Презентация на тему: "Презентация по астрономии на тему "Движение Луны" (11 класс)"

Тема урока «Движение Луны. Затмения»
(урок изучения нового материала)
Презентацию составил
учитель физики
МАОУ СОШ №22
г. Тюмени
А.А. Малахов

Этот урок для учащихся XI класса,
занимающихся по учебнику В. М. Чаругина «Астрономия. 10-11 классы»

Вопросы

Орбита Луны и ее возмущения.
Видимое движение и фазы Луны.
Солнечные, лунные затмения и условия их наступления.

1. Орбита Луны и ее возмущения
Луна – естественный спутник Земли.

Название спутника Земли является общеславянским словом индоевропейской природы. Буквально – «белая, блестящая».
Анна Ахматова
Явление Луны
Из перламутра и агата,
Из задымленного стекла,
Так неожиданно покато
И так торжественно
плыла, -
Как будто «Лунная соната»
Нам сразу путь пересекла.
1944 г.
Анна Андреевна Ахматова
(23.06.1889 – 5.03.1966)
– поэт, переводчица, литературовед
Рис. Полная Луна на ночном небе

1. С Земли наблюдают только одну сторону Луны.
Движется ли Луна ? Что свидетельствует об этом?
Да
Нет
2. Изменение положения Луны относительно звезд в течении месяца.
4. Полная Луна восходит в восточной части неба, а заходит ежесуточно в западной части неба.
3. Верхняя кульминация Луны ежедневно наступает позже, чем на кануне или .
!

Рис. Вид Луны на ночном небе в полнолуние
Рис. Либрация Луны по долготе (З – Земля; П – Луна в перигее; А – Луна в апогее; с – центр лунного полушария, обращенного к Земле)

Результаты наблюдений, свидетельствующие о движении Луны вокруг Земли:
1. Луна в прямом направлении неравномерно перемещается на фоне звезд: за один час она смещается примерно на 0°,5 (на величину своего видимого диаметра), а за сутки - в среднем на 13°,2;

Рис. 1 Фотография Луны с МКС
2. Верхняя кульминация Луны ежедневно наступает примерно на 52 минуты позже, чем на кануне.

Орбита Луны
Орбита Луны – траектория , по которой движется Луна вокруг общего с Землей центра масс, располагающегося примерно в 4700 км от центра Земли.
Форма орбиты Луны относительно Земли - эллиптическая орбита, в одном из фокусов которого находится Земля.
Средний наклон орбиты Луны к плоскости орбиты Земли составляет 5°09‘.

Рис. Лунный путь (LL´) и лунная орбита (АП)

Средние, или невозмущенные, элементы лунной орбиты (элементы, определенные взаимодействием Луны и Земли):
Рис. Орбита Луны
Rз - экваториальный радиус Земли

Кинематические характеристики движения
Луны вокруг Земли
Звездный (сидерический) месяц (Т) - период обращения Луны по орбите вокруг Земли относительно далеких звезд.
Т = 27,32 суток.
Рис. Сидерический и синодический месяцы
Среднее значение скорости Луны:
.
Синодический период (S) - период смены лунных фаз.
S=29,53 суток

Вращение Луны вокруг своей оси
Луна вращается вокруг своей оси в прямом направлении с периодом, равным сидерическому периоду.
Плоскость лунного экватора образует с плоскостью эклиптики угол в 1°30', а с плоскостью лунной орбиты – угол 6°39‘.
Плоскости лунного экватора, эклиптики, лунной орбиты пересекаются по линии лунных узлов.
Рис. Параметры вращения Луны
Рис. Синхронное движение Луны вокруг своей оси

Основные изменения в движении Луны, вызванные воздействиями Солнца и планет:
Прямое движение лунной орбиты. Лунная орбита поворачивается в своей плоскости в прямом направлении примерно со скоростью 41° в год.
Плоскость лунной орбиты и линия узлов поворачиваются с востока к западу (навстречу движению Луны) с периодом в 18 лет 7 месяцев. Поэтому, лунные узлы перемещаются по эклиптике в том же направлении (узлы отступают) на 19°,3 за год (регрессия линии узлов). Из-за этого Луна возвращается к одному и тому же узлу через период, называемый драконическим месяцем (S=27, 21Д).
Это интересно знать!

Это интересно знать!
Периодические колебания наклона плоскости орбиты Луны к эклиптике, которые совершаются с периодом 18,6 года. Этот наклон меняется в пределах от 4°59' до 5°17'.
Периодические колебания эксцентриситета, которые происходят с периодом в 8,85 года. Эксцентриситет меняется в пределах от 0,0435 до 0,0715.
Основные изменения в движении Луны, вызванные воздействиями Солнца и планет:
На протяжении 18 лет 7 месяцев Луна каждый свой оборот по небу совершает по новому пути!

Лунный путь
Рис. Лунный путь (LL´) и лунная орбита (АП)
Лунный путь - большой круг, по которому плоскость лунной орбиты пересекается с небесной сферой. Лунный путь - следствие движения Луны в пространстве вокруг Земли по эллиптической орбите.
Лунный путь проходит по зодиакальным созвездиям, наклонен к эклиптике под углом i = 5°09' и пересекается с нею в двух диаметрально противоположных точках, называемых лунными узлами.

Почему на звездных картах изображена эклиптика, но не показан лунный путь?
Луна на фоне звезд движется в восточном направлении, а заходит ежесуточно в западной части неба. Почему?

