Урок астрономии по теме "Система горизонтальных координат"

Урок  астрономии  « Система горизонтальных  координат. Высота и азимут светила»

                                                                                                                 11класс

                                                            Учитель Смирнова С.Г.

                                                            г. Саранск, МОУ «Луховский лицей»

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Цель урока: Сформировать понятия небесной сферы, высоты, азимута светила. Привить умения применять полученные знания при решении качественных задач

Задачи урока:

Образовательные: повторить понятия из курса географии :ось вращения Земли, северный ,южный полюса Земли, земной экватор

Развивающие: провести аналогию между элементами земного глобуса и небесной сферы, развивать внимание и речь, совершенствовать навыки самостоятельной работы. Привить умение применять горизонтальные координаты светил при решении качественных задач

Воспитательные  формировать целостное представление обучающихся о мире (природе, обществе и самом себе), о роли и месте астрономии в системе наук.

Оборудование:  модель небесной сферы, подвижные карты звездного неба ( раздаточный материал), компьютер учителя, мультимедийный проектор, диск «Астрономия»

Ход урока

1. Орг.момент

2. Организация внимания учащихся

Тема нашего урока: «Система горизонтальных  координат. Высота и азимут светила»

Сегодня мы повторим,  как определяются географические координаты и узнаем как определяют положение светила на небесной сфере

3. Актуализация опорных знаний

Что называют земной осью? Полюсами Земли? Земным экватором?

Какие географические координаты различают? Вспомнить их определения.

Как определяют географические координаты пункта на Земле?

Изучение нового материала

Положение светила на небесной сфере тоже можно определить. Сегодня мы узнаем,  как это сделать. Будем пользоваться моделью небесной сферы

Небесная сфера- воображаемая сфера сколь угодно большого радиуса, в центре которой находится глаз наблюдателя

Демонстрация. Модель небесной сферы, земной глобус

Основной плоскостью является плоскость истинного горизонта, а началом отсчета - точка юга S. Координатами являются высота и азимут

Отвесная линия-линия, направление которой определяется с помощью отвеса

Плоскость истинного горизонта- плоскость, проходящая через центр небесной сферы перпендикулярно отвесной линии

Зенит Z, надир Z-точки,  полученные пересечением отвесной линии с небесной сферой

Вертикал- большой полукруг небесной сферы, проходящий через три точки: зенит, надир и то место, где находится светило.

Полуденная линия-прямая, вдоль которой предметы отбрасывают тень в полдень

Точка севера N, точка юга S-точки, полученные пересечением полуденной линии с небесной сферой

Альмукантарат- всякий круг, проведенный на небесной сфере параллельно горизонту.

Высота светила над горизонтом, h, - это угловое расстояние от истинного горизонта, измеряемое по вертикалу светила (аналог широты). Высота светила может изменяться в пределах от -90^o до 90^o. Отрицательная высота означает, что светило находится под горизонтом. Пример: высота зенита равна 90^o.

Вместо высоты светила в качестве первой горизонтальной координаты часто употребляют зенитное расстояние z - угловое расстояние светила от зенита, измеряемое по вертикалу светила. Существует простая связь между зенитным расстоянием и высотой светила 

Зенитное расстояние может изменяться в пределах от 0^o до 180^o, причем светила с зенитным расстоянием больше 90^o лежат ниже горизонта и являются ненаблюдаемыми.

Второй горизонтальной координатой является азимут А - это угловое расстояние от точки юга S до пересечения вертикала светила с горизонтом, отсчитываемое вдоль горизонта по часовой стрелке. Азимут может принимать значения от 0^o до 360^o и носит еще название астрономического азимута, в отличие от геодезического азимута, отсчитываемого от точки севера N по часовой стрелке.

Координаты звезд в горизонтальной системе  координат изменяются из-за суточного вращения Земли, так как в них начало отсчета привязано к вращающейся Земле (точка юга S и точка Q лежат на небесном меридиане). Значит, для того, чтобы координаты звезд не изменялись из-за суточного вращения, необходимо выбрать точку отсчета, неподвижную относительно звезд и участвующую в суточном вращении. В качестве такой точки отсчета была выбрана точка весеннего равноденствия, и система координат, в которой звезды не изменяют свои координаты из-за суточного вращения, называется экваториальной системой координат, которую мы рассмотрим на следующем уроке.

Закрепление . Решение качественных задач

1.     На какой широте Земли можно увидеть:

а) все звезды небесной полусферы в любой момент ночи;

б) звезды только одной полусферы (северной или южной);

в) все звезды небесной сферы?

Ответ:

а) На любой широте в любой момент видно половину небесной сферы;

б) на полюсах Земли видна, соответственно, северная и южная полусфера;

в) на экваторе Земли за срок меньший года можно увидеть все звезды небесной сферы.

2.     На каких широтах суточная параллель звезды совпадает с ее альмукантаратом?

Ответ: На широтах =-90^o, =+90^o.

3.     Где на земном шаре все звезды восходят и заходят перпендикулярно линии горизонта?

Ответ: На экваторе.

4.     Где на земном шаре все звезды в течение года движутся параллельно математическому горизонту?

Ответ: На полюсах Земли.

5.     Когда при суточном движении звезды на всех широтах движутся параллельно горизонту?

Ответ: В верхней и нижней кульминациях.

6.     Где на Земле азимут одних звезд никогда не равен нулю, а азимут других звезд никогда не равен 180^o?

Ответ: На земном экваторе для звезд с >0 А=0, а для звезд с <0 А=180^o.

7.     Могут ли быть одинаковыми азимуты звезды в верхней и нижней кульминациях? Чему в этом случае он равен?

Ответ: В северном полушарии для всех звезд со склонением > азимуты в верхней и нижней кульминациях одинаковы и равны 180^o.

8.     Б каких двух случаях высота звезды над горизонтом в течение суток не меняется?

Ответ: Наблюдатель находится в одном из полюсов Земли или звезда находится в одном из полюсов мира.

9.     В какой части неба азимуты светил меняются быстрее всего и в какой -медленнее всего?

Ответ: Быстрее всего в меридиане, медленнее всего в первом вертикале.

На дом. Конспект урока, п. 2 учебника «Астрономия»  (Воронцов-Вельяминов)

Скачано с www.znanio.ru