Скачать 119.96 Kb.
|
ИИСС «Планетарий» Урок 3. Небесная сфера.Тема. Небесная сфера. Цели урока. Учащиеся должны:
Основные понятия. Небесная сфера. Ось мира, полюсы мира, экватора, прецессии. Демонстрационный материал. Подвижная карта звездного неба. ИИСС «Планетарий». Иллюстрации. Самодельный прибор: вращение небесной сферы. Самостоятельная деятельность учащихся. Выполнение поисковых заданий с помощью электронного планетария. Мировоззренческий аспект урока. Развивать навыки логического мышления учащихся и научного подхода к изучению мира, выявление причинно-следственных связей. Использование новых информационных технологий. Работа с интерактивным электронным планетарием. План урока
Конспект урока Оцените на глаз расстояние до деревьев за окном. Какое из них ближе к нам? Насколько? А теперь мысленно будем удалять эти два дерева. (Пауза). Всегда ли вы сможете определить какое дерево ближе? Стереоскопичность зрения человека ограничена. До 500 м человек уверенно определяет различия в расстояниях до предметов. На больших расстояниях человек неосознанно пользуется другими критериями – сравнивает видимые угловые размеры, опирается на перспективу видимой картины. Следовательно, если деревья находятся в открытой местности, где больше ничего нет, то, начиная с некоторого расстояния, мы перестанем различать, какое дерево ближе (дальше) и тем более не сможем оценить расстояние между ними. Нам будет казаться с определенного момента, что деревья одинаково удалены от нас.
Предположим, что наступила ночь, и мы наблюдаем за звездами. Звезды находятся на таком огромном расстоянии от нас, что нам они представляются одинаково удаленными. Геометрическое место точек, равноудаленных от точки, являющейся центром, называется сферой. Нам кажется, что все небесные светила расположены на внутренней поверхности огромной сферы. Это впечатление усиливается ещё одно обстоятельством. На предыдущем уроке мы говорили, что собственное движение звезд в силу их удаленности незаметно и суточное движение звезд происходит синхронно. Поэтому возникает кажущаяся целостность видимого суточного вращения небесной сферы. Пошаговая анимация «Верхняя и нижняя кульминации светил» Вопросы к учащимся.
Для решения многих практических задач расстояния до небесных тел не играют роли, важно лишь их видимое расположение на небе. Угловые измерения не зависят от радиуса сферы. Поэтому, хотя в природе небесной сферы и не существует, астрономы пользуются ей как математическим средством определения видимых положений и видимых движений небесных тел. Итак, небесной сферой называется воображаемая сфера произвольного радиуса, центром которой является глаз наблюдателя. Учитель демонстрирует синий воздушный шар. Чтобы получить правильное представление о небесной сфере, лучше всего считать радиус сколь угодно большим, превышающим расстояние до самого далекого из известных нам небесных объектов. Считать радиус небесной сферы бесконечно большим нельзя: в этом случае кривизна поверхности (т. е. величина обратная радиусу) будет равна нулю и, следовательно, сферическая поверхность должна быть заменена плоской, что противоречит наблюдениям. Т. к. размеры Земли много меньше размеров небесной сферы, то ими можно пренебречь и считать, что центр небесной сферы находится в центре Земли. Также можно считать, что из разных точек земной поверхности одна и та же точка небесной сферы (одна и та же звезда) видна по параллельным направлениям. В этом заключается основное свойство небесной сферы.
Т. к. наблюдатель находится на Земле, а Земля вращается вокруг своей оси, то наблюдателю кажется, что вращается небесная сфера, а он покоится.
Ось видимого вращения небесной сферы называется осью мира. Ось мира пересекает небесную сферу в двух точках, которые называются полюсами мира. Чтобы лучше представить вращение небесной сферы, посмотрите следующий фокус. Возьмем надутый воздушный шар и проколем его спицей насквозь. Теперь можно вращать шар вокруг спицы – оси.
Мысленно проведем плоскость через центр небесной сферы перпендикулярно оси мира. Эта плоскость разделит небесную сферу на два равных полушария. Учитель делает соответствующий жест рукой на чертеже.
Плоскость, перпендикулярная к оси мира и проходящая через центр небесной сферы называется плоскостью экватора. Линия пересечения плоскости экватора с небесной сферой является окружностью и называется небесным экватором (от латинского equator – уравниватель). Небесный экватор делит небесную сферу на два небесных полушария – северное и южное.
Суточное вращение звезд. Южный Джемини.
Суточный путь звезд. Пошаговая анимация «Верхняя и нижняя кульминации светил»
Выясним теперь, как расположена земная ось в пространстве. Земля движется по орбите вокруг Солнца. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты на угол 66˚,5. Учитель берет лист картона, прокалывает его спицей. Картон – плоскость земной орбиты, спица – земная ось. Располагает картон и спицу под некоторым углом. Вследствие действия сил тяготения со стороны Луны и Солнца ось вращения Земли смещается, в то время как наклон оси к плоскости земной орбиты остается постоянным. Ось Земли как бы скользит по поверхности конуса. Учитель одной рукой держит неподвижно картон, а другой перемещает спицу относительно картона, не меняя угла наклона между спицей и картоном. То же происходит с осью у обыкновенного волчка в конце вращения. Учитель демонстрирует волчок. Это явление было открыто еще в 125 г. до н. э. греческим астрономом Гиппархом и названо прецессией. Один оборот земная ось совершает за 25 800 лет – этот период называется платоническим годом.
