Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика. Презентация по астрономии. годичное движение солнца. эклиптика Презентация на тему годичное движение солнца
Разработки уроков (конспекты уроков)
Среднее общее образование
Линия УМК Б. А. Воронцова-Вельяминова. Астрономия (10-11)
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Цель урока
Исследовать характер годичного движения Солнца по небу и явления, объясняемые этим движением.
Задачи урока
- Исследовать движение Солнца в течение года на фоне созвездий с использованием подвижной карты, познакомиться с понятием «эклиптика»; раскрыть астрономический смысл понятий «день весеннего равноденствия», «день осеннего равноденствия», «день летнего солнцестояния», «день зимнего солнцестояния»; проанализировать зависимость продолжительности дня и ночи от широты местности в течение года.
Виды деятельности
-
Строить логичные устные высказывания; выполнять логические операции – анализ, обобщение; организовывать самостоятельную познавательную деятельность; применять полученные знания для решения задач в измененных условиях; осуществлять рефлексию познавательной деятельности.
Ключевые понятия
-
День весеннего равноденствия, день осеннего равноденствия, день летнего солнцестояния, день зимнего солнцестояния, эклиптика, сумерки.
| № | Название этапа | Методический комментарий |
|---|---|---|
| 1 | 1. Мотивация к деятельности | В ходе беседы при анализе понятия «опорная звезда / созвездие» необходимо акцентировать внимание на целях ориентировки в космическом пространстве. |
| 2 | 2.1. Актуализация опыта и предшествующих знаний | На экране представлена структура практической работы. В ходе проверки акцентируется внимание на методике проведения наблюдений, признаках, указывающих на вращение небесной сферы вокруг оси мира. Сравнивается ход выполнения работы, предложенный различными учащимися, обсуждается вопрос об использовании дополнительных источников информации. |
| 3 | 2.2. Актуализация опыта и предшествующих знаний | На экране представлен текст условий задач, которые выполняются учащимися фронтально. |
| 4 | 3.1. Выявление затруднения и формулировка целей деятельности | Обсуждаются (с использованием слайд-шоу, с опорой на знания учащихся в области литературы, истории) небесные объекты, которые имели особую значимость в культурах различных народов. Учащиеся подводятся к мысли о значимости Солнца для древних славян. Формулируется тема урока. |
| 5 | 3.2. Выявление затруднения и формулировка целей деятельности | Используя изображения, учитель подводит учащихся к мысли о зависимости картин природы от времени года и времени суток. Обсуждаются цель урока, его проблемные вопросы, задачи, которые должны быть рассмотрены. |
| 6 | 4.1. Открытие нового знания учащимися | Перед учащимися ставится проблема: почему Солнце не отображается на карте звездного неба? Демонстрируется анимация и делается вывод о перемещении светила на фоне звезд. Вводится понятие «эклиптика». |
| 7 | 4.2. Открытие нового знания учащимися | Учащиеся анализируют карту звездного неба для определения созвездий, на фоне которых проходит Солнце в течение года. Иллюстрация на экране позволяет проанализировать пространственное расположение наблюдателя на Земле, Солнца и звезд в их проекции на небесную сферу. |
| 8 | 4.3. Открытие нового знания учащимися | Учащиеся в совместной беседе, анализируя рисунок, формулируют наблюдаемые характеристики расположения плоскости эклиптики и дают пояснения, анализируя особенности положения оси вращения Земли по отношению к плоскости ее орбиты. Анализируются точки весеннего и осеннего равноденствия. Вводятся понятия дней весеннего и осеннего равноденствия. Учащиеся представляют доклад «Традиции встречи весны у древних славян». |
| 9 | 4.4. Открытие нового знания учащимися | Используя изображение, учащиеся анализируют причины изменения полуденной высоты Солнца в течение года. |
| 10 | 4.5. Открытие нового знания учащимися | Демонстрируется анимация, иллюстрирующая рассмотренные характеристики. При обсуждении подчеркивается известное учащимся из курса физики положение об относительности механического движения тел. |
| 11 | 4.6. Открытие нового знания учащимися | Анализируется движение Солнца и высота кульминации на различных широтах в течение года. Учащиеся делают вывод о том, что в северных широтах Солнце в зимнее время может быть невосходящим светилом, в летнее -незаходящим. Рассматривается продолжительность дня в зимнее и летнее время. В совместной беседе с учителем обсуждается понятие рефракции и его следствие - вечерние и утренние сумерки. Учащиеся представляют доклад «Сумерки и их разновидности». |
| 12 | 5.1. Включение нового знания в систему | Учитель организует фронтальное решение задач на применение полученных знаний. |
| 13 | 5.2. Включение нового знания в систему | Учитель сопровождает процесс самостоятельного выполнения учащимися задания, представленного на экране. После выполнения задания организуется обсуждение результатов. |
| 14 | 6. Рефлексия деятельности | В ходе обсуждения ответов на рефлексивные вопросы необходимо акцентировать внимание на познавательных интересах учащихся, уникальности культур других народов. |
| 15 | 7. Домашнее задание |
Cлайд 1
Видимые движения небесных тел Космос - это все, что есть, что когда-либо было и когда-нибудь будет. Карл Саган.Cлайд 2
Издавна люди наблюдали на небе такие явления как видимое вращение звездного неба, смена фаз Луны, восход и заход небесных светил, видимое движение Солнца по небу в течение дня, солнечные затмения, изменение высоты Солнца над горизонтом в течение года, лунные затмения. Было ясно, что все эти явления связаны, прежде всего, с движением небесных тел, характер которого люди пытались описать при помощи простых визуальных наблюдений, правильное понимание и объяснение которых складывалось веками.
