Конспект урока по астрономии « Система экваториальных координат»
план-конспект урока по астрономии (11 класс)

Урок  астрономии  « Система экваториальных  координат»

                                                                                                                 11класс

                                                            Учитель Смирнова С.Г.

                                                            г. Саранск, МОУ «Луховский лицей»

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Цель урока: Повторить понятия небесной сферы, высоты, азимута светила. Сформировать понятия небесного меридиана, небесного экватора, склонения, прямого восхождения. Привить умения определять экваториальные координаты светила и применять полученные знания при решении качественных задач 

Задачи урока:

Образовательные: повторить понятия из курса географии : географические координаты  (показать примеры на земном глобусе), ось вращения Земли, северный ,южный полюса Земли, земной экватор

Развивающие: провести аналогию между элементами земного глобуса (земной экватор, меридианы, параллели)  и небесной сферы, развивать внимание и речь, совершенствовать навыки самостоятельной работы. Привить умение применять экваториальные  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, карта звездного неба (демонстрационная на доске),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 экваториальных координат»

Сегодня мы повторим,  как определяются географические координаты и проведем аналогию с экваториальными координатами светил.

3. Актуализация опорных знаний.

 Повторим основные элементы небесной сферы и покажем их на модели

1.Небесная сфера

2.Отвесная линия

3.Плоскость истинного горизонта

4.Зенит Z, надир Z

5.Вертикал

6.Полуденная линия

7.Точка севера N, точка юга S

8.Альмукантарат

9.Высота светила над горизонтом

10.Азимут

Изучение нового материала

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

Демонстрация. Модель небесной сферы, земной глобус

Первая экваториальная система координат

Основной плоскостью является плоскость небесного экватора, началом отсчета - точка Q. Координатами являются склонение и часовой угол (рис. 6).

Склонение светила,  - это угловое расстояние от небесного экватора до светила, отсчитываемое по кругу склонения. Склонение изменяется в пределах от -90o до 90o, причем светила с  0 находятся к северу от экватора, а с  0 - к югу от него. Реже вместо склонения используется полярное расстояние, p, - это угловое расстояние от светила до полюса. 

Часовой угол, t, - это дуга небесного экватора между небесным меридианом и кругом склонения светила. Отсчитывается от точки Q по часовой стрелке. Изменяется в пределах от 0o до 360o в градусной мере или от 0h до 24h в часовой мере (360oсоответствует 24h, 1h - 15o, 1m - 15', 1s - 15").

Координаты звезд в горизонтальной и первой экваториальной системах 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 второй экваториальной системой координат.

Вторая экваториальная система координат

Большой круг небесной сферы, по которому в течение года кажущимся образом перемещается центр Солнца вследствие годичного обращения Земли вокруг Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика наклонена к экватору под углом . Точки пересечения эклиптики с экватором называются точками равноденствий. Та точка, в которой Солнце переходит из южной части небесной сферы в северную, называется точкой весеннего равноденствия , а противоположная - точкой осеннего равноденствия .

Во второй экваториальной системе координат основной плоскостью, как и в первой, является плоскость небесного экватора, а началом отсчета - точка весеннего равноденствия (рис. 7). Первой координатой также является склонение . Второй координатой, прямым восхождением , является дуга небесного экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила, отсчитываемая против часовой стрелки. Как и часовой угол, прямое восхождение измеряется в часовой мере.

Закрепление. Решение качественных задач

1.С помощью ПКЗН (подвижной карты звездного неба) определить экваториальные координаты звезд

-альфа-Тельца

-бета-Ориона

-альфа Большого Пса

2.Звезда находится над горизонтом половину суток. Каково ее склонение?

Ответ: Для всех широт - это звезда с =0, на экваторе - любая звезда.

3.Может ли светило за сутки пройти через точки востока, зенита, запада и надира?

Ответ: Такое явление происходит на экваторе Земли со звездами, находящимися на небесном экваторе.

4. Две звезды имеют одно и то же прямое восхождение. На какой географической широте обе звезды восходят и заходят одновременно?

Ответ: На экваторе Земли.

На дом. Конспект урока, п. 4  учебника «Астрономия»  (Воронцов-Вельяминов)