наблюдения. План-конспект урока по теме quotНаблюдения - основа астрономии Т. Конспект урока по астрономии тема наблюдения основа астрономии. Телескопы. Подготовила учитель физики и астрономии
 Скачать 1.31 Mb.
|
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №7» Городского округа Саранск Республики Мордовия Конспект урока по астрономии ТЕМА Наблюдения — основа астрономии. Телескопы. Подготовила учитель физики и астрономии Ахметова Нязиля Джафяровна Г.о.Саранск 2019 Урок 3. Наблюдения — основа астрономии. Телескопы. Цели урока Личностные: взаимодействовать в группе сверстников при выполнении самостоятельной работы; организовывать свою познавательную деятельность. Метапредметные: формулировать выводы об особенностях астрономии как науки; приближенно оценивать угловые расстояния на небе; классифицировать телескопы, используя различные основания (конструктивные особенности, вид исследуемого спектра и т. д.); работать с информацией научного содержания. Предметные: изображать основные круги, линии и точки небесной сферы (истинный (математический) горизонт, зенит, надир, отвесная линия, азимут, высота); формулировать понятие «небесная сфера»; использовать полученные ранее знания из раздела «Оптические явления» для объяснения устройства и принципа работы телескопа. Основной материал Понятие «небесная сфера», основные линии и точки, горизонтальная система координат. Мнемонические приемы определения угловых размеров расстояний между точками небесной сферы. Телескопы как инструмент наглядной астрономии. Виды телескопов и их характеристики. Методические акценты урока. В качестве интеллектуальной разминки на этапе актуализации знаний можно предложить следующие вопросы: 1. Почему в книге «Занимательно об астрономии» А. Н. Томилин, описывая способ навигации финикийских мореплавателей, называет его «ход конем»? 2. Прокомментируйте высказывание Дж. Берна-ла из книги «Наука в истории общества», используя знания по истории астрономии: «...Греки не создали цивилизации и даже не унаследовали ее. Они ее открыли... Встретившись с могучим влиянием древних цивилизаций Месопотамии и Египта, они отобрали из культур других стран... любое полезное техническое достижение, а в области идей... объяснение деятельности Вселенной». 3. Поясните мысль немецкого философа И. Канта: «Две вещи наполняют душу всегда новым и все более сильным удивлением и благоговением, чем чаще мы размышляем о них, — это звездное небо надо мной и моральный закон во мне». 4. Пифагорейцы первыми высказали идею, согласно которой Земля — шар, основываясь на следующем доказательстве: сфера — идеальная геометрическая фигура, боги могли сотворить только идеальное. В чем отличие этих представлений пифагорейцев о форме Земли от современных представлений? Логическим переходом к новой теме выступает обсуждение выполненных учащимися схем, отражающих взаимосвязи и взаимопроникновения астрономии и других наук. Итогом анализа выступает формулировка особенностей астрономии по объектам и методам исследования (наблюдение как основной метод исследования, в отличие, например, от физики, в которой преобладает постановка эксперимента; продолжительность во времени протекания многих астрономических процессов и явлений, значительная удаленность большинства наблюдаемых астрономических объектов). В этом контексте делается вывод о необходимости «упорядочения» положения светил — о введении системы координат. Наиболее важным является понятие «небесная сфера». Так как сведения о наблюдаемых явлениях у учащихся несистемны, необходимо указать на иллюзорность вращения небесной сферы, последовательно с учащимися изобразить основные точки и линии на ней — зенит, надир, отвесную линию, плоскость истинного (небесного) горизонта, точки юга и севера. Далее вводится координата относительно сторон горизонта (азимут) и координата относительно линии истинного