名词解释 绪论 1、天文学：人类认识宇宙的一门自然科学，观测研究各种天体和天体系统，研究它们的位 置、分布、运动、结构、物理状况、化学组成及起源演化规律。 2、宇宙：宇就是空间，宙就是时间。宇宙就是客观存在的物质世界，而物质是不断运动 和变化发展的，空间和时间就是物质的表现形式。现代物理学和天文学的观测和理论都确 切地表明，空间和时间不仅跟物质不可分割，而且空间和时间是密切联系在一起的时空， 这才是辩证唯物的科学宇宙观和时空观。 3、天体：宇宙各种物质客体的总称。 第一章天球和星空 1、视星等：星等一般对应于星的观测（”视“）亮暗程度。 2、星座：为了识别星而把星空划分为一些区域。 3、星图：观测星空的地图。 4、天球仪：直观展示星座和恒星在天球上的分布的仪器。 5、星表：载有一系列天体的准确赤道坐标、星等、视差（距离）、光谱型等资料的表册。 6、天文年历：载有很多重要的天象资料的工具书。 7、真太阳时：以地球相对于太阳的自转周期——昼夜（一天或一日）作为时间计量标准。 8、平太阳时：在天球上以真太阳赤经平均变化速度作均匀运动所产生的一个周期作为时间 计量标准。 9、恒星时：以地球相对于遥远恒星的自转周期（恒星日）作为时间计量标准，简记为ST。 10、世界时：国际上采用英国格林威治天文台旧址的子午圈为本初子午圈（即零子午圈）， 以格林威治的地方平太阳时作为世界时，简记为UT。 11、北京时间：我国同一采用东八时区的区时（东经120°的地方平太阳时）。 12、历书时：以地球绕太阳公转周期为基准，简记为ET。 13、原子时：以铯 133 原子基态的两个超精细能级之间在零磁场中跃迁辐射9192631770 个周期所经历的时间间隔是一秒为基准，简记为TAI。 14、太阴历：以太阴（即月球）圆缺变化（朔望）周期为基准——称为月。 15、太阳历：以太阳的周年视运动（即回归年）为基准，也称为阳历。 第二章天体的运动和距离测定 1、内行星：相对于地球轨道而言，轨道半径小的水星核和金星。 2、外行星：相对于地球轨道而言，轨道半径大的火星、木星、土星、天王星、海王星和冥
太阳周日视运动 地球运动部分的知识点，尤其是太阳视运动对于一般高中学生而言较难理解，因为缺乏空间想象能力，且高中地理教材对于该块内容几乎是空白，而在高考中对太阳视运动有一定的要求，掌握和理解太阳视运动规律有利于解决地球运动的知识点，所以笔者认为掌握一定的太阳视运动知识是有必要的。 太阳视运动规律一般与直射点位置联系在一起，太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区，不同季节的太阳周日视运动状况。 一、太阳周日视运动周期 地球自西向东的自转，从地球上看地球以外的任 何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的 自转周期，即恒星的周日运动周期，定义为恒星日， 再划分为恒星时，分，秒，构成恒星时系统。以太阳 为参考体的自转周期，即太阳的周日运动周期，定义 为太阳日，再划分为太阳时，分，秒，构成太阳时系 统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太 阳公转。 已知地球公转一周为365.2564 日，则地球日平均 角速度是：360°÷365.256日=0.98561°（即59′8″.196）当地球自转一周，完成一个恒星日后，还须绕过△t=59′8″.196，才能完成一个太阳日。可见，太阳日比恒星日多出59′8″.196。已知恒星日地球自转一周为23 时56 分 4 秒（即1436.06667 分），则地球自转1°的时间是：1436.06667 分÷360°=3.989074 分（或24 时÷360°59′8″.196=3.989074 分），3.989074分×59′8″.196=3 分55.9622 秒=3 分56 秒，所以一太阳日：23 时56 分4 秒+3 分56 秒=24 时。二、昼夜长短状况 高中地理教学中，我们经常利用昼弧长除以150来表示昼长，如果太阳视运动轨迹在地平线之上（此时为昼）的长度大于半个圆，则昼大于夜，反之昼短于夜；如果始终在地平线之上为极昼，反之为极夜。 与直射点位置关系为：直射点所在半球，昼大于夜，且直射点纬度越高昼夜差异越大；直射点向某半球移动，该半球的白昼增长。 三、日出日落的太阳方位 人们常说：“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方，日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中，太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而，严格地说来，仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准，这显然是不准确的。因为，在地球表面上，同一纬度地点的不同季节，或同一季节不
