Астрономия

Тема: Предмет астрономии.

Ход урока:

Вводная беседа (2 мин)
      Требования: учебник-тетрадь

      новый предмет - работа с учебником

Новый материал (30 мин) Начало - демонстрация видео клипа с CD, моей презентации.
Астрономия [греч. astron - звезда, nomos -закон] – наука о Вселенной (о природе)= наука о строении, происхождении и развитии небесных тел и их систем, муза - Урания.
Системы: - все тела во Вселенной образуют системы различной сложности. 

История астрономии – одна из самых увлекательных и древнейших наук (можно показать отрывок из фильма Астрономия (ч.1, фр. 2  Самая древняя наука). Потребность в астрономических знаниях диктовалась жизненной необходимостью:

1. Счета времени (календарь).
2. Находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям
3. Любознательность – разобраться в происходящих явлениях и поставить их себе на службу.
4. Забота о своей судьбе, народившая астрологию.

Этапы развития астрономии
I-й Античный мир (до н. э)
II-ой Дотелескопический (наша эра до 1610г) 
III-ий Телескопический (1610-1814гг)
IV-ый Спектроскопия (1814-1900гг)
V-ый Современный (1900 - наст.время)

Связь c другими предметами.

Основные разделы астрономии: 

Наблюдения в астрономии - основной источник информации. Они имеют  особенности:

• длительные промежутки времени и одновременное наблюдение родственных объектов (пример-эволюция звезд)
• необходимость указания положения небесных тел в пространстве (координаты)

Для точности наблюдений, нужны приборы. Наблюдения проводятся в специализированных учреждениях -обсерваториях.
Телескоп - увеличивает угол зрения (разрешающая способность), и собирает больше света (проникающая сила).

Виды телескопов: = оптические и радио (Показ)

1. Оптические телескопы
Рефрактор - используется преломление света в линзе (преломляющий), первый в 1609г Г. Галилей
Рефлектор - используется вогнутое зеркало (отражающий), фокусирующее лучи, первый в 1668г изобрел И. Ньютон.
Зеркально – линзовый (камера Шмидта) - комбинация обеих видов, первый построил в 1930г Б. ШМИДТ.

В астрономии расстояние между небесными телами измеряют углом → угловое расстояние:      

градусы – 5о,2,    минуты – 13',4,     секунды – 21",3 

 Обычным глазом мы видим рядом 2 звезды (разрешающая способность), если угловое расстояние не менее 1-2'. Угол, под которым мы видим диаметр Солнца и Луны ~ 0,5о= 30'.

Вычисления: 

•  Разрешающая способность α= 14"/D [D – диаметр объектива телескопа в см.] или α= 206265·λ/D [где λ - длина световой волны, а D – диаметр объектива телескопа] 
• Светосила Е=~S (или D2 ) объектива. Е=(D/dхр)2, где dхр- диаметр зрачка человека в обычных условиях 5мм. 
• Увеличение =Фокусное расстояние объектива/Фокусное расстояние окуляра. W=F/f=β/α.

При сильном увеличении >500х видно колебания воздуха, поэтому телескоп необходимо располагать как можно выше в горах и где небо часто безоблачно, а еще лучше за пределами атмосферы ( в космосе).

Задача (самостоятельно-3 мин) Для 6м телескопа– рефлектора в Специальной астрофизической обсерватории (на северном Кавказе) определить разрешающую способность, светосилу и увеличение, если используется окуляр с фокусным расстоянием 5см (F=24м). [Оценка по скорости и правильности решения]

2. Радиотелескопы - преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических. Представляют собой чашу (подобие локатора). Радиоастрономия получило развитие с 50-х годов 20-го столетия.
  

Закрепление материала [6мин].
Вопросы: 

1. Какие сведения астрономические вы изучали в курсах других предметов? (природоведение, физики, истории и т.д.)
2. В чем специфика астрономии по сравнению с другими науками о природе?
3. Какие типы небесных тел вам известны?
4. Планеты. Сколько, как называются, порядок расположения, самая большая и т.д.
5. Какое значение в народном хозяйстве имеет сегодня астрономия?

