Nodarbības. 4. nodarbība

Mežos ir orioles, bet patskaņos - garums
Tonizējošajos pantos vienīgais pasākums
Bet tikai reizi gadā tas tiek izliets
Dabā, ilgums
Tāpat kā Homēra metrikā.
It kā šī diena izplešas kā cezura:
No rīta miers
Un grūti garumi
Vērsis ganībās
Un zelta slinkums
Izvilkt bagātību no niedres
visa piezīme.
O. Mandelštams

Nodarbība 4/4

Priekšmets: Izmaiņas zvaigžņoto debesu izskatā gada laikā.

Mērķis: Viņš iepazīsies ar ekvatoriālo koordinātu sistēmu, Saules redzamajām ikgadējām kustībām un zvaigžņoto debess veidiem (izmaiņas gada laikā), mācīsies strādāt pēc PKZN.

Uzdevumi :
1. izglītojošs: iepazīstināt ar gaismekļu ikgadējās (šķietamās) kustības jēdzieniem: Saule, Mēness, zvaigznes, planētas un zvaigžņoto debesu veidi; ekliptika; zodiaka zvaigznāji; ekvinokcijas un saulgriežu punkti. Kulmināciju "aizkavēšanās" iemesls. Turpināt veidošanu prasmei strādāt ar PKZN - ekliptikas, zodiaka zvaigznāju atrašana, zvaigznes kartē pēc to koordinātām.
2. audzināšana: veicināt cēloņu un seku attiecību noteikšanas prasmes veidošanos; tikai rūpīga novēroto parādību analīze ļauj iekļūt šķietami acīmredzamo parādību būtībā.
3. Izglītojoši: izmantojot problēmsituācijas, novest skolēnus pie patstāvīga secinājuma, ka skats uz zvaigžņotajām debesīm nepaliek nemainīgs visa gada garumā; aktualizējot studentu zināšanas darbā ar ģeogrāfiskajām kartēm, veidot prasmes un iemaņas darbā ar PKZN (koordinātu atrašana).

Zināt:
1. līmenis (standarta)- ģeogrāfiskās un ekvatoriālās koordinātas, punkti Saules ikgadējā kustībā, ekliptikas slīpums.
2. līmenis- ģeogrāfiskās un ekvatoriālās koordinātas, punkti Saules ikgadējā kustībā, ekliptikas slīpums, Saules pārvietošanās virzieni un cēloņi virs horizonta, zodiaka zvaigznāji.

Būt spējīgam:
1. līmenis (standarta)- iestatīt saskaņā ar PKZN dažādiem gada datumiem, noteikt Saules un zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas, atrast zodiaka zvaigznājus.
2. līmenis- iestatīt saskaņā ar PKZN dažādiem gada datumiem, noteikt Saules un zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas, atrast zodiaka zvaigznājus, izmantot PKZN.

Aprīkojums: PCZN, debess sfēra. Ģeogrāfiskā un zvaigžņu karte. Horizontālo un ekvatoriālo koordinātu modelis, zvaigžņoto debesu skatu fotogrāfijas dažādos gada laikos. CD- "Red Shift 5.1" (Saules ceļš, Gadalaiku maiņa). Videofilma "Astronomija" (1. daļa, fr. 1 "Zvaigžņu orientieri").

Starpdisciplināra komunikācija: Zemes ikdienas un ikgadējā kustība. Mēness ir Zemes pavadonis (dabas zinātne, 3-5 šūnas). Dabas un klimatiskie modeļi (ģeogrāfija, 6 šūnas). Apļveida kustība: periods un biežums (fizika, 9. klase)

Nodarbību laikā:

