Как найти промежуток времени между противостояниями

Случились вместе два Астронома в пиру
И спорили весьма между собой в жару.
Один твердил: земля, вертясь, вкруг Солнца ходит;
Другой, что Солнце все с собой планеты водит:
Один Коперник был, другой слыл Птолемей.
Тут повар спор решил усмешкою своей.
Хозяин спрашивал: “ ты звезд теченье знаешь?
Скажи, как ты о сем сомненье рассуждаешь?”
Он дал такой ответ: «  Что в том Коперник прав
Я правду докажу, на Солнце не бывав.
Кто видел простака из поваров такого,
Который бы вертел очаг кругом жаркого?”
М. Ломоносов
 

Урок 2/8

 презентация

Тема: Развитие представлений о Солнечной системе.

Цель: Познакомить учащихся со становлением представлений человечества о строении Солнечной системы, геоцентрической и гелиоцентрической системах. Объяснение петлеобразного движения планет.

Задачи:
1. Обучающая: Продолжить начатое в курсе истории формирование представлений о геоцентрической и гелиоцентрической системах мира и ввести их понятия.
2. Воспитывающая: На примере борьбы за гелиоцентрическое мировоззрение показать несовместимость науки и религии. Использовать примеры подвижнических судеб Дж. Бруно и Г. Галилея для формирования высоких нравственных представлений у учащихся. Содействуя эстетическому воспитанию учащихся, сделать акцент на простоту и красоту гелиоцентрической системы мира.
3. Развивающая: показать, как с позиций гелиоцентризма естественным образом было объяснено петлеобразное движение планет и получен простой метод определения относительных расстояний планет от Солнца. Для развития мышления учащихся и их познавательных интересов нужно, во-первых, использовать проблемное изложение материала (показав, что совершенствование гелиоцентрической системы привело ее к очень громоздкой схеме, которая все-таки позволяла с известной степенью точности предвычислять условия видимости планет, но нуждалась в дальнейшем усложнении), и, во-вторых, дать возможность изучить петлеобразное движение планет.

Знать:
1-й уровень (стандарт) – понятие геоцентрической и гелиоцентрической системы строения мира.
2-й уровень — понятие геоцентрической и гелиоцентрической системы строения мира.
Уметь:
1-й уровень (стандарт) – находить вид конфигурации и решать простые задачи с использованием синодического уравнения.
2-й уровень — находить вид конфигурации не только на чертежах, но и с помощью CD- «Red Shift 5.1», решать задачи с использованием синодического уравнения.

Оборудование: Таблица “Солнечная система”, к/ф “Планетная система”, “Астрономия и мировоззрение”. ПКЗН. CD- «Red Shift 5.1″(принцип нахождение небесного объекта в заданный момент времени). Демонстрация и комментирование диафильмов «Борьба за становление научного мировоззрения в астрономии» (I и II фрагменты) и «Развитие представлений о Вселенной». Фильм «Астрономия» (ч.1, фр. 2 «Самая древняя наука»)

Межпредметная связь:  Представления о Земле в Древнем мире и Средние века (история, 5-6 кл). Солнечная система, ее состав; планеты, метеоры, метеориты (природоведение, 5 кл). Борьба церкви против передовой науки (история, 6 кл).

Ход урока:

    1. Повторение материала (8-10мин).
 А) Вопросы:

1. Конфигурация планет.
2. Состав Солнечной системы.
3. Решение задачи №8 (стр. 35). [1/S=1/Т — 1/Т_з, отсюда Т= (Т_з^.S)/(S+Т_з)= (1^.1,6)/(1,6+1)= 224,7^d]
4. Решение задачи №9 (стр. 35). [1/S=1/Т_з — 1/Т, отсюда S=(1^.12)/(12-1)=1,09 года]
5. «Red Shift 5.1» – найти планету на сегодня и дать характеристику ее видимости, координат, удаленности (можно несколько учеников, указав конкретную планету — желательно письменно, чтобы не отнимать времени на уроке).
6. «Red Shift 5.1» – когда будет ближайшее противостояние, соединение планет: Марса, Юпитера? [противостояние: Марса — 24.12.2007г, 30.01.2010г; Юпитера — 14.04.2008г, 9.07.2008г, 9.10.2008г, соединение: Марс — 5.12.2008г, ; Юпитер — 23.12.2007г, 24.01.2009г ]

