1. Что такое кульминация светила?
Кульминация — явление прохождения светилом небесного меридиана называется.
2. Какие точки называются точками восхода и захода светила?
Точка восхода светила — точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта.
Точка захода светила — точка пересечения с западной частью истинного горизонта.
3. Как изменяются при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?
При суточном движении светила его высота непрерывно изменяется, сначала возрастает, от восхода до момента верхней кульминации, затем уменьшается. Прямое восхождение и склонение при суточном движении остаются неизменны.
4. Как приближенно определить географическую широту места, наблюдая за Полярной звездой?
Географическая широта места наблюдения приблизительно равна высоте Полярной звезды над горизонтом.
5. Найдите интервал склонений звёзд, которые на данной широте: а) никогда не восходят; б) никогда не заходят; в) могут восходить и заходить.
Светило восходит и заходит на данной широте, если
∣δ∣<(90°−∣φ∣).|delta|<(90°-|φ|).
Светило будет незаходящим или невосходящим, если
∣δ∣>(90°−∣φ∣).|delta|>(90°-|φ|).
6. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега проходит через точку зенита.
δ=+38°47′;delta=+38°47′;
φ=δ=+38°47′;φ=delta=+38°47′;
hβ=90°−φ+δ;h_beta=90°-φ+delta;
h=90°.h=90°.
Ответ: φ=38°47′φ=38°47′ с.ш.
7. Высота Солнца в моменты верхней и нижней кульминаций соответственно равна 37° и 10°. Определите географическую широту места наблюдения, склонение Солнца и дату наблюдения.
Дано:
hв=37°;h_в=37°;
hн=10°.h_н=10°.
Найти:
φ−?φ-?
δ−?delta-?
Решение:
Используем формулу определения географической широты местности:
φ=90°−h±δ,φ=90°-hpm delta,
где hh — высота Солнца над горизонтом в данной местности, δδ — склонение Солнца.
Тогда для верхней кульминации:
hв=(90°−φ)+δ.h_в=(90°-varphi)+delta.
Для нижней:
hн=δ−(90°−φ).h_н=delta -(90°-varphi).
Почленно сложим оба уравнения и выразим склонение:
hв+hн=(90°−φ)+δ+δ−(90°−φ);h_в+h_н=(90°-varphi)+delta+delta-(90°-varphi);
δ=hв+hн2=37°+10°2=23.5°.delta=dfrac{h_в+h_н}{2}=dfrac{37°+10°}{2}=23.5°.
Тогда географическая широта:
hв=90°−hв+δ=90°−37°+23.5°=76.5° с.ш.h_в=90°-h_в+delta=90°-37°+23.5°=76.5°,с.ш.
Дату наблюдения можно определить по календарю по датам равноденствия и солнцестояния и используя вычисленное склонение. В нашем случае наблюдение Солнца происходило: в северном полушарии, где склонение равно +23,50 — 22 июня, и в южном полушарии — 22 декабря.
Ответ: φ=76.50 с.ш.;φ=76.50,с.ш.; δ=23.50°,delta =23.50°, 22 июня (северное полушарие), 22 декабря (южное полушарие).
Присоединяйтесь к Telegram-группе @superresheba_11,
делитесь своими решениями и пользуйтесь материалами, которые присылают другие участники группы!
Определение географической широты по астрономическим наблюдениям
При составлении географических и топографических карт, прокладке дорог и магистралей, разведке залежей полезных ископаемых и в ряде других случаев необходимо знать географические координаты местности. Эту задачу можно решить с помощью астрономических наблюдений. Рассмотрим три способа.
Первый способ
Определить географическую широту можно из наблюдения Полярной звезды. Если считать, что Полярная звезда указывает Северный полюс мира, то приближенно высота Полярной звезды над горизонтом дает нам географическую широту места наблюдения. Если измерить высоту Полярной звезды в верхней и нижней кульминациях, то получим более точное значение широты места наблюдения: [varphi = frac{h_{В} + h_{Н}}{2}.]
Это равенство получаем из равенств (h_{Н} = delta – (90° – varphi)) и (h_{B} = 90° + varphi – delta). Формула (varphi = frac{h_{В} + h_{Н}}{2}) пригодна для всех незаходящих звезд, у которых верхняя и нижняя кульминации находятся по одну сторону от зенита.
Второй способ
Определить географическую широту можно из наблюдения верхней кульминации звезд. Из равенств (h_{В} = (90° – varphi) + delta) и (h_{B} = 90° + varphi – delta) получим, что [varphi = delta pm (90° – h_{В}).]
