Cлайд 1
Видимые движения небесных тел Космос - это все, что есть, что когда-либо было и когда-нибудь будет. Карл Саган.Cлайд 2
Издавна люди наблюдали на небе такие явления как видимое вращение звездного неба, смена фаз Луны, восход и заход небесных светил, видимое движение Солнца по небу в течение дня, солнечные затмения, изменение высоты Солнца над горизонтом в течение года, лунные затмения. Было ясно, что все эти явления связаны, прежде всего, с движением небесных тел, характер которого люди пытались описать при помощи простых визуальных наблюдений, правильное понимание и объяснение которых складывалось веками.
Cлайд 3
Первые письменные упоминания о небесных телах возникли в древнем Египте и Шумере. Древние различали на небесном своде три типа тел: звёзды, планеты и "хвостатые звёзды". Отличия происходят как раз из наблюдений: Звёзды сохраняют на протяжении достаточно долгого времени неподвижность относительно других звёзд. Поэтому считалось, что звёзды "закреплены" на небесной сфере. Как нам сейчас известно, из-за вращения Земли каждая звезда "чертит" на небе "круг.
Cлайд 4
Планеты же, напротив, двигаются по небосводу, и их движение видно невооружённым глазом в течение часа–двух. Ещё в Шумере были найдены и отождествлены 5 планет: Меркурий,
Cлайд 5
Cлайд 6
Cлайд 7
Cлайд 8
Cлайд 9
Cлайд 10
Cлайд 11
"Хвостатые" звёзды кометы. Появлялись нечасто, символизировали беды.
Cлайд 12
Конфигурация – характерное взаимное расположение планеты, Солнца и Земли. Экли птика-большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Соответственно плоскость эклиптики - плоскость вращения Земли вокруг Солнца Нижние (внутренние) планеты движутся по орбите быстрее Земли, а верхние (внешние) медленнее. Введем понятия конкретных физических величин, характеризующих движение планет и позволяющих произвести некоторые расчеты:
Cлайд 13
Периге лий (др.-греч. περί «пери» - вокруг, около, возле, др.-греч. ηλιος «гелиос» - Солнце) - ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы. Антонимом перигелия является апоге лий (афе лий) - наиболее удалённая от Солнца точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют - линия апсид. Сидерический (T –звездный) – промежуток времени в течение которого планета совершает полный оборот вокруг Солнца по своей орбите относительно звезд. Синодический (S) – промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планеты
Cлайд 14
Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века. Это стало возможным благодаря многолетним наблюдениям датского астронома Тихо Браге
Cлайд 15
Cлайд 16
Cлайд 17
Cлайд 18
Наиболее просто видимое движение планет и Солнца описывается в системе отсчета, связанной с Солнцем. Такой подход получил название гелиоцентрической системы мира и был предложен польским астрономом Николаем Коперником (1473-1543).
Cлайд 19
В античные времена и вплоть до Коперника полагали, что в центре Вселенной расположена Земля и все небесные тела обращаются по сложным траекториям вокруг нее. Эта система мира называется геоцентрической системой мира.
Cлайд 20
Сложное видимое движение планет на небесной сфере обусловлено обращением планет Солнечной системы вокруг Солнца. Само слово " планета " в переводе с древнегреческого означает " блуждающая " или " бродяга ". Траектория движения небесного тела называется его орбитой. Скорости движения планет по орбитам убывают с удалением планет от Солнца. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит. Поэтому по отношению к орбите и условиям видимости с Земли планеты разделяются на внутренние (Меркурий, Венера) и внешние (Марс, Сатурн, Юпитер, Уран, Нептун, Плутон), или соответственно, по отношению к Земной орбите, на нижние и верхние.
Cлайд 21
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики. Такой сложный петлеобразный характер был впервые замечен и описан на примере видимого движения Венеры
Cлайд 22
Cлайд 23
Известен факт, что движение определенных планет можно наблюдать с Земли в строго определенное время года, это связано с их положением с течением времени на звездном небе. Конфигурации внутренних и внешних планет различны: у нижних планет это соединения и элонгации (наибольшее угловое отклонение орбиты планеты от орбиты Солнца), у верхних планет это квадратуры, соединения и противостояния. Для системы Земля – Луна – Солнце в нижнем соединении происходит новолуние, а в верхнем – полнолуние.
