Программа элективного курса "Астрономия и физика"

Разделы: Физика


Раздел 1. Видимый мир (5 ч.)

  • История возникновения астрономии.
  • Астрономические приборы.
  • Космические аппараты.
  • Небесная сфера.
  • Вращение небесной сферы.
  • Созвездия.
  • Околополюсные созвездия (Большая Медведица, Волопас, Кассиопея, Малая Медведица, Дракон, Цефей) и их наиболее яркие звезды.
  • Изменение вида небесной сферы в течение года.
  • Ориентировка по звездам.

Наблюдения и практические работы.

  • Распознания ярких звезд и созвездий на небосклоне..
  • Изготовление подвижной звездной карты.

Раздел 2. Мир тяготения (5 ч.)

  • Законы Кеплера.
  • Видимые планеты: Меркурий, Сатурн, Юпитер.
  • Планеты Уран, Нептун, Плутон.
  • Особенности их физической природы.
  • Земля как планета.
  • Строение земной атмосферы, изменение ее свойств с высотой.
  • Ионосфера и магнитосфера Земли.
  • Метеорологические и геофизические свойства Земли.

Наблюдения и практические работы.

  • Изучение планет по фотографиям.
  • Решение задач на расчет орбит ИСЗ, на определения размера и массы планет.

Раздел 3. Космос – Земля – Человек (7 ч.)

  • Строение и структура Галактики.
  • Пространственное распределение звезд различного типа и возраста.
  • Эволюция Вселенной и ее стадии.
  • Орбиты ИСЗ.
  • Влияние атмосферы на движение ИСЗ.
  • Выведение ИСЗ на орбиту.
  • Движение ИСЗ относительно поверхности Земли.

Наблюдения: туманность Андромеды.

Демонстрации: кинофильм об освоение космоса.

Учебно-тематический план

№ п/п Тема Кол-во часов Лекции Семинар Практ. занят. Форма контр.
Раздел Видимый мир 5        
1 Изменчивый природы лик 2 1 1    
2 Практическая направленность астрономии и физики 1     1 собеседование
3 Небесная сфера и ее вращение 2 1   1 тест
Раздел Мир тяготения 5        
4 Законы движения небесных тел 2 1   1  
5 Видимое движение планет 1 1      
6 Комплексные задания по астрономии 2     2 д/р
Раздел Космос – Земля – Человек 5        
7 Большая Вселенная 1 1      
8 Земля и околоземное пространство 2 1 1   сообщения
9 Механика космического полета 2 1 1   презентация
10 Подведение итогов по теме “Астрономия и физика” 2 Защита рефератов
Итого   17 7 3 5  

Краткое содержание программы

Раздел – Видимый мир

Тема 1. Изменчивый природы лик

Занятия надо начать с ознакомления содержания элективного курса. Познакомить учащихся с тем, что они узнают по завершении изучения данного курса.

Затем рассказать что такое астрономия, что она изучает. Ознакомить с начальным периодом развития и становлением современной астрономии. Подчеркнуть, что астрономия делится на два основных направления: астрометрию и астрофизику, а так же включает в себя небесную механику и динамику звездных систем. В настоящее время астрофизика представляет собой один из самых актуальных разделов науки.

Далее в форме эвристической беседы поведать о Вселенной как о многосложной системе.

Уже современники Галилея знали о том, что первый уровень системы – это планеты со своими спутниками, расположившимися вокруг Солнца. Дальше за пределами Солнечной системы находятся мириады звезд, природа которых казалась бесконечно загадочной. Неуклонно множилось число установленных наблюдениями фактов и явлений, осмысление которых привело к выводу: Солнце – звезда и входит в гигантскую систему, которую называют Галактика. Но и Галактика лишь одно из множеств структурных элементов Вселенной.

Тема 2. Практическая направленность астрономии и физики

Занятие начать с актуализации знаний учащихся (беседа по прошедшему материалу). Рассказать о древних астрономических инструментах: телескоп Галилея, астролябия, а так же о современных аппаратах для исследования небесных тел: космические аппараты, радиотелескоп, используя при этом рисунки, фотографии названных предметов.

