Изменение вида звездного неба в течение года
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:
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:
- 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) А) Перевести в градусную меру 21ч34м, 15ч21м15с. =(21.150+34.15'=3150+510'=323030', 15ч21м15с=15.150+21.15'+15.15"=2250 + 315' + 225"= 230018'45") Б) Перевести в часовую меру 05о15', 13о12'24". = ( 05о15'=5.4м+15.4c=21м, 13о12'24"=ь13.4м+12.4c+24.1/15c=52м+48c+1,6c= 52м49c,6)
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.
Рисунок 1 - Небесный экватор
Точки Е-востока, W - запада - точки пересечения небесного экватора с точками горизонта. (Напоминаются точки N и S).
Все суточные параллели небесных светил расположены параллельно небесному экватору (их плоскость перпендикулярна оси мира).
Круг склонения- большой круг небесной сферы проходящей через полюса мира и наблюдаемое светило (точки Р, М, Р').
Экваториальные координаты:
Д (дельта) - Склонение светила - угловое расстояние светила от плоскости небесного экватора (аналогична Ц).
Б (альфа) - Прямое восхождение - угловое расстояние от точки весеннего равноденствия (Г) вдоль небесного экватора в сторону противоположную суточному вращению небесной сферы (по ходу вращения Земли), до круга склонения (аналогична Л , измеряемой от гринвичского меридиана). Измеряется в градусах от 0ОДо 360О, но обычно в часовой мере.
Таблица 1 - Небесные явления, возникающие вследствие космических явлений
Космические явления |
Небесные явления, возникающие вследствие данных космических явлений |
Вращение Земли вокруг оси |
Физические явления:
Отображения истинного вращения Земли вокруг своей оси:
|
Вращение Земли вокруг Солнца |
Отображения истинного вращения Земли вокруг Солнца:
|
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).
Созвездия, через которые проходит эклиптика называются зодиакальными.
Число зодиакальных созвездий (12) равно числу месяцев в году, и каждый месяц обозначается знаком созвездия, в котором Солнце в этот месяц находится.
13-е созвездие Змееносца исключается, хотя через него и проходит Солнце. "Red Shift 5.1" (путь Солнца).
- Точка весеннего равноденствия. 21 марта (день равняется ночи ).
Координаты Солнца: Б =0Ч, д =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: Б =6Ч, =+23О26'
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: Б =12Ч, д =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: Б =18Ч, д =-23О26'
В период Гиппарха точка находилась в созвездии Козерога, сейчас в созвездии Стрельца, а в 2272г перейдет в созвездие Змееносца.
Рисунок 2 - Кульминация положения Солнца
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).
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 (б Возничего), Денеб (б Лебедя) (Капелла - б=5Ч17М, д=46О; Денеб - б=20Ч41М, д=45О17') В) нахождение звезд по координатам: (б=14,2Ч, д=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 (б=18Ч15М, д=36О) в точку с координатами (б=22Ч45М, д=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?
Домашние задание:
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.
Похожие статьи
-
Сравнивая дуги, на которые перемещаются планеты за равные промежутки времени, установить, какая из планет быстрее движется на звездном небе, и объяснить...
-
ЗВЕЗДНЫЙ СТРЕЛЕЦ - Созвездия звездного неба
240 - 270° эклиптики. Большое созвездие из звезд 3-й, 4-й, 5-й и двух звезд 2-й величины. Лежит в области, богатой звездными скоплениями и туманностями....
-
СКОРПИОН - Созвездия звездного неба
210 - 240° эклиптики. Большое созвездие с очень красивой группировкой звезд 1-й, 2-й, 3-й, 4-й величин. Сердце Скорпиона - красновато-оранжевая звезда...
-
Введение, Созвездия., Видимое движение звезд (§) - Работа с подвижной картой звездного неба
В курсе астрономии важное место среди практических работ, по нашему мнению, должно занимать использование заданий, выполняемых с помощью подвижной карты...
-
Причины вращения звездного неба. Опыт Фуко - Небо и земля
Подобно тому, как человеку, кружащемуся по комнате, представляется, будто вся комната кружится вокруг него, так и мы, находящиеся на вращающейся Земле,...