Значения в народном хозяйстве:
- Ориентирование по звездам для определения сторон горизонта
- Навигация (мореходство, авиация, космонавтика) - искусство прокладывать путь по звездам
- Исследование Вселенной с целью понять прошлое и спрогнозировать будущее
- Космонавтика:
    - Исследование Земли с целью сохранения ее уникальной природы
    - Получение материалов, которые невозможно получение в земных условиях
    - Прогноз погоды и предсказание стихийных бедствий
    - Спасение терпящих бедствие судов
    - Исследования других планет для прогнозирования развития Земли
 

Домашнее задание: Введение, §1; вопросы и задания для самоконтроля (стр11); стр29 (п.1-6) – главные мысли.

При подробном изучении материала об астрономических инструментах можно предложить ученикам вопросы и задачи:

1. Определите основные характеристики телескопа Г. Галилея.
2. В чем преимущества и недостатки оптической системы рефрактора Галилея по сравнению с оптической схемой рефрактора Кеплера?
3. Определите основные характеристики БТА. Во сколько раз БТА мощнее МШР?
4. В чем преимущества телескопов, установленных на борту космических аппаратов?
5. Какими условиями должно удовлетворять место для строительства астрономической обсерватории?

Звездное небо.

Цель: Дать представление о виде звездного неба, МАС, понятие созвездия, яркие звезды и обозначение, различие по яркости и светимости, звездная величина, легенды о созвездиях, ПКЗН.

Задачи:
1. Обучающая: ввести понятия – созвездия, звездная карта (полюс мира, небесный экватор), звездная величина, продолжить формирование умения работать с картой и справочными таблицами.
2. Воспитывающая: на примере понятия «созвездие» показать существенное различие между кажущимся и истинным расположением светил в пределах данного участка неба.
3. Развивающая: актуализируя имеющиеся у учащихся знания работы с географическими картами, приступить к формированию умений и навыков работы со звездной картой. Для развития интереса  к изучаемым вопросам рекомендовать учащимся ознакомиться с мифами и легендами о звездном небе, способами отыскания созвездий. Полезно сообщить, что знание звездного неба необходимо не только геодезистам, картографам, морякам, летчикам, космонавтам, но и любому человеку. Интересующимся астрономией, можно предложить подготовить рефераты о «достопримечательностях» тех или иных созвездий.

узловые вопросы (досмотреть)  Различие звезд по яркости (светимости), цвету.  Видимое суточное движение звезд.

Знать:
   1-й уровень(стандарт) – понятие созвездия, способ их определения на небе, обозначение звезд и звездной величины.
   2-й уровень - понятие созвездия, способ их определения на небе, обозначение звезд и звездной величины, МАС, яркие звезды летних и зимних созвездий: Альтаир, Вега, Денеб, Альдебаран, Бетельгейзе, Сириус.

Уметь:
   1-й уровень (стандарт) – записывать обозначение звезд, находить на небе основные созвездия (Большой и Малой Медведицы), пользоваться приложением учебника, уметь находить по ПКЗН созвездия и звезды, определять по ней условия видимости светил, оценивать их блеск.
   2-й уровень -записывать обозначение звезд, находить на небе созвездия по характерной группе звезд  (Большой и Малой Медведицы и 2–3 созвездия, хорошо видимые в данной местности), пользоваться приложением учебника, уметь находить по ПКЗН созвездия и звезды, , определять по ней условия видимости светил, оценивать их блеск, производить расчеты для телескопа.

Оборудование: звездные карты (демонстрационная) и подвижные (ПКЗН), географический глобус, глобус звездного неба, школьный астрономический календарь (ШАК), диапозитивы “созвездия”, фотографии участков неба, список созвездий, Приложение №13, Телескоп, CD- "Red Shift 5.1", CD-Большая электронная детская энциклопедия (или например  Астрономия - полный мультимедийный курс и т.д.), дидактический материал с/р №1.

Межпредметные связи: Звезды, созвездия, Полярная звезда , созвездия Большой и Малой Медведицы; горизонт, плоскость и стороны горизонта. Меридианы и параллели, ориентирование с их помощью по карте. Различие в изображении на глобусе и карте. Географические координаты (география, 6 кл).

