Урок астрономии Тема: Способы определения географической широты.

Урок астрономии  Тема: Способы определения географической широты.

Цель: Рассмотреть способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах, вывод формул высоты светила и закрепление ее на решение задач.

Задачи:
1. Обучающая: способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах,  формула высоты светила.
2. Воспитывающая: формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и объяснения повседневно наблюдаемых небесных явлений; борьба с астрологическими предрассудками; политехническое и трудовое воспитание в ходе изложения материала о практических способах применения астрометрических знаний.
3. Развивающая: формирование умений выполнять упражнения на применение основных формул сферической астрономии при решении расчетных задач и применять подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники и Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений.

       Знать:

1-й уровень (стандарт) - как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах.

2-й уровень - как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах, правила работы с угломерными приборам.

    Уметь:

1-й уровень (стандарт) - находить Полярную звезду и географическую широту по ней, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.

2-й уровень - находить Полярную звезду и географическую широту по ней, уметь доказывать, что высота полюса мира равна географической широте, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.

Оборудование: ПКЗН, Небесная сфера, Фото околополярной области, Теодолит или другой угломерный инструмент, географическая карта, дидактический материал с/р №2. CD- "Red Shift 5.1" (Экскурсии - Звездное небо и широта).

Межпредметная связь: Ориентирование на местности. Суточное движение Земли (природоведение, 3-5 кл). Градусная мера угла, транспортир, построение углов заданной величины (математика, 3-5 кл).

Ход урока:

I. Новый материал (15 мин).

1. В одно и то же время в разных местах вид звездного неба на разных географических широтах неодинаков. Например: высота Полярной звезды (полюса мира) на разных широтах разная.

По фотографии околополярной области неба [Фото околополярной области, или рис.7 учебника] вращение неба происходит вокруг Северного полюса мира, а Полярная звезда примерно на 1о отстает от полюса (ее склонение δ=89о16").			Теорема: Высота полюса мира над горизонтом (hp) равна географической широте места наблюдения (приближенно φ≈h Полярной звезды). Доказано в 320г до н.э. - Питеас (Древняя Греция).
в Москве около 56о	в Мурманске 68о		Доказательство: О - находится наблюдатель на Земле <АО1О= φ географической широте место наблюдения.  Горизонт ⊥ отвесной линии. SN – полуденная линия. Ось мира ║ оси вращения Земли. <PON – высота полюса мира. <PON=<AO1O или hp= φ [фор.2] как углы с соответственно – перпендикулярными сторонами.
во Владивостоке 43о	в Новосибирске 55о

125г до н.э. Гиппарх (180-125г, Др. Греция) ввел географические координаты. В 1618-1622г И. Кеплер (1571-1630, Германия) определяет географические координаты некоторых крупнейших городов мира [впервые] в работе “Сокращение (или очерки) Коперниковой астрономии”.

2. Суточное движение светил на разных широтах.

На полюсе (φ =90о= hp) Параллельно плоскости горизонта.	Средние широты (0о<φ<90o) Под углом к горизонту = с востока на запад.	На экваторе (φ=0о, hp=0o) Отвесно (перпендикулярно) к горизонту.
По суточным параллелям (местоположению Полярной звезды) можно получить представление о географической широте места наблюдения.

CD- "Red Shift 5.1" (Экскурсии - Звездное небо и широта).

3. Вывод формулы высоты светила.

	1.  Светило кульминирует к югу от точки зенита = М.			Как с ориентироваться → где кульминирует светило от зенита?
	ZQ=φ= PN=hp ZM=z1=90-h1 QM=δ1	φ = δ1+z1; [форм.3]	h=90-φ+δ		если: δ<φ - кульминирует к югу, М если: δ>φ - кульминирует к северу, М1
	2.   Светило кульминирует к северу от точки зенита = М1.
	ZQ=φ= PN=hp ZM1=z2=90-h2 QM1=δ2	φ= δ2-z2; [форм.4]	h=90+φ-δ

II. Закрепление материала.(10 мин)

а). Рассматривается пример1 (стр.25 учебника, при необходимости, показывается запись решения).

б) Индивидуальные карточки по теме "Небесные координаты. Кульминация светил". (Н.Н. Гомулина)

в). Стр. 25 №6. (совместно рассматривается решение)

	Дано:   hВ=50o46'  hн=35054'	Из чертежа видно, что	φ= hн+ (hВ- hн)/2=(hВ+hн)/2 φ=(50о46'+35о54')/2=(86о40')/2=43о20' h=90о+φ-δ δ =90о+φ-hВ δ =90о+43о20'-50о46'=82о40' Ответ: φ=43о20', δ=82о40'
	φ =?, δ=?

г) Диктант [перед собой ПКЗН] [10 -12 мин.]     Или ТЕСТ "Небесная сфера" (Гомулиной Н.Н.)

1. Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23^o26']
2. Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0^o]
3. Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика]
4. В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы]
5. Сегодня склонение Солнца >O или <O. [по ПКЗН - <0]
6. Какова географическая широта с.Колыбелька, если h_р=54^о04' [φ=h_р=54^о04']
7. Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
8. Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но h_В= h_н]
9. По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца? [ h=90^o- φ+δ]
10. Перечислите созвездия, через которые проходят: а) небесный экватор; б) Млечный Путь. [а) Рыбы, Кит, Телец (граница), Орион, Единорог, Гидра, Секстант, Лев, Дева, Змея, Змееносец, Орел, Водолей   б) Скорпион, Стрелец, Щит,  Змея, Орел, Стрела, Лисичка, Лебедь, Кассиопея,  Персей, Возничий, Орион, Единорог, Корма)   ]
11. В Новосибирске [φ=55^о] звезда кульминирует на высоте h_В=45^о. Каково склонение звезды? [h=90^o- φ+δ δ=100^o-90^o=10^o]
12. Звезда кульминирует к югу на 15^о и имеет склонение 45^о. Какова географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60^o]
13. Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в это время находится Солнце?[Стрелец]
14. К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<φ? [к югу]
15. Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с. Колыбельке[φ=54^о]. [по ПКЗН δ≈-2^о h=90^o - φ+δ= 90^o-54^o-2^o=34^o]

ДОПОЛНИТЕЛЬНО (для расширения, или замены заданий):

1. В какое время взойдет над горизонтом 12 апреля звезда a Лиры? (по ПКЗН, около 18 час)
2. Определите момент нижней кульминации звезды a Кассиопеи на 21 марта. (по ПКЗН, около 0^ч40^м)
3. Звезда Ригель находится в нижней кульминации. В какое время сегодня произойдет это явление? (по ПКЗН, например на 3 октября 16^ч30^м)
4. Установите, "под каким созвездием вы родились", то есть, в каком созвездии было Солнце в ваш день рождения. Для этого соедините линией полюс мира и дату вашего рождения и посмотрите, в каком созвездии эта линия пересечет эклиптику. Почему результат расходится с указанным в гороскопе?
5. В какое время сегодня взошло Солнце? В какое время оно зайдет? Определите продолжительность дня. (по ПКЗН, например на 3 октября восход 7^ч30^м, заход 19^ч00^м, продолжительность 11^ч30^м)
6. Группа школьников отправилась в поход в юго-восточном направлении. В каком направлении им следует возвращаться? (северо-западном)

Итог:

1. Как определить в любом месте географическую широту?
2. Как найти высоту любого светила (а Солнца)?
3. Оценки.

Домашнее задание: §5, вопросы стр.25-26 (исключая №6), повторить стр.30 (первый абзац сверху- перевод).
Карточки самостоятельной работы №2 (§3-4), Практическая работа №2