ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ
ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
--------------------------------------------
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
«богучарский многопрофильный колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ рекомендации по выполнению
практических работ
по дисциплине АСТРОНОМИЯ
Для профессий:
23.01.03 Автомеханик
35.01.13 Тракторист-машинист с/х производства.
Богучар
2020
Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине «Астрономия» разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих:
35.01.13 Тракторист – машинист сельскохозяйственного производства,
23.01.03Автомеханик
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по УР
ГБПОУ ВО «БМК»
___________ Е.В. Жданова
Программа рассмотрена на заседании УМО ГБПОУ ВО «БМК»
протокол № 1 от 28 августа 2020 г.
Разработчик программы:
_________Л.В. Коломойцева, преподаватель ГБПОУ ВО «БМК»
Пояснительная записка.
Практические задания разработаны в соответствии с рабочей учебной программой дисциплины «Астрономия».
Цель выполнения практических работ: формирование предметных и метапредметных результатов освоения обучающимися основной образовательной программы базового курса астрономии.
Характеристика практических заданий:
№ п/п | Тема практической работы | Кол-во часов | Раздел | Формируемые умения |
метапредметные | предметные |
1. | Работа с подвижной звёздной картой (ПЗК) (1. Изменение вида звездного неба в течение суток. 2. Изменение вида звездного неба в течение года. ) | 2 | Практические основы астрономии | на практике пользоваться основными логическими приемами, методами наблюдения, моделирования | использовать карту звездного неба для нахождения координат светила |
2. | Определение координат небесных объектов | 1 | Практические основы астрономии | выполнять познавательные и практические задания | решать задачи на применение изученных астрономических законов |
3. | Конфигурации планет и законы движения планет | 1 | Строение Солнечной системы | выполнять познавательные и практические задания | решать задачи на применение изученных астрономических законов |
4. | Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе | 1 | Строение Солнечной системы | выполнять познавательные и практические задания | решать задачи на применение изученных астрономических законов |
5. | Физические условия на поверхности планет земной группы(Пр. р. Система Земля-Луна. ПР. р. Природа Луны. Пр. р. Планеты земной группы) | 2 | Природа тел Солнечной системы | классифицировать объекты исследования, структурировать изучаемый материал | владение основными методами научного познания, используемыми в астрономии: описание; объяснять полученные результаты и делать выводы |
6. | Сравнительная характеристика планет (Пр.р. «Планеты- гиганты». Пр.р. «Плутон») | 2 | Природа тел Солнечной системы | классифицировать объекты исследования, структурировать изучаемый материал | обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы |
7. | Определение основных характеристик звёзд (Пр.р. «Строение Солнца» Пр.р. Расстояние до звезд.) | 1 | Солнце и звёзды | выполнять познавательные и практические задания | решать задачи на применение изученных астрономических законов |
8. | Определение скорости движения звёзд в Галактике Пр.р. «Физическая природа звезд». Пр. р. «Строение Галактики». | 1 | Строение и эволюция Вселенной | выполнять познавательные и практические задания | решать задачи на применение изученных астрономических законов |
Оценка результата выполнения практических заданий:
Предъявленные умения | Базовые компетенции | «5» | «4» | «3» |
Корректное поведение при выполнении работы | эмоционально-психологические | + | + | |
Записи аккуратные, отсутствуют грамматические ошибки | регулятивные | + | + | + |
Содержание информации соответствует требуемой | социальные | + | + | + |
Информация представлена чётко, логично, отсутствуют фактические ошибки | аналитические | + | + | |
Ответы достоверны | самосовершен-ствования | + | | |
Практическая работа № 1.
«Работа с подвижной звёздной картой (ПЗК)».
Рассмотрите ПЗК, которая состоит из двух частей: карты звёздного неба и накладного круга с небесным меридианом (нить).
Внимательно прочитайте задания 1 - 9, выполните указания к ним, запишите полученные ответы.
В каком созвездии находится Солнце 15 октября? На карте звёздного неба найдите эклиптику, определите в каком созвездии находится точка эклиптики, соответствующая дате 15 октября.
Какие яркие звёзды видны 15 января в 22 часа? Совместите дату 15 января на карте звёздного неба и время 22 часа на накладном круге. Выпишите названия ярких звёзд, используя таблицу «Основные сведения о наиболее ярких звёздах».
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.
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.
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.
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.
Когда 10 мая заходит Арктур? Расположите накладной круг так, чтобы звезда Арктур ( Волопаса) находилась на линии горизонта в западной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки З). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 мая на карте звёздного неба.
Когда 10 мая восходит Солнце? Расположите накладной круг так, чтобы точка эклиптики, соответствующая дате 10 мая, находилась на линии горизонта в восточной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки В). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 мая на карте звёздного неба.
