Ученики на Учителя.com


Конспект урока по астрономии "Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны"

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Лицей №7»
Городского округа Саранск
Республики Мордовия
Конспект урока по астрономии
ТЕМА
Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.
Подготовила
учитель физики и астрономии
Ахметова Нязиля Джафяровна
Г.о.Саранск
2019
Цели урока: объяснить причины и периодичность смены лунных фаз, а также
основные закономерности наступления затмений.
Личностные: организовывать самостоятельную познавательную
деятельность.
Метапредметные: графически пояснять условия возникновения лунных и
солнечных затмений.
Предметные: формулировать понятия и определения «синодический
период», «сидерический период»; объяснять наблюдаемое движение и фазы
Луны, причины затмений Луны и Солнца; описывать порядок смены лунных
фаз.
Основной материал
Анализ модели взаимодействия Земли и Луны. Сравнительная
характеристика физических свойств Земли и Луны. Анализ явлений
солнечного и лунного затмений, условия их наступления и наблюдения на
различных широтах Земли.
Методические акценты урока. Для введения в урок представленные
вопросы, упражнение 5 и задания 7—10 позволят организовать деятельность
учащихся по актуализации знаний о характере суточного и годичного
движения Солнца.
Несмотря на кажущуюся простоту введения данной темы, важно
учитывать, что навыки проведения мысленного эксперимента у учащихся
недостаточны, а рассмотрение разных процессов в различных системах
отсчета традиционно является сложным учебным действием для школьников.
Истинное понимание астрофизических основ данной темы в представлении
учащихся может подменяться поверхностным знанием отдельных фактов.
Поэтому при анализе движения Луны необходимо наряду с виртуальным
наблюдением использовать возможности реальной модели: укрепленный на
стержне непрозрачный шар, размещенный на определенном отдалении от
глобуса, освещают широким пучком света. При этом обращают внимание,
что из разных точек класса наблюдается различная освещенность шара.
Взаимовлияние Земли и Луны вызвано сходными физическими
свойствами небесных тел (сравнимый радиус, масса). Следствием данного
взаимовлияния Земли и Луны выступает равенство периодов собственного
обращения Луны вокруг собственной оси и вокруг Земли. Данное положение
следует проиллюстрировать с использованием модели: сделав на шаре
отметку, можно наглядно показать вращение Луны относительно Земли.
Вводится понятие «сидерический месяц». Далее анализируется динамика
наступления различных фаз Луны и анализируются причины возникновения
наблюдаемых лунных фаз: видимая часть Луны освещается Солнцем, и Луна
имеет форму шара. Вводится понятие «синодический месяц». Важно
остановиться на относительности всех систем отсчета и показать, что для
наблюдателя на Луне (такими «наблюдателями» выступали космонавты,
высаживавшиеся на поверхность спутника, а также исследовательские
космические аппараты, в том числе и советские) Земля также будет иметь
фазы, сходные с лунными.
Так как учащиеся из курса физики и географии имеют общее представление о
солнечных и лунных затмениях, изучение данных вопросов можно пред-
ставить для самостоятельной индивидуальной работы с последующим
обсуждением. При этом желательно сравнить по одним и тем же
характеристикам солнечные и лунные затмения и представить результаты в
виде таблицы. После выполнения данной работы целесообразно обсудить
результаты, обратив внимание на кольцеобразное солнечное затмение,
свидетельствующее об изменении расстояний видимого углового диаметра
Луны в зависимости от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны.
Наглядные пособия: таблицы «Луна» и «Солнечные и лунные затмения»,
смена фаз Луны; «Солнечные затмения», фотографии Солнца во время .за-
тмений, приборы .для наблюдения затмений; таблицы и карты предстоящих
затмений; «Астрономический календарь» или «Школьный
астрономический календарь».
Ход урока:
I. Опрос учащихся [8-10 минут]
а) У доски опрос учеников по следующим вопросам:
1. Видимое движение Солнца, Луны и планет на фоне звезд.
Эклиптика.
2. Фронтально повторить характерные точки эклиптики, через которые
проходит Солнце
- точка весеннего равноденствия. 21 марта (день равняется ночи
). Координаты Солнца: α =0
ч
, δ =0
о
Обозначения сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка
находилась в созвездии ОВНА → сейчас находится в созвездии РЫБ, В
2602г перейдет в созвездие ВОДОЛЕЯ.
-день летнего солнцестояния. 22 июня (самый длинный день и
самая короткая ночь). Координаты Солнца: α =6
ч
, =+23
о
26'
Обозначение сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка находилась
в созвездии Близнецов, затем была в созвездии Рака, а с 1988г перешла в
созвездие Тельца.