-
ВЕСЫ - Созвездия звездного неба
180 - 210° эклиптики. Небольшое созвездие со звездами 3-й, 4-й величин. Весы - двойная звезда, арабы назвали ее Зубен Эльгенуби - Южные Весы и Зубен Эль...
-
ОВЕН, СОЗВЕЗДИЕ ТЕЛЬЦА - Созвездия звездного неба
0 - 30° эклиптики. Овен считается первым в поясе зодиака, так как в то время, когда создавалась греческая астрономия, Солнце вступало в это созвездие во...
-
I. Определить по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд: 1. б Большой Медведицы, 2. г Ориона, 3. в Кита. Ответ. 1) б =11 ч, д =+620;...
-
Эклиптика и "блуждающие" светила - планеты (§ ) - Работа с подвижной картой звездного неба
I. Пользуясь картой звездного неба, назвать созвездия, через которые проходит эклиптика. Какое из них не относится к зодиакальным? Ответ. Рыбы, Овен,...
-
В темную, безлунную и безоблачную ночь на небе видно множество звезд. Кажется, трудно разобраться в этой величественной картине звездного неба, о которой...
-
ЛЕВ - Созвездия звездного неба
120 - 150° эклиптики. Занимает большую область неба. Звезды 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й величин. Звезда 1-й величины - Регул, или Сердце Льва, голубая,...
-
РЫБЫ - Созвездия звездного неба
330 - 360° эклиптики. Большое зодиакальное созвездие из звезд 4-й, 5-й величин. Почти целиком лежит в северном полушарии неба. Главная звезда Рыб -...
-
Созвездия звездного неба - Созвездия звездного неба
В темную, безлунную и безоблачную ночь на небе видно множество звезд. Кажется, трудно разобраться в этой величественной картине звездного неба, о которой...
-
КОЗЕРОГ - Созвездия звездного неба
270 - 300° эклиптики. Созвездие состоит из звезд не ярче 3-й величины. На "лбу" этого иероглифического животного главная звезда Гиеди - двойная. Каждая...
-
ДЕВА - Созвездия звездного неба
150 - 180° эклиптики. Большое созвездие из звезд 1-й, 3-й, 4-й величин. Звездой 1-й величины является голубовато-белая навигационная звезда Спика, со...
-
Люди всегда интересовались погодой, переменами климата и Солнцем. Астрономические знания необходимы были людям и в Древнем Египте, и в Вавилоне, и в...
-
Кометы и метеоры (§) - Работа с подвижной картой звездного неба
I. Период наилучшей видимости кометы Галлея наступили в средних широтах в ноябре - декабре 1985г. Ее координаты были: 1 ноября б= 5 ч 23 м, д= +210 471;...
-
ЧТО НАУКА ПОНИМАЕТ ПОД СЛОВОМ "НЕБО" - Небо и земля
Простейшие астрономические явления совершаются "на небе". По небу движутся Солнце и Луна, на чистом небе видны тысячи звезд, а нередко, к досаде...
-
Движение Солнца на небе - Солнце и его влияние на Землю
Допустим, что можно остановить вращение Земли и наблюдать только смещение Солнца относительно звезд. Систематически наблюдая в одно и то же вечернее...
-
ВСПЫШКИ СВЕРХНОВЫХ В НАШЕЙ ГАЛАКТИКЕ - Звездное небо
В отличие от вспышек "обыкновенных" новых звезд, это явление принадлежит к числу весьма редких. В нашей Галактике около 100 млрд. звезд. По имеющимся...
-
ТУМАННОСТИ, Крабовидная туманность - Звездное небо
Крабовидная туманность Через семь с половиной веков после взрыва сверхновой в 1054 г. французский астроном Шарль Мессье, составляя знаменитый каталог...
-
В КОГО ЦЕЛИТСЯ ЗВЕЗДНЫЙ СТРЕЛЕЦ - Созвездия зодиака
240-270° эклиптики. Большое созвездие из звезд 3-й, 4-й, 5-й и двух звезд 2-й величины. Лежит в области, богатой звездными скоплениями и туманностями....
