Конспект урока по астрономии: «Движение и фазы Луны»
Урок № 7. Движение и фазы Луны
Познакомить обучающихся с особенностями движения Луны вокруг Земли, причиной смены лунных фаз.
1. Показать, что фазы Луны определяются движением Луны вокруг Земли и Земли с Луной вокруг Солнца. Научить определять лунные фазы и условия их наступления.
2. Воспитание мировоззренческих понятий: причинно-следственные связи в окружающем мире, познаваемость окружающего мира.
3. Развивать навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.
Фаза Луны, новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть, лимб, фазовый угол, терминатор, синодический период, сидерический период, либрация Луны, покрытие светил Луной.
Компьютер, экран, проектор, глобус Земли, глобус Луны, карта звездного неба, модель небесной сферы.
1. Постановка целей и задач урока
2. Проверка домашнего задания
3. Изучение нового материала
4. Закрепление изученного материала
5. Тест «Движение и фазы Луны»
6. Поставить оценки учащимся за работу на уроке
7. Домашнее задание
Известно, что Луна меняет свой вид. Сама она не излучает света, поэтому на небе видна только освещенная Солнцем поверхность – дневная сторона.
Луна – ближайшее к Земле небесное тело, ее единственный спутник.
Луна обращается вокруг Земли в том же направлении, в котором Земля вращается вокруг своей оси.
Перемещаясь по небу с запада на восток, Луна догоняет и перегоняет Солнце.
По мере движения Луны вокруг Земли ее внешний вид меняется – происходит смена лунных фаз.
Лимб – видимый край диска Луны.
Терминатор – линия, разделяющая освещенную и неосвещенную поверхности Луны.
Фазовый угол — угол между направлениями от Солнца к Луне и от Луны к Земле называется.
Фаза Луны – это отношение площади освещенной части видимого диска Луны ко всей его площади.
Различают четыре основные фазы Луны: новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть.
Начертить в тетради схему смены лунных фаз и таблицу «Фазы Луны»
В какое время суток Луна бывает над горизонтом, каким мы видим обращенное к Земле полушарие Луны – полностью освещенным или освещенным частично – все это зависит от положения Луны на орбите.
Новолуние – начало лунного месяца.
Луна находится в том же направлении, что и Солнце, только выше или ниже его, и повернута к Земле неосвещенным полушарием. Луна не видна.
Через два-три дня Луна появляется на западе на фоне вечерней зари в виде узкого серпика, обращенного выпуклостью вправо – растущий месяц.
Иногда можно наблюдать пепельный свет Луны.
Первая четверть — солнечные лучи освещают только правую половину лунного диска. После захода Солнца Луна находится в южной стороне неба и заходит около полуночи.
Продолжая перемещаться от Солнца все дальше к востоку, Луна с вечера появляется на восточной стороне неба. Заходит она уже после полуночи, причем каждые сутки все позднее и позднее.
Поразительна красота Луны в полнолуние, когда ее поверхность максимально отражает солнечные лучи на ночную Землю. Неудивительно, что в народных сказках и преданиях влиянию Луны на все земное в этот период приписывали магические свойства.
Через неделю опять становится видимой только половина лунного диска, но это уже левая его часть. Наступает последняя четверть. Луна восходит около полуночи и светит до утра. К восходу Солнца Луна находится в южной стороне неба. В таком виде мы можем наблюдать Луну даже днем в юго-западной части неба.
Ширина лунного серпа продолжает уменьшаться, а сама Луна постепенно приближается к Солнцу с правой стороны. Через некоторое время она опять невидима.
Фазы новолуния и полнолуния называют сизигиями от греческого слова «сизигия» — соединение.
От новолуния до полнолуния Луну называют молодой, так как она как бы «растет» с каждым днем, а от полнолуния до новолуния – старой, так как она «убывает».
Как отличить убывающую Луну от растущей?
Правило для северного полушария: если вид лунного серпа представляет собой букву С , то Луна старая , а если, пририсовав мысленно палочку слева от диска, увидите букву Р , то это Луна растущая .
Сидерический (звездный) месяц – один полный оборот Луны вокруг Земли.
Синодический месяц – промежуток времени между последовательными одноименными фазами Луны.
Синодический месяц больше сидерического, так как Земля вместе с Луной обращается вокруг Солнца. Совершив один оборот вокруг Земли за 27,3 суток, Луна возвращается на свое место среди звезд. Но Солнце уже переместилось за это время по эклиптике к востоку. Чтобы Луна догнала Солнце, требуется еще 2,2 суток.
Рассмотреть условия видимости Луны в разные фазы.
