Практическая работа по астрономии – Комплекс практических занятий по дисциплине Астрономия по теме «Практические основы астрономии»

Методические рекомендации по проведению практических работ по астрономии

ГБПОУ Колледж сферы услуг № 3

город Москва

Методические рекомендации

по проведению практических работ по астрономии

Преподаватель: Шнырева Л.Н.

Москва

2016

Планирование и организация практических работ

Как известно, при выполнении наблюдений и практических работ серьезные затруднения возникают не только от неразработанности методики их проведения, недостатка оборудования, но и от того слишком жесткого бюджета времени, которым располагает учитель для выполнения программы.

Поэтому, чтобы выполнить определенный минимум работ, их нужно предварительно спланировать, т.е. определить перечень работ, наметить примерные сроки их выполнения, определить, какое оборудование для этого потребуется. Так как все их нельзя выполнить фронтально, то следует определить и характер каждой работы, будет ли это групповое занятие под руководством учителя, самостоятельное ли наблюдение или это задание отдельному звену, материалы которого потом будут использованы на уроке.

N п/п

Наименование практических работ

Сроки проведения

Характер выполнения работы

1.

Знакомство с некоторыми созвездиями осеннего неба

Наблюдение видимого суточного вращения звездного неба

Первая неделя сентября

Групповое наблюдение под руководством учителя

Самостоятельное наблюдение всеми учащимися

2.

Наблюдение годичного изменения вида звездного неба

Сентябрь — Октябрь

Самостоятельное наблюдение отдельными звеньями (в порядке накопления фактического иллюстративного материала)

3.

Наблюдение изменения полуденной высоты Солнца

В течение месяца 1 раз в неделю (Сентябрь-Октябрь)

Задание отдельным звеньям

4.

Определение направления меридиана (полуденной линии), ориентирование по Солнцу и звездам

Вторая неделя сентября

Групповая работа под руководством учителя

5.

Наблюдение за движением планет относительно звезд

С учетом вечерней или утренней видимости планет

Самостоятельное наблюдение (задание отдельным звеньям)

6.

Наблюдение спутников Юпитера или колец Сатурна

То же

Задание отдельным звеньям. Наблюдение под руководством учителя или опытного лаборанта

7.

Определение угловых и линейных размеров Солнца или Луны

Октябрь

Классная работа по вычислению линейных размеров светила. Для всех учащихся по результатам наблюдения одного звена

8.

Определение географической широты места по высоте Солнца в кульминации

При изучении темы «Практические применения астрономии», октябрь — ноябрь

Совмещенная демонстрационная работа с теодолитом в составе всего класса

9.

Проверка часов в истинный полдень

10.

Определение географической долготы

11.

Наблюдение за движением Луны и изменением ее фаз

При изучении темы «Физическая природа тел Солнечной системы», февраль-март

Самостоятельное наблюдение всеми учащимися. Наблюдение для всех учащихся под руководством учителя (работа проводится звеньями). Задание отдельным звеньям.

12.

Наблюдение поверхности Луны в телескоп

13.

Фотографирование Луны

14.

Наблюдение солнечных пятен

При изучении темы «Солнце», март-апрель

Демонстрация и задание отдельным звеньям

15.

Наблюдение солнечного спектра и отождествление фраунгоферовых линий

Для всех учащихся при выполнении физического практикума

16.

Определение солнечной постоянной с помощью актинометра

17.

Наблюдение двойных звезд, звездных скоплений и туманностей. Знакомство с созвездиями весеннего неба

Апрель

Групповое наблюдение под руководством учителя

Видное место здесь занимают самостоятельные наблюдения учащихся. Они, во-первых, позволяют несколько разгрузить школьные занятия и во-вторых, что не менее важно, приучают школьников к регулярным наблюдениям за небом, учат их читать, как говорил Фламмарион, великую книгу природы, которая постоянно раскрыта над их головами.

Самостоятельные наблюдения учащихся имеют важное значение и что на эти наблюдения при изложении систематического курса необходимо по возможности опираться.

Чтобы способствовать накоплению необходимого на уроках наблюдательного материала, диссертантом использовалась и такая форма выполнения практических работ, как задание отдельным звеньям.

Проводя, например, наблюдение солнечных пятен, члены данного звена получают динамическую картину их развития, на которой обнаруживается и наличие осевого вращения Солнца. Такая иллюстрация при изложении материала на уроке представляет для учащихся больший интерес, чем статическая картина Солнца, взятая из учебника и изображающая какой-то один момент.

Точно также, последовательное фотографирование Луны, выполненное звеном, дает возможность отметить изменение ее фаз, рассмотреть характерные детали ее рельефа вблизи терминатора, заметить оптическую либрацию. Демонстрация полученных фотографий на уроке как и в предыдущем случае, помогает глубже проникнуть в существо излагаемых вопросов.

Практические работы по характеру необходимого оборудования можно разделить на 3 группы:

а) наблюдения невооруженным глазом,

б) наблюдения небесных тел с помощью телескопа,

в) измерения с помощью теодолита, простейших угломерных приборов и другого оборудования.

Если работы первой группы (наблюдение вводного неба, наблюдение за движением планет, Луны и др.) не встречают каких-либо затруднений и их выполняют все школьники или под руководством учителя или самостоятельно, то при выполнении наблюдений с телескопом возникают затруднения. Телескопов в школе, как правило, один-два, а учащихся много. Явившись на такие занятия всем классом, ученики толпятся и мешают друг другу. При такой организации наблюдений продолжительность пребывания у телескопа каждого школьника редко превышает одну минуту и необходимого впечатления от занятий он не получает. Затраченное им время расходуется не рационально.

Работа N 1. Наблюдение видимого суточного вращения звездного неба

I. По положению околополярных созвездий Малая Медведица и Большая Медведица

1. Провести наблюдение в течение одного вечера и отметить, как будет изменяться через каждые 2 часа положение созвездий М. Медведица и Б. Медведица (сделать 2-3 наблюдения).

2. Результаты наблюдений внести в таблицу (зарисовать), ориентируя созвездия относительно отвесной линии.

3. Сделать вывод из наблюдения:

а) где лежит центр вращения звездного неба;
б) в каком направлении происходит вращение;
в) на сколько градусов, примерно, поворачивается созвездие через 2 часа.

Пример оформления наблюдения.

Положение созвездий

Время наблюдения

10 сентября,
20 часов

 22 часа

 24 часа

II. По прохождению светил через поле зрения неподвижной оптической трубы

Оборудование: телескоп или теодолит, секундомер.

1. Навести трубу телескопа иди теодолита на какую-нибудь звезду, находящуюся вблизи небесного экватора (в осенние месяцы, например a Орла). Установить трубу по высоте так, чтобы звезда проходила поле зрения по диаметру.
2. Наблюдая видимое перемещение звезды, определить с помощью секундомера время прохождения ею поля зрения трубы¹.
3. Зная величину поля зрения (из паспорта или из справочников) и время, вычислить, с какой угловой скоростью вращается звездное небо (на сколько градусов за каждый час).
4. Определить, в каком направлении вращается звездное небо, учитывая, что трубы с астрономическим окуляром дают обратное изображение.

Работа N 2. Наблюдение годичного изменения вида звездного неба

1. Наблюдая 1 раз в месяц в один и тот же час, установить, как изменяется положение созвездий Большой и Малой Медведиц, а также положение созвездий в южной стороне неба (провести 2-3 наблюдения).

2. Результаты наблюдений околополярных созвездий внести в таблицу, зарисовывая положение созвездий как и в работе N 1. 

