【校本教材】校本课程教案-天文观测.docx

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1、天文观测教学设计（第一课时）上课班级： 上课时间： 任课教师：XX教学目的：1 了解常见的天文现象；2 初步学会进行天文观测的一般方法和手段；3 扩展学生知识面；4 培养学生热爱科学，勇于探索的精神。课时安排：2课时第一课时：天文望远镜教学目的：了解天文望远镜的种类、工作原理和性能教学过程：介绍常见的望远镜种类简易的天文望远镜一般由物镜、物镜镜筒、目镜、寻星镜等部分组成。望远镜主要有折射式、反射式与折反射式三种类型。1 折射望远镜的物镜是凸透镜。天体的光线通过物镜聚集在焦平面上成像，然后由目镜放大。2反射望远镜的物镜是凹面反射镜，天体的光线经过它的反射，投射在一个小反射镜斜镜上，经斜镜的又一次

2、反射，再由目镜放大。3折反射望远镜基本上就是一架反射望远镜，仅在物镜前面加一个特制的改正透镜，用来克服反射望远镜有像差这一最大的缺点。利用光学原理分析天文望远镜的性能用天文望远镜观测星空的人，首先得掌握一定的天文望远镜和天文学的基础知识。望远镜的性能主要由以下几个方面来反映： 1有效口径和相对口径物镜中心到焦点的距离叫做物镜的焦距，用符号F表示。物镜的直径没有被框子和光阑挡住的部分叫做物镜的有效口径，用符号D表示。天文望远镜的性能主要就是以这两个数据为标志。有效口径与焦距的比叫做相对口径，用符号A表示。即：AD/F，其中D、F用毫米作单位。2放大率望远镜的物镜焦距(F)与目镜焦距(f)之比,叫

3、做望远镜的放大率，用符号M表示。一架天文望远镜通常配有好几个不同焦距的目镜，从而可得到几种不同的放大倍率。比如当望远镜的物镜焦距为840毫米，目镜的焦距是10毫米，那么放大率就是84倍，若另一目镜的焦距为20毫米，则望远镜的放大率就是42倍了。但是望远镜倍率的提高是有一定限度的，这就是望远镜的有效倍率。如果选用过高的倍率，成像就会变暗，观测效果反而不好。对普通天文望远镜来说，最高有效倍率约是口径的2倍。例如，望远镜的口径是80mm时，最高有效倍率是160倍左右；口径是100mm时，最高有效倍率为200倍左右。3集光力光线是通过瞳孔进入人眼的，人眼只能收集到相当于瞳孔面积范围的光。在暗处时，人眼

4、的瞳孔直径一般约为7mm。因此，就把望远镜物镜的有效面积相对于瞳孔面积的倍数叫做集光力。即：集光力=(D*D)/(7*7)，其中D用毫米作单位。 4分辨率由于光的衍射作用，天体在望远镜中所成的像，会成为一个小圆盘。如果两颗星星接近到刚刚能分辨出来，它们的最小角距就叫做分辨率，用符号表示，单位为角秒。望远镜分辨率同物镜有效口径的关系可粗略表示为：=140/D，其中D用毫米作单位。对于天文观测来说，分辨率往往比放大率更重要。5极限星等在晴朗无月的夜晚，用望远镜能够看到的最暗的星等，叫做这架望远镜的极限星等，用符号Me表示。Me的数值主要决定于物镜的有效口径，有一个经验公式可供参考：Me7.151g

5、D，其中D用厘米作单位。当然这是理论数值，由于大气层及观测者视力等因素的影响，实际数值和计算值不一定一致。6视场在望远镜中能够看到的天空区域的角直径叫做视场。用符号表示。对于一架望远镜来说，视场同目镜的焦距有关，目镜的焦距越短，望远镜的现场越小。换句话说，望远镜的放大率越大，视场就越小。天文望远镜的相对口径越大，聚光能力就越强，通过望远镜看到的天体就越明亮。另外，在物镜焦距不变的情况下，有效口径越大，相对口径也就越大。显然，有效口径越大，望远镜的性能就越好。也就是说，天文望远镜的性能好坏，主要由口径来决定。实习利用望远镜进行观测作业搜集资料：了解天文观测的历史；了解人类认识宇宙的过程；了解常见

6、的天文现象。天文观测教学设计（第二课时）上课班级： 上课时间： 任课教师：施尧雄教学目的：1 了解太阳概况；2 初步学会进行太阳黑子观测的一般方法。教学过程课前准备查阅资料，了解太阳概况，观测前清同学们就自己掌握的一手材料进行交流。介绍注意事项1不能直接用肉眼上观看太阳，因为太阳的强光会把眼睛刺痛。必须用涂了浓墨的玻璃遮住眼睛去看太阳，而且不能看太长时间。肉眼所能看到的太阳是非常小的，太阳表面的情况及变化必须用天文望远镜观测。2太阳就好象生物一样，每时每刻都在活动着。太阳表面的黑子数量和太阳的活动有密切关系太阳活动越频繁，黑子数目就越多。因此，根据长时间连续观测的黑子的变化情况，就可以研究太阳

7、温度的变化。3观测太阳黑子所必需的物品用口径510cm的小型天文望远镜，就可以对太阳的黑子进行充分的观测了。观测太阳黑子常用有专用镜片的反射式望远镜，最好配备投影板。当然，也可使用有普通物镜的折射式望远镜。为了便于对太阳进行观测，须准备如下一些小附件。（1）太阳投影板：对折射式天文望远镜来说，作为附件的投影板，通常在出厂时就配备好了。这种装置安装简单方便，安装好后不会晃动就行了。另外，投影板前后位置可以调整，很方便。（2）目镜：作为观测太阳用的目镜，可以任意选用耐热类型的高增益式。应准备一个能看到太阳全貌的5060倍的目镜，和一个能看到黑子深部的高倍率目镜。（3）太阳滤光镜：直视观测太阳时应该用专用滤光镜，因为滤光镜有隔热减光的特性，望远镜口径在10cm以上肘，物镜前面应盖上一个中间开有直径5cm以下孔的盖子，或用三面反射棱镜，使通光量适当减少。观测太阳千万要注意眼睛的安全。（4）观测用图纸：在洁白的纸上画好直径15cm（或者10cm）的圆并写好数据，事先制成观测用的图纸。其他如铅笔、橡皮擦、秒表等都应事先准备好。对太阳表面和太阳黑子进行观测做好观测纪录作业太阳黑子的观测报告4