Ход урока:

I Опрос учащихся [8-10 минут]
а)У доски 2 человека: - 1.Телескопы
    2. Что изучает астрономия. Системы.
б)Карточки отдельным учащимся типа 

в) Работа с классом по вопросам (стр. 11 учебника, до окончания подготовки на доске учащихся).
1. Какие сведения из астрономии вы получили в курсах природоведения, естествознания, физики, истории?
2. В чем специфика астрономии (по объектам и методам исследования) по сравнению с другими науками о природе.
3. Какие типы небесных тел вам известны?
4. Какова роль наблюдений в астрономии? С помощью каких инструментов они выполняются?
5. Какова роль космонавтики в исследовании Вселенной?
6.Чем отличаются оптические системы рефрактора и рефлектора?
7. Решение каких задач занимается небесная механика?
8. Какие отечественные и зарубежные орбитальные обсерватории вы знаете?
9. Почему современная астрономия является всеволновой?
10. Зачем нужен телескоп при наблюдении Луны?

II Новый материал [15-20 минут].
      В безоблачную и безлунную ночь открывается величественная картина звездного неба. Россыпи звезд - в котором кажется, невозможно разобраться. 
      Тысячи лет назад люди глядели на небо, считали звезды и мысленно соединяли их в разнообразные фигуры (созвездия), называя их именами персонажей древних мифов и легенд, животных и предметов.
      У разных народов имелись свои мифы и легенды о созвездиях, свои названия, разное их количество. Деления были чисто условны, рисунки созвездия редко соответствовали названной фигуре, однако это существенно облегчало ориентирование по небу. Даже босоногие мальчики в древней Халдее или Шумерах лучше знали небо любого из нас. В общем случае на небе можно насчитать до 2500-3000 звезд (в зависимости от вашего зрения) – а всего видимых звезд около 6000.
      Старейшие по названиям считаются созвездия зодиакальные – пояс, вдоль которого происходит годичное движение Солнца (эклиптика), а также видимые пути Луны и планет. Так созвездия Телец – было известно > 4000 лет назад, так как в это время в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия. Интересны описания созвездий в древности.
      Итак, у разных народов и в разное время был разный принцип деления.
Так: 4 век до н.э. был список 809 звезд входящих в 122 созвездия. 
18 век – Монголия – было 237 созвездий. 
2 век – Птолемей (“Альмагеста”) – описано 48 созвездий.
15-16 век – период великих морских путешествий – описано 48 созвездий южного неба. 
В Русском звездном атласе Корнелия Рейссига, изданном в 1829г содержались 102 созвездия.
      Были попытки переименовать установившиеся созвездия, но не одно название не прижилось у астрономов (там церковь в 1627г издала атлас созвездия “Христианское звездное небо”, давались  названия монархов – Георг, Карл, Людовик, Наполеон).
      Многие звездные карты (атласы) 17-19 века содержали названия созвездий и рисунки фигур. Но прижился только один  звездный атлас Яна Гавелия (1611-1687, Польша) изданный в 1690г и имеющий не только точное расположение звезд и впервые экваториальных координатах, но и прекрасные рисунки (лицевая обложка и титульный лист).
      Путаница с созвездиями прекращена в 1922г Международный астрономический союз разделил все небо на 88 созвездий, а границы окончательно установлены в 1928году (пример Ориона).

Созвездия - область неба с характерной группой звезд и всеми звездами, находящимися внутри его границ.  Соседство звезд, кажущиеся, в проекции на небесную сферу. Самые яркие звезды имеют собственные имена (более 300 звезд имеют имена, большинство арабские).
     В 125г до НЭ ГИППАРХ (180-125, Греция) вводит деление звезд на небе по видимой яркости на звездные величины, обозначив самые яркие - первой звездной величины (1m), а еле видимые – 6m (т. е. разность в 5 звездных величин). Позже фотометрическими способами при уточнении звездных величин пришлось ввести дробные числа и даже отрицательные. /показать обозначение - Запись типа m=-1,6m). Итак звездная величина - видимая яркость (блеск) звезды.
     В 1603г Иоганн Байер (1572-1625, Германия) публикует каталог всех видимых звезд и впервые вводит их обозначение буквами греческого алфавита в порядке уменьшения блеска (наиболее яркие). Самые яркие – α, затем β, γ, δ, ε и т.д.
     Поэтому звезды сейчас обозначаются: Вега (α Лиры), Сириус (α Большого Пса), Полярная (α М. Медведицы). / смотреть приложение  – Название наиболее ярких звезд/. CD-Большая энциклопедия -(показ созвездий, или диапозитивы с созвездиями).  Видимость созвездий в течение года в средних широтах.

