亲情版的地理实践力之二：天文观测与塑造沙盘地貌模型
一次天文观测一、情景对话爸爸：天有日月星辰谓之文，地有山川陵谷谓之理；仰观天文，俯察地理。
宝贝：我们四川阆中的民间天文学家西汉人落下闳，提出了正月初一为春节，被称为中国的春节圣诞老人。宇宙浩瀚，星辰无数，怎样来观测天文呢？
爸爸：古人都能上知天文下晓地理，我们也要会观测天文。二、理论背景宝贝：介绍一些基本天文知识吧。
爸爸：由于天体距离地球太远，我们对看见的星辰的描述有:视星等，为天文学术语，是指观测者用肉眼所看到的星体亮度。视星等的大小可以取负数，数值越小亮度越高，反之越暗。视直径即视大小，也就是肉眼看见的物体的视角。单位为度、分、秒。以此视角的差距可以估算天体的远近，1秒差距相当于3.26光年。天体视直径视星等日31.5′～32.5′-26.7月29.8′～34.1′小达-12.6水星4.6″～12.6″-2.2～5.6金星9.6″～64.3″-4.7～-3.9火星3.5″～25.2″-2.9～-1.9木星30.5″～50.1″-0.4～0.5土星14.9″～20.8″5.6～5.9光谱型：恒星依据温度递减，一般分为O、B、A、F、G、K、M七大光谱类型，我们用一句俏皮话记住：“Oh,Be A Fine Girl ,Kiss Me.”天体所属星座视星等颜色猎犬α猎犬2.9/5.5淡蓝/淡绿英仙θ英仙座4.1/9.9金/蓝天鹅61天鹅座5.2/6.0红/橙我们借助望远镜观测时，要了解几个其性能参数：
分辨率： 也叫分辨力。天体视直径用角、分、秒描述，望远镜的分辨率θ与其口径D成反比。θ(″)=12.6/D(cm)如，口径为10cm 的典型折射望远镜的分辨率为12.6/10=1.26″。视宁度：描述天体受大气湍动的影响变得模糊、闪烁的程度。等级如下：视宁度观测效果1极佳2较好3一般4较差5极差倍率:放大的倍数。倍率V等于望远镜的物镜焦距f物与目镜焦距f目之比值。V=f物/f目如用望远镜的物镜焦距为1000mm,目镜焦距10mm，可以得到1000/10=100倍的倍率。标准倍率：调试望远镜时，倍率一般调为其口径(mm)数值相等。如口径为120mm,建议其标准倍率调试为120倍。最大有效倍率：在视宁度为1极佳时，可以在标准倍率基础上，乘以2，得到最大有效倍率。如口径为120mm，其最大有效倍率为240倍。 最小有效倍率：望远镜的口径(mm）除以瞳孔的直径（一般7mm）.如，一架典型的天文望远镜的口径为100mm,那么，它的最小有效倍率=100/7=14倍。三、观测目的 宝贝：我们观测天文，可以培养我们对宇宙的兴趣和科学探索的精神，既要脚踏实地，也要仰望星空。四、材料准备 爸爸：我们可能要准备数码单反相机、三脚架、天文望远镜、A5大的观测笔记本、防水笔、天文日历、表等。五、注意事项 宝贝：那，我们要提前选好时间地点，一般选在高山或高原的人烟稀少地方，人为环境影响小的地方。六、观测过程爸爸：在观测时，要做好描述记录，一般包含以下要点：天体或天文事件名称具体时间观测地点海拔气压气温湿度大气能见度（1-5度，1为极佳，5为大雾）视宁度（1-5度，1为极佳，5为极差）使用的望远镜使用的目镜及倍率是否用滤镜对目视感觉尽可能准确描述最好附一张简单的手绘图宝贝：我们的天文摄影，也要做好照片记录，一般包含以下要点：照片编号拍摄天体拍摄地点拍摄时间曝光时间相机主机感光芯片尺寸镜头光圈镜头焦距使用滤镜气温湿度大气能见度视宁度照片质量连拍的多张照片要标明时间顺序和张号七、观测记录爸爸：我喜欢用A5大小的纸张，铺在硬夹板上，做好笔记。观测笔记天体名称:其他名称和编号：所属星座：赤经：赤纬：类型：视直径：视星等：倍率：视场：滤镜：寻星镜中是否有可见：望远镜型号：类型：口径：相对口径：f /10观测日期：时间：地点：海拔：气压：气温：湿度：大气能见度：视宁度：观察者：目视感受描述：手绘图：