3.Сделать вывод из наблюдений.

а) остается ли неизменным положение созвездий в один и тот же час через месяц;
б) в каком направлении происходит перемещение (вращение) околополярных созвездий и на сколько градусов за месяц;
в) как изменяется положение созвездий в южной стороне неба; в каком направлении они сдвигаются.

Пример оформления наблюдения околополярных созвездий 

Положение созвездий

Время наблюдения

20 часов
10 сентября

20 часов
8 октября

20 часов
11 ноября

Методические замечания к проведению работ N 1 и N 2

1. Обе работы даются учащимся для самостоятельного выполнения сразу же после проведения первого практического занятия по ознакомлению с основными созвездиями осеннего неба, где они вместе с учителем отмечают первое положение созвездий.

Выполняя эти работы, учащиеся убеждаются, что суточное вращение звездного неба происходит против часовой стрелки с угловой скоростью 15њ в час, что через месяц в этот же час положение созвездий изменяется (они повернулись против часовой стрелки примерно на 30њ) и что в данное положение они приходят на 2 часа раньше.

Наблюдения в это же время за созвездиями в южной стороне неба показывают, что через месяц созвездия заметно сдвигаются к западу.

2. Для быстроты нанесения созвездий в работах N 1 и 2 учащиеся должны иметь готовый шаблон этих созвездий, сколотый с карты или с рисунка N 5 школьного учебника астрономии. Прикалывая шаблон в точке a (Полярная) на вертикальную линию, поворачивают его, пока линия «a — b» М. Медведицы не займет соответствующее положение относительно отвесной линии. Затем переносят созвездия с шаблона на рисунок.

3. Наблюдение суточного вращения неба при помощи телескопа является более быстрым. Однако при астрономическом окуляре учащиеся воспринимают движение звездного неба в обратном направлении, что требует дополнительных разъяснений.

Для качественной оценки вращения южной стороны звездного неба без зрительной трубы можно рекомендовать такой способ. Встать на некотором расстоянии от вертикально поставленного шеста, или хорошо видимой нити отвеса, проектируя шест или нить вблизи звезды. И уже через 3-4 мин. будет хорошо заметно перемещение звезды на Запад.

4. Изменение положения созвездий в южной стороне неба (работа N 2) можно установить по смещению звезд от меридиана примерно через месяц. В качестве объекта наблюдения можно взять созвездие Орла. Имея направление меридиана, отмечают в начале сентября (примерно в 20 часов) момент кульминации звезды Альтаир (a Орла).

Через месяц, в тот же самый час, проводят второе наблюдение и с помощью угломерных инструментов оценивают, на сколько градусов сместилась звезда к западу от меридиана (оно будет около 30њ).

С помощью теодолита смещение звезды к западу можно заметить гораздо раньше, так как оно составляет около 1њ в сутки.

Работа N 3. Наблюдение за движением планет среди звезд

1. Пользуясь Астрономическим календарем на данный год, подобрать удобную для наблюдения планету.

2. Выбрать одну из сезонных карт или карту экваториального пояса звездного неба, вычертить в крупном масштабе необходимый участок неба, нанеся наиболее яркие звезды и отметить положение планеты относительно этих звезд с промежутком в 5-7 дней.

3. Наблюдения закончить, как только достаточно хорошо обнаружится изменение положения планеты относительно выбранных звезд.

Методические замечания

1. Видимое перемещение планет среди звезд изучается в начале учебного года. Однако работу по наблюдению планет следует проводить в зависимости от условий их видимости. Пользуясь сведениями из астрономического календаря, учитель выбирает наиболее благоприятный период, в течение которого можно наблюдать перемещение планет. Эти сведения желательно иметь в справочном материале астрономического уголка.

2. При наблюдениях Венеры уже через неделю бывает заметно ее перемещение среди звезд. К тому же, если она проходит вблизи заметных звезд, то изменение ее положения обнаруживается и через меньший промежуток времени, так как ее суточное перемещение в некоторые периоды составляет более 1˚.
Также легко заметить и изменение положения Марса.
Особый интерес представляют наблюдения перемещения планет вблизи стояний, когда они меняют прямое движение на попятное. Здесь учащиеся наглядно убеждаются в петлеобразном движении планет, о котором они узнают (или узнали) на уроках. Периоды для таких наблюдений легко подобрать, пользуясь Школьным астрономическим календарем.

3. Для более точного нанесения положения планет на звездную карту можно рекомендовать способ, предложенный М.М. Дагаевым¹. Он состоит в том, что в соответствии с координатной сеткой звездной карты, куда наносится положение планет, изготовляется на легкой рамке подобная же сетка из ниток. Держа эту сетку перед глазами на определенном расстоянии (удобно на расстоянии 40 см) наблюдают положение планет.
Если квадраты координатной сетки на карте будут иметь сторону 5˚, то нитки на прямоугольной рамке должны образовывать квадраты со стороной 3,5 см, чтобы при проектировании их на звездное небо (при расстоянии 40 см от глаза) они также соответствовали 5˚. 

Работа N 4. Определение географической широты места

I. По высоте Солнца в полдень

1. За несколько минут до наступления истинного полудня установить теодолит в плоскости меридиана (например, по азимуту земного предмета, как указано в работе N 4). Время наступления полудня вычислить заранее способом, указанным в работе N 3.

2. С наступлением момента полудня или вблизи него измерить высоту нижнего края диска (фактически верхнего, так как труба дает обратное изображение). Исправить найденную высоту на величину радиуса Солнца (16′). Положение диска относительно перекрестия доказано на рисунке 56.

3. Вычислить широту места, пользуясь зависимостью:
j = 90 – h + d

Пример вычислений.

Дата наблюдения — 11 октября 1961 г.
Высота нижнего края диска по 1 нониусу 27˚58′
Радиус Солнца 16′
Высота центра Солнца 27˚42′
Склонение Солнца — 6˚57
Широта места j = 90 – h + d = 90˚ — 27˚42′ — 6˚57 = 55њ21′

II. По высоте Полярной звезды

1. Пользуясь теодолитом, эклиметром или школьным угломером, измерить высоту Полярной звезды над горизонтом. Это и будет приближенное значение широты с ошибкой около 1˚.

2. Для более точного определения широты с помощью теодолита надо в полученное значение высоты Полярной звезды ввести алгебраическую сумму поправок, учитывающую отклонение ее от полюса мира. Поправки обозначаются цифрами I, II, III и даются в Астрономическом календаре — ежегоднике в разделе «К наблюдениям Полярной».

Широта с учетом поправок вычисляется по формуле:    j = h – (I + II + III)

Если учесть, что величина I изменяется в пределах от — 56′ до + 56′ , а сумма величин II + III не превышает 2′, то в измеренную величину высоты можно вводить только поправку I. При этой значение широты получится с ошибкой, не превышающей 2′, что для школьных измерений вполне достаточно (пример введения поправки приводится ниже).

Методические замечания

I. При отсутствии теодолита высоту Солнца в полдень можно приближенно определить любым из способов, указанных в работе N 3, или (при недостатке времени) воспользоваться одним из результатов этой работы.

2. Точнее, чем по Солнцу, можно определить широту по высоте звезды в кульминации с учетом рефракции. В этой случае географическая широта определится по формуле:

j = 90 – h + d + R,
где R — астрономическая рефракция¹.