горизонта (высота). Важно подчеркнуть, что данная горизонтальная система координат жестко связана с наблюдателем. Логичным переходом будет организация беседы о наименьших угловых размерах тел, которые можно наблюдать невооруженным глазом. Используя рисунок 1.2 в учебнике, анализируются кинестетические приемы определения этого расстояния. При рассмотрении темы «Телескопы» важно опираться на уже известные учащимся элементы геометрической оптики, знание характеристик тонких линз и хода лучей в них. Можно продемонстрировать, разместив линзу перед экраном, перевернутое изображение находящихся перед ней объектов. Так вводится понятие объектива. Система линз, в которой это изображение рассматривается, — окуляр. Далее целесообразно выбрать групповой метод работы: каждая группа учащихся выполняет свой блок заданий, в конце урока представляются итоги работы каждой из групп. Также целесообразно использовать в качестве источников как учебник, так и средства Интернета. В процессе защиты результатов работы остальным участникам предлагается заполнить соответствующую заданию таблицу. Характеристики телескопов
Классификация оптических телескопов
Классификация телескопов по волновому диапазону наблюдения
Эволюция телескопов
Часть выступлений групп учащихся можно продолжить на следующем уроке. План изложения нового материала: 1. Характеристики телескопов. 2. Классификация оптических телескопов. 3. Классификация телескопов по волновому диапазону наблюдения 4. Эволюция телескопов Ход урока: I. Опрос учащихся [8-10 минут] а)У доски 2 ученика готовятся к ответу на вопрос : 1.Система горизонтальных координат (ввести понятия зенита, надира, зенитного расстояния, высоты светила, азимута) 2.Система горизонтальных координат (ввести понятия небесной сферы, плоскости горизонта, отвесной линии). Дополнительные вопросы 1. Какие разделы астрономии известны? 2. Что изучает астрофизика? 3. Что изучает небесная механика? 4. Что такое астрономия? 5. Особенности астрономических наблюдений? 6. Особенности астрономии? б) Тесты четырем ученикам Вариант№1 1. Верно ли, что… Укажите истинность или ложность вариантов ответа: - Высота светила (h) - угловое расстояние по вертикальному кругу от горизонта до светила (угол между горизонтом и светилом). - Экваториальная система координат - система небесных координат, в которой основной плоскостью является плоскость математического горизонта, а полюсами - зенит и надир. -Азимут светила (A) - это дуга истинного горизонта, или угол от точки юга до пересечения горизонта с вертикалом светила. -Высота отсчитывается в пределах от 0° до −90° к надиру, если светило находится над горизонтом. - Линия, соединяющая точки севера и юга, называется полуденной линией. 2. Целенаправленная и активная регистрация информации о процессах и явлениях, происходящих во Вселенной… Составьте слово из букв: КАТМОИЯЕЕРНЮАНЕБЛИНИСЧДОС 3. Найдите продолжения утверждений. 1) Высота светила… 2) Круг высоты (вертикальный круг)… 3) Азимут светила… 4) Зенитное расстояние… 5)Небесная сфера… 1)…большой круг, проходящий через центр небесной сферы и перпендикулярный оси мира 2)…большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и светило 3)…прямая, проходящая через центр небесной сферы параллельно оси вращения Земли. 4)… большой круг небесной сферы, проходящий через зенит, светило и надир 5)… это дуга истинного горизонта, или угол от точки юга до пересечения горизонта с вертикалом светила. 6)…угловое расстояние по вертикальному кругу от горизонта до светила (угол между горизонтом и светилом). 7)… это длина дуги вертикального круга от зенита до светила 8)…это воображаемая сфера произвольного радиуса, центр которой совмещается с той или иной точкой пространства. 4. Астрономия – это… 1) …наука, изучающая звёздное небо. 2) …фундаментальная наука, которая изучает строение небесных тел и их систем. 