I. Studentu aptauja (8 min). Jūs varat pārbaudīt Debesu sfērā N.N. Gomulina vai:
1. Pie tāfeles :
1. Debess sfēra un horizontālā koordinātu sistēma.
2. Gaismekļu kustība dienas laikā un kulminācija.
3. Stundas mēra tulkošana grādos un otrādi.
2. 3 cilvēki uz kartēm :
K-1
1. Kurā debesu pusē atrodas gaismeklis ar horizontālām koordinātām: h=28°, A=180°. Kāds ir tā zenīta attālums? (ziemeļi, z=90°-28°=62°)
2. Nosauciet trīs šodien dienas laikā redzamos zvaigznājus.
K-2
1. Kurā debesu pusē atrodas zvaigzne, ja tās koordinātas ir horizontālas: h=34 0 , A=90 0 . Kāds ir tā zenīta attālums? (rietumi, z=90°-34°=56°)
2. Nosauc trīs spožas zvaigznes, kuras redzam dienas laikā.
K-3
1. Kurā debesu pusē atrodas zvaigzne, ja tās koordinātas ir horizontālas: h=53 0, A=270 o. Kāds ir tā zenīta attālums? (austrumi, z=90°-53°=37°)
2. Šodien zvaigzne sasniedz savu augstāko kulmināciju pulksten 21:34. Kad ir tās nākamā zemākā, augšējā kulminācija? (pēc 12 un 24 stundām, precīzāk pēc 11 h 58 m un 23 h 56 m)
3. Citi(vieni pa pāriem, kamēr viņi atbild pie tāfeles)
a) Konvertēt uz grādiem 21 h 34 m, 15 h 21 m 15 s. resp = (21. 15 0 +34. 15 "=315 0 +510" =323 0 30", 15 h 21 m 15 s =15. 15 0 +21. 15 "+15. 15" =225 0 + 315 "+ 225"= 230 0 18"45")
b) Konvertēt uz stundas mēru 05 o 15 "13 o 12" 24 "resp = (05 o 15" = 5 . 4 m +15 . 4 c \u003d 21 m , 13 o 12 "24" = 13 . 4 m +12 . 4 s +24,1/15 s =52 m +48 s +1,6 s =52 m 49 s,6)

II. Jauns materiāls (20 min) Videofilma "Astronomija" (1. daļa, fr. 1 "Zvaigžņu orientieri").

b) Arī gaismekļa atrašanās vieta debesīs (debesu vidē) ir unikāli noteikta - in ekvatoriālā koordinātu sistēma, kur par atskaites punktu ņemts debess ekvators . (ekvatoriālās koordinātes pirmo reizi ieviesa Jans Havelija (1611-1687, Polija), 1564 zvaigžņu katalogā, kas sastādīts 1661.-1687. gadā) - 1690. gada atlants ar gravējumu un tagad tiek izmantots (mācību grāmatas nosaukums).
Tā kā zvaigžņu koordinātas nemainās gadsimtiem ilgi, tāpēc šī sistēma tiek izmantota karšu, atlantu, katalogu [zvaigžņu sarakstu] veidošanai. Debesu ekvators ir plakne, kas iet caur debess sfēras centru perpendikulāri pasaules asij.

punktus E- austrumi, W-rietumi - debess ekvatora krustošanās punkts ar horizonta punktiem. (Punkti N un S nāk prātā).
Visas debess ķermeņu ikdienas paralēles ir paralēlas debess ekvatoram (to plakne ir perpendikulāra pasaules asij).

Deklinācijas aplis - liels debess sfēras aplis, kas iet cauri pasaules poliem un novērotajam gaismeklim (punkti P, M, P ").