Cлайд 3
Первые письменные упоминания о небесных телах возникли в древнем Египте и Шумере. Древние различали на небесном своде три типа тел: звёзды, планеты и "хвостатые звёзды". Отличия происходят как раз из наблюдений: Звёзды сохраняют на протяжении достаточно долгого времени неподвижность относительно других звёзд. Поэтому считалось, что звёзды "закреплены" на небесной сфере. Как нам сейчас известно, из-за вращения Земли каждая звезда "чертит" на небе "круг.
Cлайд 4
Планеты же, напротив, двигаются по небосводу, и их движение видно невооружённым глазом в течение часа–двух. Ещё в Шумере были найдены и отождествлены 5 планет: Меркурий,
Cлайд 5
Cлайд 6
Cлайд 7
Cлайд 8
Cлайд 9
Cлайд 10
Cлайд 11
"Хвостатые" звёзды кометы. Появлялись нечасто, символизировали беды.
Cлайд 12
Конфигурация – характерное взаимное расположение планеты, Солнца и Земли. Экли птика-большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Соответственно плоскость эклиптики - плоскость вращения Земли вокруг Солнца Нижние (внутренние) планеты движутся по орбите быстрее Земли, а верхние (внешние) медленнее. Введем понятия конкретных физических величин, характеризующих движение планет и позволяющих произвести некоторые расчеты:
Cлайд 13
Периге лий (др.-греч. περί «пери» - вокруг, около, возле, др.-греч. ηλιος «гелиос» - Солнце) - ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы. Антонимом перигелия является апоге лий (афе лий) - наиболее удалённая от Солнца точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют - линия апсид. Сидерический (T –звездный) – промежуток времени в течение которого планета совершает полный оборот вокруг Солнца по своей орбите относительно звезд. Синодический (S) – промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планеты
Cлайд 14
Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века. Это стало возможным благодаря многолетним наблюдениям датского астронома Тихо Браге
Cлайд 15
Cлайд 16
Cлайд 17
Cлайд 18
Наиболее просто видимое движение планет и Солнца описывается в системе отсчета, связанной с Солнцем. Такой подход получил название гелиоцентрической системы мира и был предложен польским астрономом Николаем Коперником (1473-1543).
Cлайд 19
В античные времена и вплоть до Коперника полагали, что в центре Вселенной расположена Земля и все небесные тела обращаются по сложным траекториям вокруг нее. Эта система мира называется геоцентрической системой мира.
Cлайд 20
Сложное видимое движение планет на небесной сфере обусловлено обращением планет Солнечной системы вокруг Солнца. Само слово " планета " в переводе с древнегреческого означает " блуждающая " или " бродяга ". Траектория движения небесного тела называется его орбитой. Скорости движения планет по орбитам убывают с удалением планет от Солнца. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит. Поэтому по отношению к орбите и условиям видимости с Земли планеты разделяются на внутренние (Меркурий, Венера) и внешние (Марс, Сатурн, Юпитер, Уран, Нептун, Плутон), или соответственно, по отношению к Земной орбите, на нижние и верхние.
Cлайд 21
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики. Такой сложный петлеобразный характер был впервые замечен и описан на примере видимого движения Венеры
Cлайд 22
Cлайд 23
Известен факт, что движение определенных планет можно наблюдать с Земли в строго определенное время года, это связано с их положением с течением времени на звездном небе. Конфигурации внутренних и внешних планет различны: у нижних планет это соединения и элонгации (наибольшее угловое отклонение орбиты планеты от орбиты Солнца), у верхних планет это квадратуры, соединения и противостояния. Для системы Земля – Луна – Солнце в нижнем соединении происходит новолуние, а в верхнем – полнолуние.