3. Для нахождения поправок к высоте Полярной звезды необходимо знать местное звездное время в момент наблюдения. Для его определения надо по выверенный по радиосигналам часам отметить сначала декретное время, затем местное среднее время:

Здесь — номер часового пояса, — долгота места, выраженная в часовой мере.

Местное звездное время определяется по формуле²

где — звездное время в среднюю гринвичскую полночь (оно дается в Астрономическом календаре в разделе «Эфемериды Солнца»).

Пример. Пусть требуется определить широту места в пункте с долготой l = 3ч 55м (IV пояс). Высота Полярной звезды, измеренная в 21ч 15м по декретному времени 12 октября 1964 г, оказалась равной 51˚26′ . Определим местное среднее время в момент наблюдения:

Т= 21^ч15^м — (4^ч – 3^ч55^м) – 1^ч = 20^ч10^м.

Из эфемерид Солнца находим S₀:

S₀= 1^ч22^м23^с » 1^ч22^м

Местное звездное время, соответствующее моменту наблюдения Полярной звезды равно:

s = 1^ч22^м + 20^ч10^м = 21^ч32^м.

Из Астрономического календаря величина I равна:
I= + 22′,4

Следовательно, широта 
j = 51˚26′ — 22′ = 51˚04′.

¹ Среднее значение рефракции вычисляется по формуле:
R= 58,2∙tgZ , если зенитное расстояние Z не превышает 70˚.

²Здесь не учтена поправка 9˚,86∙(Т- l), которая никогда не бывает больше 4 мин. К тому же, если не требуется особая точность измерений, то можно в эту формулу вместо Т подставлять T_g . При этом ошибка в определении звездного времени не будет превышать ± 30 мин, а ошибка в определении широты составит не более 5′ — 6′ .

Работа N 5. Наблюдение перемещения Луны относительно звезд
и изменения ее фаз

1. Пользуясь астрономическим календарем, выбрать удобный для наблюдений Луны период (достаточно от новолуния до полнолуния).

2. В течение этого периода несколько раз произвести зарисовку лунных фаз и определить положение Луны на небосводе относительно ярких звезд и относительно сторон горизонта.
Результаты наблюдений занести в таблицу¹.

Дата и час наблюдения

Фаза Луны и возраст в днях

Положение Луны на небосводе относительно горизонта

3. При наличии карт экваториального пояса звездного неба, нанести на карту положения Луны за этот промежуток времени, пользуясь координатами Луны, приведенными в Астрономическом календаре.

4. Сделать вывод из наблюдений.
а) В какой направлении относительно звезд перемещается Луна с востока на запад? С запада на восток?
б) В какую сторону обращен выпуклостью серп молодой Луны, к востоку или западу?

Методические замечания

1. Главное в этой работе — качественно отметить характер движения Луны и изменение ее фаз. Поэтому достаточно провести 3-4 наблюдения с интервалом в 2-3 дня.

2. Учитывая неудобства в проведении наблюдений после полнолуния (из-за позднего восхода Луны), в работе предусматривается проведение наблюдений только половины лунного цикла от новолуния до полнолуния.

3. При зарисовке лунных фаз надо обращать внимание на то, что суточное изменение положения терминатора в первые дни после новолуния и перед полнолунием значительно меньше, чем вблизи первой четверти. Это объясняется явлением перспективы к краям диска.

infourok.ru

Методические указания к практическим работам по астрономии

БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

«ОМСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ ИМЕНИ Н.Е.ЖУКОВСКОГО»

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

ПО АСТРОНОМИИ

Методические указания

Омск 2018

РАССМОТРЕНО

цикловой методической комиссией ЕНД

председатель ЦМК

_____________________

Протокол №

«____» __________ 2018__ г.

Методические указания рекомендуются студентам СПУЗ для подготовки и выполнения практических работ по разделам астрономии «Основы практической астрономии» и «Законы движения небесных тел».

Основная цель методических указаний – оказать помощь студентам подготовиться и выполнить задания практической части, развития и совершенствования экспериментальных умений; формирования самостоятельности.

Составитель:

Сабитова А.В., преподаватель БПОУ «Омавиат»

Практические работы по астрономии – Омск: БПОУ «Омский авиационный колледж имени Н.Е. Жуковского», 2018 г. – стр.23

Содержание

Введение

Методические указания составлены в соответствии с требованиями Государственного стандарта среднего (полного) общего образования и рабочей программой учебной дисциплины «Астрономия».

Наблюдения и практические работы по астрономии играют важную роль в формировании астрономических понятий. Они повышают интерес к изучаемому предмету, связывают теорию и практику, развивают наблюдательность и внимательность. Практические работы проводятся с целью повторения, углубления, расширения и обобщения полученных знаний, развития и совершенствования экспериментальных умений; формирования самостоятельности.

В методических указаниях содержатся краткие теоретические знания, необходимые для выполнения практических работ.

Данные методические указания включают в себя те практические работы, которые не требуют специального оборудования для наблюдений. Они рассчитаны на работу со звездной картой, астрономическим календарем и каталогом звездного неба.

Для развития навыков в использовании теоретических знаний в разработке приводятся задачи с эталонами решений, задания для самоподготовки, тесты, задания для самостоятельной работы.

Настоящее руководство состоит из 2 практических работ по курсу «Астрономия». Каждая работа рассчитана на 1 — 2часа.

Предлагаемый курс основан на знаниях и умениях, полученных студентами при изучении астрономии на теоретических занятиях.

По своему содержанию практические работы представляют собой наблюдения, измерения и решение задач, тесно связанные с темой занятия. В пособие включены следующие виды заданий:

• наблюдение звездного неба,

• изучение карты звездного неба,

• нахождение созвездий и небесных координат по карте звездного неба,

• исследование движения небесных тел,

• изучение и применение законов Кеплера.

Цели и задачи практических занятий:

— развить познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе решения астрономических задач и самостоятельного приобретения новых знаний;

— воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач;

— уметь применять знания по астрономии для объяснения явлений природы, решения физических задач, самостоятельного приобретения и оценки новой информации физического содержания, использования современных информационных технологий;

— познакомиться с основными методами астрономических исследований и расчетов.

Ценным считаю то, что на этих уроках студенты с большим удовольствием занимаются практической, экспериментальной, исследовательской деятельностью, учатся делать самостоятельно выводы, постигая такую многогранную и увлекательную науку как астрономия.

Каждая практическая работа включает в себя кратко сформулированную цель работы, необходимый теоретический материал, описание хода работы, перечень пособий и оборудования, необходимых для ее выполнения, таблицы, контрольные вопросы, список основной и дополнительной литературы. Перед проведением практических занятий студент должен самостоятельно повторить данную тему по конспекту лекций или по учебнику. Такой принцип приучает студентов к самостоятельной проработке необходимой литературы и к сознательному выполнению лабораторных работ.

Основное назначение методических указаний – оказать помощь обучающимся в подготовке и выполнении практических работ, а также облегчить работу преподавателя по организации и проведению практических занятий.

Выполнение всех работ является обязательным для всех обучающихся.

Порядок проведения каждого лабораторного занятия для большей четкости изложен в виде алгоритма, предписывающего последовательность операций.

Форма проведения занятий индивидуальная.

Описание работы, приведенной в руководстве, должно служить схемой по которой составляется отчет.

Задания выполняются письменно и каждый студент представляет отчет по следующей схеме:

1. Номер практической работы.

2. Название практической работы.

3. Цель выполнения работы.

4. Оснащение (перечислить приборы, принадлежности, материалы).

5. Теоретическая часть: краткие теоретические сведения, на основании которых выполняется работа, образцы решения задач.

