умкд по астрономии. УМКД ОУД.08 Астрономия 2.26.02.03 (набор 2017). Учебнометодический комплекс дисциплины Физика Индекс (Файл) mcd 3 26. 02. 03 Оуд. 082017 г
 Скачать 4.37 Mb.
|
9. Требования к материально-техническому обеспечению реализации учебной дисциплины.Материально-техническое обеспечение дисциплиныТаблица 11
10. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.10.1.Основная литература. Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2017 Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач: учеб. пособие для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2017 Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Контрольные материалы: учеб. пособие для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2016 Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Лабораторный практикум: учеб. пособие для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2017 Трофимова Т.И., Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: Сборник задач: учеб. Пособие для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2017 Трофимова Т.И., Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: Решения задач: учеб. Пособие для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО. – М., 2016 Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для студентов профессиональных образовательных организаций, осваивающих профессии и специальности СПО/под ред. Т.И. Трофимовой. – М., 2017 Пинский А.А., Граковский Г.Ю. "Физика." М.Форум-Инфра-М. 2002 г 10.2. Дополнительная литература. 1. Глухова Г.Н. Самойленко П.И., Чемцов А.А. Физика. /Учебник для техникумов гуманитарного профиля/. Под ред. Н.Д. Глухова. - М., Высшая школа, 1986 г 2. Сборник задач и вопросов по физике. /Учебное пособие для средних специальных учебных заведений/. Под ред., А. Гладковой. М., Наука 1996 г. 3 Блохина М.Е., Маквуроз Н.А., Мансурова Г.В. Физика/Энциклопедический словарь школьника/. - М., Цитадель, 1997 г. 4. CD «Открытая Физика 1.1» 1С и ФИЗИКОН 5. CD «1С:Репетитор. Физика 1.5» 1С 10.3. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. http://school-collection.edu.ru http://fcior.edu.ru http://experiment.edu.ru http://www.fizika.ru http://college.ru/fizika/ http://www.gomulina.orc.ru http://fiz.1september.ru http://teach-shzz.narod.ru МАТЕРИАЛЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА2.26.02.03 Судовождение Код ОКСО наименование специальности Ростов-на-Дону 2017 год СТРУКТУРА теоретического материала по дисциплине «Астрономия» Тема 1.1. Астрометрия- наука о небесных светилах и небесных явлениях Астрометрия – исторически первый раздел классической астрономии, основы которого были разработаны уже к II веку н.э., но не потеряли значимости до настоящего времени. Астрометрия объединяет в себе сферическую астрономию, практическую астрономию и фундаментальную астрометрию. Сферическая астрономия изучает положение, видимое и собственное движение космических тел и решает задачи, связанные с определением положений светил на небесной сфере, составлением звездных каталогов и карт, теоретическими основами счета времени. Фундаментальная астрометрия и практическая астрономия занимаются определением фундаментальных астрономических постоянных, времени и географических координат, обеспечивая Службу Времени, вычисление и составление календарей, географических и топографических карт; астрономические методы ориентации широко применяются в мореплавании, авиации и космонавтике. Основными методами астрометрических исследований являются астрометрические наблюдения и измерения, выполняемые при помощи разнообразных угломерных приборов. Необходимость измерения углов между небесными светилами и основными точками и линиями небесной сферы и точного определения моментов времени привела к созданию угломерных приборов астрометрии.
 (рис. 6). Древние астрономы использовали гномон для измерения полуденной высоты Солнца в различное время года, главным образом для ведения календаря: гномон позволяет зафиксировать дни летнего и зимнего солнцестояний, определять продолжительность солнечного года, географические координат местности и может использоваться в качестве простейших солнечных часов. Измерения будут тем точнее, чем выше гномон и, следовательно, длиннее отбрасываемая им тень. Самый высокий гномон имел высоту 90 м (Флоренция, XV век).Высотомер служил для измерения высоты светила над горизонтом (зенитного расстояния) и для измерения угловых расстояний между ними. К данному типу угломерных инструментов относятся простейший угломерный прибор, скафис, звездный посох, квадрант, секстант, октант и модель небесной сферы (армиллярная сфера).