Ekvatoriālās koordinātas:
δ (delta) - gaismekļa deklinācija - gaismekļa leņķiskais attālums no debess ekvatora plaknes (līdzīgs φ ).
α (alfa) - labā pacelšanās - leņķiskais attālums no pavasara ekvinokcijas ( γ ) pa debess ekvatoru virzienā, kas ir pretējs debess sfēras ikdienas rotācijai (Zemes griešanās virzienā), līdz deklinācijas aplim (līdzīgi kā λ mērot no Griničas meridiāna). To mēra grādos no 0 o līdz 360 o, bet parasti stundā.
Pareizās pacelšanās jēdziens bija zināms jau Hiparhs, kurš noteica zvaigžņu izvietojumu ekvatoriālajās koordinātēs 2. gadsimtā pirms mūsu ēras. e., Bet Hiparhs un viņa pēcteči sastādīja savus zvaigžņu katalogus ekliptikas koordinātu sistēmā. Līdz ar teleskopa izgudrojumu astronomiem kļuva iespējams detalizētāk novērot astronomiskus objektus. Turklāt ar teleskopa palīdzību bija iespējams ilgstoši noturēt objektu redzes laukā. Vienkāršākais veids bija izmantot ekvatoriālo teleskopa stiprinājumu, kas ļauj teleskopam griezties vienā plaknē ar Zemes ekvatoru. Tā kā ekvatoriālais stiprinājums tika plaši izmantots teleskopu konstrukcijā, tika pieņemta ekvatoriālā koordinātu sistēma.
Pirmais zvaigžņu katalogs, kas objektu koordināšu noteikšanai izmantoja labo augšupeju un deklināciju, bija Džona Flamstīda "Atlas Coelestis" ar 3310 zvaigznēm, kas publicēts 1729. gadā (numerācija tiek izmantota joprojām).

c) Saules ikgadējā kustība. Ir gaismekļi [Mēness, Saule, Planētas], kuru ekvatoriālās koordinātas strauji mainās. Ekliptika ir Saules diska centra šķietamais ikgadējais ceļš pāri debess sfērai. Slīpums pret debess ekvatora plakni pašlaik atrodas leņķī 23 apmēram 26" precīzāk leņķī: ε = 23°26'21", 448 - 46", 815 t - 0", 0059 t² + 0", 00181 t³, kur t ir Jūlija gadsimtu skaits, kas pagājuši kopš 2000. Šī formula ir spēkā nākamajiem gadsimtiem. Ilgākos laika periodos ekliptikas slīpums pret ekvatoru svārstās ap vidējo vērtību aptuveni 40 000 gadu periodā. Turklāt ekliptikas slīpums pret ekvatoru ir pakļauts īslaicīgām svārstībām ar periodu 18,6 gadi un amplitūdu 18,42, kā arī mazākām (sk. Nutation).
Šķietamā Saules kustība gar ekliptiku ir Zemes faktiskās kustības ap Sauli atspoguļojums (to tikai 1728. gadā pierādīja Dž. Bredlijs, atklājot ikgadējo aberāciju).

kosmosa parādības

Debesu parādības, kas izriet no šīm kosmiskajām parādībām

Zemes rotācija ap savu asi Fizikālās parādības:
1) krītošu ķermeņu novirze uz austrumiem;
2) Koriolisa spēku esamība.
Parāda patieso Zemes rotāciju ap savu asi:
1) debess sfēras ikdienas rotācija ap pasaules asi no austrumiem uz rietumiem;
2) gaismekļu saullēkts un saulriets;
3) gaismekļu kulminācija;
4) dienas un nakts maiņa;
5) gaismekļu ikdienas aberācija;
6) gaismekļu ikdienas paralakse
Zemes rotācija ap Sauli Parāda patieso Zemes rotāciju ap Sauli:
1) ikgadējās izmaiņas zvaigžņoto debesu izskatā (redzama debesu ķermeņu kustība no rietumiem uz austrumiem);
2) Saules ikgadējā kustība pa ekliptiku no rietumiem uz austrumiem;
3) Saules pusdienlaika augstuma izmaiņas virs horizonta gada laikā; a) gaišās dienas ilguma izmaiņas gada laikā; b) polārā diena un polārā nakts augstos planētas platuma grādos;
5) gadalaiku maiņa;
6) gaismekļu ikgadējā aberācija;
7) ikgadējā zvaigžņu paralakse

Tiek saukti zvaigznāji, caur kuriem iet ekliptika.
Zodiaka zvaigznāju skaits (12) ir vienāds ar mēnešu skaitu gadā, un katru mēnesi norāda tā zvaigznāja zīme, kurā šajā mēnesī atrodas Saule.
13. zvaigznājs Ophiuchus izslēgts, lai gan caur to iet saule. "Sarkanā maiņa 5.1" (Saules ceļš).