Путь Луны по небу проходит недалеко от эклиптики, поэтому полная Луна поднимается из-за горизонта при заходе Солнца и приближенно повторяет путь, пройденный им за полгода до этого.
Летом Солнце поднимается на небе высоко, полная же Луна не удаляется далеко от горизонта.
Зимой Солнце стоит низко, а Луна, напротив, поднимается высоко и долго освещает зимние пейзажи, придавая снегу синий оттенок.
С Земли видна лишь одна сторона Луны, но это не означает, что она не вращается вокруг своей оси.
Провести опыт с глобусом Луны, перемещая его вокруг глобуса Земли так, чтобы к нему всегда была обращена одна сторона лунного глобуса. Период обращения Луны вокруг оси равен периоду обращения Луны вокруг Земли.
Вопрос: Происходит ли на Луне смена дня и ночи?
Две недели – день и две недели — ночь
С Земли наблюдается только видимая часть Луны. Но это не 50 % поверхности, а несколько больше.
Луна обращается вокруг Земли по эллипсу, около перигея Луна движется быстрее, а около апогея – медленнее. Но вокруг оси Луна вращается равномерно. Вследствие этого возникает либрация по долготе. Возможная наибольшая величина ее составляет 7°54´.
Либрация по широте возникает от наклона оси вращения Луны к плоскости ее орбиты и сохранения направления оси в пространстве при движении Луны. Величина либрации составляет 6°50´.
Благодаря либрации мы имеем возможность наблюдать с Земли кроме видимой стороны Луны еще и примыкающие к ней узкие полоски территории обратной ее стороны. В общей сложности с Земли можно увидеть 59 % лунной поверхности.
В своем движении вокруг Земли Луна периодически заслоняет своим диском различные более далекие светила. Это явление называется покрытием светил Луной.
Такие моменты рассчитываются и используются для уточнения параметров орбиты Луны.
Чаще всего происходят покрытия звезд, реже случаются покрытия планет.
По фотографиям определите, в какой фазе находится Луна и объясните условия ее видимости
Закрепление изученного материала:
В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца?
Как по фазе Луны определить ее примерное угловое расстояние от Солнца?
На какую примерно величину меняется прямое восхождение Луны за неделю?
Какие наблюдения необходимо провести, чтобы заметить движение Луны вокруг Земли?
Какие наблюдения показывают, что на Луне происходит смена дня и ночи?
Почему пепельный свет Луны слабее, чем свечение остальной части Луны, видимой вскоре после новолуния?
Домашнее задание: § 7, упражнение 6.
Источник
Движение и фазы Луны
Полный цикл смены лунных фаз составляет 29,5 суток. Этот промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами называется синодическим месяцем (от греч. synodos — соединение). Ещё в глубокой древности у многих народов месяц, наряду с сутками и годом, стал одной из основных календарных единиц.
Понять, почему синодический месяц длиннее сидерического, нетрудно, если вспомнить, что Земля движется вокруг Солнца. На рисунке 2.15 взаимное расположение Земли Т и Луны L соответствует новолунию. Через 27,3 суток Луна займет на небе прежнее положение относительно звезд и будет находиться в точке L1. За это время Земля, на 1° в сутки, пройдёт по орбите дугу в 27° и окажется в точке Т1. Луне, для того чтобы снова оказаться в новолунии L2, придётся пройти по орбите такую же дугу (27°). На это потребуется немногим более двух суток, поскольку за сутки Луна смещается на 13°.
С Земли видна лишь одна сторона Луны, однако это не означает, что она не вращается вокруг своей оси. Проведём опыт с глобусом Луны, перемещая его вокруг глобуса Земли так, чтобы к нему всегда была обращена одна сторона лунного глобуса. Этого можно достичь лишь в том случае, если мы будем его поворачивать по отношению ко всем другим предметам, находящимся в классе. Полный оборот глобуса Луны вокруг оси завершится одновременно с тем, как завершится один оборот вокруг глобуса Земли. Это доказывает, что период вращения Луны вокруг своей оси равен сидерическому периоду её обращения вокруг Земли — 27,3 суток.
1. В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца? 2. Как по фазе Луны определить её примерное угловое расстояние от Солнца? 3. На какую примерно величину меняется прямое восхождение Луны за неделю? 4. Какие наблюдения необходимо провести, чтобы заметить движение Луны вокруг Земли? 5. Какие наблюдения доказывают, что на Луне происходит смена дня и ночи? 6. Почему пепельный свет Луны слабее, чем свечение остальной части Луны, видимой вскоре после новолуния?