Cлайд 24
Для верхних (внешних) соединение - планета за Солнцем, на прямой Солнце-Земля (М 1). противостояние – планета за Землей от Солнца – лучшее время наблюдения внешних планет, она полностью освещена Солнцем (М 3). квадратура западная – планета наблюдается в западной стороне (М 4). восточная –наблюдается в восточной стороне (М 2).
Разработки уроков (конспекты уроков)
Среднее общее образование
Линия УМК Б. А. Воронцова-Вельяминова. Астрономия (10-11)
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Цель урока
Исследовать характер годичного движения Солнца по небу и явления, объясняемые этим движением.
Задачи урока
- Исследовать движение Солнца в течение года на фоне созвездий с использованием подвижной карты, познакомиться с понятием «эклиптика»; раскрыть астрономический смысл понятий «день весеннего равноденствия», «день осеннего равноденствия», «день летнего солнцестояния», «день зимнего солнцестояния»; проанализировать зависимость продолжительности дня и ночи от широты местности в течение года.
Виды деятельности
-
Строить логичные устные высказывания; выполнять логические операции – анализ, обобщение; организовывать самостоятельную познавательную деятельность; применять полученные знания для решения задач в измененных условиях; осуществлять рефлексию познавательной деятельности.
Ключевые понятия
-
День весеннего равноденствия, день осеннего равноденствия, день летнего солнцестояния, день зимнего солнцестояния, эклиптика, сумерки.
| № | Название этапа | Методический комментарий |
|---|---|---|
| 1 | 1. Мотивация к деятельности | В ходе беседы при анализе понятия «опорная звезда / созвездие» необходимо акцентировать внимание на целях ориентировки в космическом пространстве. |
| 2 | 2.1. Актуализация опыта и предшествующих знаний | На экране представлена структура практической работы. В ходе проверки акцентируется внимание на методике проведения наблюдений, признаках, указывающих на вращение небесной сферы вокруг оси мира. Сравнивается ход выполнения работы, предложенный различными учащимися, обсуждается вопрос об использовании дополнительных источников информации. |
| 3 | 2.2. Актуализация опыта и предшествующих знаний | На экране представлен текст условий задач, которые выполняются учащимися фронтально. |
| 4 | 3.1. Выявление затруднения и формулировка целей деятельности | Обсуждаются (с использованием слайд-шоу, с опорой на знания учащихся в области литературы, истории) небесные объекты, которые имели особую значимость в культурах различных народов. Учащиеся подводятся к мысли о значимости Солнца для древних славян. Формулируется тема урока. |
| 5 | 3.2. Выявление затруднения и формулировка целей деятельности | Используя изображения, учитель подводит учащихся к мысли о зависимости картин природы от времени года и времени суток. Обсуждаются цель урока, его проблемные вопросы, задачи, которые должны быть рассмотрены. |
| 6 | 4.1. Открытие нового знания учащимися | Перед учащимися ставится проблема: почему Солнце не отображается на карте звездного неба? Демонстрируется анимация и делается вывод о перемещении светила на фоне звезд. Вводится понятие «эклиптика». |
| 7 | 4.2. Открытие нового знания учащимися | Учащиеся анализируют карту звездного неба для определения созвездий, на фоне которых проходит Солнце в течение года. Иллюстрация на экране позволяет проанализировать пространственное расположение наблюдателя на Земле, Солнца и звезд в их проекции на небесную сферу. |
| 8 | 4.3. Открытие нового знания учащимися | Учащиеся в совместной беседе, анализируя рисунок, формулируют наблюдаемые характеристики расположения плоскости эклиптики и дают пояснения, анализируя особенности положения оси вращения Земли по отношению к плоскости ее орбиты. Анализируются точки весеннего и осеннего равноденствия. Вводятся понятия дней весеннего и осеннего равноденствия. Учащиеся представляют доклад «Традиции встречи весны у древних славян». |
| 9 | 4.4. Открытие нового знания учащимися | Используя изображение, учащиеся анализируют причины изменения полуденной высоты Солнца в течение года. |
| 10 | 4.5. Открытие нового знания учащимися | Демонстрируется анимация, иллюстрирующая рассмотренные характеристики. При обсуждении подчеркивается известное учащимся из курса физики положение об относительности механического движения тел. |
| 11 | 4.6. Открытие нового знания учащимися | Анализируется движение Солнца и высота кульминации на различных широтах в течение года. Учащиеся делают вывод о том, что в северных широтах Солнце в зимнее время может быть невосходящим светилом, в летнее -незаходящим. Рассматривается продолжительность дня в зимнее и летнее время. В совместной беседе с учителем обсуждается понятие рефракции и его следствие - вечерние и утренние сумерки. Учащиеся представляют доклад «Сумерки и их разновидности». |
| 12 | 5.1. Включение нового знания в систему | Учитель организует фронтальное решение задач на применение полученных знаний. |
| 13 | 5.2. Включение нового знания в систему | Учитель сопровождает процесс самостоятельного выполнения учащимися задания, представленного на экране. После выполнения задания организуется обсуждение результатов. |
| 14 | 6. Рефлексия деятельности | В ходе обсуждения ответов на рефлексивные вопросы необходимо акцентировать внимание на познавательных интересах учащихся, уникальности культур других народов. |
| 15 | 7. Домашнее задание |
А) Вопросы:
- Конфигурация планет.