Когда 5 октября заходит Солнце? Расположите накладной круг так, чтобы точка эклиптики, соответствующая дате 5 октября, находилась на линии горизонта в западной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки З). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 5 октября на карте звёздного неба.
Практическая работа № 2.
«Определение координат небесных объектов».
Разберите решение задачи. Каково склонение звёзд, которые в Москве ( ) кульминируют на высоте ?
Дано: Решение.
Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .
Преобразуйте формулу и выразите склонение:
Найти: Рассчитайте склонение: .
=? Ответ: склонение звёзд равно .
Разберите решение задачи. На какой географической широте звезда Альтаир кульминирует в зените?
Склонение звезды Альтаир ( Орла) найдите в таблице «Основные сведения о наиболее ярких звёздах». Высота зенита равна .
Дано: Решение.
Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .
Преобразуйте формулу и выразите широту: .
Найти: Рассчитайте широту: .
? Ответ: северной широты.
Разберите решение задачи. Какова высота Солнца в полдень в день зимнего солнцестояния в Мурманске ( )?
Полдень – это верхняя кульминация Солнца. В день зимнего солнцестояния склонение Солнца равно .
Дано: Решение.
Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .
Рассчитайте высоту:
Найти: Ответ: (Солнце находится под горизонтом, в Мурманске – полярная ночь).
Решите задачу. Каково склонение звёзд, которые в Ростове-на-Дону ( ) кульминируют в зените?
Решите задачу. На какой географической широте звезда Спика кульминирует на высоте ?
Решите задачу. Какова высота Солнца в полдень в день весеннего равноденствия в Новосибирске ( )?
Практическая работа № 3
«Конфигурации планет и законы движения планет»
Разберите решение задачи. Через какой промежуток времени повторяются нижние соединения Меркурия?
Дано: Решение:
Т = 1год Определите синодический период Меркурия:
Т = 0,24 года Выполните преобразования формулы:
Выполните расчёты: года
Найти: S-? Переведите синодический период из лет в сутки:
Ответ: нижние соединения Меркурия повторяются через 117 суток.
Разберите решение задачи. Рассчитайте продолжительность года на Венере.
Дано: Решение:
Т = 1год Запишите III закон Кеплера:
а = 1 а.е. Выполните преобразование формулы:
а = 0,72 а.е. Выполните расчёты:
Переведите звёздный период в сутки:
Н айти: Т -? Ответ: год на Венере длится 223 дня.
Решите задачу. Через какой промежуток времени повторяются верхние соединения Венеры?
Решите задачу. Рассчитайте продолжительность года на Юпитере.
Практическая работа № 4.
«Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе».
Разберите решение задачи. На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9”?
Дано: Решение:
Запишите формулу суточного параллакса в угловых секундах:
R = 6371 км Преобразуйте формулу:
Найти: Рассчитайте расстояние: км
r - ? Переведите расстояние в а.е.: а.е.
Ответ: расстояние до Сатурна 9,7 а.е.
Разберите решение задачи. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры?
Дано: Решение:
Переведите расстояние Венеры от Солнца в км:
D = 1392000 км Запишите формулу углового радиуса светила:
Угловой диаметр в 2 раза больше углового радиуса:
Найти: -? Рассчитайте угловой диаметр:
Переведите угловой диаметр в угловые минуты и градусы:
Ответ: угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры, .
Решите задачу. Чему равен суточный параллакс Юпитера в противостоянии?
Решите задачу. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Марса?
Практическая работа № 5.
«Физические условия на поверхности планет земной группы».
Прочитайте § 31 (1) учебника (Л. Э. Генденштейн Физика. 11 класс. В 2 ч. Ч. 2. Учебник для общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ Л. Э. Генденштейн, Ю. И. Дик. – М.: Мнемозина, 2018. – 367с.)
Заполните таблицу:
Название планеты | Условное обозначение | Состояние атмосферы | Средняя температура, оС | Рельеф поверхности | Наличие и состояние воды | Существование жизни |
Химический состав | Плотность | Давление |
Меркурий | | | | | | | | |
Венера | | | | | | | | |
Земля | | | | | | | | |
Марс | | | | | | | | |
Практическая работа № 6.
«Сравнительная характеристика планет».
По данным таблицы 1 заполните таблицу 2.
Таблица 1. Основные сведения о планетах.