 Б) По карточкам:

	К-1	1. Период обращения Сатурна вокруг Солнца около 30 лет. Найти промежуток времени между его противостоянием. [1/S=1/Тз — 1/Т, отсюда S=(1.30)/(30-1)=1,03 года] 2. Указать вид конфигурации в положении I, II, VIII. [противостояние, нижнее соединение, западная элонгация] 3. Используя «Red Shift 5.1» нарисуйте расположение планет и Солнца в данный момент времени.
К-2	1. Найти период обращение Марса вокруг Солнца, если есть противостояние повторяется через 2,1 года. [1/S=1/Тз — 1/Т, отсюда Т= (Тз.S)/(S- Тз)= (1.2,1)/(2,1-1)=1,9лет] 2. Указать вид конфигурации в положении V, III, VII. [восточная элонгация, верхнее соединение, восточная квадратура] 3. Используя «Red Shift 5.1» определите угловое удаление от Полярной звезд ковша Большой Медведицы и изобразите в масштабе на рисунке.
К-3	1. Чему равен период обращение Юпитера вокруг Солнца, если его соединение повторяется через 1,1года. [1/S=1/Тз — 1/Т, отсюда Т= (Тз.S)/(S-Тз)= (1.1,1)/(1,1-1)=11 лет] 2. Указать вид конфигурации в положении IV, VI, II. [верхнее соединение, западная квадратура, нижнее соединение] 3. Используя «Red Shift 5.1» определите координаты Солнца сейчас и через 12 часов и изобразите в масштабе на рисунке (используя угловое удаление от Полярной). В каком созвездии Солнце находится сейчас и будет через 12 часов.
К-4	1. Период обращение Венеры вокруг Солнца составляет 224,7 дней, Найти промежуток времени между её соединениями. [1/S=1/Т — 1/Тз, отсюда S=(365,25.224,7)/(365,25-224,7)=583,9d] 2. Указать вид конфигурации в положении VI, V, III. [западная квадратура, восточная элонгация, верхнее соединение] 3. Используя «Red Shift 5.1» определите координаты Солнца сейчас и  изобразите положение его на рисунке через 6, 12, 18 часов. Каковы будут его координаты и в каких созвездиях Солнце будет находиться?

В) Остальные:

1. Синодический период некоторой малой планеты 730,5 дней. Найдите звездный период ее обращения вокруг Солнца. {730,5 дней или 2 года}
2. Через какие промежутки времени встречаются на циферблате минутная и часовая стрелки? {1¹/₁₁ ч}
3. Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах планеты: Венера – в нижнем соединении, Марс – в противостоянии, Сатурн – западная квадратура, Меркурий –восточная элонгация.
4. Оцените примерно сколько времени может наблюдаться и когда (утром или вечером) Венера, если она удалена к востоку от Солнца на 45^о. {вечером, около 3 часов, т.к 45^о/15^о=3}

2. Новый материал (20мин)

