word文档地球概论习题

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地球概论第一章课后习题P61.什么是经线和纬线?什么是纬度和经度?它们有何区别和联系?为什么纬线是整圆而经线是半圆?纬线:一切垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆经线:一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆,被南北极平分为半圆,半圆就是经线。纬度:本地法线同赤道面的交角,即一个地点相对于赤道面的方向和角距离经度:本地子午面同本初子午面的夹角,一个地点所在的子午面相对于本初子午面的方向和角距离。区别:经线是半圆,具有同样的大小,纬线是整圆,大小因纬度不同而不同;经度是一种面面角,纬度是线面角联系:经线和纬线处处相交且垂直;纬度和经度相结合构成地理坐标。原因:因为各自平面同地轴的关系不一样,纬线垂直于地轴,未被割断,保持完整;经线通过地轴,被南北极所割断。2.为什么南北方向是有限方向而东西方向是无限方向?怎样理解地面上两点间的东西方向既是理论上的“亦东亦西”又是实际上的“非东即西”?因为经线指示南北方向,所有经线都交汇于南北两极,那里既是南北方向的起点也是终点,北极是向南的起点,四面八方都朝南,没有别的方向,南极相反,所以南北方向是有限方向;纬线指示东西方向,所有纬线都是整圆,没有起点和终点,所以东西方向是无限方向。理论上:一地如果位于另一地的东边,它也必定位于该地的西方,因为两地互为东西,西行可以东达;实际上:人们总是采取二者之间的最短距离即圆的劣弧来定东西,所以任何地点不是位于另一点的东方就是位于另一点的西方,两者不能兼而有之。(P21-22)1.何谓天球周日运动和太阳周年运动?为什么会有夜半中星的变化?答:天球周日运动:人们所感觉到的,地球外的天空,包括全部日月星辰等以相反的方向(向西)和相同的周期(1日)运动。这种视运动是地球自转的反映。太阳周年运动:地球公转一周回到相同位置时(一年),太阳则以相同的方向和周期,在众星间巡天一周,其视行路线被叫做黄道。夜半中星的变化是因为有太阳的周年运动,即太阳在恒星间不断移动,反映了太阳在天球上从一个星座到另一个星座的巡天运动。夜半中星随季节的变化,是地球公转的反映。2.举出下列天球大圈的两极:地平圈天顶天底子午圈东点西点天赤道天北极天南极卯酉圈南点北点黄道黄北极黄南极六时圈上点下点3.举出下列天球大圆的交点:子午圈与地平圈南点北点子午圈与天赤道上点下点子午圈与卯酉圈天顶天底子午圈与六时圈天北极天南极天赤道与地平圈东点西点天赤道与黄道春分点秋分点4.为什么时角向西度量,而赤经则要向东度量?答:第一赤道坐标系的经度称时角(t),是天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。时角是以上点Q为起点,(P15图1-18)沿天赤道向西度量。为的是使天体的时角“与时俱增”,用以度量时间;赤经圈称为时圈,并采用时间单位表示。(每15°为1时)。赤经是天体所在时圈相对于春分圈的方向和角距离。赤经是以春分点为起点,沿天赤道向东度量。随着天体向西运动,天体的中天时刻,要按其赤经的次序而定;且中天恒星的赤经,即为当时的恒星时。(P17)5.天球上的哪一点的赤纬(δ)和赤经(α)等于零?又,该点的黄纬(β)和黄经(λ)是多少?答:春分点。该点的黄纬黄经也等于零。6.北天极的黄纬是多少?北黄极的赤纬和赤经是多少?(查天球仪)答:P(66°34′,90°),K(66°34′,18h)7、某恒星的方位和高度都是45°,问:须在天空的哪一部分去寻找?方位是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。度量方式:以南点为起点,沿地平圈向西度量,自0°—360°。高度是天体相对于地平圈的方向和角距离。度量方式:自地平圈起,沿天体所在的地平经圈向上(下)度量,自0°—±90°。根据以上度量方式可判断出我们须在天空的西南方半空寻找。8、在何地(指纬度)观测,天体的赤纬与高度相等,时角与方位相等(即地平坐标系与第一赤道坐标系合二为一)?方位是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。度量方式:以南点为起点,沿地平圈向西度量,自0°—360°。高度是天体相对于地平圈的方向和角距离。