Знак «+» ставится, если звезда кульминирует к югу от зенита, а знак «−» — при кульминации звезды к северу от зенита.
Третий способ
Определить географическую широту можно из наблюдения звезд, проходящих вблизи зенита: [varphi = delta_{Z}.]
На астрономических обсерваториях устанавливаются специальные телескопы (зенит-телескоп, фотографическая зенитная труба), которые фиксируют звезды, проходящие в поле зрения инструмента, вблизи зенита. Склонение ((delta)) звезды, находящейся в зените, будет равно (varphi).
Ряд обсерваторий, оснащенных зенит-телескопами, составляют Всемирную службу широты. В ее задачи входит исследование изменения географической широты, т. е. слежение за положением полюсов на поверхности Земли.
Читать далее
Как движутся звезды для наблюдателя находящегося на полюсе Земли?
На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды движутся по кругам, параллельным горизонту (рис. 13, а). Здесь звезды не заходят и не восходят, их высота над горизонтом неизменная. … Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом.
Интересные материалы:
Как отключить подписку Яндекс плюс на Андроиде? Как отключить подтверждение перевода в Сбербанке? Как отключить Похожие видео на ютубе? Как отключить покупку Фейсбук? Как отключить проверку приложений Windows 10? Как отключить рассылку на мтс? Как отключить раздачу интернета на Билайн? Как отключить рекламу от Сбербанка? Как отключить режим защищенного просмотра Word? Как отключить сброс вызова кнопкой питания на айфоне?
Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям
Реферат выполнила Белая Екатерина
11-Г класс
Определение географической широты в древние времена. В древние времена, и особенно в эпоху Великих географических открытий, определение координат места было необходимой и первоочередной задачей. На каждом корабле был астроном, который с помощью простейших инструментов был способен определить широту и долготу местонахождения судна.
Долгое время для определение координат использовали якобсштаб – инструмент, представляющий собой длинную градуированную планку, снабженную более короткой подвижной поперечной перекладиной. При визированиии нужно было приставить конец планки к глазу, а поперечную перекладину двигать до тех пор, пока ее нижний конец не коснется горизонта, а верхний – данной звезды или Солнца. Таким образом определялась высота светила, а с ее помощью – широта места и время. Якобсштаб использовался до середины XVIIIв., пока не был вытеснен зеркальным секстантом – астрономический угломерный инструмент, состоящий из зрительной трубы, двух зеркал, светофильтров и шкалы. Секстант был настолько важен для мореплавателей, что его даже поместили на небо, назвав этим словом созвездие.
Система географических координат на поверхности Земли. Земной шар делится плоскостью экватора на два равных полушария –Северное и Южное. Плоскость экватора перпендикулярна к оси вращения Земли. Ось вращения пересекается с земной поверхностью в Северном и Южном полюсах Земли.
Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, параллельными экватору, получаются окружности – параллели. Земной шар можно мысленно пересечь перпендикулярными к экватору и проходящими через земную ось плоскостями, которые носят название плоскостей меридианов, а линии, образованные их пересечением с поверхностью земного шара называются меридианами. Любая точка на поверхности земного шара может быть задана двумя координатами. Одна координата называется долготой и отсчитывается от нулевого, условно принятого меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию. Вторая координата называется широтой и отсчитывается от земного экватора к полюсам.
Высота полюса мира над горизонтом. Высота полюса мира над горизонтом hp=Ð PCN, а географическая широта места j=Ð COR. Эти два угла (Ð PCN и Ð COR) равны как углы со взаимно перпендикулярными сторонами: [ОС]^ [CN],[OR]^[CP]. Равенство этих углов дает простейший способ определения географической широты местности j: угловое расстояние полюса мира от горизонта равно географической широте местности. Чтобы определить географическую широту местности, достаточно измерить высоту полюса мира над горизонтом, так как:
hp=j.
На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды движутся по кругам, параллельным горизонту. Здесь звезды не заходят и не восходят, их высота над горизонтом неизменная.
На средних географических широтах существуют как восходящие и заходящие звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт. Например, околополярные созвездия на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие около южного полюса мира, являются невосходящими.
Но чем дальше продвигаешься к югу, тем больше можно увидеть южных созвездий. На земном экваторе, если бы днем не мешало Солнце, за сутки можно было бы увидеть созвездия всего земного неба.
Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда здесь проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Северный полюс мира для него совпадает с точкой севера, а южный полюс мира – с точкой юга. Ось мира расположена в плоскости горизонта.
Высота светил в кульминации. Полюс мира при кажущемся вращении неба, отражающем вращение земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на данной широте. Звезды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан.