天文学基础 摘要：天文学是一门最古老的科学，它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。由于科技的不断发展，人们对天文学的定义，研究对象，研究范畴，学科分支，论研究等方面都取得了突破性的进展。天文学正朝着高、精、尖的方向发展。我们期待着天文学的进一步发展为科学事业和人们的社会生活造福。 关键字：天文学，研究对象，研究理论，天文学四大发现，矮行星，中子星，黑洞 通过听天文学基础的课使我对天文学有了一定的了解。天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的自然科学，内容包括天体的构造、性质和运行规律等。人类生在天地之间，从很早的年代就在探索宇宙的奥秘，因此天文学是一门最古老的科学，它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。天文学主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。现在天文学按研究方法分类已形成天体测量学、天体力学和天体物理学三大分支学科。按观测手段分类已形成光学天文学、射电天文学和空间天文学几个分支学科。“几乎所有的自然科学分支研究的都是地球上的现象，只有天文学从它诞生的那一天起就和我们头顶上可望而不可及的灿烂的星空联系在一起。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。 自古以来，人类一直对恒星和行星十分感兴趣。古代的天文学家仅仅依靠肉眼观察天空，1608年，人们发明了望远镜，此后，天文学家就能够更清楚的观察恒星和行星了。意大利科学家伽利略，就是最早使用望远镜研究太空的人之一。今天天文学家使用许多不同类型的望远镜来收集宇宙的信息。有些望远镜可以收集到来自遥远天体的微弱亮光，如X射线。绝大多数望远镜是安放在地球上的，但也有些望远镜被放置在太空中，沿着轨道运转，如哈勃太空望远镜。现在，天文学家还能够通过发射的航天探测器来了解某些太空信息。天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，
一、名词解释 1、智者：所谓“智者”在荷马时代，是指某种精神方面的能力和技巧，以及拥有这些能力和技巧的人。随着“智者”词义的延伸，具有治国能力的人同样被当做智者。到前5世纪后期，该词被用来专指以收费授徒为职业的巡回教师。 2、职官学校：约创办于中王国时期，训练一般的能从事某种专项工作的官员，修业期十二年。 3、寺庙学校：又称僧侣学校。这是中王国以后出现的一种附设在寺庙中的学校，着重科学技术教育，亦为学术中心。 4、产婆术：即“苏格拉底法”，问答法。是苏格拉底的教育思想之一,他将教师比喻成“知识”产婆，因此也叫产婆术。是西方最早的启发式教育。产婆术包括：讥讽、助产术、归纳和定义四个步骤。讥讽是就对方的发言不断追出提问，迫使对方自陷矛盾，终于承认自己的无知。助产术即帮助对方自己得到问题的答案。归纳即从各种具体事物中找到事物的共性、本质，通过对具体事物的比较寻求“一般”。定义是把个别事物归入一般概念得到事物的普遍概念。 5、宫廷学校：是一种设在国王或贵族宫廷中，主要培养王公贵族后代的教育机构。 6、古儒学校：公元前8世纪以后，随着科学文化的发展，古印度出现了办在婆罗门僧侣家中的学校，即“古儒学校”，教师即被称为“古儒”。儿童入学须经古儒的考验。古儒声称不收学费，但实际上接受家长丰厚的馈赠，其田地由学生代耕。学生入学后住到古儒家中，学习年限为12年，《吠陀》经为主要的学习内容，规定语音学、韵律学、文法学、字源学、天文学和祭礼这六科是学习《吠陀》经所必需的基本训练。因此，虽然学校课程以神学为主，但涉及的知识领域相当广泛，在客观上有利于印度学术的发展。由于学科的学术性质导致教学方法有一定的改进，但体
物理竞赛模拟试题5 注意事项： 1.答卷前,考生务必将班级、姓名、考场、考号等填写清楚. 2.本试卷共8道试题,满分320分,考试时间180分钟. 1.如图所示，光滑水平桌面上平行放置两匀质长杆A和B，长度为l，质量分别为m A和m B。杆 A静止，位于x轴上(l+ε,ε)区域，ε是一小量，杆B位于(0,l)区域，并以速度v0向+y方向做平移运动，当杆B运动到x轴时，其左端与杆A右端发生完全弹性碰撞。试求碰后A、B 两杆的质心速度v A和v B，以及两杆的转动角速度ωA和ωB.
2.参考系S′相对惯性系S按图示方向以v匀速运动。两根细长的直尺A′B′和AB的静止长度 相同，它们分别按图中所示的方式静置于S′系和S系中，且设两尺在垂直于长度方向的间距可略。静止在A′和B′上的两个钟的计时率已按相对论的要求调好，静止在A和B上的两个钟的计时率也已按相对论的要求调好，但这四个钟的零点却是按下述方式确定的：当A′和A钟相遇时，两钟均调到零点；当B′钟与B钟相遇时，两钟均调到零点。 设A′与A相遇时，A发出光讯号。已知B′接收到讯号时，B′钟的读数为1个时间单位。 (1)试问B接收到该讯号时，B钟的读数为多少个时间单位？ (2)若B′接收到讯号后，立即发出应答光讯号。试问：(a)A′接收到该应答讯号时，A′钟的计 数为多少时间单位？(b)A接收到该应答讯号时，A钟读数为多少时间单位。
3.试求解关于万有引力和天体运动的以下两题 (1)设万有引力大小为F=GMm rα 。已知地球绕太阳运动的轨道是一个a=b的椭圆，其中a 和b分别是椭圆的半长轴和半短轴。(a)若太阳位于椭圆的中心，试确定a的可取值；(b)若太阳位于椭圆的某个焦点上，试确定a的可取值 (2)牛顿万有引力的大小为F=G Mm r2 。(a)已知太阳的质量为M，地球绕太阳椭圆轨道的半 长轴和半短轴分别是a和b，试求地球在距太阳最近点处的速度和地球椭圆运动的周期； (b)19944年7月16日20时15分，哈勃望远镜观察到了苏梅克-列维9号彗星的第一块碎片与木星相撞，而后其他碎片与木星相撞。在这之前，彗星早已开始绕木星做椭圆运动，据天文测量数据绘制的椭圆运动轨道如图所示，图平面即轨道所在平面。试根据此图，估算彗星碎片刚进入木星大气层时相对木星的速度大小.
