Уроки. Урок 5
Жителя севера ночь необъятная
топит в лукавую тьму, —
Ты, безвосходная, ты, беззакатная, —
Солнце ночное ему!
В длинную ночь селянин озабоченный,
Взоры стремя к высотам,
Ждет, не пропустит поры обуроченной, —
Он наглядит ее там,
Где Колесница небес безотъездная
Искрой полярной блестит;
Там в книге звездной пред ним семизвездная
Времени буква стоит.
Плаватель по морю бурному носится –
Где бы маяк проблеснул?
У моря жадного дна не допросится,
Берег – давно потонул.
Там его берег, где ты зажигаешься,
Горний маяк для очес!
Там его дно, где ты в небо впиваешься,
Сребряный якорь небес!
В. Бенедиктов
Урок 5/5
презентация
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. CD- "Red Shift 5.1" (Экскурсии — Звездное небо и широта).
- 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: 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.
3. Вывод формулы высоты светила.
![]() ![]() ![]() |
1. Светило кульминирует к югу от точки зенита = М. | Как с ориентироваться → где кульминирует светило от зенита? | |||
|
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. | |||||
|
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=3554′
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′
г) Диктант [перед собой ПКЗН] [10 -12 мин.] Или ТЕСТ "Небесная сфера" (Гомулиной Н.Н.)
- Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26′]
- Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0o]
- Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика]
- В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы]
- Сегодня склонение Солнца >O или <O. [по ПКЗН — <0]
- Какова географическая широта с.Колыбелька, если hр=54о04′ [φ=hр=54о04′]
- Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
- Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но hВ= hн]
- По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца? [ h=90o— φ+δ]
- 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)]
- В Новосибирске [φ=55о] звезда кульминирует на высоте hВ=45о. Каково склонение звезды? [h=90o— φ+δ δ=100o-90o=10o]
- Звезда кульминирует к югу на 15о и имеет склонение 45о. Какова географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60o]
- Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в это время находится Солнце?[Стрелец]
- К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<φ? [к югу]
- Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с. Колыбельке[φ=54о]. [по ПКЗН δ≈-2о h=90o — φ+δ= 90o-54o-2o=34o]
ДОПОЛНИТЕЛЬНО (для расширения, или замены заданий):
- В какое время взойдет над горизонтом 12 апреля звезда a Лиры? (по ПКЗН, около 18 час)
- Определите момент нижней кульминации звезды a Кассиопеи на 21 марта. (по ПКЗН, около 0ч40м)
- Звезда Ригель находится в нижней кульминации. В какое время сегодня произойдет это явление? (по ПКЗН, например на 3 октября 16ч30м)
- 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?
- В какое время сегодня взошло Солнце? В какое время оно зайдет? Определите продолжительность дня. (по ПКЗН, например на 3 октября восход 7ч30м, заход 19ч00м, продолжительность 11ч30м)
- Группа школьников отправилась в поход в юго-восточном направлении. В каком направлении им следует возвращаться? (северо-западном)
Итог:
- Как определить в любом месте географическую широту?
- Как найти высоту любого светила (а Солнца)?
- 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
Урок оформили члены кружка “Интернет технологии” 2002г: Прытков Денис (10кл) и Поздняк Виктор(10кл), изменен 1.10.2007 года
«Планетарий» 410,05 мб | Ресурс позволяет установить на компьютер учителя или учащегося полную версию инновационного учебно-методического комплекса "Планетарий". "Планетарий" — подборка тематических статей — предназначены для использования учителями и учащимися на уроках физики, астрономии или естествознания в 10-11 классах. При установке комплекса рекомендуется использовать только английские буквы в именах папок. | ||
Демонстрационные материалы 13,08 мб | Ресурс представляет собой демонстрационные материалы инновационного учебно-методического комплекса "Планетарий". | ||
Планетарий 2,67 мб | Данный ресурс представляет собой интерактивную модель "Планетарий", которая позволяет изучать звездное небо посредством работы с данной моделью. Для полноценного использования ресурса необходимо установить Java Plug-in | ||
Урок | Тема урока | Разработки уроков в коллекции ЦОР | Статистическая графика из ЦОР |
Урок 5 | Способы измерения географической широты | Тема 11-12. Исследование условий видимости светил на разных географических широтах 155,5 кб | Аналогия географических и экваториальных координат 140,1 кб |
§ 5. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ
1. Высота полюса мира и географическая широта места наблюдения. В одно и то же время вид звездного неба на различных географических широтах неодинаков. Так, например, в Москве высота Полярной звезды около 56°, в Мурманске 68°, во Владивостоке 43°. Поскольку Полярная звезда отстоит от северного полюса мира примерно на 1° (ее склонение δ≈ 89°16′), то и высота полюса мира на разных широтах будет различной. Докажем, что всюду высота полюса мира (hp) равна географической широте места наблюдения (φ). Для этого рассмотрим рисунок 15.
В точке О на поверхности Земли находится наблюдатель.
hp=φ, (2)
т. е. высота полюса мира равна географической широте места наблюдения. Поэтому приближенно географическую широту места наблюдения можно определить, измерив высоту Полярной звезды.
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
Рис. 15. Высота полюса мира равна географической широте. |
Рис. 16. Небесная сфера в проекции на плоскость меридиана. |
2. Суточное движение звезд на разныхширотах. Мы знаем (§ 3.3), как происходит суточное вращение звезд на средних широтах (0° < φ< 90°). Теперь нам предстоит узнать, каким увидит это явление наблюдатель, находящийся на Северном полюсе Земли или на земном экваторе.
Географическая широта Северного полюса Земли φ = 90°. Значит, там северный полюс мира находится в зените (hp=90°), небесный экватор совпадает с горизонтом, а звезды описывают свои суточные пути над горизонтом, двигаясь параллельно ему, и не заходят. Полярную звезду наблюдатель будет видеть у себя над головой.
Географическая широта точек земного экватора φ= 0°. Полярная звезда видна там вблизи горизонта (hp= 0°). Плоскость небесного экватора перпендикулярна к плоскости горизонта. Все звезды на земном экваторе восходят и заходят, а их суточные пути расположены отвесно по отношению к горизонту. Следовательно, уже по расположению суточных параллелей по отношению к горизонту можно получить представление о географической широте места.
3*. Связь между δ, z (или h) и φ. Некоторые важные для практических целей соотношения легко получить, проецируя сферу на плоскость небесного меридиана (рис. 16). В точке M1 находится светило, верхняя кульминация которого происходит к югу от зенита (склонение светила δ1а зенитное расстояние z1).
Учитывая, что
Теперь рассмотрим светило, верхняя кульминация которого происходит к северу от зенита (например в точке
или с учетом зависимости (1)
Из формул (3′) и (4′) следует, что, измерив в момент верхней кульминации высоту (зенитное расстояние) светила и взяв из каталога склонение этого светила, можно вычислить географическую широту места наблюдения. Формулы (3) и (4) легко объединить в одну:
(для светила, кульминирующего к югу от зенита);
(для светила, кульминирующего к северу от зенита).
Пример 1. Какой наибольшей высоты достигает Вега (δ = +38°47′) в Москве (φ= 55° 45′)?