度量方式:自地平圈起,沿天体所在的地平经圈向上(下)度量,自0°—±90°。赤纬:第一赤道坐标系的纬度称为赤纬。度量方式:自天赤道起沿天体所在的赤经圈向南北两个方向度量,自0°—±90°时角:第一赤道坐标系的经度叫时角。度量:以上点为起点,沿天赤道向西度量。(将P14图1-17与P16图1-19合二为一,即可看出)(天赤道与地平圈重合,天北极位于天顶)答:南北两个极点。9、已知恒星时S=6h38m,当恒星再过2时10分上中天,试求该恒星的赤经。S为恒星时、t为时角、a为赤经。S=t+aa=S-t由题得:S=6时38分+2时10分=8时48分又因恒星在8时48分上中天,当恒星中天时t=0,所以S=a所以a=8h4810.已知某恒星的赤经α=20h38m,当恒星时(S)为23时17分时,该恒星的时角是多少?任何时候,天体的时角(t)与其赤经(α)之和,总是等于春分点时角,即为当时的恒星时:t*+α*=tr=S故该恒星的时角:t=S-α=23h17m-20h38m=2h39m11.对35°N而言,当春分点刚升起地平的时刻,黄道与地平圈成多大交角?当春分点刚沉入地平的时刻呢?(先调整天球仪的纬度,然后把春分点移至东[西]方地平,就是使天赤道、黄道和地平圈同时相交于东[西]点,便可直接读数)。当春分点刚升起地平的时刻:90°-35°-23°26′=31°34′当春分点刚沉入地平的时刻:90°-35°+23°26′=78°26′12.试推算二分二至时太阳的黄道坐标和赤道坐标。节气坐标太阳黄纬太阳黄经太阳赤纬太阳赤经春分0°0°0°0h夏至0°90°23°26′6h秋分0°180°0°12h冬至0°270°—23°26′18h13.已知纬度=31°.5N,恒星时S=9h45m,试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标。填下表:点坐标高度(h)方位(A)赤纬(δ)时角(t)赤经(a天顶Z90°任意31.5°0h9h5m天底Z′90°任意31.5°12h21h45m天北极P31.5°180°90°任意任意天南极P′-31.5°0°-90°任意任意东点E0°270°0°18h5h45m西点W0°90°0°6h3h5m南点S0°0°-58.5°0h9h5m北点N0°80°58.5°12h21h45m上点Q58.5°0°0°0h9h45m下点Q′-58.5°180°0°12h12h第二章地球的宇宙环境第三节恒星与星系P363.1.什么是恒星?恒星为什么会发光?光谱能传递天体的什么信息?答:恒星--恒星由炽热气体组成的,能自己发光的球状或类球状天体。恒星都是气体星球。发光:质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放;光谱信息:表面温度、物理性质、化学成分、运动方向,确定恒星光度,比较视亮度,推知恒星距离等。3.2什么是恒星的亮度和光度?什么是视星等和绝对星等?两种星等如何换算?为什么绝大多数恒星的绝对星等高于他们的视星等?答:亮度与光度--恒星的明暗程度,恒星本身的发光强度。视星等与绝对星等—视星等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。绝对星等是指是指把天体放在指定的距离时天体所呈现出的视星等。简单来说视星等是亮度等级(m)绝对星等即光度等级(M)。如何换算:M=m+5-5lgd(d指该恒星的距离)原因:因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外,故有M>m。3.3比5等星亮100倍的恒星其星等为几等?答:0等星。3.4织女星(天琴座α)的视星等为0,1,若其距离增加为10倍,这时,它的星等将是几等?肉眼还能看到它吗?答:5.1等,天空全黑时可见3.5什么是赫罗图?它在恒星理论上有何重要意义?答:赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图它表明恒星温度越高,其光度就越大;并可求主序星的位置,反映恒星的演化历程。3.6比较银河与银河系?什么是河外星系和总星系?银河是银河系的一部分它是银河系主体部分的投影事实上银河这个名字是我们国家的专利,我国古代的人们看它像条河,就把它称作银河后来望远镜出现以后人们才发现银河属于一个很大的恒星系统,而这个巨大的系统因为银河的原因,被称为银河系河外星系:河外星系是指在银河系以外,由大量恒星组成,但因为距离遥远,在外表上都表现为模糊的光点,因而又被称为"河外星云"。