Открытый урок по астрономии "Движение и фазы Луны.Затмения Солнца и Луны"
учебно-методический материал по астрономии (11 класс)

17.10.2018    Тема: Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.

Обучающая цель: изучить явления смена лунных фаз, затмение, связанных с обращением Луны вокруг Земли.

Задачи урока.  Ввести понятия: сидерический /синодический месяц, фазы Луны, солнечное затмение (полное, частное), лунное затмение (полное, частное).                                                                           Объяснить, почему происходит смена лунных фаз.                                                                             Объяснить, почему и как происходят затмения.

Развивающая цель урока: интерес к предмету, внимательность, речь, наблюдательность, умение работать со справочной литературой.

Воспитательная цель урока: показать несостоятельность суеверий, связанных с фазами Луны и затмениями,  

Ход урока:

1.Оргмомент.

Знаменитый французский философ и математик Рене Декарт сказал: «Я мыслю, следовательно, я существую», а мы свами с полным правом в конце урока астрономии сможем добавить- я развиваюсь! Для начала- совершим путешествие по звездному небу…

2. Проведём небольшой марафон по звездному небу.

-Сколько звезд на небе? (6000), сколько мы видим?(3000)

- Сколько созвездий- 88 (72 видны на территории нашей страны)

- Что называется верхней кульминацией светила?(явление пересечения светилом небесного меридиана)

- Что такое эклиптика? ( круг небесной сферы, по которому происходит годичное движение Солнца)

- Назовите зодиакальные созвездия.

- Как называется 13 созвездие (Змееносец)

-  Расскажите об этом созвездии (домашнее задание – сообщение уч-ся)

3. Объяснение нового материала.                                                                                                                 Смотря ночью на звездное небо, мы можем только удивляться тому многообразию, которое представляется нашему взору: звезды, планеты, кометы, Луна. Закройте глаза и представьте себе эту красоту (звучит музыка «Лунная соната»). Какую Луну вы увидели? Земле достался один-единственный спутник. Но зато какой! Луна в 400 раз меньше Солнца и в 400 раз ближе него, поэтому на небе Солнце и Луна кажутся дисками одинакового размера. Так что Луна может заслонить собой Солнце. Тема сегодняшнего урока « Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.»

Происхождение Луны. Согласно одной из гипотез, несколько млрд. лет назад, когда Земля формировалась, с ней столкнулось большое небесное тело, размером с Марс. В результате этого столкновения из верхних слоёв Земли (в Тихом океане) было вырвано большое количество вещества, из которого впоследствии образовалась Луна.

Видимая сторона Луны Луна делает полный оборот вокруг Земли примерно за 27 суток. За это же время Луна делает полный оборот вокруг своей оси. Период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли, поэтому к Земле обращено всегда одно и то же полушарие Луны. Почему мы видим только одну сторону Луны?                     Что такое фазы Луны.                                                                                                                             Луна – не самосветящееся тело: она светит отражённым солнечным светом. В зависимости от положения, которое Луна занимает по отношению к Земле и Солнцу, мы видим Луну в разных формах: то полную то половинку, то совсем не видим. Наблюдаемая с земли освещённая часть лунного диска называется фазой Луны. Граница освещённой и неосвещённой части называется терминатор, а лунный серп – лимбом. Что такое фаза Луны?                                                                                                       4 фазы Луны. Различают 4 фазы Луны: новолуние, 1 четверть, полнолуние, последняя четверть.

Фазы луны (относительно Солнца)  Проследим смену лунных фаз. В новолунии Луна бывает, когда расположена между Землёй и Солнцем. В полнолунии – Луна располагается за Землёй.

Смена лунных фаз. После новолуния Луна как бы «растёт» от узкого серпа до полного диска. После полнолуния луна убывает «стареет» и перестаёт быть видимой. Смена лунных фаз происходит за 29,5 суток. Почему вы видим «разную» Луну?

Условия видимости луны в зависимости от фазы.                                                                                Луна участвует в суточном движении небесной сферы, но в отличие от планет, она быстро перемещается с запада на восток, т.е. в направлении противоположном суточному вращению небесной сферы. Это явление вы можете пронаблюдать: каждый вечер, отмечая по часам время верхней кульминации Луны, вы убедитесь, что луна приходит к небесному меридиану с опозданием на 50 минут

Синодический и сидерический месяц. Время, за которое Луна делает полный оборот вокруг Земли называется сидерическим  месяцем. Он равен примерно  27,3 сут. Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем. Он равен 29,5 суток.