Ответы:
1. На протяжении 18 лет 7 месяцев Луна каждый свой оборот по небу совершает по новому пути в отличии от Солнца.
2. Движение Луны в восточном направлении относительно далеких звезд – отражение собственного движения Луны относительно Земли (один оборот относительно далеких звезд Луна делает за 27,32 суток). Заход Луны заходит за горизонт в западной части неба определен вращением Земли вокруг своей оси (период обращения Земли вокруг своей оси равен 24 часа).

2. Видимое движение и фазы Луны.
Лунной фазой называется видимая в солнечном освещении часть лунного диска. Фаза ,

b – наибольшая освещенная часть диаметра d лунного диска.

Новолуние (Ф=0,0). В новолуние Луна восходит почти одновременно с Солнцем ее неосвещенное полушарие обращено к Земле и не видно.
Фаза первой четверти ( Ф= 0,5). Луна восходит днем, к вечеру видна в южной области неба и заходит ночью.
Рис. Смена лунных фаз

Рис. Смена лунных фаз
Видимое движение и фазы Луны.
Полнолуние (Ф=1,0). Полная Луна восходит при заходе Солнца, заходит при его восходе, а в середине ночи видна в южной стороне неба.
Фаза последней четверти (Ф=0,5). Луна восходят вблизи полуночи, к восходу Солнца оказывается в южной стороне неба и заходит днем.

Смена лунных фаз (вид из космоса)

Подумай и ответь!
Соедине-ние
Западная квадратура
Восточная
квадратура
Противо-стояние

3. Солнечные, лунные затмения и условия их наступления.
С
В
А

Солнечное затмение от 21 августа 2017 года
Видимость полного солнечного затмения: западное - восточное побережья США (ширина лунной тени на земной поверхности составляла 115 километров)

Условия, наступления солнечных затмений
Видимые диаметры Луны и Солнца одинаковы (расстояние от Луны до Земли в 400 раз меньшем, чем расстояние от Земли до Солнца, при этом по своим размерам Луна в 400 раз меньше Солнца).
2. Лунная тень и полутень падают на земную поверхность (Луна вступает в фазу новолуния)

3. Центры Земли, Солнца и Луны находятся на одной линии (солнечные затмения возможны в зоне, границы отстоящей от лунных узлов на расстоянии 16º – 18º)

Ход полного солнечного затмения
Солнечное затмение начинается с правого, западного края Солнца.
Наибольшая продолжительность полной фазы затмения возможна в экваториальной зоне Земли при максимальном диаметре лунной тени 270 км и не превышает 7 мин. 31 с.
Ближайшее полное солнечное затмение с максимальной длительностью произойдет 16.07.2186 г.
Из-за движения Луны с запада к востоку и вращения Земли вокруг оси тень и полутень Луны пробегают по земной поверхности в том же направлении, несколько уклоняясь либо к северу, либо к югу со скоростью 0,5 км/с

Затмение Луны
В полном затмении Луна приобретает бурый цвет (солнечные длинноволновые лучи, преломляясь в земной атмосфере, освещают Луну.

Лунное затмение от 27 июля 2018 года 
Видимость: Азия, Австралия, Тихий океан, запад Северной Америки. Затмение можно было наблюдать на большей части территории России 

Условия, наступления лунных затмений
2. Земная тень и полутень падают на лунную поверхность (Луна вступает в фазу полнолуния).
3. Центры Земли, Солнца и Луны находятся на одной линии (например, полные лунные затмения происходят не далее 6º от узла)
1. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии от Земли до Луны больше диаметра Луны (например, на минимальном расстоянии между Луной и Землей диаметр земной тени составляет около 2,6 диаметра Луны). 

Ход полного лунного затмения
Луна входит в земную тень своим левым краем и им же выходит из тени.

Продолжительность полного лунного затмения вместе с частным достигает 3,8 часа (продолжительность лунных затмений зависит от их условий).
Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где Луна находится над горизонтом, и начинаются (и оканчиваются) одновременно для всего этого полушария.

Итоги урока
Действительное движение Луны
Вращение Луны вокруг своей оси;
Движение Луны в прямом направлении по большому кругу лунного пути.
Небесные явления
Луна обращена всегда одной стороной к Земле;
 Изменение в течение синодического месяца Лунных фаз;
Наступление солнечных и лунных затмений;
Верхняя кульминация Луны ежедневно наступает примерно на 52 позже, чем на кануне.
Луна заходит ежесуточно в западной части неба.

Сопоставить действительное движение Луны с теми небесными явлениями, которое оно (движение) определяет.

Домашнее задание:
§ 6, вопросы, задания; подготовить сообщение по теме «Сарос. Солнечные и лунные затмения»

Используемая литература
Учебники и учебно-методическая литература

Воронцов –Вельяминов Б.А. Астрономия. Базовый уровень. 11 класс: учебник/ Б.А. Воронцов –Вельяминов, Е.К. Страут. – М.: Дрофа,2018. – 238 с.
Чаругин В.М. Астрономия 10-11 классы : учеб. для общеобразоват. организаций : базовый уровень / В.М. Чаругин. – М.: Просвещение, 2018 – 144 с.

Интернет-ресурсы
https://astrologway.ru/2017/02/25/kalendar-zatmeniy-s-1900-po-2050/
https://spravochnick.ru/astronomiya/solnechnoe_i_lunnoe_zatmenie/
https://yandex.ru/video/preview/9343634278111849109?text=солнечное%20затмение%20в%20америке%20видео%20смотреть%20онлайн&path=yandex_search&parent-reqid=1667500986712365-8037678790462314347-vla1-5741-vla-l7-balancer-8080-BAL-1609&from_type=vast
https://youtu.be/Iowr8JKtljA