八、拓展应用宝贝：我们可以查天文历事，提前知道一些重要天文事件，如——2021年：1.24 水星东大距 6.10日偏食 8.2 土星冲日9.14 海王冲日10.29金星东大距11.5 天王冲日2022年：3.20 金星西大距5.16 月全食8.14 土星冲日9.26 木星冲日10.25日偏食12.8 火星冲日2023年：6.4 金星东大距8.27 土星冲日10.23 金星西大距10.28 月偏食11.13 天王冲日2024年：3.24水星东大距9.8 土星冲日9.18 月偏食12.7木星冲日2025年：1.16火星冲日3.8 水星东大距3.14月偏食3.29 日偏食6.1 金星西大距9.7 月全食9.23 海王冲日塑造沙盘地貌模型一、情景对话宝贝：驴友约我去爬山，我看不懂二维的平面的等高线地形图。
爸爸：出发前，你可以把它做成个三维的立体的沙盘地貌模型图，你就一目了然地形的陡缓了。
二、理论背景宝贝：先让我认认下面的等高线图吧。爸爸：有比例尺吗？宝贝：有，1:50000，图上1厘米代表实际距离长500米。那甲乙两地大约相距4×500=2000米，即2km.爸爸：地图上，海拔相等的点的连线叫等高线。同一条等高线，海拔相等。我们可以读出某点的海拔，以及两点的高差。下图中，每相邻两条等高线相差100米。宝贝:那E点附近海拔约100米。C点呢？
爸爸：300-400之间，大约350米吧。甲、乙两点高差多少米？宝贝：甲600多米-乙500多米=100米。爸爸：图中，最高点、最低点各多少米？相差多少米？宝贝：大约相差600-0=600米。爸爸：我们可以根据等高线的疏密，判断坡度的陡缓，越密集则坡陡。E、F谁陡？宝贝：E坡缓、F坡陡。爸爸：我们还可以根据等高线特点，判别山地地貌的名称。甲处——中高周低是山峰，乙也是山峰。C是两山间的鞍部。E是缓坡，F是陡坡。D特别，等高线重合呈锯齿状，叫陡崖，落差约300米。A等高线相低凸，是山脊；B向高凸，是山谷，也是河谷。如果你们去攀岩，在哪一处？宝贝：D处陡崖。爸爸：如果驴友爬到最高峰插上国旗，在哪个山峰？宝贝：甲峰。
三、实验目的宝贝：那我们可以做沙盘地貌模型了。四、材料准备爸爸：等高线地形图、大透明玻璃板、桌架、聚光灯、透明油纸、塑料透明细沙、喷雾瓶、水、喷雾用的稀胶水、染色剂、尺子、刻刀、纸标签。五、注意事项宝贝：根据最高与最低海拔的差，设计好垂直比例尺。我看水平比例尺是1:50000，那垂直比例尺，放大5倍，设计为1:10000为好，垂直高100米的山在沙盘上设计为1厘米高，600米的山设计为6厘米。六、塑造沙盘爸爸：复印一张等高线地图，标上指向标，用红笔标上主要地形、地貌的名称。宝贝：在桌架上支撑固定好玻璃板，做个简单稳固的玻璃桌，玻璃板下放照射用的聚光灯。
爸爸：把等线地图摊在水平大玻璃板上。宝贝：在其上面覆盖好很大一张透明油纸，夹子加好，固定位置不滑动。爸爸：以等高线地图为底子，在透明油纸上，用沙子描出0米等高线。宝贝：用沙子、喷雾瓶描出100米等高线，线内堆上1厘米高的沙子平台。爸爸：用沙子、喷雾瓶描出200米等高线，线内堆上2厘米高的沙子平台。宝贝：用沙子、喷雾瓶描出300米等高线，线内堆上3厘米高的沙子平台。爸爸：以此类推，沙盘中堆出400、500、600米的等高线平台。宝贝：修出一定的缓坡、陡坡。爸爸：用刻刀塑造出山谷、山脊、陡崖、鞍部、山峰。宝贝：用刻刀画出沙盘边界。用蓝色喷出河流、海洋。还可以喷点绿色表示植被。爸爸：在沙盘外贴上水平比例尺、垂直比例尺。宝贝：给主要的地形地貌写上名称并贴上标签。贴上指向标。我们的沙盘地貌模型做好了。拓展应用爸爸：如果水平比例尺和垂直比例尺一样大？沙盘模型上的地形地貌会很明显吗？宝贝：今后，我们可以设计参数编程，用3D打印机打印地形地貌模型了。
推荐全网最值得一看的公众号！讲地又讲理