Название планеты | Среднее расстояние от Солнца, а. е. | Сидерический период, годы | Эксцентриситет орбиты | Орбитальная скорость, км/с | Средний радиус | Период вращения | Средняя плотность, г/см3 | Ускорение свободного падения, м/с2 | Масса, в массах Земли | Число спутников | Кольцевая система |
в км | в радиусах Земли R |
Меркурий | 0,39 | 0,24 | 0,206 | 47,9 | 2440 | 0,38 | 58,7д | 5,5 | 3,7 | 0,06 | — | нет |
Венера | 0,72 | 0,61 | 0,007 | 35,0 | 6 050 | 0,95 | 243,1д | 5,2 | 8,9 | 0,82 | — | нет |
Земля | 1,00 | 1,00 | 0,017 | 29,8 | 6 371 | 1,00 | 23Ч56М4С | 5,5 | 9,8 | 1,0 | 1 | нет |
Марс | 1,52 | 1,88 | 0,093 | 24,1 | 3 397 | 0,53 | 24Ч37М22С | 3,9 | 3,7 | 0,11 | 2 | нет |
Юпитер | 5,20 | 11,86 | 0,048 | 13,1 | 69 900 | 11,2 | 9Ч 50М | 1,3 | 25,8 | 318 | не менее 63 | есть |
Сатурн | 9,54 | 29,46 | 0,054 | 9,6 | 58 000 | 9,5 | 10 Ч 14М | 0,7 | 11,3 | 95,2 | не менее 47 | есть |
Уран | 19,19 | 84,02 | 0,046 | 6,8 | 25 400 | 3,9 | 10 Ч 49м | 1,4 | 9,0 | 14,6 | не менее 27 | есть |
Нептун | 30,07 | 164,78 | 0,008 | 5,4 | 24 300 | 3,9 | 15ч48м | 1,6 | 11,6 | 17,2 | не менее 13 | есть |
Плутон | 39,52 | 247,7 | 0,253 | 4,7 | 1 140 | 0,2 | 6,4 д | 2,0 | 0,6? | 0,002 | не менее 1 | нет |
Таблица 2. Сравнительная характеристика планет земной группы и планет- гигантов.
Название группы | Объекты | Среднее расстояние от Солнца, а.е. | Средний радиус, радиусах Земли | Масса в массах Земли | Средняя плотность, г/см3 | Период вращения | Число спутников | Наличие колец |
Планеты земной группы | | | | | | | | |
Планеты - гиганты | | | | | | | | |
Практическая работа № 7.
«Определение основных характеристик звёзд».
Разберите решение задачи. Параллакс звезды Арктур 0,085”. Определите расстояние до звезды.
Дано: Решение.
Запишите формулу для определения расстояния:
Найти: Подставьте значения:
r - ? Выразите расстояние в световых годах:
Ответ: расстояние до звезды Арктур 38 св. лет.
Разберите решение задачи. Если бы по орбите Земли двигалась звезда с такой же массой, как у Солнца, каков бы был период её обращения?
Дано: Решение.
А = 1 а.е. Запишите формулу для определения массы двойных звёзд:
m 1 +m2 = 2M Преобразуйте формулу, выразив период обращения звёзд:
Найти: Подставьте значения:
T - ? Ответ: период обращения звёзд был бы равен 0,7 лет.
Разберите решение задачи. Во сколько раз Денеб больше Солнца?
Светимость и температуру поверхности звезды выпишите из таблицы «Основные сведения о наиболее ярких звёздах, видимых в России».
Дано: Решение:
L = 16000 Запишите формулу для определения радиуса звезды:
T = 9800 K Подставьте значения:
T = 6000 K
Найти: Ответ: Денеб больше Солнца в 47 раз.
R - ?
Решите задачу. Параллакс звезды Денеб 0,005”. Определите расстояние до звезды.
Решите задачу. У двойной звезды период обращения 100 лет. Большая полуось орбиты 40 а.е. Определите сумму масс двойной звезды.
Решите задачу. Во сколько раз Капелла больше Солнца?
Практическая работа № 8
«Определение скорости движения звёзд в Галактике»
Разберите решение задачи. Собственное движение звезды составляет 0,2” в год. Расстояние до неё 10 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?
Дано: Решение.
Запишите формулу для определения тангенциальной скорости:
r = 10 пк Рассчитайте тангенциальную скорость звезды:
Найти: Ответ: тангенциальная скорость звезды 9,5 км/с.
Разберите решение задачи. В спектре звезды из задачи № 1 смещение линии гелия 5876 составляет 0,6 . Определите лучевую скорость звезды.
Дано: Решение.
Запишите формулу для определения лучевой скорости звезды при помощи
спектрального анализа на основании эффекта Доплера: , где
Найти: - скорость света.
Рассчитайте лучевую скорость звезды:
Ответ: лучевая скорость звезды 31 км/с.
Разберите решение задачи. Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к задачам №№ 1 и 2.
Дано: Решение:
Запишите теорему Пифагора для определения пространственной скорости звезды:
. Рассчитайте пространственную скорость звезды:
Найти:
v - ? Ответ: пространственная скорость звезды 32 км/с.
Решите задачу. Собственное движение звезды составляет 0,1” в год. Расстояние до неё 50 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?
Решите задачу. В спектре звезды из задачи № 4 смещение лабораторной длины волны 5000 составляет 0,17 . Определите лучевую скорость звезды.
Решите задачу. Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к задачам №№ 4 и 5.