Практическая работа 
ПКЗН – у каждого на столе. Посмотреть созвездия.
Показывается, как определяется вид небосвода в течении суток.
А) Карта, изображение проекции, в центре Полярная, вокруг которой “вращается ” небо. Географические координаты (Экватор).
Б) Накладной круг (φ> =55o). Центр-Зенит. Вид неба – совмещение даты с часом. Дальше ориентируешься по сторонам горизонта.
В) CD- "Red Shift 5.1"- показ запуска и общее знакомство с содержимым.
                = установить чтобы отображались границы и наименование созвездий, ярких звезд. 
                = найти полярную звезду, созвездия Большой и Малой Медведицы, Ориона, Лиры и т.д.
                = вращение неба, получение информации об объектах.

III Самостоятельная работа (5-7 мин.)
Дидактический материал =Проверочная работа №1 §1-2, дополнительно работа в "Red Shift 5.1"
 - в каком направлении неба находится созвездие например Гончие Псы (с-з), Большая Медведица (с - с-з),
 - по названию какие звезды входят в состав созвездия, например Гончие Псы (Сердце Карла), Малая Медведица (Кохаб, Полярная), Лебедь (Денеб, Садор, Дженах), Лира (Вега, Сулафат, Шелиак).
 - какое созвездие по площади больше (визуально) Лира или Лебедь (Лебедь). Найдите и назовите еще большее созвездие (например Дракон, Геркулес и т.д).

Итог урока:
= Понятие созвездия. Сколько существует созвездий на небе? Примерный способ нахождения. Можно ли долететь до созвездия.
= Почему на звездных картах не отображаются Солнце, Луна и планеты? Какой греческой буквой обозначается самая яркая звезда в созвездии?
= Какая астрономическая ошибка закралась в строке  песни Владимира Высоцкого: «В далеком созвездии тау Кита….»?
Оценки

Домашние задание: § 2, вопросы задание для самоконтроля (стр. 14). Подготовить рассказ – легенду (из литературы = приложение к 1- сентября «Физика») об одном из созвездий.

Вечернее наблюдение №1 «Общее знакомство со звездным небом».

Урок 3/3

Тема: Изменение вида звездного неба в течении суток.

Цель: Познакомить учащихся с небесной средой и ее вращением, ориентировкой по небу. Рассмотреть горизонтальную систему координат, изменение координаты и понятие кульминации светил, перевод градусной меры в часовую и обратно.

Задачи:
1. Обучающая: ввести понятия: суточное движение светил; небесной сферы и горизонтальной системы координат; прецессии; заходящие, невосходящие, незаходящие светила; кульминация, продолжить формирование умения работать с ПКЗН и астрономических способах ориентирование на местности по звездам. Об астрономических методах исследований астрономических наблюдениях и измерениях и угломерных астрономических инструментах (высотомер, теодолит и т.д.). О космических явлении -  вращении Земли вокруг своей оси и об ее следствиях - небесных явлениях: восходе, заходе, суточном движении и кульминациях светил (звезд).
2. Воспитывающая: содействовать формированию навыка выявления причинно-следственных связей, о практических способах применения астрометрических знаний.
3. Развивающая: используя проблемные ситуации, подвести учащихся к самостоятельному выводу, что вид звездного неба не остается одинаковым в течении суток, формирование вычислительных навыков в переводе градусной меры в часовую и обратно. Формирование умений: применять подвижную карту звездного неба, звездные атласы, Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений; находить на небе Полярную звезду и ориентироваться по ней на местности.

Знать: 

1-й уровень (стандарт) - понятие небесной сферы  и направление вращения неба, характерные точки и линии небесной сфера, небесный меридиан, вертикал, горизонтальную систему координат, зенитное расстояние, понятие кульминации светила и прецессии, перевода градусной меры в часовую и обратно. Использовать угломерные астрономические инструменты: теодолит, высотомер. Находить на небе основные созвездия и наиболее яркие звезды, видимые в это время года в данное время в данной местности.