Явления прохождения светил через небесный меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации высота светила максимальна, в нижней кульминации — минимальна. Промежуток времени между кульминациями равен половине суток.
У не заходящего на данной широте j светила М видны обе кульминации, у звезд, которые восходят и заходят, нижняя кульминация происходит под горизонтом, ниже точки севера. У светила М4, находящегося далеко к югу от небесного экватора, обе кульминации могут быть невидимы.
Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем, а момент нижней кульминации – истинной полночью.
Найдем зависимость между высотой h светила М в верхней кульминации, его склонением d и широтой местности j. ZZ/ — отвесная линия, РР/ — ось мира, QQ/ — проекция небесного экватора, NS – линия горизонта на плоскость небесного меридиана (PZSP/N).
Высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места, т. е. hp= j. Следовательно, угол между полуденной линией NS и осью мира РР/ равен широте местности j, т.е. ÐPON=hp= j. Очевидно, что наклон плоскости небесного экватора к горизонту, измеряемый Ð QOS, будет равен 900- j, так как Ð QOZ=Ð PON как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Тогда звезда М со склонением d, кульминирующая к югу от зенита, имеет в верхней кульминации высоту
h=90о — j + d.
Из этой формулы видно, что географическую широту можно определить, измеряя высоту любого светила с известным склонением d в верхней кульминации. При этом следует учитывать, что если светило в момент кульминации находится к югу от экватора, то его склонение отрицательно.
Информация о работе «Определение географической широты по астрономическим на-блюдениям»
Раздел: География Количество знаков с пробелами: 5925 Количество таблиц: 0 Количество изображений: 2
Похожие работы
Билеты по астрономии, 11 класс
88754
2
2
… по звездной карте склонение Солнца на данный день и вычисление его высоты в полдень. H = 900 — + = 560 h – высота светила БИЛЕТ № 8 Важнейшие направления и задачи исследования и освоения космического пространства. Основные проблемы современной астрономии: Нет решения многих частных проблем космогонии: · Как сформировалась Луна, как образовались кольца вокруг планет …
Кандидатский по философии
876227
1
2
… Замечат. С.: Полемон, Герод Аттик, Аристид, Либаний. Ср. Schmid, «Der Atticismus in seinen Hauptvertretern» (1887-97). 17. Принцип детерминизма в философии. Индетерминизм. Детерминизм (от лат. determino — определяю), философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений материального и …
Распространение животных на Земле
170623
4
0
… . У жерлянок неполный географический викариат возникает на основе экологического, так как краснобрюхая жерлянка встречается в основном на равнинах, а желтобрюхая преимущественно в горах. Факторы, определяющие распространение животных. Когда мы ищем причину наличия или отсутствия какого-либо вида в определенной области, мы прежде всего думаем о климате. Среди климатических …
Птолемей
124505
0
0
… преодолеть противоположность между взглядами тех, кто доверяет «только ушам» (т. е. слуху), и тех, кто основывается «только на разуме» (т. е. на математических соотношениях). Если в «Альмагесте» Птолемей последовательно придерживался философии Аристотеля, то в «Гармониках» он становится все более эклектичным. Время жизни и деятельности Птолемея совпадает с эпохой наивысшего развития эклектизма. …
Конспект урока по астрономии. Тема: Способы определения географической широты.
Урок 5
Тема:
Способы определения географической широты.
Цель:
Рассмотреть способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах, вывод формул высоты светила и закрепление ее на решение задач.
Задачи
: 1. Обучающая: способ определения географической широты, суточное движение светил на разных широтах, формула высоты светила. 2. Воспитывающая: формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и объяснения повседневно наблюдаемых небесных явлений; борьба с астрологическими предрассудками; политехническое и трудовое воспитание в ходе изложения материала о практических способах применения астрометрических знаний. 3. Развивающая: формирование умений выполнять упражнения на применение основных формул сферической астрономии при решении расчетных задач и применять подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники и Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений.
Знать:
1-й уровень (стандарт)
— как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах.
2-й уровень
— как определять географическую широту, вид суточного движения светил на разных широтах, правила работы с угломерными приборам.
Уметь:
1-й уровень (стандарт)
— находить Полярную звезду и географическую широту по ней, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.
2-й уровень
— находить Полярную звезду и географическую широту по ней, уметь доказывать, что высота полюса мира равна географической широте, решать задачи, используя соотношение, связывающее высоту светила в кульминации с его склонением и географической широтой места наблюдения.
