Урок ''Видимий рух Місяця. Сонячні та місячні затемнення''

 

Тема. ВИДИМИЙ РУХ МІСЯЦЯ СОНЯЧНІ Й МІСЯЧНІ ЗАТЕМНЕННЯ

Мета уроку.

Вузлові питання уроку: Фази Місяця, обставини затемнень Сонця і Місяця

Учні повинні знати: причину видимого руху Місяця небесною сферою, причину зміни фаз Місяця, причини виникнення затемнень Сонця і Місяця,

Учні повинні вміти: розрізняти найголовніші фази Місяця.

Унаочнення: презентація,  кольорові картинки.

План уроку

Етапи уроку	Зміст	Методи викладу	Час,    хв.
1	Перевірка знань і актуалізація	Фронтальний опит, бесіда	5-7
2	Формування понять про основи класифікації космічних і небесних явищ	Лекція, бесіда	5-7
3	Формування понять про небесні явища: сонячних і місячних затемненнях; проходженнях Місяця по небесній сфері	Лекція (презентація)	15-17
4	Узагальнення пройденого матеріалу, підведення підсумків уроку, домашнє завдання		3

 

Хід уроку:

 

На початку уроку слід провести перевірку знань, набутих на минулих уроках, актуалізуючи призначений до вивчення матеріал питаннями і завданнями в ході фронтального опиту.

Додатковими питаннями є:

1. Які небесні явища відбуваються в результаті: обертання Землі навколо своєї осі; обертання Місяця навколо Землі; обертання Землі навколо Сонця.

2. Що таке час? Які одиниці і способи вимірювання часу ви знаєте?

3. Які інструменти і способи вимірювання часу ви знаєте? Дайте опис основних типів годинника, стисло охарактеризуйте їх принцип дії.

4. Які типи календарів ви знаєте? Повідомте їх головні характеристики. Який календар ми використовуємо в повсякденному житті? Наскільки він точний? Які його позитивні і негативні сторони?

7. Як орієнтуватися на місцевості по Сонцю? По Місяцю? По Полярній зірці?

 

 

Виклад нового матеріалу

 

Видимий рух Місяця

Місяць - найближче до нас небесне тіло, природний супутник Землі. Зміною свого зовнішнього вигляду він привертав до себе увагу людей з найдавніших часів. Помітити рух Міся­ця на небі можна вже за 10-15 хв, бо його зміщення серед зір відбу­вається дуже швидко: за 1 годину він проходить з заходу на схід майже 0,5°. Кутова швидкість Місяця за добу становить від 11° до 15°.

Проміжок часу, за який Місяць, описуючи повне коло на небесній сфері, повертається до тієї самої точки, називається сидеричним або зоряним місяцем (від лат. «сідус» - «зоря»). Сидеричний місяць дорівнює 27¹/з доби.

Ретельне вивчення видимого руху Місяця серед зір з нанесенням йо­го шляху на зоряну карту (рис. 4) приводить до висновку, що Місяць рухається на небесній сфері по великому колу, нахиленому до екліпти­ки приблизно на 5°, що майже дорівнює 10 його кутовим діаметрам. Це коло перетинає екліптику у двох діаметрально протилежних точках, що називаються вузлами місячної орбіти. Вузол, у якому Місяць, ру­хаючись небом, опускається під екліптику і відхиляється на південь, називається низхідним, а той, у якому через 13,6 доби він піднімається над екліптикою і відхиляється на північ, називається висхідним.

Рис. 4. Положення Місяця на небі у моменти двох послідовних фаз першої чверті

Легко помітити, що умови видимості Місяця в різні пори року дуже відрізняються. Влітку у повні Місяць перебуває на небі ни­зько і недовго, а взимку сяє високо і подовгу, бо дуга екліптики на нічному літньому небі лежить під небесним екватором, а взимку - над ним. Найменша висота Місяця влітку для широти ф = 50° мо­же становити 11°, найбільша його висота взимку для широти ф = 50° може становити 68°.

2. Фази Місяця. Поверхня Місяця світиться відбитим соняч­ним світлом, тому його зовнішній вигляд змінюється залежно від того, яке положення він займає відносно Сонця.

Рис. 5. Фази Місяця

Така зміна зовнішнього вигляду Місяця для спостерігача на Землі називається фазами Місяця. Розрізняють чотири найголовніші фази (рис. 5): новий Місяць - 1, перша чверть - 3, повня {повний Місяць) - 5, третя {ос­тання) чверть - 7.

Досліджуючи положення Місяця серед зір у моменти повторення однієї й тієї ж фази, можна зробити висновок: однакові фази Місяця по­вторюються приблизно через кожні 5 = 29,5 доби, але настають вони в різних точках місячної орбіти - у кожному наступному місяці на 30° східніше порівня­но з попереднім.