- Состав Солнечной системы.
- Решение задачи №8 (стр. 35).
- Решение задачи №9 (стр. 35).
- "Red Shift 5.1" – найти планету на сегодня и дать характеристику ее видимости, координат, удаленности (можно несколько учеников, указав конкретную планету - желательно письменно, чтобы не отнимать времени на уроке).
- "Red Shift 5.1" – когда будет ближайшее противостояние, соединение планет: Марса, Юпитера?
Б) По карточкам:
| 1. Период обращения Сатурна вокруг Солнца около 30 лет. Найти промежуток времени между его противостоянием. |
||
| 1. Найти период обращение Марса вокруг Солнца, если есть противостояние повторяется через 2,1 года. |
||
| 1. Чему равен период обращение Юпитера вокруг Солнца, если его соединение повторяется через 1,1года. |
||
| 1. Период обращение Венеры вокруг Солнца составляет 224,7 дней, Найти промежуток времени между её соединениями. |
В) Остальные:
- Синодический период некоторой малой планеты 730,5 дней. Найдите звездный период ее обращения вокруг Солнца.
- Через какие промежутки времени встречаются на циферблате минутная и часовая стрелки?
- Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах планеты: Венера – в нижнем соединении, Марс – в противостоянии, Сатурн – западная квадратура, Меркурий –восточная элонгация.
- Оцените примерно сколько времени может наблюдаться и когда (утром или вечером) Венера, если она удалена к востоку от Солнца на 45 о.
- Новый материал
- Первичное представление окружающего мира:
Первые высеченные в камне звездные карты были созданы 32-35 тысяч лет назад. Знание созвездий и положений некоторых звезд обеспечивало первобытным людям ориентацию на местности и приблизительное определение времени ночью. Более чем за 2000 лет до НЭ люди заметили, что некоторые звезды перемещаются по небу – их позже греки назвали “блуждающими” – планетами. Это послужило основой для создание первых наивных представлений об окружающем нас мире (“Астрономия и мировоззрение” или кадры другого диафильма).
Фалес Милетский (624-547 гг. до н.э.) самостоятельно разработал теорию солнечных и лунных затмений, открыл сарос. Об истинной (сферической) форме Земли древнегреческие астрономы догадались на основе наблюдений формы земной тени во время лунных затмений.
Анаксимандр (610-547 гг. до н.э.) учил о бесчисленном множестве непрерывно рождающихся и гибнущих миров в замкнутой шарообразной Вселенной, центром которой является Земля; ему приписывалось изобретение небесной сферы, некоторых других астрономических инструментов и первых географических карт.
Пифагор (570-500 гг. до н.э.) первым назвал Вселенную Космосом, подчеркивая ее упорядоченность, соразмерность, гармоничность, пропорциональность, красоту. Земля имеет форму шара, потому что шар наиболее соразмерен из всех тел. Cчитал что Земля находится во Вселенной без всякой опоры, звездная сфера совершает полный оборот в течение дня и ночи и впервые высказал предположение, что вечерняя и утренняя звезда есть одно и то же тело (Венера). Считал что звезды находятся ближе планет.
Предлагает пироцентрическую схему строения мира = В центре священный огонь, а вокруг прозрачные сферы, входящие друг в друга на которых закреплена Земля, Луна и Солнце со звездами, затем планеты. Сферы, вращаясь с востока на запад и подчиняясь определенным математическим соотношениям. Расстояния до небесных светил не могут быть произвольными, они должны соответствовать гармоническому аккорду. Эта "музыка небесных сфер" может быть выражена математически. Чем дальше сфера от Земли, тем больше скорость и выше издаваемый тон.