1. Нарисуйте вид Луны между первой четвертью и полнолунием. В какое время суток она видна в такой фазе? 2. Луна видна вечером как серп, который обращён выпуклостью вправо и расположен невысоко над горизонтом. В какой стороне горизонта находится Луна? 3. Утром перед восходом Солнца виден серп Луны. Увеличится или уменьшится его ширина на следующие сутки? 4. Сегодня была видна полная Луна. В какое время суток она будет видна через неделю? Нарисуйте, как она будет выглядеть в это время. 5*. Сколько времени для наблюдателя, находящегося на Л уне, проходит от одной кульминации звезды до следующей?
1. Вечером. 2. В западной. 3. Уменьшится. 4. Утром. 5. 27,3 сут.
Источник
Урок по астрономии в 11 классе. Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.
Урок по астрономии в 11 классе.
Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны.
Цель урока: п ознакомить учащихся с явлениями, связанными с движениями Луны вокруг Земли (затмения и смена лунных фаз).
Личностные: организовать самостоятельную познавательную деятельность.
Метапредметные: графически пояснить условия возникновения солнечных и лунных затмений.
Предметные: формулировать понятия и определения «синодический период», «сидерический период»; объяснять наблюдаемое движение и фазы Луны, причины затмений Луны и Солнца; описывать порядок смены лунных фаз.
I . Организация учащихся
II . Актуализация знаний
III . Постановка цели и задач урока.
IV . Изучение нового материала
V . Закрепление изученного.
VII . Домашнее задание.
I . Организация учащихся
II . Актуализация знаний
Повторение понятий, необходимых при объяснении нового материала:
1. Как образуется тень от точечного и протяженного источников света?
2. Как распространяется свет в однородной среде?
3. Что будет видеть глаз, помещенный в полутень?
4. Как в пространстве относительно звезд движутся Земля и Луна?
5 . Что называется верхней кульминацией светила?
III . Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности обучающихся.
Учитель предлагает учащимся с помощью загадки определить тему урока, а также цель урока и планируют совместно пути достижения этой цели:
Через неделю – половинка.
Через две – долька,
Почему мы видим всегда только одну сторону Луны?
Как изменится ширина серпа Луны на следующие сутки, если он виден утром перед восходом Солнца?
Почему отличаются по продолжительности сидерический и синодический периоды Луны?
Можно ли с обратной стороны Луны видеть полное Солнечное затмение?
IV. Изучение нового материала
Начать изучение темы можно с гипотезы происхождения Луны.
Происхождение Луны. Согласно одной из гипотез, несколько млрд. лет назад, когда Земля формировалась, с ней столкнулось большое небесное тело, размером с Марс. В результате этого столкновения из верхних слоёв Земли (в Тихом океане) было вырвано большое количество вещества, из которого впоследствии образовалась Луна.
Луна – ближайшее к Земле небесное тело, её единственный естественный спутник . Находясь на расстоянии около 380 тыс. км от Земли, Луна обращается вокруг неё в том же направлении, в котором Земля вращается вокруг своей оси. Аналогично движению Солнца Луна также перемещается относительно звёзд. Но её движение происходит по сложной траектории, которая складывается из двух движений: движения вокруг Земли и движения вместе с Землёй вокруг Солнца. При этом Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Поэтому мы видим Луну перемещающейся среди звёзд навстречу вращению неба.
Видимая сторона Луны. Луна делает полный оборот вокруг Земли примерно за 27 суток. За это же время Луна делает полный оборот вокруг своей оси. Период вращения Луны вокруг оси равен периоду её обращения вокруг Земли, поэтому к Земле обращено всегда одно и то же полушарие Луны. Почему мы видим только одну сторону Луны?
Что такое фазы Луны.
Луна – не самосветящееся тело: она светит отражённым солнечным светом. В зависимости от положения, которое Луна занимает по отношению к Земле и Солнцу, мы видим Луну в разных формах: то полную то половинку, то совсем не видим. Наблюдаемая с земли освещённая часть лунного диска называется фазой Луны. Граница освещённой и неосвещённой части называется терминатор, а лунный серп – лимбом. Что такое фаза Луны?
Луна повернута к Земле с одной стороны, светит отраженным светом, вид фазы зависит от взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Фаза — отношение площади освещенной части видимого диска Луны ко всей его площади.
4 фазы Луны. Различают 4 фазы Луны: новолуние, 1 четверть, полнолуние, последняя четверть.
Фазы луны (относительно Солнца) Проследим смену лунных фаз. В новолунии Луна бывает, когда расположена между Землёй и Солнцем. В полнолунии – Луна располагается за Землёй.