太阳周日视运动轨迹的绘制及计算 洛阳市第十九中学（471000） 王安周 本刊在2015年第17期发表《日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法》 [1]，经过仔细阅读发现一些值得商榷的地方，比如日出太阳方位计算公式、赤道上日出方位、太阳周日视 运动轨迹的绘制等。以地面观测者为中心，太阳“东升西落”，24小时绕地轴并随天球旋转一周，其在天球上运行的轨迹称为太阳周日视运动(简称太阳周日圈)。借助天球坐标体系，对其构成要素、特点和绘制方法进行量化分析，实现了对其运动轨迹路径图准确绘制。 一、太阳周日视运动轨迹探究 地球仪地轴水平横放，固定粉笔垂直放于地球仪表面，拨动地球仪自转一周，记录留下痕迹；多次重复上述操作且更换粉笔颜色，观察留下的笔迹。表明地球仅自转，不同季节太阳直射点运动轨迹均为平行于纬线圈的一系列圆圈，范围介于南北回归线之间（图1）。 图1 仅自转太阳直射点运动轨迹 图2太阳周日视运动在天球上的投影 地心天球是以地球球心为中心，以无限大为半径，内表面分布着各种各样天体的假想球体。为了研究方便，引入天球坐标体系，地球的地轴无限延伸与天球交点，分别为北天极和南天极，地球的赤道平面无限伸延与天球交线，就是天赤道[2]。若以地面观察者为中心，观测者和太阳连线无限延长与天球的交点，若把一太阳日内这些交点用平滑曲线连接起来，就是太阳周日视运动的轨迹，其实质上就是一天中太阳直射点移动轨迹在天球上投影（图2）。 二、太阳周日视运动构成要素 为了准确描绘太阳视运动的轨迹，假设观察点所在纬度为?，太阳直射点所在纬度为δ，天球半径为 R ，在图2基础上绘制图3a 、3b 、3c 。图3a 表示北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图，图 3b 为图3a 的侧视结构图，可以揭示不同季节太阳视运动在天球中的位置，图3c 为太阳视运动轨迹在地平圈上的立体图，更加清晰表示不同季节太阳在天球中的位置。根据图3中信息，对太阳周日视运动的构成要素及其特点进行详细分析。 （1）平行：由图3a 可知，在天球坐标系中，不同季节的太阳周日视运动圈都平行于天赤道，因此，相对于同一地平圈而言，太阳周日视运动轨道面都相互平行[3]； 南回归线 赤 道 北回归线 粉笔 图3 北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图、结构图和立体图 E P O H C D G A 夏至 冬至 二分W C 冬至 夏至 天赤道 二分 北天极 南天极
天文奥赛知识点整理
一、2013年重大天象 2013年将有2次日食、3次月食，分别是：4月26日月偏食、5月10日日环食、5月25日半影月食、10月19日半影月食、11月3日日环食，但在我市均不可见。然而无需遗憾，今年的天象，仍有许多值得期待的重要看点。引人注目、令人神往的当属两颗明亮彗星的光临，尤其是11月底那颗预计比满月还要明亮的C/2012 S1（ISON）。下面，将哈尔滨今年建议观测的重要天象分类列出如下，以供参考： 1、彗星 （1）3月中上旬至4月初： C/2011 L4 (PanSTARRS) 。3月10日过近日 点，亮度预计达到1等或更亮，由于哈尔滨地处北半球中高纬度，日落后将现 身于西方低空，可观测时间短暂，稍纵即逝。4月初将降为5等左右，应是 1997年海尔-波普彗星以来，北半球肉眼可见的最亮彗星。 (2) 11月底至12月初: C/2012 S1 (ISON) 。2012年9月21日发现的掠 日彗星，2013年11月28日过近日点，近日距只有约0.012天文单位，深夜至 清晨东方天空可见，最大亮度预计达到-14等左右，如不出意外的话，将是有 史以来最亮的“超级大彗星”。 彗星的亮度将在11月初达到6等以上，现身于黎明前的东方；随后亮度不断提 高，11月下旬超过1等，黎明前趋近地平、观测时间紧迫；之后逐渐靠近太 阳，28日前后与太阳角距将不足半度，但亮度达到最大，预计为-10等以上超 过满月，白日肉眼可见；之后与太阳日远、亮度渐弱，12月初可能仍在1等左 右，12月底运行至北天极附近，亮度4-5等之间。如若预报变为现实，则为本 年度绝不亚于金星凌日的绝妙天象。 2、流星雨 （1）5月6日08时17分，宝瓶座Eta流星雨极大, ZHR=60（相当于每小时天顶流星数60颗），无月光干扰。 （2）8月13日01时59分英仙座ZHR = 90，月落无扰。 （3）12月14日13时30分，双子座流星雨极大，ZHR = 120，深夜月落无扰。 其它还有：4月22日天琴座、10月9日天龙座、10月21日猎户座、11月17日狮子座、12月22日小熊座等传统节目，让我们拭目以待。 3、日月行星 （1）4月26日03时57分月偏食；望月、食分0.015；我国西南及西部可见全过程，全国可见初亏，哈尔滨则难以看到。 （2）5月10日，11月3日将发生两次日环食，我国无法看到。 （3）5月23日19时32分，全年最大最圆超级月亮。 （4）11月1日始，金星最佳观测期；预计12月7日左右，亮度达到全年最高。 （5）12月2日06时25分，月掩水星，东北部分地区以及中国钓鱼岛可见带掩而出。