- день осеннего равноденствия. 23 сентября (день равен ночи).
Координаты Солнца: α
=12
ч
, δ =0
о
Обозначение созвездия Весы сохранилось как обозначение символа
правосудия при императоре Августе (63г до НЭ - 14г НЭ), сейчас в
созвездии Девы, а в 2442г перейдет в созвездие Льва.
- день зимнего солнцестояния. 22 декабря (самый короткий день и
самая длинная ночь).
Координаты Солнца: α =18
ч
, δ =-23
о
26'
В период Гиппарха точка находилась в созвездии Козерога, сейчас в
созвездии Стрельца, а в 2272г перейдет в созвездие Змееносца.
4. Назвать зодиакальные созвездия последовательно, через которые проходит
Солнце.
б) Диктант [перед собой ПКЗН] [10 -12 мин.]
1.1. Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня)
[23
o
26']
1.2. Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23
сентября) [0
o
]
2.1.Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит
эклиптика]
2.2.В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по
ПКЗН-Девы]
3.1.Сегодня склонение Солнца >O или <O. [по ПКЗН - <0]
3.2.Какова географическая широта с.Колыбелька, если h
р
=54
о
04'
[φ=h
р
=54
о
04']
4.1.Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится
на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
4.2.Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но h
В=
h
н
]
5.1.По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца?
[ h=90
o
- φ+δ]
5.2. В Новосибирске [φ=55
о
] звезда кульминирует на высоте h
В
=45
о
.
Каково склонение звезды? [h=90
o
- φ+δ δ=100
o
-90
o
=10
o
]
6.1.Перечислите созвездия, через которые проходят: небесный экватор?
(Ответ: Рыбы, Кит, Телец (граница), Орион, Единорог, Гидра, Секстант,
Лев, Дева, Змея, Змееносец, Орел, Водолей)
6.2. Перечислите созвездия, через которые проходят Млечный Путь.
(Ответ: Скорпион, Стрелец, Щит, Змея, Орел, Стрела, Лисичка, Лебедь,
Кассиопея, Персей, Возничий, Орион, Единорог, Корма)
7.1. Звезда кульминирует к югу на 15
о
и имеет склонение 45
о
. Какова
географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60
o
]
7.2.Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в
это время находится Солнце?[Стрелец]
8.1.К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<φ? [к югу]
8.2. Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с.
Колыбельке[φ=54
о
]. [по ПКЗН δ≈-2
о
h=90
o
- φ+δ= 90
o
-54
o
-2
o
=34
o
]
9.1.Перечислить последовательно зодиакальные созвездия зимнего и
летнего пути Солнца.
(Ответ: Стрелец, Козерог Водолей;
Близнецы, Рак, Лев)
9.2. Перечислить последовательно зодиакальные созвездия весеннего и
осеннего пути солнца (Ответ: Рыба, Овен, Телец;
Дева, Весы, Скорпион)
ДОПОЛНИТЕЛЬНО (для расширения, или замены заданий):
1.1. В какое время взойдет над горизонтом 12 апреля звезда a Лиры? (по
ПКЗН, около 18 час)
1.2.Определите момент нижней кульминации звезды a Кассиопеи на 21
марта. (по ПКЗН, около 0
ч
40
м
)
2.1.Звезда Ригель находится в нижней кульминации. В какое время
сегодня произойдет это явление? (по ПКЗН, например на 3 октября
16
ч
30
м
)
2.2. 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?
3.1.В какое время сегодня взошло Солнце? В какое время оно зайдет?
Определите продолжительность дня. (по ПКЗН, например на 3 октября
восход 7
ч
30
м
, заход 19
ч
00
м
, продолжительность 11
ч
30
м
)
3.2.Группа школьников отправилась в поход в юго-восточном
направлении. В каком направлении им следует возвращаться? (северо-
западном)
в) Работа по карточкам (4ученика выполняют мини-тесты)
II. Изучение новой темы
План изложения нового материала:
1. Орбита Луны и звездный месяц.
2. Синодический месяц и фазы Луны, их связь с условиями видимости
Луны.
3. Условия наступления и периодичность солнечных и лунных затмений;
различие в их природе.
4. Борьба науки против суеверий, связанных с затмениями, в различные
эпохи.
5. Предвычисление затмений; значение их наблюдений для науки.
Воспроизведение презентации (записи в тетрадях).
Различные формы видимой освещённой части Луны называются её фазой.