总星系:通常把我们观测所及的宇宙部分称为总星系第四节太阳和太阳系P554.1太阳的距离、大小和质量是怎样测定的?答:太阳距离、大小和质量测量方法:(P37第18-34行-P38)太阳半径R等于太阳平均视半径(16′)乘日地距离。利用太阳半径可求太阳大小;利用万有引力可求太阳质量:M=RV2/G(R=1.496×1011m,V=2.978×104m/s,G=6.67×10-11m2/kg)4.2何谓太阳大气?什么是“太阳风”?何谓太阳活动?太阳活动对地球产生什么影响?答:太阳大气:太阳可直接观察到外部等离子体层次;太阳风:日冕高速膨胀,行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。太阳活动:太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动;对地球影响:黑子/气候,耀斑/无线电通讯,磁暴/极光等。4.3哥白尼日心体系的基本思想与重要意义是什么?什么是开普勒定律?牛顿如何发展开普勒的行星运动定律?它对天文学的发展有何贡献?哥白尼“日心”体系:把周日运动归之于地球绕轴自转,而把周年运动归之于地球绕太阳公转;行星的复杂的环状视运动,则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。日心说是整个近代天文学的基石。开普勒定理(即行星运动三定理):轨道定理、面积定理、周期定理。牛顿对开普勒定理的发展:他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线,速度是决定轨道形状的必要条件;他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变;他修正了第三定理公式。贡献:牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。4.4设某行星距太阳为25天文单位,那么,它绕太阳公转的周期应有多长?设某小行星绕太阳公转的周期为8年,问:它与太阳的平均距离是多少日公转周期:125a;与太阳的平均距离:4AU4.5行星如何分类?比较地内行星与地外行星、内行星与外行星的差别;比较类地行星与类木行星,他们的物理性质与化学组成有何差异?内行星,地球轨道以外的行星称为地外行星。两者在对太阳的会合运动中表现出“内外有别。另外九大行星还可以小行星带为界分成两组:水星、金星、地球和火星为内行星,意即带内行星。木星、土星、天王星、海王星和冥王星为外行星,意即带外行星。根据质量、大小和化学组成的不同,行星又可分成另外的两大类,一类以地球为典型代表,另一类以木星为典型代表,称为类木行星(包括木星、土星、天王星和海王星。)——318倍和95倍,而类地行星中的其它成员的质量均小于地球。由于质量小,水星没有大气酷似月球世界。火星只有极微弱的大气,是一个极其荒凉的世界。水星和火星表面都有环形山分布。——1,那么类地行星,除火星外的密度均超过5而类木行星中密度最大的海王星也不足1.7其中土星的密度仅0.7如果把它放入水中它将浮出水面。——从化学组成看类地行星主要由重物质组成,中心有铁核,含金属元素比例高,有固体表面。类木行星则以轻物质为主,主要是氢、氦、氖等,因而没有固体表面。——过去人们一直以为土星是太阳系唯一有光环的行星。空间探测证实木星、天王星和海王星都有光环。这样看来,光环是类木行星的共同特征。类地行星都没有光环。——4.6彗星的本质特征是什么?什么是流星体和流星?如果地球没有大气,地面上仍能看到彗星吗?仍能看到流行吗?彗星--在偏心率很大的轨道上绕太阳运动的冰冻物质;流星体--太阳系中围绕太阳运动的微小颗粒;流星--流星体进入地球大气,摩擦发光在天空中划出一道闪量的余迹。没有大气可以看到彗星,但不能看到流星。4.7康德“星云说”的基本论点和它的重要意义是什么?康德“星云说”基本论点:太阳系由弥漫星云物质演化而来,形成太阳系的动力是自引力(星云各部分之间相互吸引的力)。意义:在僵化的的自然观上打开第一个缺口,关于第一次推动的问题被取消了,地球和整个

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日期:2020-11-20
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