6. Порядок выполнения работы.

7. Практическая часть: схемы, чертежи, таблица результатов, расчеты, графики, рисунки.

8. Обработка результатов.

9. Вывод по результатам работы.

10. Ответы на контрольные вопросы.

Студенты пишут отчет по практическим работам в тетрадях.

После окончания работы каждый обучающийся должен предоставить отчет. На контрольные вопросы, указанные в практической работе, обучающийся отвечает письменно.

Небрежное оформление отчета, исправление уже написанного недопустимо.

Требования к оформлению результатов практических работ

Результаты практической работы аккуратно оформляются в рабочей тетради в соответствии со схемой, предлагаемой в методических указаниях по изучаемой теме.

По каждому практическому занятию в тетради студента должны быть следующие записи:

— дата и название темы занятия;

— название практической работы;

— цель работы;

— образец решения задач.

— письменные ответы на вопросы, предлагаемые для самостоятельной работы;

— краткая запись условия задач и письменное решение задач, заполнение таблиц.

В конце занятия студент обязательно подает выполненную работу на подпись преподавателю.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Оценка «5» ставится в том случае, если студент:

— выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения измерений;

— в отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления.

Оценка «4» ставится в том случае, если:

— были выполнены требования к оценке «5», но студент допустил недочеты или негрубые ошибки.

Оценка «3» ставится, если:

— результат выполненной части таков, что позволяет получить правильные выводы, но в ходе проведения измерений были допущены ошибки.

Оценка «2» ставится, если:

— результаты не позволяют сделать правильных выводов,

— измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.

Оценка «1» ставится в тех случаях, если студент совсем не выполнил работу.

Критерии оценивания расчётной задачи

Отметка «5» — приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: верно записано краткое условие задачи; записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом; выполнены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).

Отметка «4» — правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.

ИЛИ

-Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчетов.

ИЛИ

-Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.

Отметка «3» — записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.

ИЛИ

-Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка.

ИЛИ

-Записаны только исходные формулы, необходимые для решения.

Отметка «2» — задача сделана неверно или вообще не сделана.

В тех случаях, когда студент показал оригинальный и наиболее рациональный подход к выполнению работы или в процессе работы, но не избежал тех или иных недостатков, оценка за выполнение работы по усмотрению учителя может быть повышена по сравнению указанными выше нормами.

Практическое занятие №1

Изучение карты звездного неба. Определение небесных координат.

Цель работы: научиться пользоваться подвижной картой звездного неба и определять с ее помощью координаты звезд.

Оборудование: подвижная карта звездного неба, накладной круг.

Теория

Астрономия – наука о Вселенной, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел.

Небесная сфера

Для изучения видимого расположения свети и явлений, которые можно наблюдать на небе в течение суток или многих месяцев в астрономии применяют понятие «небесная сфера».

Небесная сфера – воображаемая сфера произвольного радиуса, в центре которой находится глаз наблюдателя. На поверхность этой сферы проецируют видимое положение всех светил, отвлекаясь от действительных расстояний, и рассматривают лишь угловое расстояние между ними. А для удобства измерений строят ряд точек и линий.

Основные линии и точки небесной сферы.

Z – зенит;

Z ^/ – надир;

ZZ ^/ – отвесная линия;

P – северный полюс мира;

P ^/ – южный полюс мира;

PP ^/ – ось мира – ось видимого вращения небесной сферы;

Плоскость перпендикулярная отвесной линии и проходящая через центр небесной сферы называется плоскостью истинного математического горизонта.

Ось мира для наблюдателя всегда параллельна оси вращения Земли.

Плоскость, проходящая через центр небесной сферы, перпендикулярно оси мира называется небесным экватором.

Точки, в которых небесный экватор пересекает плоскость истинного математического горизонта, называются точками Востока (E) и Запада (W). Две другие равно отдаленные от них называются точками Севера (N) и Юга (S).

SN – полуденная линия.

Окружность, проходящая через полюсы мира, зенит, надир, через точку Севера и Юга называется небесным меридианом.

Небесные координаты

Экваториальная система координат

Предназначена для составления звездных карт, атласов и каталогов.

Основная линия – ось мира.

Основная плоскость – плоскость небесного экватора.

Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и наблюдаемое светило, называется кругом склонения светила.

Склонение () – дуга круга склонения от экватора до светила (). Изменяется в пределах от – 90⁰ до +90⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах). Иногда вместо склонения светила рассматривают полюсное (или полярное) расстояние (P^o) – дуга круга склонения от северного полюса до светила (). Изменяется в пределах от 0⁰ до 180⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах).

Прямое восхождение () – дуга небесного экватора от точки весеннего равноденствия до точки пересечения круга склонения с экватором, против часовой стрелке (т. е. от Юга к Востоку) (). Изменяется в пределах от 0^h до 24^h. Измеряется в часах (минутах и секундах).

Воображаемая линия годового движения Солнца называется эклиптикой. Эклиптика и небесный экватор пересекаются в точке весеннего равноденствия и точке осеннего равноденствия. Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год. Созвездия, через которые проходит эклиптика, называют зодиакальными

Созвездия и звезды

Все небо разделено на 88 участков, имеющих строго определенные границы – созвездия. Созвездия – соединение звезд в различные фигуры. Такое определение давалось тысячи лет назад. Сейчас созвездию мы можем дать такое определение. Созвездия – участки звездного неба, выделенные для удобства ориентировки на небесной сфере и обозначения звезд. В таблице 1 представлено несколько созвездия и некоторые входящие в их состав звезды.

Таблица 1.

Ход работы

Ознакомьтесь с описанием подвижной карты звездного неба (приложение 1). Подвижная карта звездного неба позволяет определить вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года и быстро решать ряд практических задач на условия видимости небесных светил.

На карте показаны созвездия, состоящие из ярких звезд до 3-ей звездной величины, а также некоторые более слабые звезды, дополняющие первичные очертания созвездий. Звезды изображены черными кружечками разных размеров: чем ярче звезда, тем более крупные кружки их изображают. Основные звезды созвездий обозначены буквами греческого алфавита. Крупными тесно расположенных точек представлены яркие звездные скопления, а штриховой – яркие туманности. Полоса, выполненная в виде точек, изображает МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ.

В центре карты расположен Северный полюс мира и рядом с ним Полярная звезда (α Малой медведицы). От Северного полюса мира расходятся радиусы, изображающие прямое восхождение (α), выраженное в часах. Начальный круг склонения, оцифрованный нулем (0)”, проходит через точку весеннего равноденствия, обозначенная знаком . Диаметрально противоположный круг склонения с прямым восхождением α = 12 ч проходит через точку осеннего равноденствия .

Концентрические окружности на карте изображают небесные параллели, а числа у точек их пересечения с нулевым (0 ч) и 12-ти часовым кругами склонения показывают их склонение (δ), выраженное в градусах. Третья по счету от Полюса мира окружность, оцифрованная 0⁰, представляет собой небесный экватор, внутри которого расположена северная небесная полусфера, а вне его – пояс южной небесной полусферы до йя δ = (-45⁰). Так как в действительности диаметры небесных параллелей меньше диаметра небесного экватора, а на карте небесные параллели южной полусферы вынужденно изображены больших размеров, то вид созвездий южного неба несколько искажен, что следует иметь в виду при изучении звездного неба.

Эклиптика изображена на карте эксцентрическим овалом, пересекающимся с небесным экватором в двух равнодействующих точках.