Анаксагор (500-428 гг. г. до н.э.) предполагал, что Солнце - кусок раскаленного железа; Луна - холодное, отражающее свет тело; отрицал существование небесных сфер; самостоятельно дал объяснение солнечным и лунным затмениям.
Демокрит (460-370 гг. до н.э.) считал материю состоящей из мельчайших неделимых частиц - атомов и пустого пространства, в котором они движутся; Вселенную - вечной и бесконечной в пространстве; Млечный Путь состоящим из множества неразличимых глазом далеких звезд; звезды - далекими солнцами; Луну - похожей на Землю, с горами, морями, долинами... "Согласно Демокриту, миров бесконечно много и они различных размеров. В одних нет ни Луны, ни Солнца, в других они есть, но имеют значительно большие размеры. Лун и солнц может быть больше, чем в нашем мире. Расстояния между мирами различны, одни больше, другие меньше. В одно и то же время одни миры возникают, а другие умирают, одни уже растут, а другие достигли расцвета и находятся на краю гибели. Когда миры сталкиваются между собой, они разрушаются. На некоторых совсем нет влаги, а также животных и растений. Наш мир находится в самом расцвете" (Ипполит "Опровержение всякой ереси", 220 г. н.э.)
Евдокс (408-355 гг. до н.э.) - один из крупнейших математиков и географов древности; разработал теорию движения планет и первую из геоцентрических систем мира. Он подбирал комбинацию из нескольких вложенных одна в другую сфер, причём полюса каждой из них были последовательно закреплены на предыдущей. 27 сфер, из них одна для неподвижных звёзд, вращаются равномерно вокруг различных осей и расположены одна внутри другой, к которым прикреплены неподвижные небесные тела.
Архимед (283-312 гг. до н.э.) впервые попытался определить размеры Вселенной. Считая Вселенную шаром, ограниченным сферой неподвижных звезд, а диаметр Солнца в 1000 раз меньшим, он вычислил, что Вселенная может вмещать 10 63 песчинок.
Гиппарх (190-125 гг. до н.э.) "более, чем кто-либо доказал родство человека со звездами...он определил места и яркость многих звезд, чтобы можно было разобрать, не исчезают ли они, не появляются ли вновь, не движутся ли они, меняются ли они в яркости" (Плиний Старший). Гиппарх был создателем сферической геометрии; ввел сетку координат из меридианов и параллелей, позволявших определять географические координаты местности; составил звездный каталог, включавший 850 звезд, распределенные по 48 созвездиям; разделил звезды по блеску на 6 категорий - звездных величин; открыл прецессию; изучал движение Луны и планет; повторно измерил расстояние до Луны и Солнца и разработал одну из геоцентрических систем мира. - Геоцентрическая система строения мира (от Аристотеля до Птолемея).
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2
слайд
Описание слайда:
Издавна люди наблюдали на небе такие явления как видимое вращение звездного неба, смена фаз Луны, восход и заход небесных светил, видимое движение Солнца по небу в течение дня, солнечные затмения, изменение высоты Солнца над горизонтом в течение года, лунные затмения. Было ясно, что все эти явления связаны, прежде всего, с движением небесных тел, характер которого люди пытались описать при помощи простых визуальных наблюдений, правильное понимание и объяснение которых складывалось веками.
3
слайд
Описание слайда:
Первые письменные упоминания о небесных телах возникли в древнем Египте и Шумере. Древние различали на небесном своде три типа тел: звёзды, планеты и "хвостатые звёзды". Отличия происходят как раз из наблюдений: Звёзды сохраняют на протяжении достаточно долгого времени неподвижность относительно других звёзд. Поэтому считалось, что звёзды "закреплены" на небесной сфере. Как нам сейчас известно, из-за вращения Земли каждая звезда "чертит" на небе "круг“.
4
слайд
Описание слайда:
Планеты же, напротив, двигаются по небосводу, и их движение видно невооружённым глазом в течение часа–двух. Ещё в Шумере были найдены и отождествлены 5 планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. К ним были добавлены Солнце и Луна. Итого: 7 планет. "Хвостатые" звёзды - кометы. Появлялись нечасто, символизировали беды.