Линия светораздела, отделяющая освещённую
часть Луны от неосвещённой, называется
терминатором.
Движение Луны происходит с запада на восток.
Узлы (драконические точки) —
точки пересечения видимой орбиты Луны с
эклиптикой.
Пепельный свет Луны —
явление, когда мы видим Луну целиком, хотя Солнцем
освещена только её часть.
Покрытие Солнца Луной называется солнечным
затмением.
Средний угловой диаметр Солнца: 31′ 59″.
Средний угловой диаметр Луны: 31′ 05″.
𝐷
𝐷
=
1 392 000 км
3476 км
≅ 400
𝑟
𝑟
=
149 600 000 км
384 400 км
≅ 389
Покрытие Солнца Луной называется
солнечным затмением.
В узкой области земной поверхности, куда
падает тень от Луны, будет видно полное
солнечное затмение.
Там, куда падает полутень от Луны, будет
видно частное солнечное
затмение.
Кольцеобразное затмение происходит, когда в
момент затмения Луна находится на большем
удалении от Земли, чем во время полного затмения,
и конус тени проходит над земной поверхностью,
не достигая её.
Путь лунной тени по земной поверхности
называется полосой полного солнечного затмения.
В одном и том же месте Земли
полное солнечное затмение
наблюдается примерно один раз
в 200—300 лет.
Средняя продолжительность солнечных затмений составляет 7 мин 31 с.
Лунное затмение —
затмение, которое наступает, когда Луна
входит в конус тени, отбрасываемой Землёй.
При частичном погружении Луны в земную
тень лунное затмение называется частным
теневым, а при полном погружении — полным
теневым затмением.
Полутеневое лунное затмение наблюдается,
когда Луна проходит область земной полутени.
При полутеневом затмении яркость освещения лунного диска меняется
незначительно.
Как правило, ежегодно происходит одно-два лунных затмения.
Че Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это
время Луна находится над горизонтом.
Четыре лунных затмения можно будет наблюдать в 2020 г. и 2038 г.
Максимальное число лунных затмений за год — четыре
Максимальная продолжительность лунного затмения достигает 1 ч 47 мин.
Последнее полное лунное затмение жители Земли наблюдали 3 января 2018 г.
Сарос (драконический период) —интервал времени, состоящий из 223
синодических месяцев
(18 лет 11 сут 8 ч), по прошествии которого затмения Луны и Солнца
приблизительно повторяются в прежнем порядке.
Во время сароса в среднем происходит 70—71 затмение:
примерно 42—43 — солнечных,28 лунных.
Видимая орбита Луны на небесной сфере —
это большой круг, который наклонён к плоскости эклиптики на 05
о
09ʹ.
Солнечное затмение на Луне — астрономическое явление, которое
происходит, когда Луна, Земля и Солнце выстраиваются на одной линии, при
этом Земля располагается между Луной и Солнцем.
Со Полное солнечное затмение на Луне можно наблюдать на всей её дневной
стороне.
Солнечные затмения на Луне происходят так же часто, как на Земле лунные.
Воспроизведение видеороликов. Фазы Луны. Солнечные и Лунные затмения.
Зарепление
Вопрос 1. В одной из книг приводится такое описание ночного неба: «За
парком, низко над землёй, висел острый серп месяца, рогами налево...
Большая Медведица клонилась к западу… Чувствовалось, что уже за
полночь, но только-только после первых петухов». Здесь описано осеннее
небо в Литве, средняя широта которой 55
о
. Проверьте правильность
описания.
Решение:
Если месяц был острым серпом и с рогами налево, то это был «молодой»
месяц.
До полуночи растущая Луна на небе не задерживается.
ОТВЕТ: описание ночного неба в Литве, с точки зрения астрономии,
неверное.
Вопрос 2. «На перекате играла полноводная река. Над левым, отлогим
берегом сиял месяц в безоблачном звёздном небе, и серебристая полоса света
перерезала реку». Считая, что, по всей вероятности, Луна была в полнолунии,
сообразите, в каком направлении текла река.
Решение
В полнолуние Луна находится около своего положения в верхней
кульминации, находясь на южной стороне небосвода.
ОТВЕТ: река текла на запад
Задача 1. Можно ли наблюдать солнечное затмение 15 ноября и 22 июня,
находясь на Северном полюсе Земли?
Решение:
С 14 ноября по 30 января на Северном полюсе наблюдается полярная ночь,
в течение которой нельзя зафиксировать или увидеть малейшее количество
солнечного света.
С 18 марта по 24 сентября на Северном полюсе наблюдается полярный день.