На обрезе карты нанесены названия месяцев года и даты. Направление счета месяцев, дат и прямого восхождения – по вращению часовой стрелки. В этом же направлении следует изображать перемещение Солнца по эклиптике.

В карте приложен накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные пересекающиеся овалы, а по обрезу нанесен часовой лимб, изображающий часы суток по среднему солнечному времени T . Направление счета времени на этом лимбе – против часовой стрелки.

Внутренний вырез в накладном круге делается по овалу, оцифрованному числом наиболее близким к географической широте местности, в которой карта будет использоваться.

Контур овального выреза в наклонном круге изображает горизонт, и его основные точки обозначены буквами Ю (точка юга), З (точка запада), С (точка севера) и В (точка востока). Между точками Ю и С необходимо натянуть темную нить, который изображают небесный меридиан. При работе с картой, накладной круг накладывается на карту всегда концентрично, причем нить (небесный меридиан) должна обязательно проходить через Северный полюс мира. Тогда отрезок нити, расположенный между Северным полюсом мира и точкой Ю, представит южную половину небесного меридиана, а остальной ее отрезок – северную ее половину.

Наложив круг концентрично на карту, необходимо на нити отметить (хотя бы узелком) точку ее пересечения с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте (или близко к ней) места наблюдений. Эта точка, лежащая вблизи центра накладного круга, изобразит зенит.

Чтобы определить вид звездного неба на интересующий момент суток определенного дня года (даты), достаточно наложить круг концентрично на карту (нить – меридиан проходит через Полюс мира) так, чтобы штрих момента времени совпадал со штрихом заданной карты, и тогда звезды, находящиеся в данный момент над горизонтом, окажутся расположенными внутри овального выреза.

Звезды, закрытые накладным кругом, в этот момент не видны, так как находятся под горизонтом. Северный полюс мира изображен в центре карты. Линии, исходящие от Северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звездной карте для двух ближайших кругов склонение угловое расстояние равно 2 часам. Небесные параллели нанесены через 30. С их помощью производят отсчет склонения светил δ. Точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 часов, называются соответственно точками весеннего и осеннего равноденствий. По краю звездной карты нанесены месяцы и числа, а накладном круге – часы.

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанные на звездной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

На карте зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающий небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Порядок выполнения работы:

Подвижная карта звездного неба позволяет решить ряд практических задач по астрономии.

1. Описать вид звездного неба в заданное время и дату.

Установить подвижную карту звездного неба на день и час наблюдения. Для этого сопоставить дату на внешнем круге карты с заданным временем на накладном круге. Рассматривая участок звездного неба в окне накладного круга, заполнить таблицу.

2. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера 10 октября в 21 час.  

3. Найти на звездной карте созвездия с обозначенными в них туманностями. 

4. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере? 

5. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для данной широты будут незаходящими? 

6. Ответить на вопрос: может ли для вашей широты 20 сентября Андромеда находиться в зените? 

7. На карте звездного неба найти перечисленные созвездия: Большая Медведица, Большой Пёс, Орион, Овен, Лебедь, Южная рыба, Дева – и определить приближенно небесные координаты (склонение и прямое восхождение) α-звезд этих созвездий. 

8. Определить по небесным координатам(склонение и прямое восхождение) на карте звездного неба название звезд созвездий: α=18ч 33мин., δ=+39⁰; α=20ч 50мин., δ=+43⁰; α=3ч 00мин., δ=+45⁰.

9. Определить, какое созвездие будет находиться вблизи горизонта на юге 30 июля в полночь? 

10. Сделайте вывод о проделанной работе.

Дополнительные задания

1.) В каких созвездиях находятся звезды, экваториальные координаты которых равны:

1. , ; 2. , ;

3. , ; 4. , ;

5. , ; 6. , ;

7. , ; 8. , ;

9. , ; 10. , ;

11. , ; 12. , .

2.) По карте звездного неба определите экваториальные координаты звезд:

1. Альтаира; 2. Кастор;

3. Капелла; 4. Беллатрикс;

5. Алнилам; 6. Алиот;

7. Дубхе; 8. Мира;

9. Мирфак; 10. Вега;

11. Нат; 12. Алнитак.

3.) Координаты точки, где вспыхнул метеор такие: , , а погас в точке с координатами , . Через какие созвездия пролетел метеор?

Контрольные вопросы

1. Дайте определение астрономии как науки.

2. Перечислите основные этапы развития астрономии.

3. Расскажите о небесной сфере.

4. Какие небесные системы координат вы знаете?

5. Расскажите о горизонтальной системе координат.

6. Расскажите о второй экваториальной системе координат.

7. Дайте определение созвездия. Приведите примеры.

8. Дайте определение эклиптики.

9. Уметь находить по карте звездного неба экваториальные координаты звезд и наоборот.

Практическая работа(эталоны ответов)

Изучение карты звездного неба. Определение небесных координат.

Ход работы:

Задание 1. …………………………………….

Задание 2. 10 октября в 21 час между точками Запада и Севера можно наблюдать созвездия: Волопас, Гончие Псы, Большая Медведица.

Задание 3. Туманности невооруженным глазом можно наблюдать в созвездиях Андромеда и Орион.

Задание 4. 15 сентября в полночь данные созвездия Дева, Рак, Весы не видны. На севере вблизи горизонта в это время находятся Гончие Псы, Большая Медведица и Малый Лев.

Задание 5. Для широты 55⁰ незаходящими будут созвездия: Малая Медведица и Возничий.

Задание 6. 20 сентября в Омске Андромеда находится в зените в полночь.

Задание 7.

α — Дева

-20⁰

13ч 20мин

Задание 8.

Задание 9.

30 июля в полночь вблизи горизонта на Юге находится созвездие Козерог.

Вывод:

В ходе работы мы научились определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года, находить на карте звездные объекты: созвездия, туманности, Северный полюс и т. д., определять координаты небесных объектов и по координатам находит эти объекты.

Практическое занятие №2

Решение задач на законы Кеплера

1. Дайте определение понятиям

Орбита — траектория,….

Апогей —…

Перигей — ….

Эксцентриситет орбиты — ….

2. Укажите формы орбит небесных тел, если их эксцентриситеты принимают следующие значения

3. Выполните задание

Вариант 1.

1. На рисунке 8.1, а укажите точки орбиты, в которых:

• а) скорость планеты максимальна;

• б) потенциальная энергия максимальна;

• в) кинетическая энергия минимальна.

2. Как изменяется скорость планеты при ее движении от афелия к перигелию?

Вариант 2.

1. На рисунке 8.1, б укажите точки орбиты, в которых:

а) скорость планеты минимальна;

б) потенциальная энергия минимальна;

в) кинетическая энергия максимальна.

2. Как изменяется скорость Луны при ее движении от перигея к апогею?

4. Разберите и оформите задачи

1. Радиолокатор зафиксировал отраженный сигнал от пролетающего вблизи Земли астероида через t — 0,667 с. На каком расстоянии от Земли находился в это время астероид?

2. Определите расстояние от Земли до Марса во время великого противостояния, когда его горизонтальный параллакс p = 23,2″.

3. При наблюдении прохождения Меркурия по диску Солнца определили, что его угловой радиус p = 5,5″, а горизонтальный параллакс p = 14,4″. Определите линейный радиус Меркурия.

4. Определите период обращения астероида Белоруссия, если большая полуось его орбиты а = 2,40 а. е.

5. Звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца Т = 12 лет. Каково среднее расстояние от Юпитера до Солнца?

.

5. Решить задачи по образцу.