3) …фундаментальная наука, которая изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом. 4) …фундаментальная наука, которая изучает строение и движение всей Вселенной в целом. 5. Закончите предложение. Непосредственное изучение большинства явлений, происходящих в космосе, ... Вариант№2 1. Как называется плоскость, проходящая через центр небесной сферы и перпендикулярная отвесной линии? 1) плоскость истинного горизонта 2) кругом склонения. 3) небесным экватором. 4) плоскость математического горизонта. 2. Воображаемая сфера произвольного радиуса, центр которой совмещается с той или иной точкой пространства, называется… 1) …небосводом. 2) …небесной сферой. 3) …небесным шаром. 4) …небесным глобусом. 3. Правда ли, что… Укажите истинность или ложность вариантов ответа: …изучая далёкие звёздные системы, мы изучаем их настоящее. …наблюдения - основной источник информации в астрономии. …изучая далёкие звёздные системы, мы изучаем их прошлое. …все звёзды вращаются вокруг Земли. 4. Чему равны угловые размеры солнечного и лунного дисков? Запишите число: Луны (в градусной мере) _________ Солнца (в угловых минутах) ______ 5. Сопоставьте определения геоцентрической и гелиоцентрической систем мироустройства. Укажите соответствие для всех 2 вариантов ответа: 1) Геоцентрическая система мира… 2) Гелиоцентрическая система мира… …представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. … представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды. Ответы: Вариант№1 1) (5 б.) Верные ответы: Да; Нет; Да; Нет; Да; 2) (3 б.) Верные ответы: "АСТРОНОМИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ". 3) (5 б.) Верные ответы: 6;4;5;7;8. 4) (3 б.) Верные ответы: 3; 5) (4 б.) Верный ответ: "невозможно". Вариант№2 1) (4 б.) Верные ответы: 1; 4; 2) (3 б.) Верные ответы: 2; 3) (3 б.) Верные ответы: Нет; Да; Да; Нет; 4) (5 б.): Верный ответ: 0,5.; Верный ответ: 30.; 5) (4 б.) Верные ответы: 2; 1. II. Изучение новой темы 1. Демонстрация презентации Астрономические наблюдения — это целенаправленная и активная регистрация информации о процессах и явлениях, происходящих во Вселенной. Наблюдения в астрономии - основной источник информации. Они имеют особенности: длительные промежутки времени и одновременное наблюдение родственных объектов (пример-эволюция звезд) необходимость указания положения небесных тел в пространстве (координаты) Для точности наблюдений, нужны приборы. Наблюдения проводятся в специализированных учреждениях - обсерваториях. Телескоп (от др.-греч. τῆλε — далеко + σκοπέω — смотреть) — прибор, с помощью которого можно наблюдать отдалённые объекты путём сбора электромагнитного излучения. Телескопы применяют для того, чтобы собрать как можно больше света, идущего от изучаемого объекта, и чтобы получить возможность изучать его мелкие детали, которые недоступны невооружённому глазу. Телескоп - увеличивает угол зрения (разрешающая способность), и собирает больше света (проникающая сила). Основные характеристики телескопов: проницающая сила, разрешающая способность. Проницающая сила и разрешающая способность зависят от диаметра его объектива. Разрешающая способность — это наименьший угол между такими двумя близкими звёздами, когда они ужъЉ  ҹҍлд(ҫЧҢЬѶе, Ұ зӕӉЙхҬҵѪњЄя зрительно в одну. α= 14"/D [D – диаметр объектива телескопа в см.] или α= 206265·λ/D [где λ - длина световой волны, а D – дииметр объектива телескопа] Светосила Е=S (или D2 ) объектива. Е=(D/dхр)2, где dзр- диаметр ҷрачка человека в обычных условиях 5мм. Увеличение = Фокусное расстояние объектива/Фокусное расстояние окуляра. W=F/f=β/α. Виды телескопов: 1. Оптические 2  . Радио Радиотелескоп — астрономический инструмент для приёма собственного радиоизлучения небесных объектов и исследования их характеристик. Радиотелескопы - преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических. Представляют собой чашу (подобие локатора). Радиоастрономия получило развитие с 50-х годов 20-го столетия. 