ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА АСТРОНОМИИ Видимое движение планет.

Урок 1/7

подробно  презентация

Тема: Видимое движение планет.

Ход урока:

1. Повторение материала

А) Вопросы:

        I.            Сообщение о календаре.

      II.            Решение задачи №4 (стр. 29).

    III.            Решение задачи №5 (стр. 29).

    IV.            Решение задачи №7 (стр. 29).

      V.            Связь времени с долготой. Всемирное и другие виды времени.
Б) Остальные: 1. Кроссворд

1 Точка небесной сферы над головой наблюдателя. 2 Планета земной группы СС. 3 Явление прохождения небесного меридиана. 4 Система счета времени. 5 Часть телескопа.

    VI.            2. Укажите причины небесных явлений, отмечая напротив каждого варианта вопроса верный номер варианта ответа, например: А1; Б2; В3 и т.д.

Небесные явления	Космические явления
А. Видимое вращение звездного неба Б. Смена времен года В. Смена дня и ночи Г. Смена фаз Луны Д. Восход и заход небесных светил Е. Видимое движение Солнца по небу в течение дня Ж. Солнечные затмения З. Изменение высоты Солнца над горизонтом в течение года И. Лунные затмения	1) вращения Земли вокруг своей оси; 2) вращения Луны вокруг Земли; 3) вращения Земли вокруг Солнца.

 VII.            3. Работа  по вопросам.

                               1.            Азимут светила 45°, а высота 60°. В какой стороне неба светило?

                               2.            Определите созвездие в котором находится звезда α=4^ч14^м, δ=16°28'.

                               3.            Когда в течение суток зенитное расстояние Солнца равно 90^о ? 

                               4.            Сколько суток содержал в 1918г в РФ в связи с реформой, календарь?

                               5.            Планета видна на расстоянии 120^о от Солнца. Верхняя или нижняя эта планета?

                               6.            20 марта 1997г было противостояние Марса. В каком созвездии находился Марс?

                               7.            Сохранится ли видимая с Земли конфигурация созвездий, если астронавт будет наблюдать звездное небо с Марса?

Тест №1

  2. Новый материал

1. Состав Солнечной системы:

8. Планеты- На сегодня известно 8 больших планет со спутниками и кольцами.
9. Карликовые планеты -четыре, начиная с Плутона (бывшей большой планеты)
10. Малые планеты – астероиды = первый Церера (относится теперь к карликовым планетам) открыт в 1801г, расположены в основном в 4-х поясах.
11. Кометы – небольшие тела до 100 км в диаметре, конгломерат пыли и льда, движущиеся по очень вытянутым орбитам. Облако Оорта (резервуар комет).
12. Метеорные тела – небольшие тела от песчинок до камней в несколько метров диаметром (образуются от комет и дробления астероидов). Небольшие при входе в земную атмосферу сгорают, а те, которые достигают Земли – метеориты.
13. Межпланетная пыль – от комет и дробления астероидов. Мелкая выталкивается на периферию Солнечной системы солнечным давлением, а более крупные притягиваются планетами и Солнцем.
14. Межпланетный газ – от Солнца и планет, очень разряжен. В нем распространяется “солнечный ветер” – поток плазмы (ионизированного газа от Солнца).
15. Электромагнитное излучение и гравитационные волны – Солнечная система пронизана магнитными полями Солнца и планет, гравитационными полями и электромагнитными волнами различной длины волн, порождаемые планетами и Солнцем.

2. Петлеобразное движение планет.

Более чем за 2000 лет до НЭ люди заметили, что некоторые звезды перемещаются по небу – их позже греки назвали “блуждающими” – планетами. К ним относили Луну и Солнце. Нынешнее название планет заимствовано у древних римлян. Выяснилось, что планеты блуждают в зодиакальных созвездиях. Но объяснить смог только Н.Коперник.    Траектория движения небесного тела называется его орбитой. Скорости движения планет по орбитам убывают с удалением планет от Солнца. Плоскости орбит всех планет Солнечной системы  лежат вблизи плоскости эклиптики, отклоняясь от нее: Меркурий на 7о , Венера на 3,5о; у других наклон еще меньше.      По отношению к орбите и условиям видимости с Земли планеты разделяются на внутренние (Меркурий, Венера) и внешние (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Внешние планеты всегда повернуты к Земле стороной, освещаемой Солнцем. Внутренние планеты меняют свои фазы подобно Луне.

3. Конфигурация планет – характерное взаимное расположение планет относительно Солнца и Земли.

Нижние – соединение (верхнее и нижнее – планета находится на прямой Солнце-Земля) и элонгация (западная и восточная – наибольшее угловое удаление планеты от Солнца: Меркурия-28о, Венеры-48о – лучшее время наблюдения планет). В нижнем соединении Венера и Меркурий  периодически проходят по диску Солнца: Меркурий в мае и ноябре 13 раз в 100 лет. Последние прошли 7.05.2003г и 8.11.2006г, а будут 9.05.2016г и 11.11.2019г. Венера  в июне и декабре повторяются через  8 и 105,5, или 8 и 121,5 лет, последнее было 8.06.2004г а будет 6.06.2012г. Верхние – квадратура (западная и восточная – четверть круга) и соединение (противостояние – когда планета за Землей от Солнца – лучшее время наблюдения внешних планет, она полностью освещена Солнцем).

4. Периоды обращения планет.  Н.Коперник получил формулы (уравнения синодического периода) для расчета периодов обращения планет.
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.