Оборудование:
ПКЗН, Небесная сфера, Фото околополярной области, Теодолит или другой угломерный инструмент, географическая карта, дидактический материал с/р №2. CD- «Red Shift 5.1» (Экскурсии — Звездное небо и широта).
Межпредметная связь:
Ориентирование на местности. Суточное движение Земли (природоведение, 3-5 кл). Градусная мера угла, транспортир, построение углов заданной величины (математика, 3-5 кл).
Ход урока:
I. Новый материал (15 мин).
1.
В одно и то же время в разных местах вид звездного неба на разных географических широтах неодинаков. Например: высота Полярной звезды (полюса мира) на разных широтах разная.
| По фотографии околополярной области неба [Фото околополярной области, или рис.7 учебника] вращение неба происходит вокруг Северного полюса мира, а Полярная звезда примерно на 1о отстает от полюса (ее склонение δ=89о16″). |
|
Теорема: Высота полюса мира над горизонтом (hp) равна географической широте места наблюдения( приближенно φ≈h Полярной звезды). Доказано в 320г до н.э. — Питеас (Древняя Греция). |
| в Москве около 56о | в Мурманске 68о | Доказательство: О — находится наблюдатель на Земле <�АО1О= φ географической широте место наблюдения. Горизонт ⊥ отвесной линии. SN – полуденная линия. Ось мира ║ оси вращения Земли. 1O или hp= φ
[фор.2] как углы с соответственно – перпендикулярными сторонами. |
| во Владивостоке 43о | в Новосибирске 55о |
125г до н.э. Гиппарх
(180-125г, Др. Греция) ввел географические координаты. В 1618-1622г
И. Кеплер
(1571-1630, Германия) определяет географические координаты некоторых крупнейших городов мира [впервые] в работе “Сокращение (или очерки) Коперниковой астрономии”.
2. Суточное движение светил на разных широтах.
| На полюсе (φ =90о= hp
) Параллельно плоскости горизонта. |
Средние широты (0о<φ<90o) Под углом к горизонту = с востока на запад. | На экваторе (φ=0о, hp
=0o) Отвесно (перпендикулярно) к горизонту. |
| По суточным параллелям (местоположению Полярной звезды) можно получить представление о географической широте места наблюдения. |
CD- «Red Shift 5.1» (Экскурсии — Звездное небо и широта).
3. Вывод формулы высоты светила.
|
|
1. Светило кульминирует к югу
от точки зенита = М. |
Как с ориентироваться → где кульминирует светило от зенита? | ||
| ZQ=φ= PN=hp
ZM=z1=90-h1 QM=δ1 |
φ = δ1+z1
; [форм.3] |
h=90-φ+δ |
|
если: δ<�φ — кульминирует к югу, М если: δ>φ — кульминирует к северу, М1 |
| 2. Светило кульминирует к северу
от точки зенита = М1. |
||||
| ZQ=φ= PN=hp
ZM1=z2=90-h2 QM1=δ2 |
φ= δ2-z2
; [форм.4] |
h=90+φ-δ |
II. Закрепление материала.(10 мин)
а). Рассматривается пример1
(стр.25 учебника, при необходимости, показывается запись решения).
б) Индивидуальные карточки по теме «Небесные координаты. Кульминация светил». (Н.Н. Гомулина)
в). Стр. 25 №6. (
совместно рассматривается решение
)
| Дано: hВ=50o46′ hн=35054′ | Из чертежа видно, что | φ= hн+ (hВ- hн)/2=(hВ+hн)/2
φ=(50о46’+35о54′)/2=(86о40′)/2=43о20′ h=90о+φ-δ δ =90о+φ-hВ δ =90о+43о20′-50о46’=82о40′ Ответ: φ=43о20′, δ=82о40′ |
|
| φ =?, δ=? |
г) Диктант
[перед собой ПКЗН] [
10 -12 мин
.] Или
ТЕСТ
«Небесная сфера» (Гомулиной Н.Н.)
- Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26′]
- Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0o]
- Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика]
- В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы]
- Сегодня склонение Солнца >O или <0]
- Какова географическая широта с.Колыбелька, если hр=54о04′ [φ=hр=54о04′]
- Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
- Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но hВ= hн]
- По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца? [ h=90o- φ+δ]
- Перечислите созвездия, через которые проходят: а) небесный экватор; б) Млечный Путь. [а) Рыбы, Кит, Телец (граница), Орион, Единорог, Гидра, Секстант, Лев, Дева, Змея, Змееносец, Орел, Водолей б) Скорпион, Стрелец, Щит, Змея, Орел, Стрела, Лисичка, Лебедь, Кассиопея, Персей, Возничий, Орион, Единорог, Корма) ]
- В Новосибирске [φ=55о] звезда кульминирует на высоте hВ=45о. Каково склонение звезды? [h=90o- φ+δ δ=100o-90o=10o]
- Звезда кульминирует к югу на 15о и имеет склонение 45о. Какова географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60o]
- Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в это время находится Солнце?[Стрелец]
- К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<�φ? [к югу]
- Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с. Колыбельке[φ=54о]. [по ПКЗН δ≈-2о h=90o — φ+δ= 90o-54o-2o=34o]
ДОПОЛНИТЕЛЬНО (для расширения, или замены заданий):
- В какое время взойдет над горизонтом 12 апреля звезда a Лиры? (по ПКЗН, около 18 час)
- Определите момент нижней кульминации звезды a Кассиопеи на 21 марта. (по ПКЗН, около 0ч40м)
- Звезда Ригель находится в нижней кульминации. В какое время сегодня произойдет это явление? (по ПКЗН, например на 3 октября 16ч30м)
- Установите, «под каким созвездием вы родились», то есть, в каком созвездии было Солнце в ваш день рождения. Для этого соедините линией полюс мира и дату вашего рождения и посмотрите, в каком созвездии эта линия пересечет эклиптику. Почему результат расходится с указанным в гороскопе?
- В какое время сегодня взошло Солнце? В какое время оно зайдет? Определите продолжительность дня. (по ПКЗН, например на 3 октября восход 7ч30м, заход 19ч00м, продолжительность 11ч30м)
- Группа школьников отправилась в поход в юго-восточном направлении. В каком направлении им следует возвращаться? (северо-западном)
Итог:
- Как определить в любом месте географическую широту?
- Как найти высоту любого светила (а Солнца)?
- Оценки.
Домашнее задание:
§5, вопросы стр.25-26 (исключая №6), повторить стр.30 (первый абзац сверху- перевод). Карточки самостоятельной работы №2 (§3-4),
Практическая работа №2
Скачано с www.znanio.ru
§ 4. Определение географической широты
1. Кульминация светил. При суточном вращении вокруг оси мира светила два раза за сутки пересекают небесный меридиан. Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией.
Рисунок 17 — Кульминация светил
Различают верхнюю и нижнюю кульминации. В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации.
Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила , а точка пересечения с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила .
Для Солнца и Луны, имеющих заметные видимые размеры, восходом (или заходом) считается момент появления (или исчезновения) на горизонте верхней точки края диска.
Незаходящие звёзды (рис. 17) видны в верхней ( М2, М3 ) и нижней ( М2‘, М3‘ ) кульминациях. У восходящих и заходящих звёзд нижняя кульминация ( М1‘ ) проходит под горизонтом. У невосходящих звёзд обе кульминации М4 и М4‘ невидимы, т. е. происходят под горизонтом.
Скачать материал
без ожидания
Скачать материал
без ожидания
- Сейчас обучается 40 человек из 26 регионов
аудиоформат
- Сейчас обучается 53 человека из 32 регионов
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Определение географической широты
Подготовила Трофимова Е.В
Учитель географии и астрономии
ГУО «Средняя школа №4 г. Орши» -
2 слайд
O-
РN-
Рs-
РNРs-
Z-
Z1-
ZZ1-
E-
W-
N-
S-
QQ1-
Q-
Q1-
РNMРs-
NS-
M-Что понимают под небесной сферой и как происходит её вращение? Подпишите основные элементы небесной сферы? (на работу 7 минут)
-
3 слайд
Земной шар и небесная сфера изображены в сечении плоскостью небесного меридиана места наблюдения. Наблюдатель из точки О видит полюс мира на высоте РОN = hP. Направление оси мира ОР параллельно земной оси. Угол при центре Земли ООq соответствует географической широте места наблюдения . Так как радиус Земли в точке наблюдения перпендикулярен плоскости истинного горизонта, а ось мира перпендикулярна плоскости географического экватора, то угол РОN и OOq равны между собой, как углы с взаимно перпендикулярными сторонами.
Высота полюса мира над горизонтом
Z
P
S
N
Q
q
q’
O’
O
hP
экватор Земли
математический
горизонт
небесный
экватор
ось мира
ось вращения Земли
Z’ -
4 слайд
Прецессия земной оси
Ось Земли вращается относительно далёких звёзд, делая полный оборот примерно за 26 тысяч лет (т.н. платонический год). При этом она описывает окружность радиусом 23,5° с центром в полюсе эклиптики, находящимся в созвездии Дракона. Прецессия впервые была обнаружена во II в. до н.э. Гиппархом, который нашёл, что координаты звёзд несколько изменились по сравнению с теми, что были сто лет назад.
