Урок "Система Земля - Місяць"

Тема. Система Земля - Місяць

Мета: Познайомитися із фізичною природою Місяця і сучасними методами їх дослідження; виявити причини зміни фаз Місяця, припливів і відпливів на Землі, сонячних і місячних затемнень.

Обладнання: глобус Місяця, комп’ютерна презентація, відеофільм "Прогулки в космосе". 6-я серия "Земля",

 

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Тести (https://learningapps.org/watch?v=px7gs38fa19)

2. Мотивація навчальної діяльності

Уважно розгляньте малюнок на коробці мисливських сірників. В якому напрямку (за сторонами горизонту) йдуть зображені на малюнку мисливці? Який зараз час доби (ранок чи вечір)?

3. Оголошення теми і мети уроку.

Ми живемо на планеті Земля. Нашими найближчими сусідами в космічному просторі є Сонце й планети, що обертаються навколо нього  ( Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун). Ці планети розташовані набагато ближче до нас, ніж зорі. Їхнє положення на небі щодо зір постійно змінюється. У більшості планет є супутники.

Найближчим часом ми з вами будемо розглядати основні характеристики всіх планет і їх супутників. І почнемо ми з найбільш вивченої планети Сонячної системи - планети Земля -і її єдиного природного супутника - Місяця.

Тема нашого уроку не випадково носить назву: «Система Земля - Місяць». Справа в тому, що Землю з її супутником дуже часто називають подвійною планетою. Цим підкреслюється як спільність їх походження, так і рідкісне для планет співвідношення мас центрального тіла і супутника. У нашій Сонячній системі практично всі супутники мають масу, що становить не більше 1/4000 маси самої планети. Винятком поки є системи Земля - Місяць і Плутон - Харон. У першій системі маса супутника приблизно в 81 разів менше маси центрального тіла, а у другій - приблизно в 9 разів.

Природа Землі досить докладно вивчалася в курсі географії. Тому ми з вами згадаємо лише необхідні нам відомості для її подальшого порівняння з іншими планетами і ознайомитися із фізичною природою Місяця і сучасними методами їх дослідження, виявимо причини зміни фаз Місяця, припливів і відпливів на Землі, сонячних і місячних затемнень.

4.  Вивчення  нового матеріалу. 

Планета Земля є прекрасною. Щоранку Сонце встає на сході, а ввечері сідає на заході. Земля є однією з планет, що обертаються навколо Сонця.

Наша рідна планета є справді чарівною. Це єдина планета з великою кількістю рідкої води: тут нею вкрито дві третини поверхні. Тому Землю називають блакитною планетою.

Перегляд відеофільму  "Прогулки в космосе". 6-я серия "Земля".

Як ми знаємо, у Землі є єдиний природний супутник - Місяць

З давніх – давен люди звертали увагу на Місяць. Древні греки називали Місяць Селеною.  Селе́на (грец. Σελήνη — сяйво, блиск) — у давньогрецькій міфології — богиня Місяця, дочка Гіперіона й Тейї, сестра Геліоса та Еос.  Поети називали Селену блискучим оком ночі , зображували привабливою жінкою, яка тримає смолоскип у руках і веде за собою зірки. Селену вшановували жертвами у дні повного місяця; їй було присвячене весняне рівнодення, коли богиня після тривалої мандрівки, умившись в Океані, надягала осяйні шати й запрягала до своєї колісниці блискучих коней. А назва «Місяць» пришло до нас від древніх римлян. Темні плями на поверхні Місяця нагадували людське обличчя. А чи доводилося вам спостерігати за Місяцем ?

А чи помітили ви що «образ»  Місяця незмінний ?А як це пояснити ?

Період обертання Місяця навколо землі і навколо осі однакові . Обертання такого типу називається синхронним.

Отже, що ми знаємо про Місяць ? Пропоную звернути увагу на слайд на деякі факти про Місяць.  

Як я вже говорила, Місяць найближче, а отже найбільш вивчене небесне тіло. Тому навіть неозброєним оком видно деякі деталі. Перш за все увагу привертають темні плями – це місячні моря – великі рівнини оточені пагорбами. Їх називали «морями», бо астрономи, які давали назви морям , не мали уявлення про фізичні умови на Місяці. Вони називали моря морями Дощів, Вологості, Хмар, Ясності і припускали наявність  на Місяці атмосфери і водяної пари. Більшість морів на боці повернутому до Землі. На зворотному боці лише два моря Москви і Східне.  Тут більше світлих ділянок – це материки – нерівні гористі райони пересічені гірськими  хребтами , більшість яких мають земні назви : Карпати, Альпи, Піренеї тощо.