天文学基础知识 1．什么是宇宙？ 宇宙是天地万物，是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 辨证唯物主义哲学认为，世界的本质是物质的，物质可以转换不同的存在形式，但在本质上是永久存在，永久不灭的。宇宙是普遍永恒的物质世界，在空间和时间上都是无限的。从空间看宇宙是无边无际，它没有边界，没有形状，也没有中心，如果承认宇宙以外还有什么东西，就否认了世界的物质本性；从时间看宇宙无始无终，它没有起源，没有年龄，也不会终结，如果承认宇宙有起源，就会导致创世说，实际上也否认了世界的物质本性。 但具体事物的有限性也不能否认。宇宙的无限与具体事物的有限并不矛盾，因为只有无数具体的有限才能构成全部的无限。人类观察到的宇宙是动态的，随着科学技术的进步，人类所知的宇宙在不断扩大。18世纪以前人类认识宇宙的范围只限于太阳系，随后认识到太阳系以外还有千亿个恒星，它们组成了银河系。19世纪人类又发现了河外星系，发现银河系在宇宙大家庭中只不过是相当渺小的一员。20世纪50年代的光学望远镜、60年代的射电天文望远镜把人类对宇宙的探测距离猛增，人类可以永远扩大自己对物质世界的观察视野，不会停留于某一固定的边界上，这有力证明宇宙是无限的。 天文学上通常将天文观测所及的整个时空范围称为“可观测宇宙”，有
时又叫“我们的宇宙”，或简称“宇宙”。现代科学的基本观念之一，就是可观测宇宙也像其他事物一样，有它诞生发展的历史。据现代宇宙学说估算，宇宙年龄是极其漫长的，约为150亿岁；可观测的全部宇宙空间是极为庞大的，已观测到的最远的星系距离我们大约150亿光年。 宇宙既有统一性又有多样性。宇宙的统一性在于它的物质性，宇宙的多样性在于物质的表现形式千差万别，组成宇宙的物质在存在状态、质量和性质上有着极大的差异。 宇宙是由各类天体和弥漫物质组成的。宇宙中有形形色色的天体，恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星等天体都是宇宙物质的存在形式。2．什么是恒星和星云？ 宇宙中最主要的天体是恒星和星云，因为它们拥有巨大的质量。恒星是由炽热气态物质组成，能自行发热发光的球形或接近球形的天体。恒星是像太阳一样本身能发光的星球，晴夜用肉眼看到的许多闪闪发光的星星中，绝大多数是恒星。星云是由极其稀薄的气体和尘埃组成的，形状很不规则，似云雾状的天体。 3．什么是星系？ 由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为星系。它们的尺度可以从几千到几十万光年。星系或称恒星系，是宇宙系统中的重要一环。星系数量众多。到目前为止，人们已在宇宙中观测到了约1000亿个星系。地球就处在由1000多亿颗恒星以及银河星云组成银河系中。有的星系离银河系较近，可以清楚地观测到它们的结构。离银河系最
2014竞赛讲座 专题1.参考系 相对运动与连接体的速度关联 〖典型例题〗 （1）灵活利用参考系解决物理问题，尤其是涉及两个物体的运动问题 【例1】t =0时刻从水平地面上的O 点在同一铅垂面上同时朝图示的两个方向发射初速率分别为v A =10m/s 和v B =20m/s 的两个质点A 、B ，试问t=1s 时A 、B 相距多远? （2）速度变换关系：A C A B B C v v v →→→=+ 【例2】如图所示, 一列相同汽车以等速度V 沿宽度为C 的直公路行驶,每车宽为b ,头尾间距为a 则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用的时间为多少? 【例3】超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速，再通过流速来确定流量的仪器。一种超声波流量计的原理示意图如图所示。在充满流动液体（管道横截面上各点流速相同）管道两侧外表面上P 1和P 2处（与管道轴线在同一平面内），各置一超声波脉冲发射器T 1、T 2和接收器R 1、R 2。位于P 1处的超声波脉冲发射器T 1向被测液体发射超声脉冲，当位于P 2处的接收器R 2接收到超声脉冲时，发射器T 2立即向被测液体发射超声脉冲。如果知道了超声脉冲从P 1传播到P 2所经历的时间t 1和超声脉冲从P 2传播到P 1所经历的时间t 2，又知道了P 1、P 2两点间的距离l 以及l 沿管道轴线的投影b ，管道中液体的流速便可求得u 。试求u 。 （3）连接体的速度关联 【例4】两只小环O 和O '分别套在静止不动的竖直杆AB 和B A ''上。一根不可伸长的绳子，一端系在A '点上，绳子穿过环O ',另一端系在环O 上。如图所示，若环O '以恒定速度V 1沿杆向下运动,∠ AO O '=α。求环O 的运动速度为多大? v A v B 40° 80° o P 1T 1R 1 u P 2T 2R 2
【绪论】 1. 什么是天文学: 是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造、 性质和运行规律等。 2. 天文学的三个分支学科：天体测量学、天体力学、天文物理学 3. 天文和气象的区别：大气层外 vs 大气层内 4. 天文学观测波段: 光学波段；射电波段；X 射线、丫射线波段；紫外线、红外线波段 5. 20世纪天体物理学成就: ① 两大基本理论：恒星演化和宇宙大爆炸模型 ② 全波段天文学、中微子天文学 ③ 20世纪60年代的四大发现：脉冲星、类天体、微波背景辐射、星际分子 【星空划分与运转】 1. 星座的概念：一种具有特征并容易记忆的恒星在天空投影的图案所在天区 2. 星座与星官的区别: 星座有边界，恒星数目不确定；星官无边界，恒星数目确定 ① 三垣：紫薇垣、太微垣、天市垣 ② 四象：北方玄武、南方朱雀、西方白虎、东方苍龙 ③ 二十八宿：月亮每晚停留在一宿 全天88个星座，北天 29,黄道12,南天47 寻找北极星的两种方法 ① 北斗七星勺头两颗星延长五倍即为北极星 ② 仙后座勺口开口方向延长开口宽度的两倍即为北极星 6. 北斗七星的斗柄方向与四季关系 春夏秋冬-东南西北 7. 四季星空典型的代表星座: 春夜大熊追小熊：狮子座、牧夫座、 天文学概论复习 3. 中国古代的三垣四象二十八宿 4. 5. 夏夜牛郎会织女：天鹅座（天津四） 、天琴座（织女星）、天鹰座（牛郎星）