13 тысяч лет назад полюс мира указывал на Вегу. На территории Восточно-Европейской равнины можно было увидеть Центавр и Южный Крест. Дальше титул Полярной поочередно присваивался, звездам из созвездия Геркулеса. Римляне вовсе не имели Полярной звезды. α Малой Медведицы стала полярной звездой примерно в 1100 г., а ближе всего к ней полюс пройдет в 2100 г. Приблизительно в 3200 г. полярными станут звезды созвездия Цефей, затем они уступят первенство Денебу из созвездия Лебедя и Веге из созвездия Лира.
Смещение полюса мира в результате прецессии.
ГЕРКУЛЕС -
5 слайд
Полярная звезда, находящаяся вблизи СП мира, остаётся почти на одной высоте над горизонтом на данной широте при суточном вращении звёздного неба. При перемещении наблюдателя с севера на юг, где географическая широта меньше, Полярная звезда опускается к горизонту, т. е. существует зависимость между высотой полюса мира и географической широтой места наблюдения.
Высота полюса мира над горизонтом -
6 слайд
Таким образом, угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения:
hP = .С другой стороны, из рисунка следует, что угол QOZ определяет собой величину склонения зенита Z. Поэтому можно записать, что
= Z или = hP = Z
Высота полюса мира над горизонтом
Z
P
S
N
Q
q
q’
O’
O
hP
экватор Земли
математический
горизонт
небесный
экватор
ось мира
ось вращения Земли
Z’
Доказано в 320 г до н.э. – Питеас (Древняя Греция). -
7 слайд
На средних географических широтах ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту, суточные пути звёзд также наклонены к горизонту. Поэтому наблюдаются восходящие и заходящие звезды.
Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части горизонта, а под заходом — западной части горизонта. В средних широтах, например на территории Республики Беларусь, наблюдаются звезды северных околополярных созвездий, которые никогда не опускаются под горизонт. Они называются незаходящими. Звезды, расположенные около южного полюса мира, у нас никогда не восходят. Их называют незаходящими.
На экваторе Земли ось мира совпадает с полуденной линией, а полюсы мира с точками севера и юга. Небесный экватор проходит через точки востока, запада и точку зенита. Суточные пути всех звёзд перпендикулярны горизонту и каждая из них половину суток находится над горизонтом.
Восходящие и заходящие звезды -
8 слайд
Определение географической широты
Трофимова Е.В
УО ОГОСШ № 4. -
9 слайд
План
Кульминация светил
а) верхняя кульминация
б) нижняя кульминация
в) точка восхода светила
г) точка захода светила
2. Суточное движение светил на различных широтах.
3. Высота светила в кульминации.
4. Определение географической широты по астрономическим наблюдениям
5. Решение задач -
10 слайд
Положение любой точки на земном шаре описывается географической широтой и долготой. В 125 г до н.э. Гиппарх (180-125г, Др. Греция) ввёл географические координаты.
В 1618-1622г И. Кеплер (1571-1630, Германия) определяет географические координаты некоторых крупнейших городов мира [впервые] в работе “Сокращение (или очерки) Коперниковой астрономии”. -
11 слайд
Теорема: Высота полюса мира над горизонтом (hp) равна географической широте места наблюдения (приближенно φ≈h Полярной звезды).
Доказательство:
О – находится наблюдатель на Земле <АО1О= φ географической широте место наблюдения. Горизонт ⊥ отвесной линии. SN – полуденная линия. Ось мира ║ оси вращения Земли. <PON – высота полюса мира. <PON=<AO1O или hp= φ [фор.2] как углы с соответственно – перпендикулярными сторонами.
Доказательство:
О – находится наблюдатель на Земле <АО1О= φ географической широте место наблюдения. Горизонт ⊥ отвесной линии. SN – полуденная линия. Ось мира ║ оси вращения Земли. <PON – высота полюса мира. <PON=<AO1O или hp= φ [фор.2] как углы с соответственно – перпендикулярными сторонами. -
12 слайд
Кульминацией называется явление прохождения светилом небесного меридиана, т.е. через небесный меридиан, при суточном вращении дважды.
Кульминация светил
Верхняя кульминация светила – это местонахождение светила при суточном движении в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту.