1  . Оптические телескопыРефрактор – используется преломление света в линзе (преломляющий), первый в 1609г Г. Галилей  Рефлектор - используется вогнутое зеркало (отражающий), фокусирующее лучи, первый в 1668г изобрел И. Ньютон. З  еркально – линзовый (камера Шмидта) - комбинация обеих видов, первый построил в 1930г Б. ШМИДТ. 2. Классификация радиотелескопов Антенны с заполненной апертурой похожи на зеркала оптических телескопов и являются наиболее простыми и привычными в использовании. Антенны с незаполненной апертурой это несколько радиотелескопов, объединённых в одну систему и используемые для изучения одного и того же объекта. Назначение телескопов: непосредственные наблюдения фотографировать (астрограф) фотоэлектрические – датчик, колебание энергии, излучений спектральные – дают сведения о температуре, химическом составе, магнитных полях, движений небесных тел. В астрономии расстояние между небесными телами измеряют углом → угловое расстояние: градусы – 5о,2, минуты – 13',4, секунды – 21",3 Обычным глазом мы видим рядом 2 звезды (разрешающая способность), если угловое расстояние не менее 1-2'. Угол, под которым мы видим диаметр Солнца и Луны 0,5о= 30'. Вычисления: Разрешающая способность α= 14"/D [D – диаметр объектива телескопа в см.] или α= 206265·λ/D [где λ - длина световой волны, а D – диаметр объектива телескопа] Светосила Е=S (или D2 ) объектива. Е=(D/dхр)2, где dхр- диаметр зрачка человека в обычных условиях 5мм. Увеличение = Фокусное расстояние объектива/Фокусное расстояние окуляра. W=F/f=β/α. При сильном увеличении >500х видно колебания воздуха, поэтому телескоп необходимо располагать как можно выше в горах и где небо часто безоблачно, а еще лучше за пределами атмосферы ( в космосе). 2. Демонстрация видео клипа с CD. Домашнее задание. § 2(п.2); упр1(1,2).Учить ОК к уроку№2 Заполнить таблицу Характеристики телескопов
Темы проектов 1. Первые звездные каталоги Древнего мира. 2. Крупнейшие обсерватории Востока. 3. Дотелескопическая наблюдательная астрономия Тихо Браге. 4. Создание первых государственных обсерваторий в Европе. 5. Устройство, принцип действия и применение теодолитов. 6. Угломерные инструменты древних вавилонян — секстанты и октанты. 7. Современные космические обсерватории. 8. Современные наземные обсерватории. Задачи для подготовки к ЕГЭ по физике На двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы с оптической силой 10 дптр расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу радиусом 5 см. Каков диаметр светлого пятна на экране, расположенном на расстоянии 30 см от линзы? Сделайте рисунок с указанием хода лучей (ответ: 5 см). 2. Равнобедренный треугольник ABCплощадью 50 см2 расположен перед тонкой собирающей линзой так, что его катет АС лежит на главной оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы 50 см. Вершина прямого угла С лежит на оптической оси ближе к центру линзы, чем вершина острого угла А, также принадлежащая главной оптической оси. Расстояние от центра линзы до точки С равно удвоенному фокусному расстоянию линзы. Сделайте рисунок расположения треугольника и постройте изображение треугольника, даваемое линзой. Найдите площадь получившейся фигуры (ответ: 41,7 см2). ЛИТЕРАТУРА Учебники и учебные пособия 1. Воронцов-Вельяминов Б. А. , Е.К. Страут. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс. М.: Дрофа, 2018. 2. Кунаш М.А. Астрономия. 11 класс. Методическое пособие к учебнику Б.А.Воронцова- Вельяминова, Е.К.Страута «Астрономия. Базовый уровень. 11 класс» М.: Дрофа, 2018. 3. Воронцов-Вельяминов Б. А. Сборник задач по астрономии. — М.: Просвещение, 1980. 4. Астрономия/Дагаев М. М., Демин В. Г., Климишин И. А., Чаругин В. М. — М.: Просвещение, 1983. 5. Дагаев М. М. Книга для чтения по астрономии. — М.: Просвещение, 1980. |