Солнечное затмение. Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце, происходит Солнечное затмение. Во время полного затмения луна закрывает весь диск Солнца, благодаря тому, что видимые диаметры луны и солнца почти одинаковы. Солнце имеет вид чёрного диска, окружённого нежным сиянием. Дневной свет настолько ослабевает, что можно увидеть на небе планеты и яркие звёзды. В древнерусском произведении «Слово о полку Игореве» есть описание этого явления. Затмение привело в ужас воинов князя, они увидели в этом явлении дурное предзнаменование. Причина затмения, благодаря науке, перестала быть тайной. С древних времен солнечное затмение вселяло ужас в сердца людей и зачастую воспринималось как конец света. Практически это так и было, ведь Луна перекрывала солнечным лучам путь к Земле. Поскольку объяснить неожиданное исчезновение светила никто не мог, явление вызывало панику. Считалось, что исчезновение светила предвещает всевозможные несчастья, эпидемии, голод и конец мира.                                                                                          В Ипатьевской летописи упоминается затмение 1185 года, которое было полным в Новгороде и Ярославле.Солнечное затмение считается причиной поражения дружины Игоря в битве с половцами, хотя истинной причиной явилась феодальная раздробленность Руси.Интересны примеры влияния затмения Солнца на исторические события:

- Грузия стала православной страной за шесть с лишним веков до крещения Руси. Грузинский царь во время охоты напугался солнечного затмения.

- Восточные народы пребывали в убеждении, что Солнце пожирает огромный дракон, и для освобождения светила надо напугать чудовище барабанным боем, звуками гонга и звоном колокольчиков.

-В Турции стреляли в Солнце из ружей, пытаясь прогнать злого духа.

В 2018 г. мы сможем наблюдать три подобных явления. Главная особенность заключается в том, что созерцать эти события смогут жители определенных регионов планеты. Поэтому не многие получат возможность вдоволь насладиться красотой и завораживающей таинственностью солнечных затмений.

15.02.18 в 23:52 по Москве посмотрели на данное явление у пингвинов с учеными в Антарктиде, а также населению Южной Америки. Россиянам не представилась такая возможность.

13.07.18 утром в 06:02 по Москве люди на юге Австралии, востоке Антарктиды, в Тасмании и в водах Индийского океана следили за данным солнечным затмением.
Условие наступления солнечного затмения.                                                                                   Солнечное затмение наступает, если в момент новолуния Луна пересекает плоскость эклиптики и может длиться до 7,5 минут. Смотрим схему солнечного затмения

• Тень Луны на Земле. Полные солнечные затмения можно наблюдать только в тех областях Земли, по которым проходит полоса тени Луны. Диаметр тени не превышает 270 км, поэтому полное затмение Солнца видно лишь на малом участке земной поверхности.
• Кольцеобразное затмение Солнца. Если видимый диаметр Луны оказывается немного меньше Солнечного, то затмение приобретает кольцеобразную форму.
• Сарос. Ещё древние астрономы заметили, что затмения повторяются через определённый промежуток времени. Этот промежуток они назвали САРОС (в переводе с египетского «повторение»). Сарос составляет примерно 18 лет 11 дней. В течение каждого сароса происходи 70 затмений:  42 солнечных и 28 лунных. Однако лунные затмения наблюдаются чаще, чем солнечные, т.к. лунные видны со всего ночного полушария Земли. Полное солнечное затмение в данной точке земной поверхности видно раз в 200 лет. Промежуток между солнечным и лунным затмением составляет примерно 2 недели (т.е. от новолуния до полнолуния). В году бывает 2 солнечных и 2 лунных затмения. В 1982 году было 7 затмений (это максимальное количество)

Лунное затмение

Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени, которую отбрасывает освещённый Солнцем земной шар, происходит полное лунное затмение. Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна находится над горизонтом. Лунное затмение происходит, когда Луна в момент полнолуния пересекает плоскость эклиптики. Оно может длиться от 1,5 до 2часов (столько требуется Луне, чтобы пересечь конус земной тени).  Лунное затмение бывает до 3 раз в году. В старину, из-за багровой окраски диска луны, затмения  боялись как страшного предзнаменования, считали, что «месяц кровью обливается».

Это явление легко объясняет физика. Проходя через земную атмосферу, солнечные лучи рассеиваются и преломляются. Рассеивается лучи, соответствующие голубому и синему участку спектра (поэтому наше небо голубое), а преломляются лучи, соответствующие красному участку спектра. Именно эти лучи и окрашивают Луну в  красный оттенок.