Первичное представление окружающего мира:
     Первые высеченные в камне звездные карты были созданы 32-35 тысяч лет назад. Знание созвездий и положений некоторых звезд обеспечивало первобытным людям ориентацию на местности и приблизительное определение времени ночью. Более чем за 2000 лет до НЭ люди заметили, что некоторые звезды перемещаются по небу – их позже греки назвали “блуждающими” – планетами. Это послужило основой для создание первых наивных представлений об окружающем нас мире (“Астрономия и мировоззрение” или кадры другого диафильма).
    Фалес Милетский (624-547 гг. до н.э.) самостоятельно разработал теорию солнечных и лунных затмений, открыл сарос. Об истинной (сферической) форме Земли древнегреческие астрономы догадались на основе наблюдений формы земной тени во время лунных затмений.
    Анаксимандр (610-547 гг. до н.э.) учил о бесчисленном множестве непрерывно рождающихся и гибнущих миров в замкнутой шарообразной Вселенной, центром которой является Земля; ему приписывалось изобретение небесной сферы, некоторых других астрономических инструментов и первых географических карт.
    Пифагор (570-500 гг. до н.э.) первым назвал Вселенную Космосом, подчеркивая ее упорядоченность, соразмерность, гармоничность, пропорциональность, красоту.  Земля имеет форму шара, потому что шар наиболее соразмерен из всех тел. Cчитал что Земля  находится во Вселенной без всякой опоры, звездная сфера совершает полный оборот в течение дня и ночи и впервые высказал предположение, что вечерняя и утренняя звезда есть одно и то же тело (Венера). Считал что звезды находятся ближе планет.
   Предлагает пироцентрическую схему строения мира = В центре священный огонь, а вокруг прозрачные сферы, входящие друг в друга на которых закреплена Земля, Луна и Солнце со звездами, затем планеты. Сферы, вращаясь с востока на запад и подчиняясь определенным математическим соотношениям. Расстояния до небесных светил не могут быть произвольными, они должны соответствовать гармоническому аккорду. Эта «музыка небесных сфер» может быть выражена математически. Чем дальше сфера от Земли, тем больше скорость и выше издаваемый тон.
    Анаксагор (500-428 гг. г. до н.э.) предполагал, что Солнце — кусок раскаленного железа; Луна — холодное, отражающее свет тело; отрицал существование небесных сфер; самостоятельно дал объяснение солнечным и лунным затмениям.
   Демокрит (460-370 гг. до н.э.) считал материю состоящей из мельчайших неделимых частиц — атомов и пустого пространства, в котором они движутся;  Вселенную — вечной и бесконечной в пространстве; Млечный Путь состоящим из множества неразличимых глазом далеких звезд; звезды — далекими солнцами; Луну — похожей на Землю, с горами, морями, долинами… «Согласно Демокриту, миров бесконечно много и они различных размеров. В одних нет ни Луны, ни Солнца, в других они есть, но имеют значительно большие размеры. Лун и солнц может быть больше, чем в нашем мире. Расстояния между мирами различны, одни больше, другие меньше. В одно и то же время одни миры возникают, а другие умирают, одни уже растут, а другие достигли расцвета и находятся на краю гибели. Когда миры сталкиваются между собой, они разрушаются. На некоторых совсем нет влаги, а также животных и растений. Наш мир находится в самом расцвете» (Ипполит «Опровержение всякой ереси», 220 г. н.э.)
   Евдокс (408-355 гг. до н.э.) — один из крупнейших математиков и географов древности; разработал теорию движения планет и первую из геоцентрических систем мира. Он подбирал комбинацию из нескольких вложенных одна в другую сфер, причём полюса каждой из них были последовательно закреплены на предыдущей. 27 сфер, из них одна для неподвижных звёзд,  вращаются равномерно вокруг различных осей и расположены одна внутри другой, к которым прикреплены неподвижные небесные тела.
   Архимед (283-312 гг. до н.э.) впервые попытался определить размеры Вселенной. Считая Вселенную шаром, ограниченным сферой неподвижных звезд, а диаметр Солнца в 1000 раз меньшим, он вычислил, что Вселенная может вмещать 10⁶³ песчинок.
   Гиппарх (190-125 гг. до н.э.) «более, чем кто-либо доказал родство человека со звездами…он определил места и яркость многих звезд, чтобы можно было разобрать, не исчезают ли они, не появляются ли вновь, не движутся ли они, меняются ли они в яркости» (Плиний Старший). Гиппарх был создателем сферической геометрии; ввел сетку координат из меридианов и параллелей, позволявших определять географические координаты местности; составил звездный каталог, включавший 850 звезд, распределенные по 48 созвездиям; разделил звезды по блеску на 6 категорий — звездных величин; открыл прецессию; изучал движение Луны и планет; повторно измерил расстояние до Луны и Солнца и разработал одну из геоцентрических систем мира.

Геоцентрическая система строения мира (от Аристотеля до Птолемея).