Законы движения планет Солнечной системы

1. Законы движения планет Солнечной системы

Урок астрономии в 11 классе
.

2. Интеллектуальная разминка

1. Измеренное секстантом угловое расстояние планеты от Солнца
оказалось равным 60°. Определите, какая это планета — верхняя
или нижняя.
2. Можно ли наблюдать Венеру утром на западе, а вечером на
востоке? Почему? Возможно ли подобное наблюдение для
Меркурия; Марса?
3. Сидерический период обращения Марса вокруг Солнца
составляет 686,97 сут. Определите, через какой промежуток
времени Земля видна с Марса как утреннее светило
Меркурий
Венера
Земля
Марс

3. Прокомментируйте:

«…Коперник впервые создал научную
картину мира, заложив тем самым, по
словам академика Амбарцумяна, «первый
камень в фундамент современного
естествознания»…
Ф. М. Дягилев «Из истории физики и
жизни ее творцов»
«…Человек, несомненно, достигнет
других планет и, может быть, других
миров, когда физикой будут открыты
новые, еще более эффективные
источники энергии. Как бы ни были
велики дальнейшие успехи науки, имя
гениального сына польского народа
Николая Коперника будет вечно сиять,
как ярчайшая звезда»
М. В. Келдыш «Николай Коперник»

4. «…явление, которое отличает научную мысль и результаты от просто утверждений, — общеобязательность и бесспорность»

В. И. Вернадский
Тема урока:
Законы движения планет Солнечной системы

5.

С древнейших времен считалось,
что небесные тела движутся по «идеальным кривым»
- окружностям.
Клавдий Птолемей
(ок. 90 – ок. 160)
Геоцентрическая система Птолемея

6.

В теории Николая Коперника, создателя
гелиоцентрической системы мира, круговое движение также
не подвергалось сомнению.
Николай Коперник
(1473–1543)
Гелиоцентрическая система мира Коперника

7.

В XVII веке Иоганн Кеплер, изучая движение Марса
по результатам многолетних наблюдений датского
астронома Тихо Браге, обнаружил, что
орбита Марса не окружность, а имеет
вытянутую форму эллипса.
Иоганн Кеплер
(1571–1630 )
Тихо Браге
(1546-1601)

8. Логика рассуждений И. Кеплера

И. Кеплер пришел к
формулировке законов
эмпирическим путем,
базируясь на
гелиоцентрическом
устройстве Солнечной
системы и убежденности в
том, что, согласно
Пифагору, «миром правят
числа»

9. Построение эллипса

10. Важнейшие точки и линии эллипса

F, F'-фокусы орбиты
а – длина большой
полуоси
е –эксцентриситет
(сжатие)
е = ОF/ ОA

11. Первый закон Кеплера

Каждая планета движется по эллипсу,
в одном из фокусов которого находится Солнце.
Иллюстрация первого закона Кеплера на примере
движения спутников Земли

12.

Большая полуось орбиты планеты – это ее среднее расстояние от Солнца.
Среднее расстояние Земли от Солнца принято в астрономии за единицу
расстояния и называется астрономической единицей:
1 а.е. = 149 600 000 км.
Ближайшую к Солнцу точку орбиты называют перигелием (греч. пери –
возле, около; Гелиос – Солнце), а наиболее удаленную – афелием (греч. апо
– вдали).

13. Второй закон Кеплера (закон площадей)

Радиус-вектор планеты за равные промежутки
времени описывает равные площади.
Иллюстрация второго закона Кеплера
на примере движения спутника Земли

14.

М2
М3
М1
Перигелий
Афелий
М4
Афелий
Перигелий
Планеты движутся вокруг Солнца неравномерно:
линейная скорость планет вблизи перигелия больше,
чем вблизи афелия.
У Марса вблизи перигелия скорость равна 26,5 км/с, а около афелия - 22 км/с.
У некоторых комет орбиты настолько вытянуты, что вблизи Солнца их скорость
доходит до 500 км/с, а в афелии снижается до 1 см/с.

15. Третий закон Кеплера

Квадраты
сидерических
периодов
обращений двух
планет относятся
как кубы больших
полуосей их
орбит:

16. Пример решения задачи

17. Задачи

1. Вычислите период обращения Нептуна вокруг
Солнца, если среднее расстояние от Солнца
составляет 30 а. е.
2. Определите величину большой полуоси орбиты
Сатурна, если его синодический период обращения
равен 378 сут.
3. Период обращения вокруг Солнца одного из
крупнейших тел главного пояса астероидов —
Весты — составляет 3,6 года. Во сколько раз
среднее расстояние от Весты до Солнца больше,
чем среднее расстояние от Солнца до Земли?

18. Ответьте на вопросы

Какое расстояние называется астрономической
единицей?
Чему равна 1 а. е.?
Что такое эллипс?
Назовите важнейшие точки и линии эллипса
Сформулируйте законы Кеплера
Сформулируйте значение данных законов

19. Рефлексия

сегодня я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
теперь я могу…
я почувствовал, что…
я приобрел…
я научился…
у меня получилось …
я смог…
я попробую…
меня удивило…
урок дал мне для
жизни…
мне захотелось…

20. Домашнее задание.

§ 12,
Упр.10,
задание 11

21.

Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия. Базовый уровень. 11 кл. : учебник/ Б.А. Воронцов-Вельяминов,
Е.К.Страут. - М.: Дрофа, 2018. – 238с
CD-ROM «Библиотека электронных наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон».
2003
Кунаш, М. А. Астрономия. 11 класс. Методическое пособие к учебнику Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е.
К. Страута «Астрономия. Базовый уровень. 11 класс» /М. А. Кунаш. — М. : Дрофа, 2018. — 217
Страут, Е. К.Астрономия. Базовый уровень. 11 класс : рабочая программа к УМК Б. А. ВоронцоваВельяминова, Е. К. Страута : учебно-методическое пособие /Е. К. Страут. — М. : Дрофа, 2017. — 39 с.
files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2206b863-64d7-f5bf-a722-950aef299e21/00120768311134442.htm
files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6d8f479a-cc5c-c946-7743-5ebccc085ae0/00120768311524459.htm
files.school-collection.edu.ru/dlrstore/e13ca6a5-631a-a45e-6e7c-f7774ebeca49/00120826050032338.htm
files.school-collection.edu.ru/dlrstore/da94e881-7662-500c-229f-9a3e08ad27fb/00120826048517327.htm
ru.wikipedia.orgi