Проте найефективнішими деталями Місячної поверхні є кратери, які носять назви видатних учених : Ціолковський , Герц, Рентген, Лоренц… Розміри кратерів від кількох метрів до 250 км.

А чи знаєте ви де вони взялися ?  А чому на Землі немає такої кількості кратерів?

А це місячні гори. Яка найвища гора на Землі? (Еверест - 8 848 м) .

А для Місяця такі гори межа ? Для Землі – так!  Якби земні гори були б вищими, то тиск біля підніжжя гори був би настільки великим, що породи плавилися б, а висота гори у такий спосіб зменшувалася до критичної. У реальності ж висота гір ніде не досягає критичного значення через вплив навколишнього середовища – вивітрювання, вологості тощо. А для Місяця гори, подібні до Еверетсу, - звичайна справа.

Коли і хто вперше полетів у космос ? А на Місяць?

Самостійна робота з підручником (сторінка 62, §7, п.2)

1.     Коли розпочалося дослідження Місяця за допомогою космічних апаратів?    Є такий цікавий факт, як один виробник шампанського (приватний підприємець ) пообіцяв 100 пляшок шампанського тому , хто «погляне» на зворотній бік Місяця. А так як радянський апарат «Луна-3»  був запущений 4 жовтня 1959 року , обігнувши Місяць і облетівши на відстані 6200 км від нього, зробив знімки майже половини її поверхні і, що особливо важливо - знімки зворотного до Землі боку Місяця. Після цього на передодні нового 1961 року в Академію наук у Москві надійшла посилка із шампанським, дві пляшки якого генконструктор С.П. Корольов подарував Ю. Гагаріну – тоді ще майбутньому першому космонавту.
2.     Хто і коли вперше ступив на поверхню Місяця? 20. 07. 1969р.  Е. Олдрин та Н. Армстронг здійснили м'яку посадку у місячному модулі корабля «Аполлон-11» на околиці моря Спокою, тоді як третій астронавт М. Коллінз залишався на орбіті Місяця.
3.     Скільки всього астронавтів побувало на Місяці? Для польоту на Місяць готували  7 екіпажей, «Аполлон-11» - «Аполлон-17», але на поверхню Місяця ступило 12 людей. Так наприклад на борту «Аполлона-13» - стався вибух кисневого балона, коли  корабель вже пролетів 330 тисяч км., в Центрі керування  польотом з четвертої спроби змогли повернути на Землю і посадити корабель.

Так виглядає поверхня Місяця. Поверхня Місяця вкрита тонким шаром пилу та уламками каміння. Чому ?

 Цей шар назвали реголітом ( з грец. – "роздріблений камінь" ). Ноги астронавтів постійно провалювались, проте спроба пробурити поверхню Місяця виявилася невдалою. Бур зустрівся з дуже твердими породами.

 На Місяці немає атмосфери і тому метеорні частинки без перешкод долітають до його поверхні.

На Місяці ніколи не буває вітру. А це означає, що слід, залишений місяцеходом так і залишиться там назавжди.

Оскільки на Місяці немає повітря, навіть місячним днем коли на нього яскраво світить сонце, небо залишається чорним і можна відмінно розглянути зірки. Всі тіні надзвичайно чорні , всі предмети, розміщені в тіні невидимі. Видно тільки ті предмети, на які потрапляє пряме сонячне світло.

Спеціально для переміщення по Місяцю вчені придумали машини – місяцеходи.

Інколи ми можемо спостерігати явище, яке називається місячне  (сонячне) затемнення.

 Повідомлення учня « Місячні та сонячні затемнення»

Інколи ми можемо спостерігати явище, яке називається місячне затемнення. Воно відбувається тоді, коли Сонце, Земля і Місяць виявляються на одній прямій і Земля закриває Місяць від Сонця своєю тінню.  Затьмарення може бути не лише повним, але і частковим. В цьому випадку тінь Землі потрапляє не на всю поверхню Місяця, а лише на її шматочок. Місячне затемнення може продовжуватися до 1 години.

Площина місячної орбіти нахилена до площини екліптики на 5°, тому сонячні і місячні затемнення відбуваються не кожного синодичного місяця. Отже за рік буває мінімум 2 ( обидва сонячні), максимум  - сім ( п'ять  сонячних, два місячних, або чотири сонячних, три місячних ).