-
Открытие зодиака - Небо и земля
Астроном вселенная небесная сфера Как показали исследования историков и археологов, именно астрономы античной Греции открыли годичное движение Солнца по...
-
ПРИЧИНА ВЗРЫВОВ ЗВЕЗД, Эволюция звезд - Звездное небо
Существует несколько гипотез о причине взрывов звезд, наблюдаемых как сверхновые. Однако общепризнанной теории, основывающейся на известных фактах и...
-
В 1949 г. было обнаружено, что Крабовидная туманность является мощным источником Радиоизлучения . Вскоре удалось объяснить природу этого явления:...
-
ВОДОЛЕЙ - Созвездия звездного неба
300 - 330° эклиптики. Большое и сложное созвездие. Состоит только из звезд 3-й, 4-й, 5-й величин. Почти целиком лежит в южном полушарии. В нем...
-
Светимость звезд, звездная величина - Физика звезд
Если смотреть на звездное небо, сразу бросается в глаза, что звезды резко отличаются по своей яркости - одни светят очень ярко, они легко заметны, другие...
-
Созвездие Скорпиона - Небо и земля
Не только из-за внешнего сходства этому созвездию была отведена роль ядовитого существа. Солнце вступало в эту область неба поздней осенью, когда вся...
-
Очень давно, около 4,5 тысяч лет назад, в этом созвездии находилась точка летнего солнцестояния, и Солнце оказывалось в этом созвездии в самое жаркое...
-
ПУТЬ СОЛНЦА СРЕДИ ЗВЕЗД - Солнце, его строение и особенности
Суточный путь Солнца. Каждый день, поднимаясь из-за горизонта в восточной стороне неба, Солнце проходит по небу и вновь скрывается на западе. Для жителей...
-
ЗОДИАК. ЗНАКИ ЗОДИАКА, Что такое зодиак - Небо и земля
Что такое зодиак В основе слова "зодиак" лежит греческие слова "животное" и "круг". Таким образом, его буквальный перевод означает "круг животных". И...
-
КАК НА НЕБЕ ПОЯ ВИЛСЯ РАК - Созвездия зодиака
90-120° эклиптики. Едва заметное созвездие: самые яркие его звезды не превышают 4-й величины. Наиболее скромное из зодиакальных созвездий. Главная звезда...
-
Введение - Звездные системы галактики
С древнейших времен людей интересовало, что же находится за горизонтом, и они отправлялись исследовать далекие и незнакомые земли. По мере того как Земля...
-
Рыбы замыкают кольцо зодиакальных созвездий - Небо и земля
Само расположение звезд на небе внушает мысль о двух рыбах, связанных между собой лентой или веревкой. Происхождение названия созвездия Рыбы очень...
-
Латинское название Canis Major. Принятое сокращение СМа. Период видимости: зима. Полушарие: южное. Занимает на небе площадь в 380,1 квадратного градуса....
-
СТРАШЕН ЛИ ЛЕВ НА НЕБЕ - Созвездия зодиака
120-150° эклиптики. Занимает большую область неба. Звезды 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й величин. Звезда 1-й величины - Регул, или Сердце Льва, голубая,...
-
Наблюдая из ночи в ночь за звездным небом, можно заметить, что в каждую последующую полночь кульминируют все новые и новые звезды. Это объясняется тем,...
-
Астрономия - наиболее удивительная из всех остальных наук. Самым первым астрономом в истории является Аристотель. Он одним из первых придумал собственную...
-
Самое красивое созвездие - Небо и земля
На всем небе нет иного созвездия, которое бы содержало столько интересных и легко доступных для наблюдения объектов, как Орион, расположенный вблизи...
-
СОЗВЕЗДИЯ, История названия созвездий - Небо и земля
История названия созвездий История созвездий очень интересна. Еще очень давно наблюдатели неба объединили наиболее яркие и заметные группы звезд в...
Изменение вида звездного неба в течение года