Тема 3. Небесная сфера и ее вращение

Дать понятия: небосвод и созвездия.

  • Нахождение созвездий на небе.
  • Координаты небесных светил.
  • Вид звездного неба в зависимости от положения наблюдателя на Земле.
  • Выполнение теста.

Раздел – Мир тяготения

Тема 4. Законы движения небесных тел

Основная задача небесной механики – расчет движения тел, размеры которых много меньше расстояний между ними. В результате многолетней работы Кеплер открыл три закона движения планет. Ознакомить с ними. Учащиеся должны знать что называется эллипсом, перигелием, афелием, перигеем, апогеем. Решение задач.

Расстояние от Земли до Солнца равно астрономической единицы (а.е.)

1 а.е. = 149 600 000км = 1500 000 000 км.

Закон всемирного тяготения и законы Кеплера – основа небесной механики; по этим законам происходит движение искусственных спутников небесных тел.

Тема 5. Видимое движение планет

Совершить экскурс в мир планет:

  • Меркурий – бог войны,
  • Сатурн – бог земледелия,
  • Юпитер – верховный бог.

Эти планеты можно наблюдать невооруженным глазом. В телескоп можно увидеть планету Уран, Нептун, Плутон. Планеты совершают полный оборот вокруг Солнца по орбите.

Тема 6. Комплексные задания по астрономии

Такие задания представляют собой систему из нескольких взаимосвязанных задач и вопросов, относящихся к разделам астрономии и физики. При выполнении задания надо совершить усложняющиеся действия, каждое из которых подразумевает использование решения или элементов решения предыдущей задачи.

Пример: Представьте себе, что вы астроном XVII века, приступающий к первым исследованиям физической природы планет Солнечной системы. Определите размеры, массу и среднюю плотность Юпитера, если во время противостояния с Землей его горизонтальный параллакс равен 2,09 секунды, а видимый диаметр – 45 секунд. Спутник Ио вращается вокруг Юпитера с периодом 1,77 суток при наибольшем угловом удалении от планеты 2 минуты 18,4 секунды.

Раздел – Космос – Земля – Человек

Тема 7. Большая Вселенная

  • Рассмотреть эволюцию Вселенной.
  • Ознакомить с моделью мира Ньютона ,с моделью Фридмана, общей теорией относительности.
  • Подготовить сообщения на темы: “Воды Земли”, “Атмосфера Земли”, “Ионосфера”, “Магнитосфера”, “Плазменное покрывало Земли”, “Полярное сияние”.

Тема 8. Земля и околоземное пространство

  • Рассмотреть взаимоотношение человека и природы.
  • Заслушать подготовленные сообщения.

Тема 9. Механика космического полета

  • Искусственные спутники Земли.
  • Приливные силы и движение ИСЗ.

Домашнее задание

  • ИСЗ – презентация;
  • ознакомить с межпланетными перелетами;
  • подготовка рефератов.

Тема 10. Подведение итогов по теме “Астрономия и физика”

  • Защита рефератов.

Список литературы

1.Амбарцумян В.А. Загадки Вселенной. М. Педагогика. 1987 г.

2. Куприн А.М. Лик Земли. М. Недра. 1991 г.

3. Темко С.В., Соловьев Г.А. Физика раскрывает тайны Земли. М. Просвещение. 1976 г.

4. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М. Наука. 1980 г.

5. Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики. М. Наука. 1988 г.

6. Навашин М.С. Телескоп астронома-любителя. М. Наука. 1979 г.

7. Воронцов-Вельминов Б.А. Астрономия. М. учебно-педаг. издание 1957 г.

8. Порфирьев В.В. Астрономия. М. Просвещение. 1987 г.

9. Моше Д. Астрономия. М. Просвещение. 1985 г.

10. Комаров В.Н. Астрономия и мировоззрение. М. Просвещение. 1987 г.