秋夜仙女拜仙后：飞马座、仙女座、英仙座 冬夜猎户会金牛：猎户座 【天球与天球坐标系】 1.天球的概念与特点: ⑴概念：以任意点为球心，任意长为半径，为研究天体的位置和运动而引进 的一个与人们直观感觉相符的假想圆球。 ⑵特点: ① 天球中心任意选取；②天球半径任意选取；③天体在天球上的位置只反映 天体视方向上的投影；④天球上任意两天体的距离用角距表示；⑤地面上不 同点看同一天体视线方向是相互平行的 天球上的基本点、圈：天极与天赤道、天顶天底真地平、天子午圈、卯酉圈、 四方点、黄道和黄极、二分点二至点、天极在天球上的位置 四个天球坐标系：基本点、圈，两个坐标，如何度量 5. 不同纬度处的天体周日视运动：都是等于或平行于天赤道的小圆 永不上升和永不下落天体：S =( 90° -①)vs - (90° - ? ) 天体的中天：天极以南(北)过天子午圈 6. 天体上、下中天时天顶距或地平高度的计算 上中天：z=w - S | 下中天：Z= (90° - ?) + (90° - S ) 太阳中天时的高度：Z 珂-S 7. 太阳的周年视运动: 【时间和历法】 1.什么是时间: 是物质运动过程中的一种标记，它建立在物质运动和变化的基础上 2.时间计量系统建立的基础和要求: ⑴基础：观测物体的运动 2. 北天极的高度等于当地的地理纬度 3. 4. 春分点 夏至点 秋分点 冬至点 a =0 S =0 a =6h S =23.5° a =12h S =0° a =18h S =-23.5°
第5章恒星的基本知识 对于未说明观测地点的观测，可以认为是在（东经120度，北纬40度）进行的。 一、选择题 1．赫罗图中（横轴取温度递减），大部分恒星分布从左上方到右下方对角线的狭窄带，这个区域称为“主星序”，而位于主星序左下方的是（）。(A) （A）白矮星（B）红矮星（C）红巨星（D）超巨星 2．从高温到低温，恒星光谱型的正确顺序是（）。（B） （A）OABFKGM （B）OBAFGKM （C）OKFMBAK （D）ABCDEFG 3．下列光谱型中哪一种对应的温度最高？（）。（B） （A） A （B） B （C）G （D）K 4．天空中的恒星有的相对发红，有的相对发蓝。蓝星与红星相比较，哪种说确？（）。（D） （A）更为年老（B）质量较小（C）重元素较少（D）表面温度高 5．一个视力正常的中学生，应邀到国家天文台位于兴隆的观测基地参观，在晴朗无月的夜里，他不借助望远镜能看到的最暗的恒星大约是几等？（）。（B） （A）4等（B）6等（C）7等（D）8等 6．恒星A是9等星而恒星B是4等星，则（）。（B） （A）恒星B比恒星A亮5倍（B）恒星B比恒星A亮100倍 （C）恒星A比恒星B亮5倍（D）恒星A比恒星B亮100倍 7．负1等星的亮度为4等星的（）倍。（D） （A）1 / 100 （B）1 / 5 （C）5 （D）100 8．1等星比6等星亮多少倍？（）。（C） （A）10倍（B）152倍（C）100倍（D）106倍 9．A星视星等值比B星小10等，它的亮度是B的（）倍？（A） （A）10000 （B）100 （C）10 （D）1/10000 10．下列哪一个量与亮度是一致的? （）。（D） （A）绝对星等（B）产能率（C）色指数（D）视星等 11．根据Doppler效应，向着我们运动的天体的颜色将（）。（C） （A）偏红（B）不变（C）偏蓝（D）无规则变化 12．在良好的观测条件下，我们用肉眼看见仙女座大星系，我们用什么单位描述它的视大小？（）。（C） （A）光年（B）秒差距（C）度（D）弧度 13．我们看到了一颗恒星视星等为5等，另一颗与之类似的恒星离我们的距离大约大10倍，其视星等大约为几等？（）。（B） （A） 5 （B）10 （C）15 （D）105
导读 和天体运动相关的内容几乎每年考一道，本讲先复习基本的知识。 计算万有引力的时候记得均匀球壳对内引力为0，相互作用能记得乘以1/2。 利用开普勒三定律的时候想明白，确定一个轨道只需要两个参数，例如椭圆的长短轴或者体系的能量+角动量。利用三定律可以将二者互推。 利用开普勒定律，将对时间的计算转换为对面积的计算，可以避免一些暴力的积分。 例题精讲 万有引力和引力势 【例1】 有一个质量为m ，密度均匀，半径为R 的液态的静止的星体。计算星体中心的压强。 【例2】 有一个质量为m ，密度均匀，半径为R 的静止的星体。 a) 求出距离星体中心为x 处的引力势()U x b) 计算庞大的星云聚集成为这颗星体的时候，最大能释放多少势能？（假设质量不变） 第12讲 万有引力和开普勒定律