Проміжок часу 5 між двома одноймен­ними фазами Місяця називається сино­дичним місяцем (від грец. «сино-дос» - «зближення», мається на увазі збли­ження нового Місяця з Сонцем).

Як бачимо, тривалість синодичного місяця більша від сидеричного. Неважко з'ясувати, чому це так. Нехай у початко­вий момент Місяць у повні перебуває біля якоїсь зорі. Через 27,3 доби він знову зблизиться з нею. Однак, Земля за цей час зміститься по своїй орбіті (а відповідно і Сонце на небесній сфері) на кут близько 27,3°. Тому, щоб зайняти те ж саме поло­ження відносно Сонця і знову бути у повні, Місяць повинен рухатися ще 2^х/4 доби. Ця величина якраз і складає різницю між сидеричним і синодичним місяцями (рис. 6).

 

 

 

Затемнення, проходження і покриття небесних світил

В ході затемнень, покриттів і проходжень одне небесне тіло частково або повністю перекриває світловий потік, витікаючий від поверхні іншого небесного тіла уздовж прямої, що проходить через центри цих світил.

1) Якщо А - Земля, В - Місяць, С - Сонце, то на Землі спостерігається сонячне затемнення (рис. 7).

Сонячні затемнення відбуваються під час молодого місяця, коли тінь Місяця падає на Землю; місячні затемнення відбуваються в повний місяць, коли Місяць входить в тінь Землі. Кутові розміри Сонця і Місяця майже співпадають, і при тому, що розташування центрів Землі, Місяці і Сонця на одній лінії затемнення Сонця будуть повними (d¤  dm ) або кільцеподібними (d¤ > dm ).

Рис.7. Схема повного сонячного затемнення

Місячна тінь переміщається по поверхні Землі із швидкістю 500-1000 м/с із заходу на схід, утворюючи смугу затьмарення завширшки від 40 до 200 км і завдовжки декілька тисяч кілометрів, по обидві сторони від якої в широкій зоні місячної півтіні спостерігається часткове сонячне затемнення, в якому диск Місяця закриває від спостерігача лише частину сонячного диска.

Максимальна тривалість повного сонячного затемнення не перевищує 7 хвилин 31 секунди.

2) Якщо А - Місяць, В - Земля, С - Сонце, то на Землі спостерігається місячне затемнення (рис.8).

Рис. 8. Схема повного місячного затемнення

Діаметр земної тіні на відстані місячної орбіти втричі перевищує діаметр Місяця і повні місячні затемнення продовжуються до 1 години 40 хвилин, спостерігаючись практично на всій території нічної півкулі Землі. Коли Місяць ховається в тіні Землі поблизу її краю, місячне затемнення буде частковим, коли Місяць ховається в півтіні Землі, затемнення буде напівтіньовим (невидимим неозброєним оком).

Проміжок часу в 27,2122... доби, за який Місяць повертається до того ж вузла своєї орбіти, називається драконічним місяцем.

Він коротше за сидеричний період Місяця і тому кожні 27,2122 діб Місяць перетинає екліптику на 1,5⁰  західніше від попереднього: вузли місячної орбіти безперервно переміщаються по екліптиці назустріч Сонцю (рис. 9).

Рис.9. Схема настання сонячних затемнень

Проміжок часу, за який центр диска Сонця проходить через один і той же вузол місячної орбіти, називається драконічним роком. Td = 346,62 діб.

Сонячні затемнення періодично повторюються, їх настання залежить від трьох періодів: сидеричного місячного місяця, драконічного місяця і драконічного року.

Переглянемо фільм “Сонячне затемнення”

Цікаво знати

Історія сонячного затемнення в Китаї

Скільки в році буває місячних і сонячних затемнень?

Скільки триває місячне затемнення?

Молодий чи старий Місяць?

Місяць на прапорах

Загадки місячних фаз

Ми на Місяці

Історія сонячного затемнення в Китаї

У далекі часи сонячні затемнення викликали у людей жах. Не знаючи причин затемнень, неосвітчені люди дорисовували спостерігаючу картину своєю уявою. Одні вважали, що сонячні затемнення представляють собою особливі знамення, другі бачили в цьому явищі напад на Сонце величезного чудовиська-дракона, який намагається з’їсти небесне світило.

КОЖНОГО РОКУ ОБОВ’ЯЗКОВО БУВАЄ ДВА СОНЯЧНИХ ЗАТЕМНЕННЯ.

МІНІМАЛЬНА КІЛЬКІСТЬ ЗАТЕМНЕНЬ НА РІК - ДВА (ОБИДВА СОНЯЧНІ), МАКСИМАЛЬНА – СІМ (П’ЯТЬ СОНЯЧНИХ І ДВА МІСЯЧНИХ, АБО ЧОТИРИ СОНЯЧНИХ І ТРИ МІСЯЧНИХ).

