урок по астрономии

Урок 4. Видимое движение звезд

на различных географических широтах

Цели урока

Личностные: самостоятельно управлять собственной познавательной деятельностью.

Метапредметные: характеризовать особенности суточного движения звезд на различных географических широтах Земли, аналитически доказывать возможность визуального наблюдения светила на определенной географической широте Земли.

Предметные: формулировать определения терминов и понятий «высота звезды», «кульминация», объяснять наблюдаемые невооруженным глазом движения звезд и Солнца на различных географических широтах.

Основной материал

Исследование высоты полюса мира на различных географических широтах. Введение понятий «восходящее светило», «невосходящее светило», «незаходящее светило», «верхняя кульминация», «нижняя кульминация». Вывод зависимости между высотой светила, его склонением и географической широтой местности.

Методические акценты урока. В качестве интеллектуальной разминки в начале урока  выполним задания.

Недостаточно глубокое понимание научного смысла понятия «созвездие» приводит к тому, что нередко в средствах массовой информации и художественной литературе встречаются фразы, яв- ляющиеся ошибочными. Поясним, почему фраза «Космический корабль полетел в созвездие Пегас» бессмысленна. Переформулируем данную фразу грамотно с научной точки зрения.

Комментарии для учителя к решению задания 1: приведенная фраза бессмысленна, потому что созвездие — не ограниченная область космического пространства, а  некоторый  диапазон  направлений  с точки зрения земного наблюдателя, конус, простирающийся от Земли до бесконечности; звезды, образующие узор созвездия, расположены от нас на разных расстояниях, и лишь в проекции эта картина представляется нам как нечто цельное; более грамотно с научной точки зрения данная фраза может быть построена следующим образом: «Космический корабль полетел в направлении созвездия Пегас».

Если рассматривать наиболее яркие звезды, то их на небосводе всего 88. Если учесть, что в некоторых созвездиях их оказывается несколько (в Большой Медведице — 6, в Орионе — 7), то большинству созвездий вообще не досталось легкозаметных све- тил. На звездных картах можно найти месторасположение как самых ярких, так и звезд, наблюдение

которых невооруженным глазом затруднено или невозможно. Используя карту звездного неба, определите экваториальные координаты самых ярких звезд в созвездиях Большая Медведица, Весы и второй по яркости звезды в созвездии Кита (наибольшую по яркости звезду в созвездии обозначают гре- ческой буквой , далее следует название созвездия, при этом некоторые звезды имеют собственные име- на (Вега, Мицар и т. д.), следовательно, самая яркая

звезда в созвездии Большой Медведицы —  Боль- шой Медведицы.

Экваториальные координаты  Большой Медведи- цы:  = 11 ч, δ = +62; экваториальные координаты

 Весов:  = 14 ч 45 мин, δ = –1530; экваториаль- ные координаты β Кита:  = 0 ч 40 мин, δ = –1930).

Далее можно предложить выполнение части заданий упражнения 3 учебника с последующей взаимопроверкой.

Для перехода к теме урока  используя прием проблематизации и предложим учащимся фотоматериалы с изображением различных фотографий суточного движения звезд на небе. После анализа различных изображений, демонстрирующих разную высоту полюса мира, графически анализируется положение на небесной сфере отвесной линии, оси мира. В беседе учащихся  подведем к выводу о равенстве высоты полюса мира над горизонтом и географической широты места наблюдения.

Важно после данного вывода вернуться к изобра- жениям и совместно с учащимися охарактеризовать возможные районы Земли, где данные фотографии могли быть выполнены. Можно предложить самим учащимся графически представить суточное движе- ние одного и того же светила для различных геогра- фических широт. Для этого выбираются предельные случаи (географические полюсы, экватор, средние широты).

Далее необходимо обратить внимание на «прочер- ченные» звездами в ходе их суточного движения окружности (суточные параллели), часть некоторых окружностей (что заметно на фотографиях) нена- блюдаемы. Рассматриваются восходящие, незаходя- щие и невосходящие светила. Вводятся понятия верхней и нижней кульминации.

Чтобы перейти к рассмотрению связи между вы- сотой светила в кульминации с его склонением и гео- графической широтой, можно предложить опреде- лить высоту наблюдения светила (на выбор учащих-

ся) на широте населенного пункта, в котором они проживают. Далее геометрически анализируется связь между центральными углами, выводится тео- ретическое соотношение для определения высоты светила в верхней кульминации. С его помощью вы- полняются задания 1—3 из упражнения 4 учебника. Полученное соотношение для определения высо- ты светила в верхней кульминации важно теорети- чески проанализировать, подведя учащихся к выво- ду о том, что в своей основе соотношение связывает три системы координат — географическую, горизон-

тальную и экваториальную.

В качестве самостоятельной работы можно пред- ложить задания 5 и 6 (упр. 4 учебника) для выполне- ния по группам в конце урока с последующим обсу- ждением полученных результатов.

Домашнее задание. § 5; практические задания.

Используя соотношения  для  высоты  светила  в нижней и верхней кульминациях, получите мате- матическую зависимость, определяющую склонение незаходящего светила и невосходящего светила для широты местности, на которой вы проживаете.

Незаходящая звезда наблюдается в верхней кульминации на высоте 5046, в нижней кульмина- ции — на высоте 3554. Определите географическую широту местности, на которой находится наблюда- тель.

Используя приложение V учебника, определи- те, на какой высоте кульминирует светило, имею- щее наибольшее значение блеска на широте местно- сти вашего проживания. Имеет ли данное светило собственное название?

По положению околополярных созвездий Ма- лой и Большой Медведицы можно наблюдать види- мое суточное вращение звездного неба. Для этого не- обходимо выполнить следующие действия.

Проведите наблюдение в течение одного вечера (каждые 2 ч) и отметьте, как изменяется положение созвездий Малой и Большой Медведицы.

Результаты наблюдений запишите в таблицу, ориентируя созвездия относительно отвесной линии.

Исходя из наблюдений, сделайте вывод: в каком направлении происходит вращение? На сколько гра- дусов примерно поворачивается созвездие за 2 ч?

Проведите наблюдение ровно через месяц в тот же час и отметьте, как изменяется положение созвез- дий Малой и Большой Медведицы.

Результаты наблюдений занесите в таблицу, ориентируя созвездия относительно отвесной ли- нии.

Сделайте вывод: на сколько градусов примерно поворачивается созвездие за месяц? Остается ли не- изменным положение созвездий в тот же час суток через месяц?

Темы проектов

Прецессия земной оси и изменение координат светил с течением времени.

Системы координат в астрономии и границы их применимости.

Интернет-ресурсы

https://www.youtube.com/watch?v=8upIbQk_ q-0 — Вращение небесной сферы.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/ 8b74c9c3-9aad-4ae4-abf9-e8229c87b786/110377/ — Единая коллекция цифровых образовательных ре- сурсов. Анимация «Движение светила по небесной сфере». Интерактивная задача «Кульминация и гео- графические координаты точки наблюдения». Под- борка заданий «Небесные координаты светила и гео- графические координаты наблюдателя».

Скачано с www.znanio.ru