• Наблюдение лунного затмения (интерактивный слайд)

Зная продолжительность сароса можно предсказывать время наступления затмений. Этим пользовались жрецы для подчинения и устрашения  людей, предписывая затмениям сверхъестественную силу. Современная астрономия неоднократно помогала историкам уточнять даты исторических событий, которые по свидетельству летописцев совпадали с затмениями. Затмения  создают благоприятные условия для изучения небесных тел

• Наблюдение лунного затмения (интерактивный слайд)

Зная продолжительность сароса можно предсказывать время наступления затмений. Этим пользовались жрецы для подчинения и устрашения  людей, предписывая затмениям сверхъестественную силу. Современная астрономия неоднократно помогала историкам уточнять даты исторических событий, которые по свидетельству летописцев совпадали с затмениями. Затмения  создают благоприятные условия для изучения небесных тел                      4. Закрепление  

• Опровергните мнение «мы видим только 1 полушарие Луны потому, что Луна не вращается вокруг своей оси»  период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли
• Что такое фаза Луны?Наблюдаемая с земли освещённая часть лунного диска
• Назвать их. (по картинкам) новолуние, 1 четверть, 2 четверть, полнолуние.
• Объясните причину смены лунных фаз. Учащиеся должны подчеркнуть, что, во-первых, Луна не самосветящееся тело, во-вторых, Солнце освещает лишь одно полушарие Луны, в-третьих, во время движения вокруг Земли Луна занимает различные положения относительно Солнца и Земли, а потому с Земли может быть видно либо все освещенное полушарие (полнолуние), либо темное полушарие (новолуние), либо часть светлого и часть темного.
• Опровергните мнение «Мы видим только одну сторону Луны, потому, что Луна не вращается вокруг своей оси»
• «Как ярко светит Луна» - верно ли выражение с точки зрения астрономии»
• Что такое Синодический  месяц?  Чему он равен? Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны. Равен 29,5 суток.
• Что такое сидерический месяц?  Чему он равен? Время, за которое Луна делает полный оборот вокруг Земли. Равен 27 сут.
• При каком условии происходит лунное затмение? Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени, которую отбрасывает освещённый Солнцем земной шар. Луна пересекает плоскость эклиптики в фазе полнолуния.
• При каком условии происходит солнечное затмение? Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце.  Когда Луна пересекает плоскость эклиптики в фазе  новолуния
• Резервный вопрос: На флаге Турции изображена Луна в последней четверти и звезда. (показать рисунок). В чём несостоятельность этого рисунка как астрономического явления? (Звезда не может быть видна внутри диска Луны, дополненного до круга (рис. 31, а). Все небесные светила гораздо дальше Луны и, следовательно, должны ею заслоняться. Их можно видеть только за краем неосвещенной части Луны

5. Итог урока. Тест

6. Рефлексия.

Домашнее задание: п. 7-8, упр.7

Ответы на Тест «Луна»

Вариант №1

1. Б

2. Б

3. В

4. А

8. Нет. После новолуния Луна будет «расти»

Вариант №2

1. В

2. А

3. В

4. Б

5. Нет. Солнечное затмение происходит, когда Луна в новолунии.

Приложение №1

Проверочный тест (в форме ЕГЭ)1 вариант.

1. Лунное затмение наступает, когда Луна находится                                                                                а) между Землёй и Солнцем                                                                                                                           б) за Землёй                                                                                                                                                 в) за Солнцем
2. Чем объясняется смена времён года на Земле?                                                                                                а) вращением Земли вокруг оси                                                                                                                          б) вращением Земли вокруг Солнца                                                                                                                      в) вращением Луны вокруг Земли
3. Если в процессе движения вокруг Земли Луна оказывается на небе между Землёй и  Солнцем, то, как видна Луна?                                                                                                                                        а) в виде узкого серпа;
   б) в виде полного диска Луны;
   в) Луна совсем не видна.                                                                                                                                          
4. В какой фазе находится «растущая Луна»?
5. а)          б)             в)                  г)
6. Завтра будет солнечное затмение. Будет ли сегодня лунная ночь? Ответ обосновать.____________________

2 вариант.

1. То, что мы видим только одну сторону Луны объясняется тем, что…                                                        а) Луна не вращается вокруг Земли                                                                                                                   б) Луна не вращается вокруг своей оси                                                                                                                в) период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли.                                 2..Чем объясняется смена дня и ночи на Земле?                                                                                                 а) вращением Земли вокруг оси                                                                                                                          б) вращением Земли вокруг Солнца                                                                                                                      в) вращением Луны вокруг Земли                                                                                                                        3. В какой фазе находится «стареющая Луна»?                                                                                       а)           б)               в)                  г)

4. Если в процессе движения вокруг Земли Луна оказывается на небе против Солнца,                                   то, как видна Луна?                                                                                                                                                         а) в виде узкого серпа;
б) в виде полного диска Луны;
в) Луна совсем не видна.                    

5. Вчера было полнолуние. Может ли быть завтра затмение Солнца? Ответ обосновать_______________