1. Сигнал, посланный радиолокатором к Венере, возвратился назад через t — 4 мин 36 с. На каком расстоянии в это время находилась Венера в своем нижнем соединении?

2. На какое расстояние к Земле подлетал астероид Икар, если его горизонтальный параллакс в это время был p = 18,0″?

3. С помощью наблюдений определили, что угловой радиус Марса p = 9,0″, а горизонтальный параллакс p = 16,9″. Определите линейный радиус Марса.

4. Период обращения малой планеты Шагал вокруг Солнца Т = 5,6 года. Определите большую полуось ее орбиты.

5. Большая полуось орбиты астероида Тихов а = 2,71 а. е. За какое время этот астероид обращается вокруг Солнца?

6. Разгадать чайнворд “Законы Кеплера”

1. Мера сплюснутости эллипса.(14 букв э………т)

2. Имя датского ученого эпохи Возрождения. Он первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения.(4 буквы Т…о)

3. Путь небесного тела в гравитационном поле другого тела.(6 букв о…. а)

4. Малая планета Солнечной системы.(8 букв а……д)

5. Наиболее удаленная от центра точка орбиты.(6 букв а…..р)

6. Оптический прибор, предназначенный для наблюдения неба.(8 букв т……п)

7. Распространённая в астрономии внесистемная единица измерения расстояния.(6 букв п…. к)

8. Немецкий математик, астроном, оптик и астролог.(6 букв К….р)

Решение задач на законы Кеплера(эталоны ответов)

1. Дайте определение понятиям

1. Орбита — траектория, по которой движется небесное тело в космическом пространстве в поле тяготения других небесных тел и их систем.

2. Апогей — наиболее удалённая от Земли точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли.

3. Перигей — ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли.

4. Эксцентриситет орбиты — мера сплюснутости эллипса, равная отношению расстояния между фокусами к большей оси эллипса.

2. Укажите формы орбит небесных тел, если их эксцентриситеты принимают следующие значения

3. Вариант 1

а) скорость планеты максимальна; в перигелии

б) потенциальная энергия максимальна; в афелии

в) кинетическая энергия минимальна. в афелии

2. Как изменяется скорость планеты при ее движении от афелия к перигелию? (Увеличится)

Вариант 2.

1. На рисунке 8.1, б укажите точки орбиты, в которых:

• а) скорость планеты минимальна; в афелии

• б) потенциальная энергия минимальна; в перигелии

• в) кинетическая энергия максимальна. в перигелии

2. Как изменяется скорость Луны при ее движении от перигея к апогею? (Уменьшится)

5. Решить задачи по образцу.

1. Сигнал, посланный радиолокатором к Венере, возвратился назад через t — 4 мин 36 с. На каком расстоянии в это время находилась Венера в своем нижнем соединении?

Ответ: 41 млн км.

2. На какое расстояние к Земле подлетал астероид Икар, если его горизонтальный параллакс в это время был p = 18,0″?

Ответ: 1,22 млн км.

3. С помощью наблюдений определили, что угловой радиус Марса p = 9,0″, а горизонтальный параллакс p = 16,9″. Определите линейный радиус Марса.

Ответ: 3390 км.

4. Период обращения малой планеты Шагал вокруг Солнца Т = 5,6 года. Определите большую полуось ее орбиты.

5. Большая полуось орбиты астероида Тихов а = 2,71 а. е. За какое время этот астероид обращается вокруг Солнца?

6. чайнворд “Законы Кеплера” (ответы)

1. Эксцентриситет

2. Тихо

3. Орбита

4. Астероид

5. Апоцентр

6. Телескоп

7. Парсек

8. Кеплер

Приложение 1

Описание и ознакомление с подвижной картой звездного неба.

Подвижная карта звездного неба служит пособием для общей ориентировки на звездном небе в любой момент времени.

Пособие состоит из двух частей: вращающейся около полюса мира звездной карты и, подвижно расположенного на ней круга горизонта (накладного круга). Вокруг звездной карты нанесен круг календарных дат, сопоставимых с проекцией точки весеннего равноденствия на этот круг (22 марта). На карте отмечены экваториальные координаты: α – прямое восхождение (лучевая симметрия линий от центра карты, каждые 30⁰ т.е. каждые 2 часа от точки весеннего равноденствия), δ – склонение (концентрические окружности, соответствующие +60⁰, +30⁰, 0⁰ – небесный экватор, -30⁰). Звезды, имеющие склонение меньше -45⁰, не отмечены, т.к. в средних широтах не видны.

В накладном круге необходимо вырезать окно, являющееся непосредственно линией горизонта по линии, обозначенной соответствующей широте места. На линии горизонта отмечены точки севера, юга, востока и запада. Удобно вырезанный круг с окном заламинировать. Сориентированный по центру накладной круг закрепить самодельной кнопкой: проделать отверстия в центре кругов, соединить их, вставив отрезок пустого стержня от шариковой ручки и затем запаять оба конца отрезка.

На прозрачном окне, соединив точки севера и юга, получим проекцию небесного меридиана на плоскость горизонта (т.е. линию кульминации светил). Примерно разделив эту линию пополам, отметить точку зенита (Z). Учитывая гномоническую проекцию, сделать CZ › ZЮ на 5 – 6 мм.

Для лучшего понимания линий и точек на подвижной карте, необходимо продемонстрировать их на армиллярной сфере.

Приложение 2

Приложение 3

infourok.ru

Практическая работа по астрономии на тему «Определение расстояний до тел Солнечной системы»

ГБПОУ НСО «Колыванский аграрный колледж»

Инструкционная технологическая карта № 2

по ОУД. 08«Астрономия»

специальности 35.02.07 Механизация сельского хозяйства, 35.02.05 Агрономия,

38.02.01 Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям),

40.02.02 Правоохранительная деятельность

профессии 19.01.04 Пекарь

Раздел 2: Практические основы астрономии.

Тема 2.2: Законы движения небесных тел

Наименование работы: Определение расстояний до тел Солнечной системы.

Цель занятия: Рассмотреть различные способы определения расстояния до тел Солнечной системы. Дать понятие горизонтального параллакса и закрепить способ нахождения расстояния и размеров тел через горизонтальный параллакс.

Студент должен достичь следующих результатов:

1) сформировать представления о строении Солнечной системы, эволюции звезд и Вселенной, пространственно-временных масштабах Вселенной;

2) владеть основополагающими астрономическими понятиями, теориями, законами и закономерностями, уверенное пользование астрономической терминологией и символикой;

3) сформировать представлений о значении астрономии в практической деятельности человека и дальнейшем научно-техническом развитии;

Норма времени: 2 часа

Оснащение рабочего места: инструкционные технологические карты, тетради

Средства обучения: речь учителя, конспект, схемы

Техника безопасности: с правилами техники безопасности на рабочем месте и в кабинете ознакомлены.

Методические указания

Для выполнения практической работы выполните предложенные задания, ответьте на контрольные вопросы, тетрадь сдайте на проверку преподавателю.

Для работы пользуйтесь следующей информацией:

Используя третий закон Кеплера, среднее расстояние всех планет от Солнца можно выразить через среднее расстояние Земли от Солнца. Определив его в километрах, можно найти в этих единицах все расстояния в Солнечной системе. По третьему закону Кеплера можно определить расстояние до тел СС, зная периоды обращений и одно из расстояний.

Пример 1. Период обращения Марса вокруг Солнца составляет примерно 687 сут. Как на основе законов Кеплера определить расстояние от Марса до Солнца?