2-й уровень -  понятие небесной сферы  и направление вращения неба, характерные точки и линии небесной сфера, небесный меридиан, вертикал, горизонтальную систему координат, зенитное расстояние, понятие кульминации светила и их деление, прецессии, перевода градусной меры в часовую и обратно. Использовать угломерные астрономические инструменты: теодолит, высотомер. Находить на небе основные созвездия и наиболее яркие звезды, видимые в это время года в данное время в данной местности.

Уметь: 

1-й уровень (стандарт) -строить небесную сферу с отметкой характерных точек и линий, показать на сфере горизонтальные координаты, суточные параллели звезд, показать точки кульминации, производить простейший перевод часовой меры в градусную и обратно, показать на ПКЗН созвездия и яркие звезды, применять знания основных понятий для решения качественных задач. Находить на небе Полярную звезду и ориентироваться на местности по Полярной звезде.

2-й уровень - строить небесную сферу с отметкой характерных точек и линий, показать на сфере горизонтальные координаты, суточные параллели звезд по их делению, показать точки кульминации и зенитное расстояние, производить перевод часовой меры в градусную и обратно, находить по ПКЗН созвездия и яркие звезды, кульминацию звезд в определенный промежуток времени, применять знания основных понятий для решения качественных задач. Находить на небе Полярную звезду и ориентироваться на местности по Полярной звезде и с помощью карты звездного неба; находить на небе основные созвездия и наиболее яркие звезды, видимые в это время года в данное время в данной местности; использовать подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники, Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений.

Оборудование: ПКЗН, модель небесной сферы. Астрономический календарь. Фото околополярной области неба. Таблица перевода градусной меры в часовую. CD- "Red Shift 5.1" (видеофрагмент =  Экскурсии - Звездные острова - Ориентировка на небе).

Ход урока: 

1. Повторение материала (8-10мин).

1) Анализ с/р с прошлого урока (рассмотреть задание, вызвавшие затруднение).
2)Диктант.

1. Сколько всего созвездий на небе? [88].
2. Сколько звезд можно насчитать невооруженным глазом на небе? [около 6000].
3. Запишите название любого созвездия.
4. Какой буквой обозначается самая яркая звезда? [α-альфа].
5. В состав какого созвездия входит Полярная звезда? [М.Медведица].
6. Какие виды телескопов вы знаете? [рефлектор, рефрактор, зеркально-линзовый].
7. Назначение телескопа. [увеличивает угол зрения, собирает большие света].
8. Назовите известные вам типы небесных тел. [планеты, спутники, кометы и т.д].
9. Назовите любую, известную вам звезду.
10. Специальные научно – исследовательское учреждение для наблюдений. [обсерватория].
11. Чем характеризуется звезда на небе в зависимости от видимой яркости. [звездные величины].
12. Светлая полоса, пересекающая небо и видимая в яркую звездную ночь.[Млечный путь].
13. Как определить направление на север? [по Полярной зезде].
14. Расшифруйте запись Регул (α Льва). [созвездие Льва, звезда α, Регул].
15. Какая звезда ярче на небе α или β? [α].

Оценивается: “5” ≥ 14, “4” ≥ 11, “3” ≥8

II. Новый материал(15 мин). 

Урок 4/4

Тема: Изменение вида звездного неба в течение года.

Цель: Познакомится с экваториальной системой координат, видимым годичным движениям Солнца и видам звездного неба (изменением в течение года), научится работать по ПКЗН.

Задачи:
1. Обучающая: ввести понятия годичного(видимого) движение светил: Солнца, Луны, звезд, планет и видов звездного неба; эклиптика; зодиакальные созвездия; точки равноденствия и солнцестояния. Причина "запаздывания" кульминаций. Продолжить формирование умения работать с ПКЗН- отыскание на карте эклиптики, зодиакальных созвездий, звезд по их координатам.
2. Воспитывающая: содействовать формированию навыка выявления причинно-следственных связей; только тщательный анализ наблюдаемых явлений дает возможность проникнуть в сущность казалось бы очевидных явлений.
3. Развивающая: используя проблемные ситуации, подвести учащихся к самостоятельному выводу, что вид звездного неба не остается одинаковым в течении года;  актуализируя имеющиеся у учащихся знания работы с географическими картами, сформировать умения и навыки работы с  ПКЗН (нахождение координат).