5
слайд
Описание слайда:
После признания революционной гелиоцентрической системы мира Коперника, после того как Кеплер сформулировал три закона движения небесных тел и разрушил многовековые наивные представления о простом круговом движении планет вокруг Земли, доказал расчетами и наблюдениями, что орбиты движения небесных тел могут быть только эллиптическими, стало наконец ясно, что видимое движение планет складывается из: перемещения наблюдателя по поверхности Земли вращения Земли вокруг Солнца собственных движений небесных тел
6
слайд
Описание слайда:
Сложное видимое движение планет на небесной сфере обусловлено обращением планет Солнечной системы вокруг Солнца. Само слово "планета" в переводе с древнегреческого означает "блуждающая" или "бродяга". Траектория движения небесного тела называется его орбитой. Скорости движения планет по орбитам убывают с удалением планет от Солнца. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит. Поэтому по отношению к орбите и условиям видимости с Земли планеты разделяются на внутренние (Меркурий, Венера) и внешние (Марс, Сатурн, Юпитер, Уран, Нептун, Плутон), или соответственно, по отношению к Земной орбите, на нижние и верхние.
7
слайд
Описание слайда:
Внешние планеты всегда повернуты к Земле стороной, освещаемой Солнцем. Внутренние планеты меняют свои фазы подобно Луне. Наибольшее угловое удаление планеты от Солнца называется элонгацией. Наибольшая элонгация у Меркурия - 28°, у Венеры - 48°. При восточной элонгации внутренняя планета видна на западе, в лучах вечерней зари, вскоре после захода Солнца. Вечерняя (восточная) элонгация Меркурия При западной элонгации внутренняя планета видна на востоке, в лучах утренней зари, незадолго до восхода Солнца. Внешние же планеты могут находиться на любом угловом расстоянии от Солнца.
8
слайд
Описание слайда:
Фазовым углом планеты называют угол между лучом света, падающим от Солнца на планету, и лучом, отразившимся от нее в сторону наблюдателя. Фазовые углы Меркурия и Венеры изменяются в пределах от 0° до 180°, поэтому Меркурий и Венера сменяют фазы так же, как и Луна. Около нижнего соединения обе планеты имеют наибольшие угловые размеры, но выглядят, как узкие серпы. При фазовом угле ψ = 90°, освещается половина диска планет, фаза φ = 0,5. В верхнем соединении нижние планеты освещены полностью, но плохо видны с Земли, так как находятся за Солнцем.
9
слайд
Описание слайда:
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики. Такой сложный петлеобразный характер был впервые замечен и описан на примере видимого движения Венеры
10
слайд
Описание слайда:
Известен факт, что движение определенных планет можно наблюдать с Земли в строго определенное время года, это связано с их положением с течением времени на звездном небе. Характерные взаимные расположения планет относительно Солнца и Земли называются конфигурациями планет. Конфигурации внутренних и внешних планет различны: у нижних планет это соединения и элонгации (наибольшее угловое отклонение орбиты планеты от орбиты Солнца), у верхних планет это квадратуры, соединения и противостояния.
11
слайд
Описание слайда:
Конфигурации при которых внутренняя планета, Земля и Солнце выстраиваются по одной линии, называются соединениями.
12
слайд
Описание слайда:
Если T – Земля, P1 – внутренняя планета, S – Солнце, небесное соединение называется нижним соединением. В «идеальном» нижнем соединении происходит прохождение Меркурия или Венеры по диску Солнца. Если T – Земля, S – Солнце, P1 – Меркурии или Венера, явление называется верхним соединением. В «идеальном» случае происходит покрытие Солнцем планеты, которое, конечно, не может наблюдаться из-за несравнимой разницы в блеске светил. Для системы Земля – Луна – Солнце в нижнем соединении происходит новолуние, а в верхнем – полнолуние.
13
слайд
Описание слайда:
В своём движении по небесной сфере Меркурий и Венера никогда не уходят далеко от Солнца (Меркурий - не дальше 18° - 28°; Венера - не дальше 45° - 48°) и могут находиться либо к востоку, либо к западу от него. Момент наибольшего углового удаления планеты к востоку от Солнца называется восточной или вечерней элонгацией; к западу - западной или утренней элонгацией.
14
слайд
Описание слайда:
Конфигурация, в которой Земля, Солнце и планета (Луна) образуют в пространстве треугольник, называется квадратурой: восточной при расположении планеты на 90° к востоку от солнца и западной при расположении планеты в 90° к западу от Солнца.
15
слайд
Описание слайда:
Введем понятия конкретных физических величин, характеризующих движение планет и позволяющих произвести некоторые расчеты: Сидерическим (звездным) периодом обращения планеты называется промежуток времени Т, за который планета совершает один полный оборот вокруг Солнца по отношению к звездам. Синодическим периодом обращения планеты называется промежуток времени S между двумя последовательными одноименными конфигурациями.