Связь между средним расстоянием планеты от Солнца и периодом её вращения устанавливает третий закон Кеплера:  Удобнее воспользоваться иной формой закона для связи характеристик двух планет: 

В качестве второй планеты рационально взять Землю: её расстояние до Солнца 1 а. е., период обращения 365 сут. В итоге получаем простое соотношение  Расчёт даёт для среднего расстояния от Марса до Солнца значение, равное 1,52 а. е., или 228 млн км.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА (обозначение а.е.), среднее расстояние от Земли до Солнца, используемое как основная единица расстояния, особенно для измерений в пределах Солнечной системы. 1а.е. равняется 149 598 000 км.

Параллакс (греч. παραλλάξ, от παραλλαγή, «смена, чередование») — угол, под которым из недоступного места (точка C) будет виден отрезок AB, называемый базисом. Базис — тщательно измеренное расстояние от наблюдателя до какой-либо достигнутой для наблюдения точки (отрезок AB) (обыкновенно за базис принимают радиус Земли). Экваториальный радиус Земли R=6378км.

Пусть К — местонахождение наблюдателя, из которого светило видно на горизонте. Из рисунка видно, что из прямоугольного треугольника гипотенуза, расстояние D равно:  

так как при малом значении угла если выражать величину угла в радианах и учитывать, что угол выражен в секундах дуги, а 1рад =57,30=3438’=206265″, то и получается вторая формула.

Угол (ρ) под которым со светила, находящегося на горизонте (R — перпендикулярно лучу зрения) был бы виден экваториальный радиус Земли называется горизонтальным экваториальным параллаксом светила.

Пример: На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, если его параллакс 0,9″.

из формулы D=(206265/0,9)*6378= 1461731300км = 1461731300/149600000 ≈9,77а.е.

Содержание работы и последовательность ее выполнения

Задание 1. Решите задачи

1. “Спутник-1”, запущенный 4 октября 1957г на орбиту Земли имел перигей 228 км и апогей 947 км при периоде обращения 96,2 мин. Определите большую полуось орбиты. 

2. Чему равна большая полуось орбиты Урана, если звездный период обращения этой планеты вокруг Солнца составляет 84 года? Принять расстояние Земли от Солнца и период ее обращения за 1.

3. Большая полуось орбиты Сатурна 9,5 а. е. Каков звездный период его обращения вокруг Солнца?

4. Большая полуось орбиты Юпитера 5 а. е. Каков звездный период его обращения вокруг Солнца?

5. Звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 12 лет. Каково среднее расстояние Юпитера до Солнца?

6. Большая полуось орбиты Марса 1,2 а. е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца?

7. Большая полуось орбиты Венеры 0,7 а. е. Чему равен звездный период ее обращения вокруг Солнца?

8. Определите расстояние от Земли до Марса во время великого противостояния, когда его горизонтальный параллакс p = 23,2″.

9. На какое расстояние к Земле подлетал астероид Икар, если его горизонтальный параллакс в это время был p = 18,0″?

Контрольные вопросы

1. По какой формуле можно определить расстояние от небесного тела до Земли?

2. Что такое горизонтальный параллакс?

3. От чего зависит звездный период обращения планет вокруг Солнца?

4. Что такое базис?

Задача 1. Отношение квадратов периодов обращения двух планет равно 8. Чему равно отношение больших полуосей этих планет? (желательно показать решение в общем виде, а₁/а₂=2)

Задача 1. “Спутник-1”, запущенный 4 октября 1957г на орбиту Земли имел перигей 228 км и апогей 947 км при периоде обращения 96,2 мин. Определите большую полуось и эксцентриситет орбиты. 

Решение:

Из рисунка

а= (а_п+R+R+а_а)/2=

= (228+ 6371+6371+947)/2=

=6958,5 км

8.Определите расстояние от Земли до Марса во время великого противостояния, когда его горизонтальный параллакс p = 23,2″.

infourok.ru

Опыты и эксперименты по астрономии (9, 10, 11 класс) по теме: Практическая работа по астрономии №1

РАБОТА С ПОДВИЖНОЙ КАРТОЙ. НАХОЖДЕНИЕ ОБЪЕКТОВ ПО ИХ КООРДИНАТАМ. СУТОЧНОЕ ВРАЩЕНИЕ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

ЦЕЛЬ: Систематизировать и углубить знания по теме, отработать определение экваториальных и горизонтальных координат, моментов восхода и захода, верхней и нижней кульминаций по подвижной карте звездного неба и объектов по заданным координатам, усвоить различия в системах координат.

ОБОРУДОВАНИЕ: подвижная карта звездного неба, глобус звездного неба.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ: Небесная сфера. Основные точки, линии, плоскости и углы. Проекции небесной сферы. Основные точки, линии и углы. Экваториальные и горизонтальные координаты светил. Определение экваториальных и горизонтальных координат по подвижной карте звездного неба.

ФОРМУЛЫ: Высота светила в верхней кульминации. Связь высоты светила в верхней кульминации с зенитным расстоянием.

ХОД РАБОТЫ:

1. Определите экваториальные координаты.

2. Определите горизонтальные координаты на 21:00 в день выполнения практической работы.

3. Определите моменты восхода и захода, верхней и нижней кульминаций в день выполнения практической работы.

4. Определите объекты по заданным координатам. На какой высоте они будут кульминировать в вашем городе?

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Где кульминируют объекты, находящиеся для нас в нижней кульминации?

ВЫВОДЫ:

nsportal.ru

Практические работы по астрономии с использованием ИКТ

Статья содержит примеры практических работ по астрономии. Проведение данных работ основывается на формировании у школьников универсальных учебных действий.

Актуальность вопроса о необходимости изучения материала по астрономии в школе не вызывает сомнений. До введения предмета «Астрономия» в список обязательных предметов школьного образования возможно проведение уроков по астрономии в курсе физике или на факультативных и элективных занятиях. В статье [3] приведён пример практической работы по астрономии «Расстояния в Солнечной системе», проведение которой возможно как в 7 классе при изучении темы «Физические величины и их измерение», так и при изучении раздела «ЗАКОНЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ» в 9 классе. В данной статье представлены следующие практические работы по астрономии:

1. Космические аппараты.
2. Движение планет в Солнечной системе.

Основной идеей проведения данных работ является формирование у учащихся универсальных учебных действий, чего требует федеральный государственный образовательный стандарт. Проблема формирования универсальных учебных действий, то есть успешного осуществления самостоятельной образовательной деятельности, анализа её результатов, решается положительно только в том случае, когда учащийся заинтересован не только в поощрительном результате в виде отметки по предмету, но и заинтересован в самом процессе выполнения работы. Заинтересовать учащихся и организовать их самостоятельный поиск материала и его изучение возможно посредством использования информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) [1,2]. Исходя из предположения об эффективности использования ИКТ в образовательном процессе, рассмотренные ниже практические работы по астрономии построены с учетом непосредственного использования учащимися компьютера и компьютерных средств в процессе их выполнения.

Практическая работа «Космические аппараты»

Цели работы:

1. Познакомиться с интернет-сайтами, позволяющими изучать космические аппараты.
2. Изучить внешний вид МКС.
3. Получить практические навыки в расчёте космической скорости.