【例3】 三颗质量为m 的星体，两辆间距为r ，绕着其质心以恒定的角速度旋转。 a) 求出角速度ω b) 求出体系的总能量和总能量 开普勒定律 【例4】 对于太阳系中行星的运动，天文观测中发现了如下的事实（称为开普勒三定律）： （1）各个行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳的位置是椭圆的一个焦点。（第一定律） （2）对于每个行星来说，太阳至行星的连线（图中的FP 线）在每单位时间内扫过的面积（称为面积速度）相等。（第二定律） （3）行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值，对于各个行星来说是相同的。（第三定律） 行星运动的轨道如图所示，P 为行星，F 为焦点（太阳），a 、b 、2c 分别为半长轴、半短轴和焦距，O 为椭圆的中心。 根据万有引力定律，行星和太阳间的引力势能为r GMm E P - =，其中G 为万有引力恒量，M 为太阳质量，m 为行星质量，r 为太阳至行星的距离。 试根据机械能守恒定律，开普勒第一、第二定律，分别导出行星运动的总机械能E 、面积速度S 、角动量L 和公转周期T 的公式（用G 、M 、m 、a 、b 表示），并证明开普勒第三定律。
高一年级物理竞赛的教学培训计划 李鹰文2019年1月7日 一、教学计划 1、按教材要求完成全部高中物理教学内容； 2、基本完成全国中学生物理竞赛所涉及到的竞赛内容； 3、让学生掌握实验的基本方法和基本操作技能； 4、完成竞赛涉及内容的常规训练； 5、历届全国中学生物理竞赛预赛、复赛卷基本做完。 目标：尽量让每一位参加物理竞赛学习的同学都能参加安徽省比赛，且获市一二等奖，至少有5位以上同学获得省二等奖以上，使学生有成就感，增强学习信心。 三、选好合适的教材与教辅资料 现在市面上有关物理竞赛辅导的资料很多，也很乱，易难区别也特别大。选择能涵盖所
有竞赛知识点，难度适当，有内容分析，有解题讲评，有一定量的难度合适的训练题的竞赛书1到2本是必要的。 北师大蚌埠附校高中物理竞赛使用的教材是两套：1，张大同编写的《物理竞赛教程》第五版；2，范小辉主编的《新编物理奥赛指导》黑白书。这两套书要求学生常看、常做，且以第一本为主讲解。 另外，结合自己授课安排，推荐学生几本参考书，让学生在有余力的前提下去自学，去查阅也是必不可少的。建立物理竞赛qq群572022254，加强交流与互助. 需强调的是：以一、二本书为主，认真细致的逐一落实，不留死角，其他资料可作辅助参考，在不同的阶段，针对不同层次的学生可推荐不同的资料学习，鼓励同学之间加强交流。 四、不断激励学生，充分发挥学生的主观能动性 兴趣是最好的老师，物理学中的对称美、统一美，物理思想中体现出的精巧绝妙，物理知识对人类发展的极大贡献，无疑都能激发同学们学习物理的兴趣。 鼓励同学们在学习中要有自己的见解，并相互交流，体会乐趣，体会成功，共享彼此的见解；学生中有了闪光点我总是毫不吝啬的表扬，如：有新的见解、新的思路、解法独特，解答规范，学习认真等都是要受到特别表扬的。 有创新的想法，经常由该同学上讲台讲解，由其他同学分组讨论，最后总结。 我仅作点评和表扬。 鼓励学生自学，发现问题独自解决问题，有自己的想法和思路或疑问后，再去讨论和交流，有可能的话，尽可能让学生自己试着编题，体会出题人的思路和意图。 物理竞赛学习是一个团队的任务，强调团队合作精神，相互帮助，相互协作，共同提高，大家的力量肯定大于一个的的力量。 五、授课力争做到“一题多法”、“一法多题”、“一题多变”以思维方法训练为主，力求将相应物理模型，基本思路，题中的重、难点凸现出来。 在典型题、竞赛训练中的“好题”的讲解中，我力求“一题多法”从不同的角度，用不同的方法，包括从学生中征集而来的思路，让学生充分掌握更多的思考方向，体会物理的灵活性。知道一种思路在解题中行不通时能及时调整思路。 “一法多题”：及时归纳，建立模型，题型变化后应用，在应用中理解掌握，达到熟练地解决一类问题。 “一题多变”：一道题可不可以变化，可以如何变化，包括形式上的，包括已知与未知的交换等等，鼓励同学们思考，提出自己的见解，形成善于思考的好习惯。 题中的重点、难点及时给总结，提出如何应对的学法指导，讲题尽量讲透彻。对学生，允许质疑，允许对权威解答提出相反的结论，允许出错。在许多权威资料中，有的解答也难免出错，只有在质疑、争论中才能辨析清楚，争论不下的问题，鼓励同学们自己去查资料。 六、尽量将学生的习题训练做到落实 每一个章节，每一个单元，每一专题，都备有相关的训练题，加强题和检测题。对于布置的练习，尽量以试卷形式发下去，发下去的试卷尽量收上来批阅，通过批阅，能及时地了解学生对知识的掌握程度，存在的问题，特别是一些不同的思路。虽然竞赛题的批改非常费时，但能够督促学生及时完成，认真落实，学生不同的解法还能丰富我自己的解题思路，提供许多的教学素材，让人受益匪浅。 七、尽可能的收集，整理好涉及到的竞赛资料 训练题、加强题、检测题、模拟训练题、考前集训都需要大量的习题，有的内容可用现成的试卷，有的内容却需要教师自己进行组卷。现成的资料、旧的资料、新的资料、国内国外的、针对知识点的、针对方法训练的。只要有用，真是多多益善，每隔一段我都逛书城，看有没有对我有用的书籍，只要有，我都毫不犹豫的买下，老师手中应该有更多的更全面的