   Знать:
1-й уровень (стандарт) - географические и экваториальные координаты, точки в годичном движении Солнца, наклон эклиптики.
2-й уровень - географические и экваториальные координаты, точки в годичном движении Солнца, наклон эклиптики, направления и причины смещения Солнца над горизонтом, зодиакальные созвездия.

  Уметь:
1-й уровень (стандарт) - устанавливать по ПКЗН на различные даты года, определять  экваториальные координаты Солнца и звезд, находить зодиакальные созвездия.
2-й уровень - устанавливать по ПКЗН на различные даты года, определять экваториальные координаты Солнца и звезд, , находить зодиакальные созвездия, пользоваться ПКЗН.

Оборудование: ПКЗН, небесная сфера. Географическая и звездная карта. Модель горизонтальных и экваториальных координат, фото видов звездного неба в разное время года. CD- "Red Shift 5.1" (путь Солнца, Смена времен года). Видеофильм "Астрономия" (ч.1, фр. 1 "Звездные ориентиры").

Межпредметная связь: Суточное и годовое движение Земли. Луна – спутник Земли (природоведение, 3-5 кл). Природно-климатические закономерности (география, 6 кл). Движение по окружности: период и частота (физика, 9 кл)

Ход урока:

I. Опрос учащихся (8 мин). Можно тест по Небесной сфере Н.Н. Гомулиной, или:
1. У доски:
1. Небесная сфера и горизонтальная система координат.
2. Движение светила в течение суток и кульминация.
3. Перевод часовой меры в градусную и обратно.
2. 3 человека по карточкам:
К-1
1. В какой стороне неба находится светило, имеющее горизонтальные координаты: h=28°, А=180°. Каково его зенитное расстояние? (север, z=90°-28°=62°)
2. Назовите три созвездия, видимые сегодня в течение суток.
К-2
1. В какой стороне неба находится звезда, если ее координаты горизонтальные: h=340, А=900. Каково ее зенитное расстояние? (запад, z=90°-34°=56°)
2. Назовите три яркие звезды, видимые у нас в течение суток.
К-3
1. В какой стороне неба находится звезда, если ее координаты горизонтальные: h=530, А=270о. Каково ее зенитное расстояние?  (восток, z=90°-53°=37°)
2. Сегодня звезда в верхней кульминации в 21ч34м. Когда ее следующее нижняя, верхняя кульминация? (через 12 и 24 часа, точнее через 11ч58м и 23ч56м)
3. Остальные (самостоятельно, пока отвечают у доски)

II. Новый материал (20 мин)  Видеофильм "Астрономия" (ч.1, фр. 1 "Звездные ориентиры").

б) Положение светила на небе (небесной среде) также однозначно определяются - в экваториальной системе координат, где за точку отсчета взят небесный экватор. (экваториальные координаты введены впервые Яном Гавелия (1611-1687г, Польша), в каталоге на 1564 звезды составленном в 1661-1687гг) - атлас 1690г с гравюрами и сейчас используется (титул учебника).
Так как координаты звезд не меняются столетиями, поэтому данная система используются для создания карт, атласов, каталогов [списков звезд]. Небесный экватор- плоскость, проходящая через центр небесной сферы  перпендикулярно оси  мира. 

в) Годичное движение Солнца. Есть светила [Луна, Солнце, Планеты] экваториальные координаты которых меняются быстро.  

Эклиптика - видимый годовой путь центра солнечного диска по   небесной сфере. Наклонена к плоскости небесного экватора в настоящее время под углом 23о26'.  Видимое движение Солнца по эклиптике - отражение действительного движения Земли вокруг Солнца (доказано лишь в 1728г Дж. Брадлеем открытием годичной аберрации).