Чем крупнее был угломерный инструмент, чем точнее была его градуировка и установка в вертикальной плоскости, тем более точные измерения можно было с ним проводить. Изобретение телескопа позволило значительно повысить точность астрометрических наблюдений. Современный угломерный инструмент состоит из вертикального и горизонтального кругов (лимбов) со шкалами измерений, соединенных с соответствующими осями вращения и служащих для отсчета углов, и небольшого телескопа ("астрономической трубы") в роли визира. Универсальный инструмент предназначен для измерения горизонтальных координат светил с точностью до 5ќ -10ќ в любой точке земного шара и применяется для определения географических координат места наблюдения и азимутов наземных объектов. Для измерения горизонтальных и вертикальных углов в геодезии применяется разновидность универсального инструмента, называющаяся теодолитом. Менее точный, но портативный и простой в обращении секстант позволяет одновременно визировать объекты, между которыми измеряется угол при совмещении их изображения в поле зрения астрономической трубы. Астрономические трубы меридианного круга и пассажного инструмента строго ориентированы и могут вращаться лишь в плоскости небесного меридиана. Данные инструменты служат для наблюдения светил вблизи кульминаций с целью определения их небесных координат с точностью до 0,1ќ - 1ќ и для определения точного времени по звездам. Высокоточные приборы - зенит-телескоп (применяются для измерения малых разностей зенитного расстояния звезд вблизи зенита для определения точного значения географической широты обсерватории, изучения движения земных полюсов, определения времени с максимально возможной точностью и т.д.), призменная астролябия, фотографическая зенитная труба и т.д. - требуют стационарной установки на специализированных астрометрических обсерваториях. Насущная практическая потребность в астрономических знаниях для определения времени и ориентации на местности, составления географических карт и календарей стимулировала развитие математики, особенно вычислительной, геометрии и тригонометрии. Изобретение угломерных приборов и создание собственного математического аппарата привело к выделению астрономии из общей суммы человеческих знаний об окружающем мире в отдельную, первую из естественных наук. I астрономическая революция произошла в различных регионах мира в разное время в промежутке между 1,5 тыс. лет до н.э. и II век н.э. Она была обусловлена прогрессом математических знаний. Главными достижениями ее стало создание сферической астрономии и практической астрометрии, универсальных точных календарей и геоцентрической теории, ставшей итогом развития астрономии античного мира. К началу XVI века прогресс научно-технических знаний сократил разрыв в степени развития астрономии и других естественных наук. Уровень знаний об окружающем мире стал выше уровня знаний почти не развивавшейся с начала нашей эры астрономии и перестал вписываться в прежние космологические рамки. Потребность приведения в единую систему всей суммы накопленных знаний вместе с первым мощным влиянием физики на астрономию - изобретением телескопа – привела к II астрономической революции XVI-XVII вв. Важнейшими достижениями астрономии Нового времени стали создание, объяснение и подтверждение гелиоцентрической теории. . Сферичность формы Земли косвенно доказывается: 1) округлой формой земной тени во время полного лунного затмения (Фалес Милетский, около 600 г. до н.э.); 2) кругосветными путешествиями (первое, под командованием Ф. Магеллана в 1519-22 гг.); 3) градусными измерениями на поверхности Земли при определении ее размеров (от Эратосфена во II в. до н.э. до В.Я. Струве и других ученых в XIX-ХХ вв.). Сферичность Земли окончательно доказывают ее фотографии из космоса. Вращение Земли вокруг своей оси доказывается многими наблюдениями и физическими экспериментами, в том числе:
 . В Ленинграде в здании Исаакиевского собора демонстрировался маятник Фуко длиной 98 м (рис. 8).2. Проявлениями действия силы инерции вращательного движения тел - силы Кориолиса FК: при любом движении тел во вращающейся системе сила Кориолиса направлена перпендикулярно оси вращения и скорости тел.  , где RÅ - - радиус Земли, w - угловая скорость вращения Земли; u 0 - скорость движения тела по поверхности Земли. Следствия:
 , где h - высота, с которой падает тело, j - широта местности (рис. 9).Закон Бэра: В северном полушарии сильнее подмываются водой, становятся крутыми и обрывистыми правые берега рек; в южном полушарии сильнее подмываются водой, становятся крутыми и обрывистыми левые берега рек. Пассаты – ветры, дующие от тропиков к экватору, в северном полушарии отклоняются к западу, в южном – к востоку. Воздушные массы в центре циклона и вода, вытекающая из ванны, закручиваются по спирали к центру: против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии. Вращение Земли вокруг своей оси и обращение Земли вокруг Солнца доказывает существование явлений суточных и годичных аберраций и параллакса звезд.