火山 火山是地下深处的高温岩浆及其有关的气体、碎屑从地壳薄弱带喷出地表而形成的，具有特殊形态的地质结构。火山由火山堆、火山口和火山通道三部分组成。火山是多种多样的，火山可以分为死火山、休眠火山和活火山三大类。死火山，指史前曾发生过喷发，但有史以来一直未活动过的火山。休眠火山，指有史以来曾经喷发过．但长期以来处于相对静止状态的火山。活火山，指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。 火山爆发是一种很严重的自然灾害，常常伴有地震，会对人类造成危害。但它也带来一些好处，可以促进宝石的形成；形成岛屿，扩大陆地的面积；作为观光旅游考察景点，推动旅游业。 诺贝尔 诺贝尔（1833-1896），是瑞典杰出的化学家、工程师、发明家、企业家。他一生共获得技术发明专利355项，其中以硝化甘油制作炸药的发明最为闻名，他不仅从事研究发明，而且进行工业实践，兴办实业，在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。根据诺贝尔的遗嘱，以他的财产做基金，每年用这个基金的利息作为奖金，授予世界各国在物理、化学、生理或医学、文学及和平领域对人类作出重大贡献的人，这就是具有国际性的诺贝尔奖。截止2015年共有14位中国人和华人获得诺贝尔奖。1896年，诺贝尔本人得了心绞痛和心脏病，并且非常严重，具有讽刺意味的是医生建议他服用硝化甘油（当时试验证明有效，但没有理论支持）他不予理睬直到去世。直到一百多年后三位获得1998年诺贝尔医学奖的科学家发现硝化甘油中的一氧化氮是机体产生的一种信号分子，能够舒张血管从而有利于血液循环，对心血管系统产生益处，才得到了理论上的支持。 达芬奇 达·芬奇(1452-1519),意大利文艺复兴时期典型的艺术家，擅长绘画、雕刻、音乐、发明、建筑，通晓数学、生理、物理、天文、地质等学科，最大的成就是绘画，壁画《最后的晚餐》、祭坛画《岩间圣母》和肖像画《蒙娜丽莎》是他一生的三大杰作。达芬奇与米开朗基罗和拉斐尔并称“文艺复兴三杰”。既多才多艺，又勤奋多产，保存下来的手稿大约有6000页。他全部的科研成果尽数保存在他的手稿中，爱因斯坦认为，达?芬奇的科研成果如果在当时就发表的话，科技可以提前30-50年。 蝴蝶 蝶，通称为“蝴蝶”，节肢动物门、昆虫纲、鳞翅目、锤角亚目动物的统称。头上有对复眼，两双单眼，复眼间细长的触角可感觉，头下方的口器课伸长吸食花蜜。胸部着生三对步行脚，两对翅膀。生长周分为卵、幼虫（毛虫）、蛹及成虫四个阶段。种类繁多，全世界大约有 14000 多种，大部分分
第七章 万有引力与天体运动 例题：设地球的密度为ρ，半径为R ，求距离地心为r 处的重力加速度。 解：取m 质点置于r 处。 分二种情形进行讨论： （1）r R ≥时，3243m R F G r πρ= 则：32 43R G g r πρ= （2）r R <时， 32443 3m r Gm F G r r πρπρ== 则：43 G g r πρ= 例题：沿地球直径贯穿打一洞，从洞口将一小球由静止释放，小球如何运动。 解：简谐振动 F kx =中的43Gm k πρ= 振幅：A=R （地球半径） 周期：T =最大速度:m V 解一：据动能定理：212 m W mV = 其中重力为线性力，可取平均值，而求出W 。 解二：利用振动的能量守恒 221122m KA mV =或20122 A m F R mv += 解三：利用匀圆在直径上的投影即为简振。物体在表面各点所受重力沿直径投影力即为小球沿直径运动中各位置所受的力。所以，该简振之参考圆即为绕地表转的卫星的运动所形成的圆。则m V 等于第一宇宙速度。 例题：如图，密度为ρ，半径为R 的均质球体将2R 的半径球部分掏空。质点m 距球心r 。求万有引力。 解：利用填补法 解略 注意：若r 十四天体的周日视运动 和太阳的周年运动 1 天体的周日视运动和不同纬度处天球的旋转 ◆天体的周日视运动 地面观测者直接观测到的天体的运动叫做天体的“视运动”。引起天体视运动的因素很多，对于太阳系内的天体而言，地球公转运动和天体自身的空间运动是形成视运动的一种重要因素；对于较近的某些太阳系外天体，地球公转运动所引起的周年视差和太阳运动带来的长期视差，以及岁差、章动、光行差、自行和大气折射等因素都能影响天体在天球上的视位置。但是这些影响不是造成天体视运动的主要因素，通常不把它们归属于天体视运动研究的范围。造成天体视运动的主要因素是地球自转。由于地球每天自转一圈，所以地球自转引起的天体视运动叫做“周日视运动”。地球是自西向东自转的，所以观察者在地球上看来，天体在一个恒星日内沿着平行于赤道的小圆，在天球上自东向西运行一圈。这个圆圈称为天体的周日平行圈。周日视运动是一切天体最显著的视运动。 ◆太阳的视运动 地面观测者直接观测到太阳在天球上的运动叫做“太阳视运动”。太阳视运动分为两种：周日视运动和周年视运动。周日视运动是地球自转引起的一种视觉效果，它造成太阳每天东升西落。太阳的周年视运动（见后《太阳的周年视运动是是古代历法的依据》一节），它导致太阳在恒星背景上相对位移。太阳在天球上周年视运动的轨迹是黄道，运动方向是由西向东，每年运行一圈，每天约移动1°。黄道被分成了十二等份，每等份约为30°，与一年十二个月相对应。太阳每月在黄道上的位置用附近的星座命名，这些星座称为“黄道十二宫”。每“宫”对应于一个月，太阳每月进入一“宫”。民间所说的某人是某某星座，就是指他(她)出生的那一个月太阳在哪一个星座。 ◆月球的视运动 地面观测者直接观测到月亮在天球上的运动叫做“月亮视运动”。月亮视运动也有两种运动组成，即除了地球自转造成的周日视运动外，还有月亮绕地球公转引起的公转运动。由于月亮每月围绕地球公转一周，地面的观测者能看到它每天在星座之间自西向东移动13.20。这种运动使它的赤道坐标（赤经、赤纬）和黄道坐标（黄经、黄纬）不断发生改变，从而造成一系列变化：一是月亮周日视运动的轨迹发生相应的变化，二是在一年内不同的日期，月亮出没的时间、方位和中天的高度出现变化：①出没的时间，每天平均推迟50分钟。②出没的方位和中天的高度，由于在一年内不同的月份，月球的周日视运动轨迹不同，在不同的季节里，月亮出没的方位、中天的高度和在天空照耀的时间也明显不同。