Одного разу знаменитий мореплавець Христофор Колумб зазнав корабельної аварії поблизу острова Ямайка. Учасники експедиції висадилися на берег, але опинилися без їжі та води. Місцеві аборигени не бажали допомогти мореплавцям. Наближалось 1 березня 1504 року. Колумб знав, що в цей день буде спостерігатись повне місячне затемнення, і тоді він пригрозив туземцям, що відніме у них Місяць. Вожді туземців спочатку не повірили, але коли почалося затемнення і темно-червона хмара стала наповзати на Місяць, вони не на жарт злякалися. Вожді наказали негайно забезпечити людей Колумба харчами і водою, а Колумб зробив вигляд, що прощає туземців і повертає їм Місяць в усій його красі…

Взагалі, у давнину багато народів панічно боялися сонячних і місячних затемнень. Людям здавалося, що якесь чудовисько чи злий дух пожирає світило, відгризає від нього шматки. Вважали, що червоний колір, який покриває Місяць, - то кров, що розлилася.

Кожне повне місячне затемнення вважалось важливою подією. Про неї робились записи в стародавніх книгах (літописах). До наших днів дійшли записи, зроблені більше трьох тисяч років тому.

Робота з підручником (стор. 147 – 148 ). Наступне повне місячне затемнення-  21.01. 2019,  часткове 17.07.2019 ;  сонячне кільцеподібне – 21.06. 2020, в Україні наступне повне сонячне затемнення можна спостерігати 20.04.2061.

Якщо ви уважно спостерігатимете за Місяцем в перебігу місяця, то відмітите, що Місяць завжди видно по-різному – то тоненький серп, то круглий млинець. Інколи його «кінці» направлені в один бік, а інколи в інший.  Що це?

Поверхня Місяця світить відбитим сонячним світлом, тому його зовнішній вигляд змінюється залежно від того, яке положення займе Місяць відносно  Сонця. Така зміна зовнішнього вигляду для земного спостерігача називається фазами.

Розрізняють чотири найголовніші фази.

Як розрізнити: ви бачите молодий чи старий місяць?

Молодий видно ввечері в західній частині неба, а старий – зранку на східному небі. Кажуть : "Молодому не спиться звечора , а старому – зранку."

Повідомлення учня «Припливи і відпливи».

     З давніх-давен люди, що живуть на океанічному узбережжі помітили, що море періодично стрімко насувається на сушу, а потім відходить, лишаючи за собою смугу до 10 км шириною. А рибалки та моряки навчилися це використовувати на свою користь. Після сходження води рибальські сіті були наповнені рибою. Щоб не сісти на мілину, моряки очікували підняття води для безпечного заходу в бухту або ж виходу у відкрите море. Ці періодичні коливання рівня води на узбережжі Океану отримали назву припливи та відпливи. Їх таємнича природа з часом була розкрита. Вони виникають під дією сили тяжіння Місяця і Сонця. Ці явища являють собою підйом і зниження води в морі двічі на добу. Під час припливу вода находить на берег, затоплюючи частину суходолу. Це відбувається на всій протяжності того земного меридіана, який направлений в бік Місяця або Сонця, а також з протилежного боку Землі. Під час відпливу вода навпаки відступає далеко назад, частково оголюючи дно.

     Припливи та відпливи, що викликані Місяцем значно відчутніші за сонячні. Це пояснюється різними відстанями цих небесних тіл від Землі. Найбільша різниця між припливом і відпливом води досягається тоді, коли Сонце, Місяць і Земля знаходяться на одній лінії. Це відбувається кожні два тижні. Високі припливи спостерігаються у вузьких затоках і протоках. Так, найбільшу висоту (до 18 м) мають припливи у затоці Фанді на східному узбережжі Північної Америки. Досить високі припливні хвилі спостерігаються на північному узбережжі Європи. Наприклад, у Білому морі вони сягають 12 м. Нині людина використовує високі припливні хвилі для будівництва припливних електростанцій (ПЕС). У внутрішніх морях припливи незначні. Так, у Чорному і Азовському морях, що омивають південні береги України, вони становлять лише 10-20 см.

На слайді океан для наочності зображено так, ніби він покриває всю Землю. У точках, що лежать на лінії Земля - Місяць, рівень води найвищий - там припливи. Уздовж крута, площина якого перпендикулярна до напряму лінії Земля - Місяць і проходить через центр Землі, рівень води найнижчий - там відпливи. При добовому обертанні Землі в смугу припливів і відпливів послідовно потрапляють різні її місця. Легко зрозуміти, що за добу може бути два припливи і два відпливи. Сильні припливи, які спричиняє на Меркурії і Венері Сонце, очевидно, й зумовили їх украй повільне обертання навколо осі. Припливи, спричинені Землею, настільки загальмували обертання Місяця, що він завжди звернутий до Землі одним боком. Отже, припливи є важливим фактором еволюції небесних тіл і Землі.

І на закінчення дещо  про Місяць.

