Конспект урока по астрономии 11 класс "Методы определения расстояний и размеров тел в Солнечной системе".

План- конспект урока.

Учитель: Живаго О.И.

Предмет: астрономия.

Учебник: Астрономия. Базовый уровень 11 класс. Учебник : М.: Дрофа. 2018.

Автор: Б.А.Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут.

Урок № 11 Дата: 21.11.2019 г

Тема урока: Методы определения расстояний и размеров тел в Солнечной системе.

Тип урока: урок открытия новых знаний.

Цели урока:

Личностные: организовать самостоятельную познавательную деятельность; высказывать убежденность в единстве методов изучения параметров Земли и других планет.

Метапредметные: анализировать информацию. Полученную из текста научного содержания; объяснять суть эмпирического способа определения размеров Земли.

Предметные: формулировать определения терминов и понятий «горизонтальный параллакс», «угловые размеры объекта»; пояснять сущность метода определения расстояний по параллаксам светил, радиолокационного метода и метода лазерной локации; вычислять расстояния до планет по горизонтальному параллаксу, а их размеры по угловым размерам и расстоянию.

Задачи урока:

1. Изучить методы определения расстояний до небесных тел Солнечной системы.

2. Изучить методы определения размеров небесных тел:

- эмпирический способ Эратосфена (до н.э.);

- современные методы измерения размеров небесных тел.

3. Сравнить полученные результаты, полученные разными методами.

Оборудование: персональный компьютер, телевизор, Ресурс сети Интернет, презентация «определение расстояний и тел Солнечной системы», «Радиолокационный метод», « Вклад советских ученых в дело Победы», «Движение планеты Меркурий по диску Солнца».

План урока:

1. Организационный этап. Мотивация.

2. Проверка. Контроль-тест.

3. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.

4. Изучение нового материала.

5. Закрепление изученного материала.

6. Рефлексия (рассуждения, беседа).

7. Домашнее задание.

8. Подведение итога урока.

Ход урока:

1. Организационный этап.

Приветствие. Проверка наличия учебных принадлежностей на столах.

Вступление.

21 ноября - Всемирный день телевидения.

Праздник учрежден 17 декабря 1996 года Генеральной Ассамблеей Организации

Объединенных Наций (ООН).

21 ноября 1996 г - в этот день был проведен Всемирный телевизионный форум.

7 мая - отмечается профессиональный праздник - День телевидения в России (День Радио).

Остается добавить, что телевидению принадлежит важная роль в развитии общества.

1. Определение целей и задач урока.

(обучающиеся формулируют, учитель корректирует)

Проверка пройденного материала по теме: «Движение планет Солнечной системы»:

Тест-контроль (1 минута) (Приложение):

1. подчеркнуть правильный ответ;

2. критерии оценивания теста;

3. фронтальный опрос обучающихся, выполнивших тест;

1. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания:

Фронтальный опрос:

1. Сформулировать законы Иоганна Кеплера:

- Формулирует 1-й закона Кеплера:

1. Каждая планета обращается вокруг Солнца по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

2. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

3. Квадраты звёздных периодов обращения планет относятся между собой как кубы больших полуосей их орбит.

1. Границы применимости и в чем значимость законов Кеплера?

Предполагаемый ответ:

Определяет границы применимости законов Кеплера. Они применимы для описания движения планет, но не объясняют причин движения; позволяют вычислить относительные расстояния планет от Солнца; применимы к движению планет, их естественных и искусственных спутников, движению других небесных тел - астероидов, комет, звезд в двойных системах физически связанных между собой и обращающихся вокруг общего центра масс. Они легли в основу практической космонавтики, ибо по законам Кеплера движутся все искусственные небесные тела, начиная с первого советского спутника и кончая современными космическими аппаратами. Не случайно в истории астрономии Иоганна Кеплера называют «законодателем неба».

Задание 1. Заполнить таблицу (работа в паре) (смотри Приложение)

Воспользуйтесь данными приложения VI стр. 219 учебника., проверить результаты.

Вопрос: Что такое эксцентриситет?

Предполагаемый ответ:

Эксцентриситет равен отношению расстояния от центра эллипса до его фокуса к большой полуоси.

Решить задачу 2:

У некоторой малой планеты большая полуось орбиты равна 2,8 а.е. , а эксцентриситет равен нулю. (е = 0. Чему равна малая полуось ее орбиты?

Предполагаемое решение: Так как эксцентриситет орбиты планеты равен нулю, то форма орбиты – окружность. Следовательно, малая полуось тоже равна 2,8 а.е.