以北半球的“满月”为例，夏季满月出没的位置与冬季太阳出没的位置相仿：从东南方升起，在西南方落下，中天的高度较低，在天空照耀的时间较短；冬季的满月则从东北方升起，在西北方落下，中天的高度较高，在天空照耀的时间较长。其他月相也有类似情况。 ◆不同纬度上的天球旋转 万有引力定律 一、复习基础知识点 一、考点内容 1．万有引力；万有引力定律；万有引力定律的应用。 2．人造地球卫星；宇宙速度。 二、知识结构 三、复习思路 建议分两条主线展开复习，一是万有引力=向心力；另一个是重力=向心力。由于向心力的表达式有多种形式，表面看来本单元公式多，实际上则只有一个，那就是。切实理解好加速度的含义至关重要。 复习时应注意做好以下几点： 1．万有引力、人造卫星属于现代科技发展的重要领域，所以近年的高考对万有引力、人造卫星的考查是热点。在学习中要多联系一些现代科技知识，扩大知识面，把这部分知识规律与实际应用联成一体去认识。 2．应用万有引力定律研究天体、人造地球卫星的运动是该部分的重点。要熟练地应用及地球表面附近等公式来求解天体及卫星问题，要熟练地运用比例法解题。 3．要知道卫星的运行速度、发射速度和环绕速度三者的区别，要知道卫星的轨道越高，其运动速度越小，但发射时所需的发射速度却越大。 4．要知道三种宇宙速度都是指发射速度，并了解火箭发射卫星的实际过程，了解一下现代科技。 四、牢固掌握基础知识 1、万有引力定律的应用 （1）、基本模型：匀速圆周运动 （2）、基本方法：一切问题来源于向心力的提供 （3）、一条线索：向心力=万有引力=所在位置处的重力 （4）、一串公式： = = 以及地球表面附近等公式。 上述式子适用于卫星围绕天体作匀速圆周运动时的情景。由以上线索和公式可以： A、估算天体质量 B、估算天体质量 C、求卫星的线速度、角速度、周期 ；；。由的表达式可发现变化，表征卫星运动的物理量均变化，即“一变均变”。（5）、关于地球同步卫星的“七定” A、定轨道平面：轨道平面与共面。 B、定周期：与相同。 C、定高度：由 = 得： D、定速率：；。 E、定角速度： F、定加速度大小： G、定纬度：由“同步”的含义可知：所有的同步卫星将固定在赤道平面上空离地面36000km 的大圆上，相对地面任一点均静止，即“一点一星”。 五、基础题： 1．假设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即，那么的大小： 1.广义文化：它是指人类在长期的历史发展中共同创造并赖以生存的物质与精神存在的总和。 2.狭义文化：又称人文文化。它是某一社会集体（民族或阶层）在长期历史发展中经传承属积而自然凝聚的共有的人文精神及其物质体现总体体系。 3.文化产品：它分广义的文化产品和狭义的文化产品两种。广义的文化产品指人类创造的一切提供给社会的可见成品L既包括物质产品，也包括精神产品 4.狭义的文化产品专指精神产品，纯粹实用的生产工具，生活器具，能源资材等，一般不称为文化产品。 4.文化内涵：它是把一些不屑于狭义文化的事物中所具有的人文特性凸现出来，称为事物的文化内涵。如筷子属于生活用品，只有实用功能。但它有产生的历史背景，与民族饮食特点的适应性（也就是其样式的民族化），各时代对其美化的方式，有关它的传说故事以及命名的由来等等，这些都属于它的人文精神属性的表现，所以，就是它的文化内涵。我们平时说的“筷子文化”，就是针对所指事物的文化内涵而言的。 5.文化现象：指的是人类文化发展过程中呈现出的某种外部状态和联系。 6.文化事象：在某一历史时期，某一国家（民族或地域）文化发展中带有典型和标志作用的事情反复出现时，这种含规律性的现象称为文化事象。 7.文化观念：一个时期某一阶层或某一行业的人群对文化问题所持的态度和看法，或在某一文化事象里所表现的意识形态，诸如价值观，审美观等等，称作文化观念。 8.文化思潮：某种文化观念及与之相关的文化事象，在某一特定时期，在一定的背景下，对社会产生广泛影响，为多数人所赞同和奉行，形成一种潮流，称作文化思潮。 9.文化政策：指一定时代，一定的社会条件下，行政机构对文化领域的问题所颁布的相关规定和对策原则。 10，民族文化；在一个多民族的国家里，不同的民族都有自己不同于其他民族的文化，文化的差异与特色是划分民族的标志之一，而民族又是文化划分的依据。但由于历史发展条件和文化本身的结构，功能等的特点，不同民族的文化在发展中都具有鲜明的民族特色和地域特色。正因为每个民族文化都是独特的，所以作为一种价值而言，它们均处于平等的地位。 11.国别文化：它是以国家为划分文化的社会依据，多民族国家的文化就是在统一的国家内民族共同体的文化。 12，上层文化：指宫廷与上层文入所创造，拥有的文化。 13.底层文化：指民间文化。即不依赖于统治阶级的广大人民及其精英人物所创造，拥有的文化。 14，传统文化：指的是以中华文化为源头，中国境内各民族共同创造的，长期历史发展所积淀的文化。 15.文化传统：每一个民族，每一个国家的文化，既因时因地而异又有一定的稳固性和延续性。贯穿于民族和国家各个历史阶段的各类文化的核心精神，即文化传统。 1.新石器时代：人类进入新石器时代，大约始于距今1万年左右，大约结束于距今4000年左右，延续时间长达五六千年之久。新石器时代最重要的特征是原始农业的出现，陶器的制造，磨光石器的广泛使用以及村落出现，氏族制度的形成等。新石器文化遍布中国黄河，长江两大流域和东南，西南及华14 天体的周日视运动和太阳的周年运动
物理竞赛讲义5
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