До того, як  корабель «Аполлон 11» доставив на Землю зразки місячного грунту учені точно не знали як і коли утворився Місяць. У них було декілька різних версій. Але після вивчення місячних зразків з'явилася головна версія про те, що дуже-дуже давно Земля зіткнулася з чимось дуже великим, розміром з Марс або навіть трохи більше. Місяць утворився з вибитих від зіткнення речовин.

Місяць у всі часи надихав людей.  Його писали художники на картинах йому присвячували вірші поети і про нього складали пісні.

В небі місяць зіходить смутний,

Поміж хмарами вид свій ховає,

Його промінь червоний, сумний

Поза хмарами світить-палає.

Леся Українка, Т. Шевченко, Пушкін , Лєрмонтов, Єсенін,Чехов,

Звучить « Лунная соната» Л.Бетховена

Можливо тому, що він був незвіданим таємничим світом?

Можливо. Але не дивлячись на те, що ми знаємо про Місяць значно більше, ніж наші предки, Місяць все одно притягує нас до себе, змушуючи  вдивлятися в телескопи, біноклі і просто в небо....

4. Закріплення вивченого

1. В якому напрямку (за сторонами горизонту) йдуть зображені на малюнку мисливці? Зараз ранок чи вечір?

На малюнку зображений старий Місяць. Його можна спостерігати тільки вранці у східній частині небосхилу.

Мисливці йдуть вліво, тобто на північ.

2. Наступні запитання до учнів можна супроводжувати віршами:

 

1). Як засвітить ясний Місяць

Ясно над горою,

Щось таке чудне таємне

Діється зі мною.

                                 М. Костомаров

Чим зумовлені земні припливи і відпливи?

 

2). І блідий місяць на ту пору

З-за хмари де-де виглядав,

Неначе човен в синім морі,

То виринав, то потопав.

                                  Т.Шевченко

Від чого залежать умови видимості Місяця в різні пори року?

 

3). Тихо! Сумно! Тільки часом

В пущі пугач закричить.

Тільки хвиля викрутасом

Плеще… й місяць четвертить.

                                Л.Боровиковський

У якій фазі Місяць у вірші? Скільки часу його можна бачити у цій фазі? Виконайте малюнок?

 

4). Ватагами ходили хмари,

Між ними молодик блукав,

Вітри в очеретах блукали,

І Псьол стогнав і клекотав.

.  .  .

Місяць із-за хмари блищить,

Тільки-тільки мріє.

                                 Л.Боровиковський

Дайте визначення місячних фаз? Назвіть основні фази?

 

5). Там і спали ми на сіні

О нічній порі.

Молодик – мов скиба дині –

Сяяв угорі.

                                    С.Олійник

Через який час повторюється одна і та ж фаза Місяця? Як відрізнити молодий Місяць від старого?

 

6). Місяць яснесенький

Промінь тихесенький

Кинув на нас.

Спи ж ти, малесенький,

Пізній-бо час.

                                    Л.Українка

У якій фазі світило? Намалюйте розташування Сонця, Землі та Місяця у цій фазі.

 

3. На малюнку художник допустив астрономічну помилку. Знайдіть неточність.

Учні мають дійти до висновку, що опукла освітлена сторона місячного серпа завжди повернути до Сонця.

 

4.  Найкращі легкоатлети-стрибуни долають висоту дещо більше  2 метрів. Як відомо, на Місяці прискорення вільного падіння в шість разів менше земного. То як високо такий спортсмен стрибнув би на Місяці?

Відповідь «На 12 м» є не вірною. І справа не в тому, що на Місяці спортсмену буде заважати додаткова вага (скафандр, костюм).

Як відомо, центр мас людини знаходиться на висоті близько 1,2 м, а в момент проходження над двометровою планкою - на висоті близько 2,1 м, тобто піднімається усього на 0,9 м. Витрачаючи ту ж енергію на Місяці, стрибун підняв би центр мас власного тіла на висоту 0,9 м * 6=5,4 м. Таким чином він стрибнув би на висоту 1,2 +5,4 = 6,6 м, а не 12 м.

Хоча тут не враховано, що безпосередньо перед стрибком спортсмен дещо присідає, а значить загальний підйом центра мас під час стрибка буде дещо більшим.

Але таке розв’язання задачі учнями із певним наближенням можна вважати коректним.

5. Підведення підсумків.
6. Домашнє завдання

 §7. Виконати завдання на стор.64.

Додаткове завдання: підготувати доповіді, презентації :

1)  “Меркурій – найблищий сусід Сонцяˮ

2)  “Сестра Землі - Венера”

3)  “Червона планета - Марс”