Вопрос: Ребята, а какое астрономическое явление астрономы наблюдали совсем недавно? Такое явление происходит 13 раз за 100 лет.

Предполагаемый ответ: Движение планеты Меркурий по диску Солнца 11 ноября 2019 года. .

Презентация: «Движение планеты Меркурий по диску Солнца».

Вопрос: Какое научное значение имеет наблюдение движения планет по диску Солнца?

Предполагаемый ответ: Прохождение одной из внутренних планет – Меркурия по диску Солнца или это называют – астрономический транзит - это явление , когда планета проходит перед Солнцем.

Эти наблюдения сыграли очень важную роль в истории человечества, помогая совершить прорыв в астрономии.

Так как Меркурий и Венера находятся дальше от нас, чем Луна, они видны как небольшое пятно на поверхности Солнца.

Это пятно движется по диску солнца и если сделать серию фотографий во время прохождения, затем совместить их, то можно четко увидеть траекторию движения планеты.

За то время, когда внутренняя планета проходит по диску Солнца, астрономы пытаются определить состав атмосферы, температуру.

В среднем наблюдение Меркурия по диску Солнца наблюдается 13 раз за 100 лет и описывается очень сложными законами.

Предпоследнее прохождение планеты – 9 мая 2016 года

Последнее – 11 ноября 2019 года

Следующее – 7 мая 2049 года.

1. Изучение нового материала:

Сегодня на уроке мы рассмотрим другие методы определения расстояний до небесных тел и определение их размеров. Мы узнаем методы определения формы и размеров Земли. Зная расстояния, можно говорить о природе небесных тел:

- определять размеры не только Солнечной системы, но и больших объектов: Галактик, видимой части Вселенной;

- в определенной мере можно обеспечить безопасность окружающего пространства Земли,

- отслеживать приближение крупных астероидов;

- проводить расчеты для полетов космических аппаратов.

Задание: работа с текстом учебника.

Первые сведения об определении размеров Земли относятся к работам Эратосфена.

Вопрос: Кто такой Эратосфен?

Греческий ученый, жил в Египте. (276-194 г до н.э.)

Эмпирический метод - способ научного познания окружающей реальности опытным путем.

Используя материал параграфа 13, п. 1, заполните пропуски в приведенном научном тексте, который лежит у вас на столе.

Стр. 64 – 65. Работаем самостоятельно. ( 5 мин)

Проверка выполненной работы.

Методы определения расстояний в Солнечной системе (на доске):

1. Горизонтального параллакса.

2. Радиолокационный метод.

3. Метод лазерной локации.

Астрономические понятия (записываем в тетрадь):

Параллактическое смещение – изменение направления на предмет при перемещении наблюдателя. (Учебник стр. 66, рис. 3.9)

Параллакс – угол, под которым виден радиус Земной орбиты.

1. Метод горизонтального параллакса: (Просмотр слайдов. Презентация: «Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе»)

Горизонтальный параллакс – угол, под которым со светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения. (Учебник стр. 68)

Вывод: Чем дальше расположен объект, тем меньше его параллакс.

Радиолокационный метод:

Во второй половине ХХ века развитие радиотехники позволило определить расстояние до тел Солнечной системы посредством радиолокации. Первым объектом была Луна. Затем уточнили расстояния до Венеры, Меркурия, Марса, Юпитера с точностью до 1 км. Столь высокая точность определения расстояний - необходимое условие для расчетов траекторий полета космических аппаратов.

В настоящее время благодаря использованию лазеров стало возможным проводить оптическую локацию Луны с точностью до 1 см.

Ребята, 2020 год – Год памяти и славы в ознаменование 75-летия Победы в Великой Отечественной войне.

Успешное использование радиолокаторов для обнаружения движущихся военных объектов – самолетов, кораблей – сыграло огромную роль в военном деле и способствовало нашей Победе в годы ВОВ. Нам нужно знать и помнить о большом вкладе советских ученых, конструкторов в дело Победы 1945 года.

Презентация: «История развития радиолокации. Вклад советских ученых в дело Победы» .

Закрепление изученного материала:

Вопросы:

1. Какие измерения, выполненные на Земле, свидетельствуют о ее сжатии?

2. Каким методом определяется расстояние до ближайших планет в настоящее время?

3. Задача: (Решают в тетрадях и 1 ученик у доски)

Через сколько времени воображаемый наблюдатель зафиксирует солнечную вспышку на Юпитере. Если на Земле ее зафиксировали чере 8,3 мин после появления.

1. Рефлексия:

Ребята, вернитесь к записям сегодняшнего урока, подумайте, что для вас сегодня было новым, интересным.