Cлайд 24
Для верхних (внешних) соединение - планета за Солнцем, на прямой Солнце-Земля (М 1). противостояние – планета за Землей от Солнца – лучшее время наблюдения внешних планет, она полностью освещена Солнцем (М 3). квадратура западная – планета наблюдается в западной стороне (М 4). восточная –наблюдается в восточной стороне (М 2).
Эклиптика – круг небесной сферы,
по которому происходит видимое годичное движение Солнца.
(от греч. «зоон» – животное)
Каждое зодиакальное
созвездие Солнце
пересекает примерно
за месяц.
Традиционно считается, что зодиакальных
созвездий 12, хотя на самом деле эклиптика
пересекает еще и созвездие Змееносца,
(находится между Скорпионом и Стрельцом).За сутки Земля проходит примерно 1/365 часть своей орбиты.
Вследствие этого Солнце перемещается на небе примерно на 1° за каждые сутки.
Промежуток времени, в течение которого Солнце обходит полный круг
по небесной сфере, назвали годом.
В дни весеннего и осеннего
равноденствия (21 марта и 23
сентября) Солнце находится на
небесном экваторе и имеет
склонение 0°.
Оба полушария Земли
освещаются одинаково: граница
дня и ночи проходит точно через
полюса, и день равен ночи во
всех пунктах Земли.Ось вращения Земли наклонена к плоскости её орбиты на 66°34´.
Земной экватор имеет по отношению к плоскости орбиты наклон, равный 23°26´,
поэтому и наклон эклиптики к небесному экватору равен 23°26´.
В день летнего солнцестояния
(22 июня) Земля повёрнута к
Солнцу своим Северным
полушарием. Здесь стоит лето,
на Северном полюсе –
полярный день, а на остальной
территории полушария дни
длиннее ночи.
Солнце поднимается над
плоскостью земного (и
небесного) экватора на 23°26´.Ось вращения Земли наклонена к плоскости её орбиты на 66°34´.
Земной экватор имеет по отношению к плоскости орбиты наклон, равный 23°26´,
поэтому и наклон эклиптики к небесному экватору равен 23°26´.
В день зимнего солнцестояния
(22 декабря), когда Северное
полушарие освещается хуже
всего, Солнце находится ниже
небесного экватора на угол
23°26´.Летнее и зимнее солнцестояние.
Весеннее и осеннее равноденствие.В зависимости от положения Солнца на эклиптике меняется его высота над
горизонтом в полдень – момент верхней кульминации.
Измерив полуденную высоту Солнца и зная его склонение в этот день,
можно вычислить географическую широту места наблюдения.Измерив полуденную
высоту Солнца и зная его
склонение в этот день,
можно вычислить
географическую широту
места наблюдения.
h = 90° – ϕ + δ
ϕ = 90°– h + δСуточное движение Солнца в дни равноденствия и солнцестояний
на полюсе Земли, на её экваторе и в средних широтахУпражнение 5 (с. 33)
№3. В какой день года проводились наблюдения, если высота
Солнца на географической широте 49° была равна 17°30´? .
h = 90° – ϕ + δ
δ = h – 90° + ϕ
δ = 17°30´ – 90° + 49° =23,5°
δ = 23,5° в день солнцестояния.
Так как высота Солнца на
географической широте 49°
была равна всего 17°30´, то это
день зимнего солнцестояния –
21 декабряДомашнее задание
1) § 6.
2) Упражнение 5 (с. 33):
№4. Полуденная высота Солнца равна 30°, а его склонение равно –19°. Определите географическую
широту места наблюдения.
№5. Определите полуденную высоту Солнца в Архангельске (географическая широта 65°) и
Ашхабаде (географическая широта 38°) в дни летнего и зимнего солнцестояния.
Каковы различия высоты Солнца:
а) в один и тот же день в этих городах;
б) в каждом из городов в дни солнцестояний?