Хотя положение звезд на небе однозначно определяется парой экваториальных координат, но вид звездного неба в месте наблюдения в один и тот же час не остается неизменным.
    Наблюдая в полночь кульминацию светил (Солнце в это время находится в нижней кульминации с прямым восхождением на отличающимся от кульминации светила) можно заметить, что в разные даты в полночь вблизи небесного меридиана проходят, сменяя друг друга, разные созвездия. [Эти наблюдения в свое время привели к выводу об изменении прямого восхождения Солнца.]
   Выберем любую звезду и зафиксируем ее положение на небе. На том же самом месте звезда появится через сутки, точнее через 23часа 56минут. Сутки, измеренные относительно далеких звезд, называются звездными (если быть совсем точными, звездные сутки – промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия). Куда же деваются еще 4 минуты? Дело в том, что вследствие движения Земли вокруг Солнца оно смещается для земного наблюдателя на фоне звезд на 1° за сутки. Чтобы «догнать» его, Земле и нужны эти 4 минуты. (рисунок слева)
   Каждую последующую ночь звезды немного сдвигаются к западу, восходя на 4 минуты раньше. За год сдвинется на 24ч, то есть вид звездного неба повториться. Вся небесная сфера за год сделает один оборот - результат отражения обращения Земли вокруг Солнца.

    Итак, Земля делает один оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут. 24 часа – средние солнечные сутки – время оборота Земли относительно центра Солнца.

   III. Закрепление материала (10 мин)
1. Работа по ПКЗН (по ходу изложения нового материала)
    а) нахождение небесного экватора, эклиптики, экваториальных координат, точек равноденствия и солнцестояния.
    б)определение координат например звезд: Капелла (α Возничего), Денеб (α Лебедя)  (Капелла - α=5ч17м, δ=46о; Денеб - α=20ч41м, δ=45о17')
    в) нахождение звезд по координатам: (α=14,2ч, δ=20о) - Арктур
    г) найти, где находится Солнце сегодня, в каких созвездиях осенью. (сейчас четвертая неделя сентября - в Деве, начало сентября - во Льве, в ноябре пройдет Весы и Скорпион)
2. Дополнительно:
    а) Звезда кульминирует в 14ч15м. Когда ее следующая нижняя, верхняя кульминация? (через 11ч58м и 23ч56м, то есть в 2ч13м и 14ч11м).
    б) ИСЗ пролетел по небу из начальной точки с координатами (α=18ч15м, δ=36о) в точку с координатами (α=22ч45м, δ=36о). Через какие созвездия пролетел ИСЗ.

IV. Итог урока
   1. Вопросы:
       а) Какова необходимость введения экваториальных координат?
       б) Чем замечательны дни равноденствия, солнцестояния?
       в) Под каким углом плоскость экватора Земли наклонена к плоскости эклиптики?
       г) Можно ли рассматривать годовое движение Солнца по эклиптике как доказательство обращения Земли вокруг Солнца?

   2. Оценки

Домашние задание: § 4
Практическая работа №1 (желательно раздать всем учащимся на год этот список работ с пояснениями).
Можно дать задание "88 созвездий" (по одному созвездию каждому ученику). Ответить на вопросы:

1. Как называется это созвездие?
2. В какое время года его лучше всего наблюдать на нашей (данной) широте?
3. К какому типу созвездий оно относится: невосходящее, незаходящее, заходящее?
4. Это созвездие северное, южное, экваториальное, зодиакальное?
5. Назовите интересные объекты этого созвездия и укажите их на карте.
6. Как называется самая яркая звезда созвездия? Каковы ее основные характеристики?
7. Пользуясь подвижной картой звездного неба, определите экваториальные координаты наиболее ярких звезд созвездия.

Урок 5/5 

Тема: Способы определения географической широты.

Цель: Рассмотреть способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах, вывод формул высоты светила и закрепление ее на решение задач.

Задачи:
1. Обучающая: способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах,  формула высоты светила.
2. Воспитывающая: формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и объяснения повседневно наблюдаемых небесных явлений; борьба с астрологическими предрассудками; политехническое и трудовое воспитание в ходе изложения материала о практических способах применения астрометрических знаний.
3. Развивающая: формирование умений выполнять упражнения на применение основных формул сферической астрономии при решении расчетных задач и применять подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники и Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений.

       Знать: 

1-й уровень (стандарт) - как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах.

2-й уровень - как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах, правила работы с угломерными приборам.