Следовательно, звезды, лежащие на этой окружности или около нее, поочередно будут полярными. «Прецессия земной оси». Интерактивная модель «Прецессия земной оси» Полярная звезда расположена почти на этой окружности и полюс мира, медленно перемещающийся по ней, сейчас находится всего лишь в 1˚,5 от Полярной звезды. Несколько тысяч лет назад, но уже в историческое время, полюс был намного дальше от Полярной и намного ближе к Тубану – звезде в хвосте Дракона. Тубан был Полярной звездой за три тысячи лет до н. э., когда воздвигались египетские пирамиды. В следующем столетии полюс мира подойдет ближе к Полярной звезде, а затем будет постепенно удаляться от нее. Примерно через 2000, 4000 и 6000 лет Полярными звездами будут , и Цефея. Так как это не очень яркие звезды, то Полярная будет являть собой довольно неинтересное зрелище. Зато через 8000 лет полюс приблизится к звезде 1-ой величины Денебу в Лебеде. Примерно в 14 000 г. н. э. претендентом на роль Полярной звезды станет яркая Вега в созвездии Лиры. Все это довольно отдаленные события, однако, с помощью современных приборов можно заметить смещение полюса даже за время одной человеческой жизни.
Экватор жестко «скреплен» с осью. Допустим, что лист картона – это плоскость экватора, а спица – также ось мира. Смещаем ось, смещается вместе с ней плоскость экватора (картон рукой уже не удерживаем), следовательно, и все точки, лежащие на экваторе, перемещаются относительно звезд. 3.1. Представим небесную сферу, но наблюдатель пусть теперь находится вне небесной сферы, над её северным полюсом. Мысленно «разрежем её на лепестки» около южного полюса и развернем, так, чтобы получилась плоская картина звездного неба. Если нанести координатную сетку, то в руках у вас – карта. Возьмите карту звездного неба. Найдите на карте северный полюс. Южный полюс? Назовите отличия вида звездного неба, изображенного на сфере и на карте – плоскости. (Вспомните, сейчас мы снаружи сферы, а не внутри, значит созвездия изображены в зеркальном порядке. При переводе в плоскость возникают искажения в относительных расстояниях, чем дальше от северного полюса, тем сильнее искажения).
3.2. Мысленно, перенесемся на другую планету Солнечной системы, например на Венеру. Иллюстрация «Оси вращение планет Солнечной системы». Заметим, что плоскости орбит всех планет практически совпадают, исключения составляют орбиты Меркурия и Плутона. Каким образом изменится вид звездного неба? Изменятся ли очертания созвездий? (Сравните расстояние от Земли до Венеры и до ближайшей звезды)
4. Ответьте на вопросы теста. Фразе из левого столбца подберите подходящее по смыслу продолжение из правого.
13! Почему нельзя считать радиус небесной сферы бесконечно большим? 14! Сколько небесных сфер можно себе представить, если у каждого человека по два глаза, а на Земле проживает свыше 4 млрд человек? 15! Что называется прецессией земной оси и в чем причина прецессии? Ответы на тест.
|
Урока по теме "Небесная сфера" Формулировать понятия небесной сферы, оси мира, полюса мира, экватора, прецессии | Тема урока Количество часов Принципы работы на уроках и при самостоятельной деятельности. Общество. Духовная сфера, социальная сфера, экономическая сфера, политическая... | ||
Календарно тематическое планирование по курсу «Обществознание» 8 класс Общество, страна, политическая сфера, экономическая сфера, социальная сфера, духовная сфера, мировое сообщество, глобализация | Тема: «Сфера духовной жизни» Внимательно посмотрите видео урок и выполните следующие задания, опираясь на его содержание | ||
Связь. Сфера обслуживания Непроизводственная сфера обслуживает население (сфера обслуживания) и обеспечивает существование гос-ва и общества в целом (управление,... | Реферат по обж за I полугодие 2005-2006 учебного года Тема: «Международное... Тема: «Международное Гуманитарное Право (мгп) – определение, сфера применения, состав норм, ответственность за нарушение норм» | ||
Гиа. Обществознание. Раздел «Человек и общество» (открытый банк заданий) Сфера жизни общества — определенная совокупность устойчивых отношений между социальными субъектами. Каждая сфера включает в себя | Тема Языковый материал Социально бытовая сфера. Приветствие. Знакомство. Имя. Возраст (6 часов) | ||
Тема: Непроизводственная сфера Для студентов специальности 080507 «менеджмент организации»,080505 «управление персоналом» | Тема: Политическая сфера При разработке учебно-методического комплекса учебной дисциплины в основу положены | ||
Урок во 2 классе. Тема: «Угол. Виды углов» Открытый урок в 5 клас-се. Тема: Сложение и вычитание дробей с оди-наковыми знаменателя-ми. ( 3 урок) | Календарно-тематический план Тема Туризм как профессия. Сфера деятельности работников, занятых на предприятиях туризма | ||
Планы семинарских занятий тема 1 Таможенное дело – особая сфера производственных отношений, его основные задачи и направления | Тема Учебный материал Социально-культурная сфера. Родная страна и страны изучаемого языка. Выдающиеся люди. Природа | ||
Тема: Сфера и шар. Уравнение сферы Формирование навыков решения задач по данной теме, развитие познавательной активности | Урок углубления и систематизации изученного материала Цель: систематизировать и углубить знания полученные при изучении темы «Социальная сфера» |