План урока астрономии в 11 классе "Астрономическое время"

ТЕМА УРОКА: Астрономическое время.

ЦЕЛЬ УРОКА: дать представление об астрономических эталонах времени

Задачи урока:

Образовательная – сформировать знания о поясном, декретном и местном времени; дать понятие «часовые пояса».

Развивающая – сформировать навыки и умения определять поясное и местное время; решать практические задачи с использованием географической карты и координат; развивать способности применять имеющиеся знания и умения в повседневной жизни.

Воспитательная –организация мыслительной деятельности учащихся, создание позитивного микроклимата, искренности и открытости общения. Воспитание уверенности в своих знаниях, умения высказывать свою точку зрения.

Ход урока

1. Вступление.

Мы сегодня продолжим изучение практических основ астрономии. Но в начале хотелось бы расставить приоритеты и проследить связь в появлении некоторых понятий.

На доске написаны слова: астрономия, координаты, путешествие, ГЛОНАСС и GPSСоставьте небольшой рассказ, какую связь вы видите между ними.

(Человек путешествовал, ориентировался по звездам. Астрономические наблюдения издавна позволяли людям ориентироваться в незнакомой местности и на море. Развитие астрономических методов определения координат в немалой степени было обусловлено развитием мореплавания и поисками новых торговых путей. Составление географических карт надолго стало одной из главных задач астрономии. Искусство прокладывать путь по наблюдениям за небесными объектами – навигация).

Объединяет географию и астрономию Цель – описать положение тела в пространстве, узнать его координаты.

? Кто придумал координаты – широту и долготу?

В 6 веке до н.э.   древнегреческий ученый ГИКОТЕЙ изображал Землю овальной формы и потому появились широта и долгота.

4 век до н.э. ПИФЕЙ из Марсии (Марсель)  впервые измерил широту.

2 век до н.э. ГИПАРХ МИККЕЙСКИЙ   измерил долготу.

- Как измерить широту места наблюдения?

Мы знаем, что по высоте Солнца в полдень или иначе в верхней кульминации и его склонению мы можем определить географическую широту местности, с которой проходят наблюдения.

Задача. (работа с картой) у доски.

В каком месте проводятся наблюдения 27 ноября, если, высота Солнца в верхней кульминации равна 20°? Склонение Солнца находим по пересечению эклиптики с небесным экватором.      δ= -20°

φ = 90° -  һ  + δ                                      һ= 90° - φ + δ

Решение: φ = 90° -  20 + (-20) = 50°

Для определения географической долготы нужно дождаться какое-нибудь небесное явление в одном пункте, географическую широту которого мы знаем, и измерить на сколько оно позже будет проходить в другом населенном пункте. Разница в показаниях часов и позволит определить географическую широту.  Гиппарх Миккейский наблюдал лунное затмение. Мы можем в качестве небесного явления взять положение солнца в верхней кульминации, т.е. положение его в истинный полдень.

ΔТ = λ₁ -  λ₂

С движением небесных светил человек связывает еще одну величину ВРЕМЯ. Наш урок посвящен изучению астрономического времени.

Цель нашего урока:

План урока:

1.  Вспомнить, что лежит в основе астрономических измерений времени.

2. Повторить единицы измерения времени.

3. Привести в порядок свои знания и ответить на вопрос: «Что мы знаем о времени».

4. Решение практических задач.

Какое значение имеет данная тема, каждый из вас решит в конце урока.

2. Рассмотрение материала урока.

ЧТО ТАКОЕ ВРЕМЯ? С точки зрения философии и физики это одна из сложных категорий. Несмотря на то, что явление времени кажется интуитивно понятным и является фундаментальным понятием в философии и науке, точное определение времени до сих пор не сформулировано.

В природе происходят различные процессы, но процесса, отражающего смысл термина «время» в природе не существует! Время придумали люди для удобства организации собственной жизни. Это условная, а не объективная величина.

Мы в жизни больше используем не время, а «промежуток времени» -как длительность какого-либо процесса (миг час сутки год век мгновение) Что мы знаем о времени. «Однажды в далекие времена…» Так начинаются многие сказки. Но что такое время. Мы говорим: время идет, время летит, мы убиваем время, не находя себе ни каких дел, пытаемся сэкономить время. Время как река перетекает от момента к моменту, течет в одном направлении в сторону будущего.

Чтобы раскрыть тайну этого неуловимого явления люди пытались его измерить. Тысяча лет оно измеряется с все возрастающей точностью.

Люди  отсчитываем дни,  глядя на Солнце.  Наступали то день, то ночь. В основе исчисления времени лежат естественные вращательные движения нашей планеты вокруг своей оси и вокр    уг Солнца.

СЛАЙД: ГНОМОН.

В землю вставлялась вертикально палочка. Она отбрасывала тень, по ходу которой ставились камушки. Самая короткая тень указывала на наступление полдня, верхней кульминации солнца.

Солнечные сутки  – это период времени между двумя верхними кульминациями Солнца.