Ход работы

Задание 1. Перечислите известные Вам аппараты космических исследований:

Задание 2. Изучите вид Международной космической станции (МКС) по ссылке http://www.cosmos-online.ru/vnutri-mks.html. Перейти на сайт можно с помощью QR-кода (рисунок 1)

Рисунок 1. QR код для перехода на МКС

Ответьте на вопросы:

1. Сколько модулей (блоков) на МКС возможно посетить в данной 3D модели? Как они называются?
2. Почему все предметы на борту МКС закреплены (инструменты, компьютеры, одежда и т.д.)
3. Для чего на борту МКС нужно большое количество компьютеров и вычислительной техники?

Задание 3. Изучите внешний вид МКС по ссылке http://mks-onlain.ru. Перейти на сайт можно с помощью QR-кода (рисунок 2)

Рисунок 2. QR для переходя на МКС онлайн

Ответьте на вопросы:

1. Сколько WEB-камер установлено на МКС? Что они позволяют наблюдать?
2. Используя карту на данном сайте, определите, над каким земным объектом находится МКС в данный момент. Укажите название объекта и время наблюдения.

Задание 4. Перейдите по ссылке для изучения модели «Гора Ньютона»

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4f01db92-ed50-42c9-b435-ae9f579fbb3f/%5BPh20_GL02-P009%5D_%5BIM_01%5D.swf

Перейти на сайт можно с помощью QR-кода (рисунок 3)

Рисунок 3. QR для переходя на модель Гора Ньютона

Выполните задания:

1. Получите формулу первой космической скорости для Земли.
2. Подставьте численные данные в полученную формулу и получите численное значение первой космической скорости для Земли на высоте H=1000 км.
3. С помощью модели «Гора Ньютона» проверьте полученный численный результат и сделайте вывод. Запишите время полёта ИСЗ, которое автоматически вычисляется в программе. Зарисуйте вид траектории движения ИСЗ на рисунке 4.

Рисунок 4. Зарисуйте вид траектории движения

1. По формуле найдите численно значение второй космической скорости для Земли. Подставьте полученное значение в программы «Гора Ньютона». Зарисуйте вид траектории движения тела (в пункте 3). Сделайте вывод.
2. Подставляя различные данные в программу «Гора Ньютона», найдите значение, при котором тело не возвращается на Землю. Запишите найденное число и сделайте вывод. Запишите время полёта тела, которое автоматически вычисляется в программе. В пункте 3 зарисуйте вид траектории движения тела.

Практическая работа «Движение планет в Солнечной системе»

Цели работы:

1. Получить практические навыки в применении законов Кеплера и закона Всемирного тяготения.
2. Рассчитать силу гравитационного взаимодействия планет земной группы с Землёй.
3. Получить практические навыки в работе с программами Planetary Motion и Solar System Scope.

Ход работы

Задание 1. Перейдите по ссылке https://youtu.be/1g1qK1fP15Y для просмотра фильма «Коперник и Кеплер».

Для просмотра фильма можно воспользоваться QR-кодом (рисунок 5)

Рисунок 5. QR код для просмотра фильма Коперник и Кеплер

Просмотрите фильм и выполните следующие задания.

1. Запишите основные идеи геоцентрической и гелиоцентрической системы мира.

Геоцентрическая система мира:

Гелиоцентрическая система мира:

2. Запишите формулировки законов Кеплера и их математические выражения:

I закон Кеплера:

II закон Кеплера:

III закон Кеплера:

3. Какие возможности предоставило человечеству знание законов Кеплера?

Задание 2. Перейдите по ссылке http://galileoandeinstein.physics.virginia. edu/more_stuff/flashlets/kepler6.htm и изучите внешний вид программы «Planetary Motion».

Перейти на сайт с программой можно с помощью QR-кода (рисунок 6)

Рисунок 6. QR код для перехода к программе Planetary Motion

С помощью программы «Planetary Motion» заполните таблицу 1 «Движение планет».

Таблица 1. Движение планет

Порядок действий для заполнения таблицы:

1. Использую дополнительную литературу или Интернет заполните столбцы «Среднее расстояние от Солнца» и «Средняя скорость» для предложенных планет.
2. В программе «Planetary Motion» установите выбранную планету Меркурий на нужном расстоянии от Солнца и задайте необходимую скорость.
3. После того, как планета совершит полный оборот вокруг Солнца, нажмите та кнопку «Pause» и запишите время этого оборота, которое показано в окне «Time», в колонку «Длина года».
4. Повторите пункты b-c для оставшихся планет из столбца «Планета».

Задание 3. Запишите закон Всемирного тяготения и проанализируйте величины, которые в него входят. Укажите границы применимости закона Всемирного тяготения.

Задание 4. Перейдите по ссылке http://space.utema.ru/sss/ для работы с программой «Solar System Scope».

Перейти на сайт с программой можно с помощью QR-кода (рисунок 7)

Рисунок 7. QR код для перехода к программе Solar System Scope

Заполните таблицу 2 «Всемирное тяготение».

Таблица 2. Всемирное тяготение

Порядок действий для заполнения таблицы:

1. В справочной литературе или Интернете найдите массы предложенных планет.
2. В программе «Solar System Scope» нажмите на изображение Земли и выберете пункт «дистанция». Далее щелкните по планете, расстояние до которой необходимо найти. Появившееся значение расстояния в астрономических единицах переведите в километры (1 а.е. = 149,6 млн. км). Полученное значение занесите в таблицу в колонку «Расстояние от Земли».
3. Используя закон Всемирного тяготения, найдите силу гравитационного взаимодействия между Землёй и каждой из предложенных планет. Результаты занесите в колонку «Сила гравитационного взаимодействия с Землёй».
4. Сравните полученные значения сил гравитационного взаимодействия между Землёй и предложенными планетами. Сделайте вывод о полученных результатах.

Представленные выше практические работы по астрономии при частичной доработке могут быть использованы и в качестве заданий для исследовательской и проектной деятельности учащихся по физике.

novainfo.ru

Материал по астрономии (11 класс): Практическая работа по астрономии № 1 с планом Солнечной системы

Практическая работа № 1 с планом Солнечной системы

Цель: изображение в масштабе плана Солнечной системы с отображением реального положения планет на дату проведения работы.

Приборы и материалы: циркуль, «Школьный астрономический календарь» на текущий учебный год.

Ход работы:

1. Используя приложения в конце учебника заполните таблицу:

2. На отдельном листе в центре расположите Солнце как точечный источник света. Приняв орбиты планет за окружности нарисуйте орбиты четырех планет: Меркурия, Венеры, Земли и Марса в указанном масштабе.
3. Используя «Школьный астрономический календарь» заполните следующие таблицы:

nsportal.ru

ГДЗ к практическим работам по астрономии 11 класс Шимбалёв

Решебники, ГДЗ

• 1 Класс

  • Математика

  • Русский язык

  • Английский язык

  • Информатика

  • Немецкий язык

  • Литература

  • Человек и мир

  • Природоведение

  • Основы здоровья

  • Музыка

  • Окружающий мир

• 2 Класс

  • Математика

  • Русский язык

  • Белорусский язык

  • Английский язык

  • Информатика

  • Украинский язык

  • Немецкий язык

  • Литература

  • Человек и мир

  • Природоведение

  • Основы здоровья

  • Музыка

  • Окружающий мир

  • Технология

• 3 Класс

  • Математика

  • Русский язык

  • Белорусский язык

  • Английский язык

  • Информатика

  • Украинский язык

  • Немецкий язык

  • Литература

  • Человек и мир

  • Музыка

  • Окружающий мир

  • Испанский язык

• 4 Класс

  • Математика

  • Русский язык

  • Белорусский язык

  • Английский язык

  • Информатика

  • Украинс

megaresheba.ru