Далее учащимся предлагается самостоятельно заполнить следующую таблицу, используя рисунок движения Луны вокруг Земли изобразите вид Луны в положении 1-8 и укажите название ее фаз
После проверки таблицы делаем вывод о смене фаз Луны:
новолуние — состояние, когда Луна не видна.
молодая луна — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
первая четверть — состояние, когда освещена половина Луны.
полнолуние — состояние, когда освещена вся Луна целиком.
последняя четверть — состояние, когда снова освещена половина Луны.
Для того, чтобы понять периодичность смены лунных фаз учащимся нужно выполнить мини-исследование «Измерение периода обращения Луны относительно звёзд и относительно земного наблюдателя» в программе Stellarium . Цель определить значение двух периодов, предварительно проговорив их определение. Сидерический период Луны — период обращения Луны вокруг Земли в системе отсчета, связанной со звездами (сидерический месяц). Синодический период Луны – промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами.
Луна, сделав 1 оборот вокруг Земли, окажется в том же положении относительно звёзд. Поэтому, применив азимутальную сетку, легко выбрать для ориентира некоторую звезду, находящуюся на том же меридиане, что и центр Луны.
Заметим время ______________ и ускорим его ход, следя за перемещением звёздного неба до тех пор, пока выбранная нами звезда не займёт то же самое место на одном меридиане с центром Луны. Вернув нормальный ход времени, снова сделаем его отсчёт ________________
Найдём звёздный период обращения Луны, вычтя из 2-го времени первое ______________________________________________________________
Сравним его с известным нам периодом 27, 3 суток. _____________________________________________
Для земного наблюдателя Луна сделает 1 оборот, когда снова окажется в той же фазе, что и до наблюдения. Рассмотрим Луну в фазе новолуния (полнолуния, первой четверти, последней четверти), для этого, ускорив время, найдём, когда Луна окажется в выбранной нами фазе.
Заметим время ______________ и ускорим его ход, следя за изменением фазы Луны до тех пор, пока она снова окажется в той же фазе. Вернув нормальный ход времени, снова сделаем его отсчёт ________________
Найдём период обращения Луны относительно земного наблюдателя, вычтя из 2-го времени первое ____________________________________________________________________
Сравним этот период со звёздным периодом ___________________________________________________
Вывод: Звёздный (сидерический) период обращения Луны _____________________
периода обращения Луны вокруг Земли относительно земного наблюдателя (синодического периода).
Наша гипотеза ________________________________________.
10. Объясните, почему не равны сидерический и синодический периоды Луны?_________________________________________________________________________________
После работы подводим итоги и делаем выводы: в ремя, за которое Луна делает полный оборот вокруг Земли называется сидерическим месяцем. Он равен примерно 27 суток. Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем. Он равен 29,5 суток.
Солнечное и лунное затмение.
Учащимся предлагается дополнить схему возникновения солнечных и лунных затмений необходимыми построениями и обозначить на ней тени и полутени, а также по схеме сделать выводы об их возникновении
Когда Луна попадает в тень Земли, происходит _____________________________________________________________________________
(полное лунное затмение )
Полное солнечное затмение наблюдается, если ____________________________________________________________________________
(диск Солнца будет целиком закрыт Землёй)
Условие наступления солнечного затмения. Солнечное затмение наступает, если в момент новолуния Луна пересекает плоскость эклиптики и может длиться до 7,5 минут .
Лунное затмение происходит, когда Луна в момент полнолуния пересекает плоскость эклиптики. Оно может длиться от 1,5 до 2 часов
V. Закрепление изученного.
В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца?
Как по фазе Луны определить ее примерное угловое расстояние от Солнца?
Почему затмения Луны и Солнца не происходят каждый месяц?
Учащиеся выбирают различные фазы Луны в зависимости от своей работы и знаний полученных на уроке:
полнолуние — на уроке было легко интересно
первая четверть — испытывал затруднения
молодая Луна — вызывает вопросы, не понято, возникло желание изучить
новолуние — на уроке было скучно, трудно я ничего не понял.
И в завершении можно исследование Луны с помощью космических аппаратов https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D1%8B и рассмотреть статью Исследовательская кампания НАСА: возвращение на Луну и на Марс https://www.nasa.gov/feature/nasas-exploration-campaign-back-to-the-moon-and-on-to-mars
1. Методическое пособие к учебнику Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е. К. Страута «Астрономия. Базовый уровень. 11 класс».
2. Учебник Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е. К. Страута «Астрономия. Базовый уровень. 11 класс»
4. Астрономия. 11 класс. Практические работы и тематические задания, рабочая тетрадь. Галузо И.В., Голубев В.А., Шимбалев А.А.
Источник