Измерив скорость вращения Солнца с помощью солнечных часов, сутки разделили на 24 часа

1 сутки= 24 ч.

Запишем промежутки времени: 1 сутки = 24ч = 24 Х 60 минут = 1440 минут = 86400секунд

1 секунда =  земных суток

Но Земля движется неравномерно в течение года. В 1967 г. установлено, что вращение Земли замедляется.

- Прочитаем определение из физического справочника (Википедии)

в СИ за 1 с принята совсем другая величина, т.к. Земля вращается с разной скоростью.

С 1997 года в Международной системе единиц (СИ)  принято считать:

Секунда — время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Демонстрация ФРАГМЕНТ  Время определяется атомными часами при помощи мельчайших частиц - атомов редкого металла цезия. При бомбардировке электронами атомы цезия начинают излучать световые импульсы с частотой9 млрд. в секунду.

1 секунда пройдет, когда произойдет 9162631770 колебаний атомов цезия.

Атомные часы отстают на 1 секунду за 70-80 миллионов лет.

Атомные часы имеют 60 стран мира. Данные стекаются в Париж, где происходит координация времени.

Существуют атомные часы с 1949 года.               

Для решения задач нам понадобиться связь между временем и углом поворота Земли вокруг своей оси.  (уже записывали)

1 оборот (сутки) – 24 час - 360°

1 час - 15°

60мин : 15° = 4 минута - 1°                             

1 минута  - 0,25°

Умеем ли мы измерять время, не возникают ли путаницы в нашей жизни из-за времени. КОТОРЫЙ ЧАС? _______________________

Вы называетемне московское время. Московское время — время часовой зоны, в которой расположена столица Российской Федерации — город Москва.

Но существует местное время. Местное время – это определенное, собственное время для каждой точки планеты. Оно зависит от координат, точнее от географической долготы места, в котором определяется время. Люди просыпаются, идут на работу, возвращаются с нее, назначают свидания и планируют встречи, сверяясь с часами. Местное время для человека – понятие очевидное и естественное.

Оно определяется по положению Солнца на небе. Время, отнесенное к конкретному меридиану, называется местным. Меридианов на Земле много, в соседних   городах и селах местное время отличается на минуты и секунды. Пользоваться практически местным временем неудобно.

СЛАЙД

Местное время в двух пунктах отличается ровно на столько, на сколько отличаются географическая долгота этих пунктов.

Т₁ –Т₂ = λ₁   -  λ₂  (земле нужно повернуться на угол = разности долгот).

Широта: 55°45′07″ с. ш. Долгота: 37°36′56″ в. д.  Москва

Широта: 50°36′38″ с.ш. Долгота: 36°34′48″ в.д.Белгород

Задача. Найти время в Москве, когда в Белгороде полдень.

В каком городе полдень наступает раньше? В Белгороде.

На сколько позже полдень наступает в Москве. (примерно 4 минуты)   

Т₁ –Т₂ =37°36′56″ -36°34′48″ =1°, (1° - 4 минуты)т.е в Москве будет 12 часов 4 минуты.

Местное время сыграло свою роль в истории при развитии Ж/д транспорта.

Демонстрация ФРАГМЕНТ.

Местное время подвело и молодого человека, который воспользовался сотовой связью и позвонил своему другу.

Сценка «Звонок другу» (фрагмент). . (На английском языке проходит разговор ученика с другом, который еще спит в Вашингтоне. Друг говорит, что у них ночь, еще очень рано).

Перевести на русский язык вопрос и ответ.

Какое время нужно было учесть молодому человеку? ПОЯСНОЕ,

СЛАЙД

Проблема с ж/дорогой была решена с введением Поясной  Системы Счёта..  В 1878 году канадский инженер Сандфорд Флеминг (1827-1919) предложил разделить поверхность земли на 24 часовых пояса, проведенных через каждые 15⁰, в пределах часового пояса считать время одинаковым, 1884 году на конференции 26 государств было принято соглашение о поясном времени.

Весь земной шар разделен на 24 часовых пояса. Местное время основного меридиана данного пояса называется Поясным Временем. По нему ведется счёт времени на всей территории, относящейся к этому часовому поясу.

Границы часовых поясов отступают приблизительно на 7,5° от основных меридианов. Эти границы не всегда проходят точно по меридианам, а проведены по административным границам областей или других регионов так, чтобы на всей их территории действовало одно и то же время.

Демонстрация ФРАГМЕНТ. Часовые пояса («Кирилл и Мефодий»).

Задача (карта часовых поясов). Друг живет в Нью-Йорке. Звонок был в

14-00.

 Решение: Нью-Йорк лежит в 5 часовом западном поясе. Белгород в 3. Разница 8 часов. 14-8=6 утра.

Петропавловск-Камчатский лежит      часовом восточном поясе. Разница

14 +       =     вечера.

Часовые пояса – это положительное (восточное) или отрицательное (западное) смещения по долготе от принятого за ноль гринвичского меридиана. Проиллюстрировать это можно простым примером: нужно определить московское местное время. Это легко сделать, если известно, что в Лондоне полдень, то в Москве, лежащей на три часовых пояса восточней, будет три часа дня.