- pavasara ekvinokcija. 21. marts (diena ir vienāda ar nakti).
Saules koordinātas: α ¤ =0 h, δ ¤ =0 o
Apzīmējums saglabājies kopš Hiparha laikiem, kad šis punkts atradās AUNS zvaigznājā → tagad tas atrodas ZIVIS zvaigznājā, 2602. gadā tas pārcelsies uz ŪDENSVĪRS zvaigznāju.
-vasaras saulgrieži. 22. jūnijs (garākā diena un īsākā nakts).
Saules koordinātas: α ¤ = 6 h, ¤ \u003d + 23 apmēram 26 "
Apzīmējums saglabājies jau no Hiparha laikiem, kad šis punkts atradās Dvīņu zvaigznājā, tad atradās Vēža zvaigznājā un kopš 1988. gada pārcēlās Vērša zvaigznājā.

- rudens ekvinokcija. 23. septembris (diena ir vienāda ar nakti).
Saules koordinātas: α ¤ =12 h, δ tsize="2" ¤ =0 o
Svaru zvaigznāja apzīmējums tika saglabāts kā taisnīguma simbola apzīmējums imperatora Augusta (63. g. p.m.ē. - 14. g. m.ē.) laikā, tagad Jaunavas zvaigznājā, un 2442. gadā tas pārcelsies uz Lauvas zvaigznāju.
- Ziemas saulgrieži. 22. decembris (īsākā diena un garākā nakts).
Saules koordinātas: α ¤ =18 h, δ ¤ =-23 apmēram 26"
Hiparha periodā punkts atradās Mežāža zvaigznājā, tagad Strēlnieka zvaigznājā, un 2272. gadā tas pārcelsies uz Ophiuchus zvaigznāju.

Lai arī zvaigžņu novietojumu debesīs unikāli nosaka ekvatoriālo koordinātu pāris, skats uz zvaigžņotajām debesīm novērošanas vietā tajā pašā stundā nepaliek nemainīgs.
Vērojot gaismekļu kulmināciju pusnaktī (Saule šajā laikā atrodas apakšējā kulminācijā ar taisnu augšupeju uz zvaigznes, kas atšķiras no kulminācijas), var pamanīt, ka dažādos datumos pusnaktī debess meridiāna tuvumā iet dažādi zvaigznāji, nomainot viens otru. [No šiem novērojumiem savulaik tika izdarīts secinājums par Saules pareizās augšupejas maiņu.]
Izvēlēsimies jebkuru zvaigzni un fiksēsim tās atrašanās vietu debesīs. Tajā pašā vietā zvaigzne parādīsies pēc dienas, precīzāk, pēc 23 stundām 56 minūtēm. Tiek saukta diena, ko mēra attiecībā pret tālām zvaigznēm zvaigžņu (precīzāk sakot, siderālā diena ir laika intervāls starp diviem secīgiem pavasara ekvinokcijas punkta augšējiem kulminācijām). Kur paliek pārējās 4 minūtes? Fakts ir tāds, ka, pateicoties Zemes kustībai ap Sauli, zemes novērotājam tā nobīdās uz zvaigžņu fona par 1 ° dienā. Lai viņu "panāktu", Zemei ir vajadzīgas šīs 4 minūtes. (attēls pa kreisi)
Katru nākamo nakti zvaigznes nedaudz novirzās uz rietumiem, paceļoties 4 minūtes agrāk. Gada laikā tas nobīdīsies par 24 stundām, tas ir, skats uz zvaigžņotajām debesīm atkārtosies. Visa debess sfēra veiks vienu apgriezienu gada laikā - Zemes ap Saules apgriezienu atspoguļojuma rezultāts.

Tātad Zeme veic vienu apgriezienu ap savu asi 23 stundās 56 minūtēs. 24 stundas - vidējā saules diena - Zemes apgriezienu laiks attiecībā pret Saules centru.