Продолжая фразу по очереди, начиная с 1 парты:
- Сегодня я узнал ….

- Мне было интересно …

- Пришел к выводу…

Обучающиеся подводят итоги, определяют, каких результатов они достигли.

6. Домашнее задание: Изучить параграф 13, вопросы, упр.11 (1-3).

Темы для проектной деятельности:

1. Современные методы геодезических измерений.

2. Изучение формы Земли.

3. Космонавтика и законы Кеплера.

Подведение итогов урока.

Приложение ( на каждый стол):

Метод горизонтального параллакса

Параллактическим называется смещение более близких к Земле звёзд относительно более далеких.

Параллаксом называется угол π, под которым со светила виден радиус земной орбиты (Земли), перпендикулярный лучу зрения.

Расстояние между центрами планет – D

Радиус земли - R

Формула, по которой можно вычислить расстояние в радиусах Земли:

D = R / sin p

Очевидно, что чем даль расположен объект, тем меньше его параллакс.

Измерить расстояние от Земли до Солнца удалось лишь во второй половине XVIII в., когда впервые был определен горизонтальный параллакс Солнца.

Так параллакс Солнца равен 8.8.

Такому значению параллакса соответствует расстояние до Солнца , примерно равное 150 млн. км.

Задание 1. Заполните таблицу, используя приложение к учебнику стр. 219:

Планета	Эксцентриситет	Среднее расстояние до Солнца. а.е.	Сидерический период обращения годы
	0,206		0,24
	0,057	9,6
	0,093		1,88
	0.049	5.2

Задание 2. Решите задачу

У некоторой малой планеты большая полуось орбиты равна 2,8 а.е. , а эксцентриситет равен нулю ( е = 0). Чему равна малая полуось ее орбиты?

Задание 4. Решите задачу

Через сколько времени воображаемый наблюдатель зафиксирует солнечную вспышку на Юпитере, если на Земле эту вспышку зафиксировали через 8,3 минуты после ее появления.

Большая полуось орбиты Юпитера равна 5,2 а.е.

1 а.е. = 149 600 000 км. = 149,6 млн. км = 150 млн.км.

Скорость света : С = 300 000 км/с = 300 000 000 м/с

Метод горизонтального параллакса

Параллактическим называется смещение более близких к Земле звёзд относительно более далеких.

Параллаксом называется угол π, под которым со светила виден радиус земной орбиты (Земли), перпендикулярный лучу зрения.

Задание 2. Работа с текстом учебника (стр. 64 – 65)

Первые сведения об определении размеров Земли относятся к работам Эратосфена. Используя материал учебника, заполните пропуски в приведенном ниже тексте. Эратосфен (276-194 до н.э.)

«Метод Эратосфена»:

1. измерение ___________________________________________________

2. определение отношения ________________________________________

3. вычисление __________________________________________________

4. вычисление длины ___________________ и величины _____________

Земли;

Проведенные Эратосфеном измерения:

1. __________________________________________________________

в г.Сиена;

2. ___________________________________________________________

в г.Александрия;

3. _____________________ между г.Сиена и г.Александрия;

Полученные Эратосфеном данные и расчеты:

1. в г.Сиена - ________________________________________________

2. в г.Александрия - __________________________________________

3. _____________________ между г.Сиена и г.Александрия

(1 стадия = _____________ м);

4. расчетная формула : _____________________________

5. длина окружности земного шара _________________ тыс. стадий;

Сравнение результатов Эратосфена и современных данных:

_____________________________________________________________

Современные характеристики формы Земли и графическое

изображение некоторых параметров:

1. полярный радиус: _____________________________ км

1. средний радиус: _____________________________ км

1. длина окружности экватора: __________________ км

1. экваториальный радиус: ______________________ км

Тест – контроль:

1. По каким орбитам движутся космические тела?

- по круговым; -- по эллиптическим; - прямолинейные

1. Что такое афелий?

- наиболее удаленная точка от Солнца;

- ближайшая точка к Солнцу;

1. Что такое перигелий?

- наиболее удаленная точка от Солнца;

- ближайшая точка к Солнцу;

1. Как меняется скорость планеты при ее перемещении от афелия к перигелию?

- увеличивается; - уменьшается;

1. В какой точке орбиты планета обладает максимальной кинетической энергией?

- афелий; - перигелий;

1. Что такое астрономическая единица (а.е.)? (среднее расстояние между центрами Земли и Солнца 1 а.е. = 149, 6 млн. км)

7. Скорость распространения света в вакууме

3000 м/с; 300 000 км/с; 30 000 к