    Уметь: 

1-й уровень (стандарт) - находить Полярную звезду и географическую широту по ней, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.

2-й уровень - находить Полярную звезду и географическую широту по ней, уметь доказывать, что высота полюса мира равна географической широте, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.

Оборудование: ПКЗН, Небесная сфера, Фото околополярной области, Теодолит или другой угломерный инструмент, географическая карта, дидактический материал с/р №2. CD- "Red Shift 5.1" (Экскурсии - Звездное небо и широта).

Межпредметная связь: Ориентирование на местности. Суточное движение Земли (природоведение, 3-5 кл). Градусная мера угла, транспортир, построение углов заданной величины (математика, 3-5 кл).

Ход урока: 

I. Новый материал (15 мин).

1. В одно и то же время в разных местах вид звездного неба на разных географических широтах неодинаков. Например: высота Полярной звезды (полюса мира) на разных широтах разная.

125г до н.э. Гиппарх (180-125г, Др. Греция) ввел географические координаты. В 1618-1622г И. Кеплер (1571-1630, Германия) определяет географические координаты некоторых крупнейших городов мира [впервые] в работе “Сокращение (или очерки) Коперниковой астрономии”.

2. Суточное движение светил на разных широтах. 

CD- "Red Shift 5.1" (Экскурсии - Звездное небо и широта).

3. Вывод формулы высоты светила.

II. Закрепление материала.(10 мин)

а). Рассматривается пример1 (стр.25 учебника, при необходимости, показывается запись решения).

б) Индивидуальные карточки по теме "Небесные координаты. Кульминация светил". (Н.Н. Гомулина)

в). Стр. 25 №6. (совместно рассматривается решение) 

г) Диктант 10 -12 мин

Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26']

1. Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0o]
2. Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика]
3. В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы]
4. Сегодня склонение Солнца >O или
5. Какова географическая широта с.Колыбелька, если hр=54о04' [φ=hр=54о04']
6. Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
7. Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но hВ= hн]
8. По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца? [ h=90o- φ+δ]
9. Перечислите созвездия, через которые проходят: а) небесный экватор; б) Млечный Путь. [а) Рыбы, Кит, Телец (граница), Орион, Единорог, Гидра, Секстант, Лев, Дева, Змея, Змееносец, Орел, Водолей   б) Скорпион, Стрелец, Щит,  Змея, Орел, Стрела, Лисичка, Лебедь, Кассиопея,  Персей, Возничий, Орион, Единорог, Корма)   ]
10. В Новосибирске [φ=55о] звезда кульминирует на высоте hВ=45о. Каково склонение звезды? [h=90o- φ+δ δ=100o-90o=10o]
11. Звезда кульминирует к югу на 15о и имеет склонение 45о. Какова географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60o]
12. Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в это время находится Солнце?[Стрелец]
13. К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<φ? [к югу]
14. Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с. Колыбельке[φ=54о]. [по ПКЗН δ≈-2о h=90o - φ+δ= 90o-54o-2o=34o]

ДОПОЛНИТЕЛЬНО (для расширения, или замены заданий):

1. В какое время взойдет над горизонтом 12 апреля звезда a Лиры? (по ПКЗН, около 18 час)
2. Определите момент нижней кульминации звезды a Кассиопеи на 21 марта. (по ПКЗН, около 0ч40м)
3. Звезда Ригель находится в нижней кульминации. В какое время сегодня произойдет это явление? (по ПКЗН, например на 3 октября 16ч30м)
4. Установите, "под каким созвездием вы родились", то есть, в каком созвездии было Солнце в ваш день рождения. Для этого соедините линией полюс мира и дату вашего рождения и посмотрите, в каком созвездии эта линия пересечет эклиптику. Почему результат расходится с указанным в гороскопе?
5. В какое время сегодня взошло Солнце? В какое время оно зайдет? Определите продолжительность дня. (по ПКЗН, например на 3 октября восход 7ч30м, заход 19ч00м, продолжительность 11ч30м)
6. Группа школьников отправилась в поход в юго-восточном направлении. В каком направлении им следует возвращаться? (северо-западном)

Итог:

1. Как определить в любом месте географическую широту? 
2. Как найти высоту любого светила (а Солнца)? 
3. Оценки. 

Домашнее задание: §5