III. Materiāla nostiprināšana (10 min)
1. Darbs pie PKZN (jauna materiāla prezentācijas gaitā)
a) Debess ekvatora, ekliptikas, ekvatoriālo koordinātu, ekvinokcijas un saulgriežu punktu atrašana.
b) koordinātu noteikšana, piemēram, zvaigznēm: Kapela (α Aurigae), Deneb (α Cygnus) (Capella - α=5 h 17 m, δ=46 o; Deneb - α=20 h 41 m, δ=45 o 17")
c) zvaigžņu atrašana pēc koordinātām: (α=14,2 h, δ=20 o) - Arktūrs
d) atrast, kur šodien atrodas Saule, kādos zvaigznājos rudenī. (tagad septembra ceturtā nedēļa ir Jaunavā, septembra sākums ir Lauvas zīmē, Svari un Skorpions paies novembrī)
2. Neobligāti:
a) Zvaigznes kulminācija ir pulksten 14:15. Kad ir tās nākamā zemākā, augšējā kulminācija? (pēc 11:58 un 23:56, tas ir, 2:13 un 14:11).
b) AES lidoja pāri debesīm no sākuma punkta ar koordinātām (α=18 h 15 m, δ=36 o) līdz punktam ar koordinātām (α=22 h 45 m, δ=36 o). Caur kurām zvaigznājiem satelīts lidoja.

IV. Nodarbības kopsavilkums
1. Jautājumi:
a) Kāda ir nepieciešamība ieviest ekvatoriālās koordinātas?
b) Kādas ir ievērojamākās ekvinokcijas dienas, saulgrieži?
c) Kādā leņķī Zemes ekvatora plakne ir slīpa pret ekliptikas plakni?
d) Vai ikgadējo Saules kustību pa ekliptiku var uzskatīt par Zemes apgriezienu ap Sauli pierādījumu?

Mājasdarbs: 4.§, jautājumu uzdevums paškontrolei (22. lpp.), 30. lpp. (10.-12. lpp.).
(šo darbu sarakstu ar paskaidrojumiem vēlams izdalīt visiem studentiem uz gadu).
Var dot uzdevumu 88 zvaigznāji "(viens zvaigznājs katram skolēnam). Atbildiet uz jautājumiem:

  1. Kā sauc šo zvaigznāju?
  2. Kurā gadalaikā to vislabāk novērot mūsu (dotajos) platuma grādos?
  3. Kāda veida konstelācijai tas pieder: neaugšupejoša, neuzstāda, iestatīšana?
  4. Vai tas ir ziemeļu, dienvidu, ekvatoriālais, zodiaka zvaigznājs?
  5. Nosauciet interesantus šī zvaigznāja objektus un norādiet tos kartē.
  6. Kā sauc spožāko zvaigzni zvaigznājā? Kādas ir tās galvenās īpašības?
  7. Izmantojot mobilo zvaigžņoto debesu karti, nosakiet zvaigznāja spožāko zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas.

Nodarbība izstrādāta apļa "Interneta tehnoloģijas" dalībnieki - Prytkovs Deniss(10 šūnas) un Pozdņaks Viktors(10 šūnas), Mainīts 23.09.2007 gadā

2. Vērtējumi

Ekvatoriālā koordinātu sistēma 460,7 kb
"Planetārijs" 410,05 mb Resurss ļauj skolotāja vai studenta datorā instalēt novatoriskā izglītības un metodiskā kompleksa "Planetārijs" pilno versiju. "Planetārijs" - tematisko rakstu izlase - paredzēts izmantošanai skolotājiem un skolēniem fizikas, astronomijas vai dabaszinību stundās 10.-11.klasē. Instalējot kompleksu, mapju nosaukumos ieteicams lietot tikai angļu burtus.
Demo materiāli 13,08 mb Resurss ir inovatīvā izglītības un metodiskā kompleksa "Planetārijs" demonstrācijas materiāli.