Всемирным временем (UT₀) называется местное время начального (нулевого) меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию, которая расположена недалеко от Лондона. Для того, чтобы узнать местное время (Т_м), достаточно знать всемирное время и долготу этого пункта (λ) относительно начального меридиана.

Т_м = UT_{0 +}λ

СЛАЙД

Поясное время в России (выступление уч-ся).

Протяженность России по долготе 171°22´ , 11 часовых поясов

В России поясное время было введено с 1 апреля 1919 года, территория России была разделена на 11 часовых поясов. Зная всемирное время и номер часового пояса, легко найти поясное время Т_п = Т₀ +n. Поясное и местное время связаны соотношением: Т_п- Т= n - . В 1930 году декретом Совнаркома поясное время на территории СССР было переведено на 1 час вперед -декретное время: 
Т _д= Т_п + 1^ч .В 1992 году в России было введено летнее и зимнее время: ежегодно стрелки часов на территории России переводятся на 1 час вперед в последнее воскресенье марта в 2 часа ночи - Т_л(летнее время) ,а в последнее воскресенье октября стрелки часов переводятся на 1 час назад в 3 часа ночи Т_з(зимнее время). Московское время- поясное время 2-го часового пояса, рекомендуется как единое время на транспорте.

3. Закрепление.

СЛАЙД. Повторение.

Решение задач.

1. Определить, в каком населенном пункте, обозначенных на карте, 22 декабря Солнце раньше появится над горизонтом. Обоснуйте.

Ответ: Земля вращается с запада на восток. Раньше Солнце поднимется в восточных городах. Исключаем п.В. 22 декабря в северном полушарии зима, а за полярным кругом – полярная ночь. В п.П – полярная ночь. Солнце не поднимается над горизонтом. Ответ п.С.

2. Определите поясное время Магадана, если в Москве 6 часов.

Решение: Часовой пояс Москвы – 2, Магадана – 10. Разница во времени      10-2=8 ч. Восточнее лежит Магадан. Нужно к Московскому времени прибавить 8 ч. Ответ: 6+8=14 часов.

3. Определить местное время в Магадане, если в Москве 6 часов. Географическая долгота Москвы 37° в.д., Магадана 151° в.д.

Решение: вычислим разницу долгот 151-37=114°. 1° = 4 минутам.114х4=456минут. 456:60=7 ч36мин (0,6ч=36мин). 6+7ч36мин=13ч36мин.

4. Подведение итогов.

5. Дом.задание. Мы рассмотрели движение Земли вокруг своей оси. Но есть еще и движение Земли вокруг Солнца. Есть еще один промежуток времени – год. Самостоятельно тема «Календарь».

6. Релаксация. Наши учащиеся путешествуют. Рассказ ученицы о поездке в Лондон. Посещение Гринвича. Демонстрация фотографий.

Наши учащиеся много путешествуют. Были они и в Лондоне, посетили Гринвич и расскажут об это интересном месте.

         

Гринвич является историческим районом на юго-востоке Лондона. Он расположился на правом берегу Темзы. Район возник в 15 веке как небольшое поселение, называемое «зеленой деревней». Спустя век Гринвич стал привлекать монарших особ. Здесь любили отдыхать английские короли со своими семьями. В конце 17 века по приказу Карла II Стюарта в тех местах была построена обсерватория по аналогии с той, которая была в Париже. До Гринвича из центра Лондона можно доехать на электричке. Поездка длится примерно 20 минут. Есть возможность добраться до Гринвича на речном трамвае по Темзе. Путь займет примерно один час. До Гринвича можно доехать на метро.

Всемирную известность район приобрел благодаря тому, что именно через него проходит нулевой меридиан, отсчитывающий географическую долготу и часовые пояса Земли. В Гринвиче находится знаменитая Королевская гринвичская обсерватория, из верхнего этажа которой каждую ночь в сторону севера светит зеленый лазерный луч, отсчитывающий тот самый нулевой меридиан Земли. Находясь там, можно одновременно находиться в Западном и Восточном полушариях Земли, а также на нулевом градусе долготы. В обсерватории расположен Музей астрономических и навигационных устройств. На территории обсерватории находится знаменитый «Шар времени», сконструированный для улучшения морской навигации, и часы Шепарда. Там же находится памятник нулевому меридиану и примыкающая к нему медная полоса.

https://www.youtube.com/watch?v=ET6WU1RJ0wk

https://www.youtube.com/watch?v=nm6Qe67ngQM

https://www.youtube.com/watch?v=xetJOJj0u1g

https://www.youtube.com/watch?v=ctAZD0RHjmk

Краткое описание документа:

Урок астрономии по теме "Астрономическое время" для учащихся 11 класса с презентацией и ссылками на видеоматериал. Урок направлен на обобщение, повторение и развитие представлений о самой сложной категории "время" и отражает метапредметные связи астрономии и географии. В плане урока приводятся примерные задания для г. Белгорода, что можно потом подкорректировать под сои данные.