的距离处,就是北极星。

我们还可以找到成W形的仙后座。

宝贝:仙后座怎么得名的呢?爸爸:在希腊神话里,古埃塞俄比亚有个国王叫克普斯,王后叫加亚俄帕,女儿叫安德洛美塔。王后很虚荣,在众人面前夸赞自己和女儿是世界上最美丽的人。这句话,激怒了海神波塞冬的女儿,她要求海神惩罚骄傲自大的王后。海神在埃塞俄比亚制造了巨大的地震火山海啸灾害,派巨口怪兽吞噬居民;威逼王后把公主献给怪兽,否则将把埃塞俄比亚彻底变成汪洋大海。国王无法,只好将公主锁铐在海边巨石上,听后怪兽吞噬。刚好,宙斯的儿子帕修斯经过,他扑向怪兽,与之英勇搏斗。帕修斯设法把怪兽变成黑石头,用宝刀斩断镣铐,救下公主,并护送回国王那里。后来,公主与帕修斯结婚了。他们一家升上天,变成了星座。帕修斯是仙英座、公主是仙女座、国王是仙王座、王后是仙后座。但仙后仍旧高举着双手,弯下腰,表示悔过。

宝贝:找到仙后座,怎样找北极星呢?爸爸:她的王良四、王良一和策星之间的夹角处,有颗K星,把王良四与K星的连线,大约延长4倍处,就是北极星。

宝贝:不同时间,北斗星的位置是不同的吗?爸爸:是的。傍晚,观察北斗星,冬季它挂在东北天际,春季爬到靠天顶处,夏季高悬在西北天空,秋季俯冲到北方地平线上。

宝贝:北极星就在北天极吗?爸爸:非常接近北天极。宝贝:我们成都的北极星的仰角是多少度?爸爸:北极星的高度,就是当地的纬度。我们成都在北纬30.5度。北极星大约在北方30.5度的仰角处。二、拓展应用宝贝:我们能根据北斗七星,找到牛郎织女星吗?爸爸:能。宝贝:他们在天琴座和天鹰座吗?爸爸:对。宝贝:牛郎织女的中国神话我知道,而天琴、天鹰座的希腊神话,有故事吗?爸爸:有。宝贝:快,讲讲希腊神话,再讲讲怎样找牛郎织女星。贰:观测成都一年的正午太阳高度变化一、情景对话   宝贝:为什么会有寒来暑往和春夏秋冬的四季轮回?   爸爸:这与地球的绕日公转有关。地球一边自转一边公转,保持着66.5°的倾斜姿态,使得太阳直射点的南北回归运动。因此,正午太阳高度和昼夜长短会发生一年的变化,从而形成四季。

二、理论背景 宝贝:我们成都的正午太阳高度什么季节高、什么季节低呢?爸爸:夏季升得高,冬季降得低。

宝贝:为什么?爸爸:夏季,太阳直射北半球,成都离直射点近,正午太阳比冬季升得高;冬季,太阳直射南半球,成都离直射点远,正午太阳比夏季降得低。

宝贝:我们怎样观测它的变化呢?爸爸:我们用立杆测影的方法。观测杆子的影长,来计算正午太阳的高度角。

三、观测目的宝贝:古人观测太阳来定四季和时辰,如日晷。今天,我们观测正午太阳高度的变化,了解古人的基本测时方法。

爸爸:还可以,以此推算成都的纬度和经度。四、材料准备    宝贝:可能准备1米直杆、绳、米尺、量角器、表、粉笔等。五、注意事项爸爸:一定在晴天;查看日历定出二分二至的具体日期。宝贝:如天气预报有阴雨天,可以提前或延后一两天。杆一定垂直水平地面。六、观测过程爸爸:第一个晴天,我们先来确定南北子午线。选开阔的平地,大约在上午11点,在地上O点,垂直地立好木杆,刻下其影长末端为A1。以其影长为半径,画一个圆;观查日影先变短,后变长;待到下午某刻,日影刚好又落在圆上,记下日影为A2。连接A1 A2,做OB垂直A1 A2于B点,延长BO交圆于C点。

宝贝:那么,B点在O点的北方,C在南方,BC为南北子午线。从而,确定出东西南北。爸爸:聪明。宝贝:第二天,我们怎样立杆测影呢?爸爸:如果又是晴天,我们观测影子的变化。因为成都的正午比北京晚大约1个小时,所以在北京时间13点后,当影子刚好落在OB子午线上时,此刻乃正午。用尺子记下其影长L。宝贝:那怎样计算正午太阳高度?爸爸:在直角三角形上,把杆长和影长以1:10的比例缩小作为直角边,连接斜边,用量角器测量斜边与影长边的夹角H,此乃当日正午的太阳高度。我们选四个关键节气——春分、秋分、冬至、夏至,代表春夏秋冬,来测量成都一年的正午太阳高度。七、观测记录宝贝:我们记录测量数据如下。节气日期影长L正午太阳高度H一年的变化规律春分3.21夏至6.22秋分9.23冬至12.22八、拓展应用  爸爸:看看,和实际情况的误差大吗?如大,为什么?

宝贝:成都的正午太阳高度能达到最大90°吗?正午日影为什么都在正南方?    爸爸:知道正午太阳高度,怎样计算成都的地理纬度?作者简介:    甘国斌,号阿甘,1991年西南师大地理系毕业,曾在重庆天兴子弟校任教,现任职于成都西川中学,中学高级地理教师。推荐全网最值得一看的公众号!讲地又讲理

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