Методические рекомендации по выполнению практической работы по Астрономии Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования

«Воронежский государственный технический университет»

 

Строительно-политехнический колледж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методические рекомендации по

выполнению практической работы поАстрономии

Изучение звёздного неба спомощью подвижной карты                                      звёздногонеба.

 

           

                                 

 

 

 

 

                                                                                          разработала:

                                                                                          преподаватель физики и астрономии

                                                                                          Резник Н.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2022

            Данная методическая разработкаполностью соответствует ФГОС и предназначена для преподавателей астрономиисредних профессиональных учебных заведений.  Методическиерекомендации по подготовке к практическим занятиям к учебной дисциплине  Астрономияразработаны в соответствии с требованиями ФГОС СПО, утвержденного приказомМинистерства образования и науки РФ от 12.05.2014 г. N 509.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составитель Резник Наталья Николаевнапреподаватель  1 категории.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.     Введение

Методические рекомендации предназначены для студентов, инаправлены на оказание помощи при выполнении практических работ по учебнойдисциплине :Астрономия.

Цель выполнения практических работ: формирование предметных и метапредметных результатовосвоения обучающимися основной образовательной программы базового курсаастрономии.

Формируемыеумения:

предметные

-использовать карту звездного неба для нахождения координат светила;

-решать задачи на применение изученных астрономических законов;

-владение основными методами научного познания, используемыми в астрономии:описание; объяснять полученные результаты и делать выводы;

-обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическимивеличинами;

метапредметные

-выполнять познавательные и практические задания;

-классифицировать объекты исследования, структурировать изучаемый материал;

-на практике пользоваться основными логическими приемами, методами наблюдения,моделирования.

Методические рекомендации учебной дисциплины :

Астрономияспособствуют формированию следующих общих компетенций:

1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущейпрофессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

 2. Понимать и анализировать вопросы ценностно-мотивационнойсферы.

3. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовыеметоды и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективностьи качество.

 4. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях,в том числе ситуациях риска, и нести за них ответственность.

 5. Проявлять психологическую устойчивость в сложных иэкстремальных ситуациях, предупреждать и разрешать конфликты в процессепрофессиональной деятельности.

 6. Осуществлять поиск и использование информации, необходимойдля эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального иличностного развития.

 7. Использовать информационно-коммуникационные технологии впрофессиональной деятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическаяработа № 1

Тема: Изучениезвёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба. Определение координатнебесных объектов.

Цель:познакомиться с подвижной картой звёздного неба, научиться определять условиявидимости созвездий , научиться определять координаты звезд по карте, научитьсярешать задачи по нахождению координат светил.

Ходработы:

Теория.

Вид звёздного небаизменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба взависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокругСолнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условиявидимости созвездий и определении их координат.

Подвижная картазвёздного неба изображена на рисунке.

На карте:

• звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
• туманности обозначены штриховыми линиями;
• северный полюс мира изображён в центре карты;
• линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
• небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
• точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
• по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
• зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

 

Дляопределения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанноена звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор —большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира исовпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небеснуюсферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира,и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которыепроходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южныеи северные.

СозвездияСеверного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон,Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятсяЮжный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мира — точкана небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёздиз-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мирасовпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — снаправлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездииМалой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на осивращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманность — участокмежзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения наобщем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небепротяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей многогалактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» сталпониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли,газа и плазмы.

Эклиптика — большойкруг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца.Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости отместа наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточногодвижения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности,плоскости которых параллельны небесному экватору.

Суточные путивсех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь наэкваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение сутоквосходят и заходят.

Вообще, для того,чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должнобыть меньше, чем  .

Если  ,то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного —невосходящей).

Тогда очевидно,что те светила, склонение которых  , являютсяневосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Экваториальнаясистема координат — это система небесных координат, основнойплоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальныенебесные координаты:

1.Склонение(δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдолькруга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги.Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу отнего. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северногополюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямоевосхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдольнебесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечениянебесного экватора с кругом склонения светила.

Формула  высотысветила в верхней кульминации: .

1)     Разберём решение задачи. На какойгеографической широте звезда Альтаир кульминирует в зените?