Какие выводы можно сделать из полученных результатов? Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия. Базовый уровень. 11 кл. : учебник/ Б.А. Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. - М.: Дрофа, 2013. – 238с
CD-ROM «Библиотека электронных наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон». 2003
https://www.e-education.psu.edu/astro801/sites/www.e-education.psu.edu.astro801/files/image/Lesson%201/astro10_fig1_9.jpg
http://mila.kcbux.ru/Raznoe/Zdorove/Luna/image/luna_002-002.jpg
http://4.bp.blogspot.com/_Tehl6OlvZEo/TIajvkflvBI/AAAAAAAAAmo/32xxNYazm_U/s1600/12036066_zodiak_big.jpg
http://textarchive.ru/images/821/1640452/m30d62e6d.jpg
http://textarchive.ru/images/821/1640452/69ebe903.jpg
http://textarchive.ru/images/821/1640452/m5247ce6d.jpg
http://textarchive.ru/images/821/1640452/m3bcf1b43.jpg
http://tepka.ru/fizika_8/130.jpg
http://ok-t.ru/studopedia/baza12/2151320998969.files/image005.jpg
http://www.childrenpedia.org/1/15.files/image009.jpg
Страница 1 из 4
|
Наименование разделов и тем |
Объем часов |
Уровень освоения |
|
|
|
Видимое годичное движение Солнца. Эклиптика. Видимое движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны. Воспроизведение определений терминов и понятий (кульминация Солнца, эклиптика). Объяснение наблюдаемых невооруженным глазом движения Солнца на различных географических широтах, движение и фазы Луны, причины затмений Луны и Солнца. |
||
| Время и календарь. |
Время и календарь. Точное время и определение географической долготы. Воспроизведение определений терминов и понятий (местное, поясное, летнее и зимнее время). Объяснение необходимости введения високосных лет и нового календарного стиля. |
1 | 2 |
Тема 2.2. Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика. Движение и фазы Луны.
2.2.1. Видимое годичное движение Солнца. Эклиптика.
Еще в глубокой древности, наблюдая за Солнцем, люди обнаружили, что его полуденная высота в течение года меняется, как меняется и вид звездного неба: в полночь над южной частью горизонта в различное время года видны звезды разных созвездий - те, которые видны летом, не видны зимой, и наоборот. На основе этих наблюдений был сделан вывод о том, что Солнце перемещается по небу, переходя из одного созвездия в другое, и завершает полный оборот в течение года. Круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца, назвали эклиптикой.
(др.-греч. ἔκλειψις - ‘затмение’) - большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца .
Созвездия, по которым проходит эклиптика, получили название зодиакальных (от греческого слова «зоон» - животное). Каждое зодиакальное созвездие Солнце пересекает примерно за месяц. В XX в. к их числу добавилось еще одно - Змееносец.
Как вы уже знаете, перемещение Солнца на фоне звезд - явление кажущееся. Происходит оно вследствие годичного обращения Земли вокруг Солнца.
Поэтому эклиптика представляет собой тот круг небесной сферы, по которому она пересекается с плоскостью земной орбиты. За сутки Земля проходит примерно 1/365 часть своей орбиты. Вследствие этого Солнце перемещается на небе примерно на 1° за каждые сутки. Промежуток времени, в течение которого оно обходит полный круг по небесной сфере, назвали годом.
Из курса географии вам известно, что ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты под углом 66°30". Следовательно, земной экватор имеет по отношению к плоскости орбиты наклон, равный 23°30". Таков наклон эклиптики к небесному экватору, который она пересекает в двух точках: весеннего и осеннего равноденствий.
В эти дни (обычно - 21 марта и 23 сентября) Солнце находится на небесном экваторе и имеет склонение 0°. Оба полушария Земли освещаются Солнцем одинаково: граница дня и ночи проходит точно через полюса, и день равен ночи во всех пунктах Земли. В день летнего солнцестояния (22 июня) Земля повернута к Солнцу своим Северным полушарием. Здесь стоит лето, на Северном полюсе - полярный день, а на остальной территории полушария дни длиннее ночи. В день летнего солнцестояния Солнце поднимается над плоскостью земного (и небесного) экватора на 23°30". В день зимнего солнцестояния (22 декабря), когда Северное полушарие освещается хуже всего, Солнце находится ниже небесного экватора на такой же угол 23°30".
♈- точка весеннего равноденствия. 21 марта (день равняется ночи).
Координаты Солнца: α ¤=0ч, δ ¤=0о
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¤=6ч, ¤=+23о26"
Обозначение созвездия Рака 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 ¤=12ч, δ t size="2" ¤=0о
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¤=18ч, δ¤=-23о26"
Обозначение созвездия Козерог сохранилось со времен Гиппарха, когда эта точка находилась в созвездии Козерога, сейчас в созвездии Стрельца, а в 2272г перейдет в созвездие Змееносца.
В зависимости от положения Солнца на эклиптике меняется его высота над горизонтом в полдень - момент верхней кульминации. Измерив полуденную высоту Солнца и зная его склонение в этот день, можно вычислить географическую широту места наблюдения. Этот способ издавна использовался для определения местоположения наблюдателя на суше и на море.
Суточные пути Солнца в дни равноденствий и солнцестояний на полюсе Земли, на ее экваторе и в средних широтах показаны на рисунке.
