Внеурочное занятие. Подготовка к олимпиаде по астрономии учащихся 8–11-х классов
Цели:
- Прорешать основные типы задач для подготовки учащихся к олимпиаде по астрономии.
- Закрепить знания учащихся, умения и навыки для решения задач.
- Воспитывать внимание, точность, умения работать в группе.
Ход урока
1. Организационный момент
1. Объявить цель урока.
(Данный урок проводится после изучения тем по астрономии: «Практические основы астрономии», «Движение небесных тел», «Природа тел Солнечной системы»). Учащиеся повторяют основные формулы и закрепляют умения решать подобные задачи с целью максимально подготовить их к олимпиаде муниципального этапа.
2. Раздать учащимся карточки с задачами. Учащиеся решают самостоятельно решают, затем решение показать на доске.
1. За какое время свет от Солнца доходит до Земли 2 июля?
Скорость света 300000км/с, среднее расстояние от Земли до Солнца 150000000 км. Эксцентриситет земной орбиты 0,017.
Решение:
2 июля Земля находится в афелии, дальше всего от Солнца. Афелийное расстояние со средним расстоянием от Солнца связано формулой:
q = a (1 + e),
где q - афелийное расстояние от Земли до Солнца,
а - среднее расстояние от Земли до Солнца,
е - эксцентриситет орбиты.
Время прохождения светом расстояния от Солнца до Земли вычислим по формуле: t = .
Подставив данные из условия задачи, получим: t = 508,5c ? 8 мин. 28,5с.
2. Вычислите высоту кульминации Солнца для широты 56 градусов (широта города Белорецка) в день, когда склонение Солнца равно 22,5 градуса.
Решение:
На указанной широте Солнце кульминирует к югу от зенита, то есть
h = 90 - j + d.
h = 90° - 55° + 22,5° = 57,5°
3. Почему положение планет не изображено в атласах звездного неба?
Решение:
Поскольку звезды из-за малых собственных движений длительное время сохраняют видимое звездное расположение, а планеты перемещаются на их фоне очень быстро. Атлас с планетами годился бы только для какого-то момента времени.
4. Что чаще видно на небе Луны - Солнце или Землю?
Решение:
Луна совершает один оборот вокруг своей оси относительно направления на Солнце за синодический период = 29,53 суток, в любой точке ее поверхности Солнце видно над горизонтом в течении примерно около 2 недель, а следующие 2 недели не видно. Земля постоянно видна только из одного полушария Луны, мы называем его «видимой стороной Луны», а из другого полушария «обратная сторона Луны», Землю не видно никогда. Есть еще небольшие области, где из-за либраций Земля восходит и заходит за горизонт Луны. Поэтому на видимой стороне Луны чаще видна Земля, а не невидимой - Солнце.
5. Вычислить скорость искусственного спутника Марса, который обращается вокруг Марса по круговой орбите на высоте 100 км. над поверхностью Марса
Дано:
h =100 км.=10? м.
R = 3400 км.=34 · 10?м.
М = 6,4 · 1023кг.
G =6,67 · 1011
u -?
Решение:
Далее задачи, которые предложим для учащихся с 8-9 классов. Задачи связаны со школьным курсом физики, их решение особых затруднений не вызывает.
Карточки раздаем учащимся после объявления цели урока.
1. Что такое ось мира? Как она располагается относительно горизонта на различных географических широтах?
2. За какое в среднем время свет от Солнца доходит до Земли? Скорость света 300000км/с, а среднее расстояние от Земли до Солнца 150 000000км. Изменяется ли это время в течение года. Ответ пояснить.
3. Луна вращается вокруг Земли и вокруг своей оси. Почему же земляне не видят обратную сторону Луны? Ответ пояснить.
4. С поверхности какой планеты Солнечной системы Земля будет выглядеть ярче всего и почему?
Решение задач для 8-9 классов:
1. Ось мира - это ось суточного вращения небесной сферы. Она соединяет северный и южный полюсы мира. На разных географических широтах она располагается под углами, соответствующими значению широты.
2. Время прохождения светом расстояния от Солнца до Земли вычислим по формуле:
t = .
Подставив данные из условия задачи, получим: t = 500c = 8 мин. 20с.
В течении года это время изменяется, так как Солнце находится не в центре орбиты Земли. В январе Земля расположена ближе к Солнцу и время прихода света будет меньше. В июле Земля дальше всего удалена от Солнца и время прихода увеличится.
3. Луна повернута к Земле одной стороной потому, что время ее вращения вокруг своей оси почти равно времени обращения Луны вокруг Земли. Причиной такого медленного вращения Луны стало приливное трение, вызванное силой всемирного тяготения.
4. Очевидно, это должна быть какая-то из близких к Земле планет - планета земной группы. При наблюдении с Марса земля является внутренней планетой, и в момент сближения с Марсом повернута к нему ночной стороной. Земля могла быть очень яркой при наблюдении с поверхности Венеры, но эта планета окутана плотным слоем облаков, никакие небесные светила с ее поверхности не видны. В итоге, ярче всего земля видна с поверхности Меркурия.
17.12.2019