Нижняя кульминация светила – это местонахождение светила наиболее удалённое от точки зенита, чем точка верхней кульминации , и нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации. -
13 слайд
Кульминации звезд
Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила М4, а с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила М2.Анализ рис.17 учебника
М4
М3
М2
М1
Z
Z’
P
P’
C
S
N
Суточная параллель светила
горизонт -
14 слайд
Кульминации звёзд
У восходящих и заходящих звёзд верхняя кульминация проходит над горизонтом (М1), нижняя кульминация (М1) проходит под горизонтом.
Незаходящие звезды видны в верхней (М2, М3) и нижней (М2, М3) кульминациях.
У невосходящих звёзд обе кульминации (М4), и (М4) невидимы, т. е. происходят под горизонтом.
М4
М3’
М3
М2’
М2
М1
М1’
М4’
Z
Z’
PN
P’s
O
S
N -
15 слайд
В верхней кульминации высота светила h максимальна,
в нижней кульминации – минимальна. Промежуток между кульминациями светил равен 12 часам (половине суток).
Звезды бывают заходящими и восходящими на данной широте места наблюдения, а также невосходящими и незаходящими.
Например, в России не видны звезды созвездия Южный Крест – это созвездие, на наших широтах невосходящее. А созвездия Дракона, Малой Медведицы – незаходящие созвездия.
Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе, над горизонтом находятся звезды только северного полушария неба. Они вращаются вокруг Полярной звезды и не заходят за горизонт.
Наблюдатель, находящийся на Южном полюсе, видит только звезды южного полушария.
На экваторе могут наблюдаться все звезды, расположенные и в северном, и в южном полушариях неба. -
16 слайд
Высота светила в верхней кульминации
hp=φ
h
φ
90-φ
δ
h – высота светила
hp– высота полюса мира
φ – географическая широта
δ – склонение -
17 слайд
hВ = (90 – ) +
hН = – (90 – )hB = 90 + – — если обе кульминации незаходящей звезды находятся по одну сторону от зенита.
По мере перемещения наблюдателя к Северному полюсу Земли северный полюс мира поднимается над горизонтом. На полюсе Земли полюс мира будет находиться в зените. Звезды здесь движутся по кругам, параллельным горизонту, который совпадает с небесным экватором. Становится неопределенным небесный меридиан, теряют смысл точки севера, юга, востока и запада.
Кульминации звезд
— формулы, для восходящего и
заходящего светила -
18 слайд
Вывод формулы
высоты светила. -
19 слайд
Определение географической широты по астрономическим наблюдениям
Первый способ. Определить географическую широту можно из наблюдения Полярной звезды. Если считать, что Полярная звезда указывает северный полюс мира, то приближённо высота Полярной звезды над горизонтом даёт нам географическую широту места наблюдения. Если измерить высоту Полярной звезды в верхней и нижней кульминациях, то получим более точное значение широты места наблюденияВторой способ. Определить географическую широту можно из наблюдения верхней кульминации звёзд. Получим, что = ± (90 – hB). Знак «+» ставится, если звезда кульминирует к югу от зенита, а знак «–» — при кульминации звезды к северу от зенита
Третий способ. Определить географическую широту можно из наблюдения звёзд, проходящих вблизи зенита:
= Z. -
20 слайд
Поэтому, приближённо географическую
широту места наблюдения можно
определить, измерив высоту
Полярной звезды.
Высота полюса мира над горизонтом
определяется географической широтой
места наблюдения -
21 слайд
Как с ориентироваться → где
кульминирует светило от зенита?
если: δ<φ – кульминирует к югу, М если: δ>φ – кульминирует к северу, М1 -
-
23 слайд
Задача 1
Незаходящая звезда в верхней кульминации наблюдается на высоте h1=500461, а в нижней кульминации на h2=350541.
Определите географическую широту места.
Выпишем в общем виде формулы высот в верхней и нижней кульминации.
h1=90-φ+δ (1)
h2=90+φ- δ (2)
Задача 2
Какой наибольшей высоты достигает Вега (склонение)
δ = 380471, если в Москве δ = 550451. Определите высоту в момент верхней кульминации.
δ = 380471
δ = 550451
h = ? Воспользуемся формулой (1)
h1=90-φ+δ (1);
-
24 слайд
Решение
Задача 1
Вычислим из (1)выражения (2)
h1- h2= – 2 φ; т.е. φ= -(h1- h2):2
Вычислим географическую широту:
φ = -(500461- 350541):2= -70261Задача 2
Воспользуемся формулой (1)
h1=90-φ+δ (1)
h = 90-550451+380471=730021 -
25 слайд
Подвижная карта звёздного неба
Карта состоит из двух кругов. На основном нижнем круге вычерчена сетка экваториальных координат, нанесены изображения звёзд до 4-й звёздной величины, 3 переменные звезды, 2 туманности, 5 звездных скоплений.