ПОВНА ФАЗА ЗАТЕМНЕННЯ МОЖЕ ТРИВАТИ ДО 1 ГОД 40 ХВ, А ВСЕ МІСЯЧНЕ ЗАТЕМНЕННЯ ТРИВАЄ БІЛЬШЕ ТРЬОХ ГОДИН.

ОЧЕВИДНО, ЩО МІСЯЧНІ ЗАТЕМНЕННЯ МОЖУТЬ ВІДБУВАТИСЬ ТІЛЬКИ ПІД ЧАС ПОВНІ.

Молодий чи старий Місяць?

У північній півкулі молодий місяць завжди повернутий опуклою стороною вправо, старий – вліво.

Прикмети (уявно приставити до рогів півмісяця пряму лінію):

Франція - букви d і p

d – “dernier” - останній    p – “premier” - первий       Росія – букви с і р

с – “старый” – старий            р – “растущий” – зростаючий

Але ці правила тільки  для північної півкулі. Для Австралії прикмети будуть протилежні.

Цікаво,  що в Криму серп і півмісяць сильно клоняться  на бік. Біля екватора Місяць  виглядає як гондола  («челнок Луны»), або світла арка.

Астрономічні признаки:

«Молодий Місяць видно вечером на західній частині неба, старий – утром на східній частині неба».

Місяць на прапорах

Серп якої фази Місяця зображено на рисунку?

Чи можуть Місяць і зоря знаходитись в такому положенні, як на рисунку?

Узбекистан               Туркменістан          Азейбарджан

Малайзія                    Мавританія       

Загадки місячних фаз

Місяць отримує своє світло від Сонця, і тому опукла сторона місячних серпів має бути повернена до Сонця.

Ми на Місяці

Космонафт, перебуваючи на Місяці, спостерігає Землю. Що побачить космонафт у той момент, коли на Землі буде повне місячне затемнення? часткове затемнення Місяця?

1. Самое длительное затмение в нашем веке произошло 22 июля 2009 года, его наблюдали в Индии, Непале, Бутане и Китае. Продолжительность этого затмения составила 6 минут 29 секунд

2. Тень от Луны при затмении движется по поверхности Земли со скоростью до 2000 метров в секунду
Канадский астроном Дж. Кемпбелл 50 лет своей жизни потратил, “коллекционируя” различные виды затмений. Он стремился повидать 12 различных типов этих событий, и при этом каждый раз небо было закрыто плотной облачностью...

3. Перед тем, как полностью скрыться за Луной, на краю солнечного диска отчетливо видны “лучи” и различные образования. Это связано с тем, что солнечные лучи проходят практически параллельно поверхности Луны, отражаясь и задерживаясь на неровностях лунной почвы – кратерах и горах

4. Вышеописанной особенностью часто пользуются влюбленные молодые люди, чтобы предложить руку и сердце своим избранницам, ведь вид на небе очень похож на обручальное кольцо с камнем

5. Красота и “точность” солнечного затмения обусловлены чудесным совпадением – диаметр Солнца в 400 раз больше диаметра Луны, при этом расстояние до него в 400 раз больше, чем до Луны.

6.Земля – единственное место, где можно наблюдать полное солнечное затмение

7. На других планетах существуют другие виды затмений, например, на Юпитере бывает тройное затмение, когда тени от трех спутников одновременно видны на его поверхности в телескоп

8. Китайский иероглиф для обозначения солнечного затмения – Ши – означает “поедать”. В Древнем Китае считалось, что при затмении солнечная собака ест Солнце, поэтому все жители начинали интенсивно бить в барабаны и издавать другие громкие звуки, чтобы зверюга отрыгнула светило обратно на небо

9. В том же Китае найдены самые древние упоминания солнечного затмения, которые датируются как минимум 1050 годом до нашей эры

10. Сравнив данные из китайских древних источников и современные наблюдения, астрономы путем сложных расчетов определили, что за три тысячи лет продолжительность суток увеличилась на 0.047 секунд

11. Инерция Мирового океана кроме замедления вращения Земли приводит к отдалению Луны от Земли. Подсчитано, что через 600 миллионов лет Луна отдалится от Земли настолько, что ее будет недостаточно для “закрывания” Солнца, поэтому солнечные затмения прекратятся.

 

Підсумки уроку і завдання додому

Запитання для закріплення

1.Чому ми спостерігаємо зміну зовнішнього вигляду Місяця на небі?

                2.Чому відбуваються сонячні затемнення?

                3.Чому відбуваються місячні затемнення?

 

Домашнє завдання: