Урок 10

 

 

Астрономия 
План 1 
План 2 
План 3 
План 4 
План 5 
План 6 
План 7 
План 8 
Конспекты 

Конспект урока по астрономии по теме: "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

Разработки уроков по астрономии, конспекты, презентации по астрономии

 Бесплатные разработки открытых уроков по астрономии в школе. Конспекты уроков по астрономии, презентации по астрономии в школе - скачать бесплатно Тематическое, календарное, поурочное планирование по астрономии скачать бесплатно

 

Разработка урока по астрономии.

Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

Урок 10

Тема урока по астрономии: Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера

Ход урока астрономии в школе:

I.      Новый материал (30мин)

1. Закон всемирного тяготения.

Сообщение ученика = Книга “Астрономия в ее развитии” = Рождение великого закона (стр. 38).

Повторение законов Кеплера - Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

повторение законов кеплера Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

2. Возмущения, открытие других планет.

   С глубокой древности, видимые невооруженным глазом, людям были известны 5 планет (Какие?). Н. Коперник научно обосновал, что Земля тоже планета СС.

Планета Уран - Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"    

 В 1781г Уильям Гершель (1738 – 1822, Англия) 13 марта в 10ч вечера открыл Уран (правда считал, что это комета и лишь через 4 месяца российский астроном А.И. Лексель (1740 –1784) указал, что это планета.

Астрономы рассчитали орбиту Урана, используя законы небесной механики, но скоро выяснилось, что Уран отклоняется от Кеплеровской (эллиптической) орбиты. Почему?

  •     1. Действие Сатурна или Юпитера (выяснилось, – нет).
  •     2. За Ураном есть еще планета?

Изменения характеристик движения космических тел вследствие притяжения со стороны других космических тел, помимо центрального, называются возмущениями и наблюдаются в виде отклонений от траекторий, вычисленных на основе задачи 2-х тел (законов Кеплера). Невозмущенным называется довольно редкий вид движения космических тел, строго подчиняющегося законам Кеплера.

    Закон всемирного тяготения решает задачу взаимодействия двух тел, а тут задача взаимного притяжения трех тел. В реальных ситуациях космические системы только из 2-х тел встречаются сравнительно редко. Чаще приходится описывать движение 3-х небесных тел, определяя движение 2-х тел относительно третьего или всех трех тел относительно центра масс (например, для системы Земля - Луна - Солнце). Точное решение задачи 3-х тел (Зундман, 1912г) носит очень сложный характер и, как правило, заменяется приближенным решением.

Джон Адамс (1819-1892, Англия) – студент, начав с 1844г расчеты, к сентябрю 1845г указал, где искать новую планету. Но ни профессор Кембриджского университета Уэллис, ни директор Гринвичской обсерватории Джорж Эри (1801-1892) не предприняли ее поиска –проигнорировали расчеты молодого математика.

    Во Франции Урбен Леверье (1811-1877) так же решил сверхсложную задачу в 1846г используя теорию возмущений, опубликовал три статьи и 18 сентября отправил письмо астроному Берлинской  обсерватории Иогану Галле (1812-1910), который 23 сентября 1846г в 52' от указанного места открыл 8-ю планету – Нептун. Кстати, в конце 1612 – начале 1613г в журнале наблюдений Г.Галилея есть зарисованная     

Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

звездочка- это был Нептун, но ни он, ни Лаланд, наблюдавший Нептун 8 и10 мая 1795г, не обратили внимания.

   13 марта 1930г Клайд Томбо (1906-1997, США) сообщает об открытии девятой планеты - Плутона (исключен 24.08.2006г из числа больших планет). Орбита была рассчитана еще в 1905г американскими астрономами Персиваль Ловелл (на фото у него был Плутон, но он не обратил на это внимания) и Эдуардом Пикеринг (1846- 1919) подтверждена в 1915г.

   Расчеты, позволившие открыть 8-ю и 9-ю планеты (а так же ряд астероидов) доказали справедливость закона всемирного тяготения.

3. Законы Кеплера в формулировки Ньютона.

    Сформулировав задачу двух тел (m1, m2 со скоростями v1, v2) и решая ее с помощью высшей математики (находя коэффициенты тел под действием силы взаимного притяжения) Ньютон вывел все законы Кеплера из Закона Всемирного тяготения, при этом открыл и разработал дифференциальное и интегральное исчисление. Спутниками космических объектов называются объекты, вращающиеся вокруг них (общего центра тяжести) под действием сил тяготения. Луна - единственный естественный спутник Земли, а искусственных спутников Земли (ИСЗ) в настоящее время насчитывается свыше 7500. Спутники есть у всех планет Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры. У больших астероидов тоже есть спутники - астероиды поменьше. Все планеты Солнечной системы можно считать спутниками Солнца. Наша Галактика имеет 2 больших спутника - галактики Большое и Малое Магелланово Облако и более 30 других звездных систем поменьше.

I-й закон Кеплера

- формулировка;

- понятие эллипса и формы эллипса;

- ближайшая и наиболее удаленная точка орбиты;

- астрономическая единица.

1 закон кеплера

Допуская неподвижность одного тела, Ньютон доказывает: Под действием силы тяготения одно небесное тело по отношению к другому может двигаться по окружности, эллипсу, параболе и гиперболе (виды канонического сечения). (гравитационные сферы планет).

    Первому закону подчиняется и форма орбиты искусственных небесных тел, которая зависит от модуля и направления начальной скорости.

Зависимость формы орбиты от скорости:

Зависимость формы орбиты от скорости - Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

4. Гиперболическая  5 – ?3= ?2.v2 =16,67 км/с (при скорости ?3 >12 км/с полет к ближайшим планетам, а при скорости ?3>16,7 км/с полет к дальним планетам СС.

    Скорость, с которой запущенный с Земли КЛА покинет пределы Солнечной системы, называют иногда третьей космической скоростью. Она равна сумме скоростей движения Земли вокруг Солнца и II космической скорости КЛА относительно Земли, ?III = 42 км/с.

     Для формирование знаний об истории космонавтики лучше использовать внеклассное занятие, или отдельный урок с выступлениями учащихся по предложенной тематике. Часть материала по истории космонавтики здесь.

2-й закон Кеплера

1) формулировка;

2) изменение скорости и энергии.

          Закон не потребовал уточнения.

3-й закон Кеплера

- формулировка;

- комментарий формулы.

Уточненный закон Кеплера - Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

 II. Закрепление материала (8 мин)

  • 1.      Просмотреть пример №5 (стр. 46).
  • 2.      Решается задача №8 (стр. 47).
  • 3.      Решается задача №7 (стр. 47).
  • 4.      Индивидуальные карточки по теме "Законы Кеплера" (Н.Н. Гомулина)
  • 5.      CD- "Red Shift 5.1" Планеты СС- их нахождение в данный момент времени: созвездия, координаты, угловое удаление от Солнца, Луны.

Итог:

  • 1) Закон всемирного тяготения?
  • 2) В чем заключалось уточнение Ньютоном 1-го закона Кеплера?
  • 3) В чем заключалось уточнение Ньютоном 3-го закона Кеплера?
  • 4) Оценки

Домашнее задание по астрономии: §10, вопросы стр.47, СР№5 стр. 52 п.6-9.

Задачи на урок астрономии:

1. Деймос, один из спутников Марса, отстоит от планеты на расстоянии 23500 км и совершает один оборот вокруг Марса за 30 часов 18 минут. Зная среднее расстояние Земли от Солнца и сидерический период Земли, вычислите отношение масс Марса и Солнца.

2. Какую скорость должна иметь на старте с поверхности Луны (Марса) ракета, доставляющая на Землю образцы грунта?

Конспект урока по астрономии по теме: "Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера"

Тематическое планирование по астрономии

 

Copyright(c) 2012-2013-2014-2015-2016 Скачать бесплатно разработки уроков по астрономии, конспекты, презентации, планирование для учителя астрономии в школе

Рейтинг сайтов Луганска и Луганской области

ПУС ©™ - Первая Учительская Сеть сайтов