ОТВЕТ: 15 ноября увидеть солнечное затмение нельзя; 22 июня — вполне
возможно.
Задача 2. В какое время года (летом или зимой) в Северном полушарии чаще
наблюдаются полные солнечные затмения?
Решение
Угловой размер Солнца летом чуть меньше, чем зимой.
Угловой размер лунного диска практически постоянный.
ОТВЕТ: Луна чаще полностью закрывает солнечный диск летом.
Задание на дом: §7. Упр. 6(1). §8.
Темы проектов
1. О чем может рассказать цвет лунного диска.
2. Описания солнечных и лунных затмений в литературных и музыкальных
произведениях.
ЛИТЕРАТУРА
Учебники и учебные пособия
1. Воронцов-Вельяминов Б. А. , Е.К. Страут. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс.
М.: Дрофа, 2018.
2. Кунаш М.А. Астрономия. 11 класс. Методическое пособие к учебнику Б.А.Воронцова-
Вельяминова, Е.К.Страута «Астрономия. Базовый уровень. 11 класс» М.: Дрофа, 2018.
3. Воронцов-Вельяминов Б. А. Сборник задач по астрономии. — М.: Просвещение,
1980.
4. Астрономия/Дагаев М. М., Демин В. Г., Климишин И. А., Чаругин В. М. — М.:
Просвещение, 1983.
5. Дагаев М. М. Книга для чтения по астрономии. — М.: Просвещение, 1980.
Мини-тест
Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика
1 вариант
1. В каком знаке (точке) оказывается Солнце в дни летнего солнцестояния?
Запишите ответ:
_________________
2. Как называется момент прохождения центра Солнца через точки
эклиптики, наиболее удалённые от экватора небесной сферы?
Запишите ответ:
__________________
3. Орбиты всех планет располагаются
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) вблизи плоскости эклиптики
2) вблизи северного полюса мира
3) недалеко от северного полюса мира.
4) недалеко от плоскости эклиптики.
5) недалеко от точки зимнего солнцестояния
4. Сопоставьте.
Укажите соответствие для всех 4 вариантов ответа:
1) Для определения вида звёздного неба в конкретный момент времени на
интересующую нас дату, необходимо…
2) Звёзды, которые закрыл накладной круг, будут …
3) На контуре выреза, между его точками Ю, В и С, расположатся…
4) На контуре выреза, между его точками Ю, З и С, расположатся…
1) …совместить накладной круг и карту так, чтобы штрих момента времени
совпал со штрихом этой даты.
2) …совместить накладной круг и карту, не забыв вырезать отверстие в
накладном круге, соответствующее широте места наблюдения.
3) …восходящие звёзды.
4) …заходящие звёзды.
5) …видны в исследуемый момент времени.
6) …невидны в исследуемый момент времени.
5. Большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное
движение Солнца.
Составьте слово из букв:
КТКИАПЭИЛ -> __________________________________________
2вариант
1. Сколько эклиптических созвездий вам известно?
Запишите число:
___________________
2. Пояс на небесной сфере вдоль эклиптики, по которому проходят видимые
пути Солнца, Луны и планет.
Укажите истинность или ложность вариантов ответа:
__ Круг из животных
__ Пояс звёзд
__ Эклиптический пояс
__ Пояс зодиака
3. Обратное движение точки весеннего равноденствия называется
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Афелий
2) Перигелий
3) Прецессия
4) Нутация
4. Определите координаты Солнца на 22 марта.
Запишите число:
Прямое восхождение, часы ___________________________
Склонение, градусы ___________________________
5. Солнечная аналемма – это…
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) положение Солнца на небе в одно и то же время суток в течение года.
2) положение Солнца на небе в одно и то же время года.
3) положение Солнца на небе в одно и то же время года.
4) траектория Солнца на небе в течение суток.
Ответы:
1вариант
1) (4 б.) Верный ответ: "весы".
2) (4 б.) Верный ответ: "солнцестояние".
3) (4 б.) Верные ответы: 1; 4;
4) (5 б.) Верные ответы: 1; 6; 3; 4;
5) (3 б.) Верные ответы: "ЭКЛИПТИКА".
2вариант
1) (4 б.): Верный ответ: 13.;
2) (4 б.) Верные ответы: Да; Нет; Нет; Да;
3) (3 б.) Верные ответы: 3;
4) (5 б.): Верный ответ: 0.; Верный ответ: 0.;
5) (3 б.) Верные ответы: 1.
Скачать материал

Педагогика - еще материалы к урокам: