МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ТЕМУ: «ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СОЛНЦА И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ»

МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ТЕМУ:  «ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СОЛНЦА И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ» 1. Звездный год.  Одновременно   с   осевым   вращением   Земля   движется   по   орбите   вокруг Солнца. Орбита имеет форму эллипса (см. рис. 12). Рис. 12. Орбита Земли, фокусы эллипса При этом Солнце находится в одном из фокусов эллипса, и расстояние между   Землей   и   Солнцем   меняется   в   течение   года.   Расстояние   между фокусами орбиты невелико, и орбита мало отличается от круга. Земная ось при   движении   вокруг   Солнца   наклонена   к   плоскости   орбиты   под   углом   в 66°33',   постоянно   обращена   в   сторону   Полярной   звезды   и   в   годичном движении всегда параллельна сама себе. При средней скорости 29,8 км/с Земля проходит всю орбиту в 940 млн км за   365   суток   5   часов   48 минут   46   секунд.   (Иногда   можно   встретить обозначение   этого   времени   десятичной   дробью:   365,2422   суток).  Время полного оборота Земли вокруг Солнца называют звездным годом. За   годовым   перемещением   Солнца   можно   наблюдать   по   непрерывному изменению его  положения на небе: изменяются его полуденная высота  (на разных   широтах   она   неодинакова),   место   его   восхода   и   захода   на   линии горизонта. Если полуденное Солнце до дня равноденствия было в зените на параллелях   одного   полушария,   то   после   этого   дня   переходит   в   другое полушарие. 2. Смена времен года, сезонные изменения в природе.  Год   –  не   только   единица   измерения   времени,   но   и   продолжительность ритма сезонной смены многих природных явлений. Важнейшим   следствием   вращения   Земли   вокруг   Солнца   и   неизменного наклона   ее   оси   является  смена  времен   года.  Сочетание   его   с   другим следствием   –  сменой   дня   и   ночи  при   осевом   вращении   Земли   – обусловливает неравенство дня и ночи на разных широтах и изменение их продолжительности по временам года. В течение года по сезонам изменяются освещение и нагревание Северного и Южного полушарий Земли. В   соответствии   с   перемещением   Земли   и   ее   положением   относительно Солнца, а также с  сезонными изменениями в природе  год разделен на 4 времени года: весна, лето, осень, зима. Времена года в Северном полушарии противоположны временам года в Южном полушарии. Задания:  1. Вспомните и расскажите о положениях Земли по отношению к Солнцу в дни летнего и зимнего солнцестояний,  а также  осеннего  и весеннего равноденствий; в чем между ними главные различия? Почему полярные круги  – Северный и Южный  –  проведены на широте 66,5°, а тропики – на широте 23,5°? 2. По рис. 13 определите, какое положение Земли   соответствует   зиме   в   Северном полушарии, какое – лету, весне и осени. Рис. 13. Годовое движение  Земли вокруг Солнца.  На чертеже Земля 3. По рис. 13 проследите, как изменяется положение границы между освещенной   и   неосвещенной   частями   Земли   за   время   ее   годового движения,  в каких частях Солнце не показывается, в каких – не заходит, в каких   –   регулярно   происходит   смена   дня   и   ночи.   Назовите   особые параллели и их широту. 4. По рис. 14 составьте полное описание освещения Земли Солнцем в день летнего (в Северном полушарии) солнцестояния, объясните причины такого распределения солнечного освещения. 5. По рис. 14 составьте описание распределения солнечной радиации в сравнительном плане с предыдущим описанием. На основе этого анализа сделайте чертеж пояса солнечного освещения Земли, обозначьте широту тропиков, полярных кругов. Сделайте   описание   поясов освещенности по плану: а) географическое описание; б)   изменение   угла   падения   солнечных лучей в течение года; в) изменение продолжительности дня и ночи в течение года; г)   сделайте   подпись   под   этим чертежом. Рис. 14. Поле солнечного освещения Земли Вычислите   продолжительность   дня   на   обозначенных   параллелях Северного полушария. Объясните различие в продолжительности дня в Северном и Южном полушариях. 6. Приведите примеры: какие тайны Земли были раскрыты благодаря изучению Вселенной, ее небесных тел. 7. Дайте описание того, что произошло бы с Землей, если бы она не вращалась вокруг оси. 8. На вопрос: «Почему у нас бывает то лето, то зима?» – младшие школьники   часто   отвечают   так:   «Потому   что   Земля   то   ближе подходит   к Солнцу,  то  удаляется  от  него».  Как  бы  вы  объяснили  им, почему происходит смена времен года? 9.   Известный   ученый­палеонтолог   и   автор   научно­фантастических романов И. Ефремов в своем романе «Час быка» описал планету Тормас (земной группы), у которой экватор перпендикулярен плоскости орбиты, а ось   вращения   совпадает   с   плоскостью   орбиты.   Предположите,   как освещена эта планета Солнцем в течение суток и года.  10. Эратосфен  –  древнегреческий ученый (276– 194 г. до н. э.)  – сделал первое измерение дуги меридиана   Земли.   Он   наблюдал   за   высотой полуденного   Солнца   в   двух   пунктах   Египта, расположенных   на   одном   и   том   же меридиане: в городах Сиена и примерно в 800 км от него  –  в Александрии. В Сиене в день летнего   солнцестояния   в   полдень   Солнце освещает   дно   самого   глубокого   колодца,   то есть   стоит   в   зените   и   совпадает   с направлением солнечных лучей и оси колодца. В это же время вертикально поставленный столб в Александрии  отбрасывает тень. Эратосфен определил, что в полдень луч Солнца и  вертикаль образуют угол в 7,2° (рис. 15). Повторите расчеты Эратосфена  по определению длины меридиана, используя свои знания по геометрии. Рис. 15. Измерение длины меридиана Эратосфеном