 , где v - скорость наблюдателя, q - угловое расстояние видимого направления на светило от апекса - точки небосвода, в которую направлена скорость наблюдателя (рис. 10).Апекс Солнечной системы находится в созвездии Геркулеса. Солнечная система перемещается относительно ближайших звезд со скоростью 20 км/с, и вместе с ними вращается вокруг центра Галактики, двигаясь со скоростью 250 км/с в направлении созвездия Цефея. Параллактическим смещением называется изменение направления на объект при перемещении наблюдателя.
Годичный или звездный параллакс заключается в видимом отображении годичного движения Земли небосводе. В геоцентрической теории Земля, являясь центром мира, неподвижна, и звезды сохраняют неизменным свое положение в небе; в гелиоцентрической теории при вращении Земли вокруг Солнца звезды на небе должны описывать крохотные окружности. На третьем этапе урока мы обозначаем перед учениками главную цель изучения раздела "Основы астрометрии" – формирование системы знаний о космических и небесных явлениях. Напомним определение понятия "космическое явление", сформулируем определение понятия "небесное явление" и объясним ученикам связь между ними: Космическими явлениями называются физические явления, возникающие при взаимодействии космических тел и протекании космических процессов. Небесные явления - наблюдаемые с поверхности Земли космические явления, возникающие при взаимодействии космических тел или вследствие воздействия космических процессов и явлений на Землю. Многие небесные явления - это видимые следствия космических явлений: вращения Земли вокруг своей оси, обращения Луны вокруг Земли и обращения Земли вокруг Солнца. На данном уроке и ранее, в начальной и основной школе учащихся знакомили с объяснением ряда повседневно наблюдаемых небесных явлений. Для обобщения и систематизации этого материала, предлагаем ученикам объединить сведения об изученных на данном уроке космических и небесных явлениях в таблице и продолжить ее заполнение на последующих уроках по мере изучения соответствующего материала: Табл. 6.
Смена времен года В зависимости от широты местности лучи Солнца падают на поверхность Земли с наклоном, увеличивающимся от экватора к полюсам. Освещенность поверхности Земли будет изменяться по закону:  , где Еэ - освещенность Земли на экваторе, j - широта местности, d ¤ - угловое расстояние Солнца от небесного экватора (склонение Солнца).Смена времен года происходит в результате сочетания вращения Земли вокруг Солнца с постоянством наклона земной оси к плоскости эклиптики.
d¤ > 0, d¤ = e , 
 .Таким образом в течение года в зависимости от широты местности поверхность Земли получает разное количество световой и тепловой энергии. Во время астрономической весны (с 21 марта по 22 июня) и астрономического лета (с 22 июня по 23 сентября) северное полушарие Земли получает больше солнечной энергии, чем астрономической осенью (с 23 сентября по 22 декабря) и астрономической зимой (с 22 декабря по 21 марта). В южном полушарии Земли все происходит наоборот. Поскольку перигелий - ближайшую к Солнцу точку своей орбиты - Земля проходит 22 декабря, южное полушарие Земли получает солнечной энергии на 6% больше, чем северное полушарие. Изученный материал закрепляется в ходе решения задач упражнения 1 с применением подвижных карт звездного неба, изготовленных и оформленных учениками в виде домашнего задания. Ввиду дефицита учебников и наглядных пособий, учителю следует иметь запас этих карт (30-35 шт.) в кабинете физики и астрономии, собирая их у оканчивающих школу учеников в конце учебного года. Перед началом выполнения заданий нужно проверить правильность изготовления подвижных карт звездного неба и объяснить правила их использования для определения условий видимости небесных светил. |