Нижние (внутренние) планеты движутся по орбите быстрее Земли, а верхние (внешние) медленнее.    Если планета совершает полный оборот за период Т, то в сутки она сместится по орбите на 360о/Т, а Земля на 360о/Тз.    Тогда для нижней планеты разность средних смещений есть наблюдаемое суточное смещение 360о/S=360о/Т - 360о/Тз или 1/S=1/Т - 1/Тз (фор.12), а для верхней 1/S=1/Тз - 1/Т (фор.13)

Астрономическая рефракция - явление преломления (искривления) световых лучей при прохождении через атмосферу, вызванное оптической неоднородностью атмосферного воздуха. Вследствие уменьшения плотности атмосферы с высотой искривленный луч света обращен выпуклостью в сторону зенита.     В зените рефракция минимальна - она возрастает по мере наклона к горизонту до 35' и сильно зависит от физических характеристик атмосферы: состава, плотности, давления, температуры. Вследствие рефракции истинная высота небесных светил всегда меньше их видимой высоты, искажаются форма и угловые размеры светил: на восходе и закате близ горизонта "сплющиваются" диски Солнца и Луны, поскольку нижний край диска поднимается рефракцией сильнее верхнего.     Преломление лучей звездного света в атмосферных слоях (потоках) разной плотности вызывает мерцание звезд - неравномерные усиления и ослабления их блеска, сопровождающиеся изменениями их цвета .

Земная атмосфера рассеивает солнечный свет на случайных микроскопических неоднородностях плотности воздуха, сгущениях и разрежениях размерами 10-3-10-9 м. Интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна четвертой степени длины световой волны (закон Рэлея). Сильнее всего рассеиваются короткие волны: фиолетовые, синие и голубые лучи, слабее всего - оранжевые и красные. Вследствие этого земное небо имеет днем голубой цвет. Ночью на Земле никогда не бывает абсолютно темно: рассеянный в атмосфере свет звезд и давно зашедшего Солнца создает ничтожно малую освещенность в 0,0003 лк.      Продолжительность светового времени суток - дня всегда превышает промежуток времени от восхода до захода Солнца. Рассеяние солнечных лучей в земной атмосфере порождает сумерки, плавный переход от светлого времени суток - дня к темному - ночи, и обратно. Продолжительность их определяется положением Солнца на эклиптике и географической широтой места.  гражданские сумерки: период времени от захода Солнца (верхнего края солнечного диска) до его погружения на 6о -7о под горизонт; навигационные сумерки - до момента погружения Солнца под горизонт на 12о; астрономические сумерки - пока угол не составит 18о.      На высоких (± 59,5о ) широтах Земли наблюдаются белые ночи - явление прямого перехода вечерних сумерек в утренние при отсутствии темного времени суток. Обобщено в таблице.

Космические явления

Небесные явления, возникающие вследствие данных космических явлений

Атмосферные явления

1) Атмосферная рефракция: - искажение небесных координат светил; - необходимость поправки экваториальных координат небесных светил на рефракцию; - искажение формы и угловых размеров небесных светил по высоте на восходе и закате; - мерцание звезд; - "зеленый луч". 2) Рассеяние света в атмосфере Земли: - голубой цвет дневного неба; - синий, сиреневый цвет вечернего (утреннего) неба; - сумерки. - продолжительность светового времени суток (дня) всегда превышает промежуток времени от восхода до захода Солнца; - белые ночи; полярный день и полярная ночь на высоких широтах; - свечение ночного неба; - заря; красный цвет зари; - покраснение дисков Солнца и Луны на восходе и закате.

III. Закрепление материала

                            16.            Просмотреть пример №3 (стр. 34).

                            17.            Марс в противостоянии виден в созвездии Весов. В каком созвездии находится в это время Солнце?

                            18.            В каком созвездии находится Меркурий (Венера), если планета сейчас в верхнем (нижнем) соединении с Солнцем?

                            19.            21 июля 2001 года Меркурий в наибольшей западной элонгации. В каком созвездии в какое время суток и сколько времени можно наблюдать эту планету?

                            20.            Каковы условия видимости Земли с поверхности Луны? Орбиты спутника Венеры? С поверхности Марса?

                            21.            CD- "Red Shift 5.1":
= показывается (при необходимости) принцип нахождения объекта в заданное время и пример для Марса нахождения предыдущего и следующего противостояния.
= в каких созвездиях, какова фаза, звездная величина, элонгация и угловой диаметр планет, Солнца, Луны
= какие планеты в октябре находятся в соединении с Солнцем

                            22.            Какова продолжительность года на Марсе, если между двумя противостояниями проходит 780^d?

                            23.            Наиболее удобно наблюдать Меркурий вблизи его элонгаций. Почему? Как часто они повторяются, если год на Меркурии равен 88^d?

                            24.            Противостояние Юпитера наблюдалось 30 апреля 1994г в 13,9^ч. Когда будет следующее противостояние? Будет ли оно видно?

Итог:

1) Что такое конфигурация? Ее виды.

2) Что такое сидерический и синодический период?

3) Состав Солнечной системы.

4) Почему на звездных картах не указывают положения планет?

5) В каких созвездиях надо искать на небе планеты?

6) Какие планеты могут наблюдаться на фоне диска Солнца?

7) Сдать контрольную работу, кроссворд, сообщение и опросник.

8) Оценки

Домашнее задание: §7; вопросы и задания стр. 35.

Задания из сборника олимпиадных задач В.Г. Сурдина:
4.10. На Земле солнечные сутки длиннее звездных, а на Венере – наоборот. Почему?
4.13. Считается, что у Венеры бывает либо утренняя, либо вечерняя видимость. А можно ли наблюдать Венеру в течение одних суток и утром и вечером?