ДаноСклонение звезды Альтаир (Орла) найдите в таблице«Основные сведения о наиболее ярких звёздах». Высота зенита равна .

:                                                  Решение.

        Запишитеформулу высоты светила в верхней кульминации: .

   Преобразуйтеформулу и выразите широту: .

Найти:   Рассчитайтешироту: .

?            Ответ: севернойшироты.

2)     Разберём решение задачи. Какова высотаСолнца в полдень в день зимнего солнцестояния в Мурманске ()?

Полдень – этоверхняя кульминация Солнца.  В день зимнего солнцестояния склонение Солнцаравно .

Дано:                                                  Решение.

       Запишите формулувысоты светила в верхней кульминации: .

  Рассчитайтевысоту:

Найти:       Ответ: (Солнценаходится под горизонтом, в Мурманске – полярная ночь).

 

Последовательностьвыполнения практической работы:

1. В какой стороне неба 5 мая в 23 часа видно созвездие Близнецов? Совместите дату 5 мая на карте звёздного неба и время 23 часа на накладном круге. Для определения стороны неба используйте подписи на накладном круге: С – север, Ю – юг, В — восток, З – запад.
2. Когда 10 января происходит верхняя кульминация Спики? Расположите накладной круг так, чтобы меридиан (нить) проходил через звезду Спика (Девы). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 января на карте звёздного неба.
3. Когда 15 февраля происходит нижняя кульминация Веги?  Расположите накладной круг так, чтобы меридиан (нить) проходил через звезду Вега (Лиры) между северным полюсом мира (центр карты звёздного неба) и точкой севера (точка С на накладном круге). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 15 февраля на карте звёздного неба.
4. Когда 25 мая восходит Альтаир? Расположите накладной круг так, чтобы звезда Альтаир (Орла) находилась на линии горизонта в восточной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки В).  Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 25 мая на карте звёздного неба.

5.      Установитьподвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия,расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – отгоризонта до полюса мира.

6.      Определить,какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион -для вашей широты будут незаходящими?

7. Разберите решение задачи. Каково склонение звёзд, которые в Москве () кульминируют на высоте ?

Дано:                                                  Решение.

      Запишите формулувысоты светила в верхней кульминации: .

  Преобразуйтеформулу и выразите склонение:

Найти:        Рассчитайтесклонение: .

  =?            Ответ:склонение звёзд равно .

 

Контрольныевопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое суточныепути светил ? (Cуточныепути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельнынебесному экватору.)

2. Что такоесозвездия? (Созвездия —  участки, на которые разделена небесная сферадля удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездияминазывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )

3. Сколько насегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различныпо занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)

4. Перечислитьосновные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездияи маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей,Волопас, Андромеда. Ко вторым — Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс,Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)

5. Что такое  склонение? (Склонение(δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдолькруга склонения.)

6. Что такоенебесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которогоперпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)

 

Поокончанию практической работы студент должен представить отчет.

Отчёт долженвключать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы,вывод  и ответына контрольные вопросы.

Критерии оценивания практической работы

Оценка «5» ставится, если:

— практическая работавыполнена полностью;

— в логическихрассуждениях и обосновании решения нет пробелов и ошибок;

— в решении нетматематических ошибок (возможны некоторые неточности, описки, которая неявляется следствием незнания или непонимания учебного материала).

Оценка «4» ставится, если:

— практическая работавыполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны (если умениеобосновывать рассуждения не являлось специальным объектом проверки);

— допущены одна ошибка,или есть два – три недочёта в выкладках.

Оценка «3» ставится, если:

— допущено не более двухошибок или более двух – трех недочетов в выкладках, но обучающийся обладаетобязательными умениями по проверяемой теме.

Оценка «2» ставится, если:

— допущены существенныеошибки, показавшие, что обучающийся не обладает обязательными умениями поданной теме в полной мере.

Преподаватель можетповысить оценку за оригинальный ответ на вопрос или оригинальное решениезадачи, которые свидетельствуют о высоком физико — математическом развитииобучающегося; за решение более сложной задачи или ответ на более сложныйвопрос, предложенные обучающемуся дополнительно после выполнения им каких-либодругих заданий.