Склонения светил отсчитываются на карте вдоль радиусов от края к центру в пределах от -45° до +90°. Прямые восхождения проставлены вблизи края карты в пределах от 0h до 24h. На самом краю карты нанесены деления месяцев и чисел.
Все что видно на основном круге через верхний накладной круг находится над горизонтом, все, что не видно – под горизонтом. Вдоль края овала проставлены азимуты в пределах от 0° до 360°. -
26 слайд
Установка карты и проведение наблюдений
Вращая накладной круг, совмещают дату наблюдения со временем наблюдения. Определяют стороны света по Полярной звезде.
При отождествлении звёзд и созвездий на северной части неба становятся лицом к северу и держат перед собой карту так, чтобы точка севера на ней была внизу. Тогда расположение изображений звёзд на ней будет соответствовать их видимому расположению на небе.
Упражнения с картой
Устанавливая изображения светил при вращении накладного круга последовательно на восточную линию горизонта, на западную линию горизонта, можно определять моменты восхода и захода светил.
Азимут и время восхода Солнца можно определить, если через точку пересечения эклиптики и горизонта на карте провести прямую от полюса до края карты, где и отсчитать дату и время восхода. Азимут отсчитывается по линии горизонта. Подобным образом определяют азимуты и моменты захода Солнца на западной стороне горизонта. -
27 слайд
Самостоятельная работа
Вариант 1
1. На какой высоте происходит в Санкт-Петербурге, географическая широта которого равна 60°, верхняя кульминация звезды Альтаир?
2. Светило восходит в точке востока. Где оно будет через 12 ч?
Вариант 2
1. Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве, географическая широта которой равна 56°, на высоте 63°?
2. Как располагаются суточные пути звезд относительно небесного экватора? -
28 слайд
Работа с ПКЗН
Вариант З
1. Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Регул наблюдалась в верхней кульминации на высоте 57°?
2. Где на Земле не видно никаких звезд южного полушария неба?Вариант 4
1. На какой высоте происходит верхняя кульминация звезды Спика в городе, географическая широта которого составляет 50°?
2. Как относительно горизонта располагаются суточные пути звезд для наблюдателя, находящегося на полюсе Земли?ДАЛЕЕ
ЗАКРЫТЬ -
29 слайд
Работа с ПКЗН
Вариант 5
1. Каково склонение звезды, если ее верхняя кульминация в Ереване, географическая широта которого равна 40°, происходит на высоте 37°?
2. Какой круг небесной сферы все звезды пересекают дважды в сутки, если наблюдения ведутся в средних широтах?Вариант 6
1. Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Бетельгейзе наблюдалась в верхней кульминации на высоте 48°?
2. Как располагается ось мира относительно земной оси? относительно плоскости горизонта?ЗАКРЫТЬ
-
30 слайд
Суточное движение светил на экваторе Земли и средних широтах
-
31 слайд
Контрольные вопросы
Какие точки называют точками кульминации светил?
Что называется точками восхода и захода светил?
Как изменяется при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?
Какая существует зависимость между географической широтой места наблюдения и соответствующими горизонтальной и экваториальной координатами светила?
Как приближенно определить географическую широту места из наблюдения Полярной звезды?
Каково назначение зенит -телескопа?
1
2
3
4
5
6
ЗАКРЫТЬ -
32 слайд
Дополнительное задание
Найдите интервал склонений звезд, которые на данной широте:
а) никогда не восходят;
б) никогда не заходят;
в) могут восходить и заходить.ЗАКРЫТЬ
-
33 слайд
Домашнее задание
§ 4вопросы стр.29 № 1-7
По желанию рефераты: по теме «Первые астрономические обсерватории» и
«Первые календари». -
34 слайд
Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26′]
Каково склонение Солнца в день осеннего равноденствия (23 сентября) [0o]
Какие созвездия называют зодиакальные? [через которые проходит эклиптика]
В каком созвездии находится сегодня Солнце? , его координаты? [по ПКЗН-Девы]
Сегодня склонение Солнца >O или <O. [по ПКЗН – <0]
Какова географическая широта с.Колыбелька, если hр=54о04′ [φ=hр=54о04′]
Как проходит суточное движение светил, для наблюдателя, находится на северном полюсе Земли? [параллельно горизонту]
Кульминируют ли светила на Северном полюсе Земли? [да, но hВ= hн]
По какой формуле можно вычислить полуденную высоту Солнца? [ h=90o- φ+δ]
Перечислите созвездия, через которые проходят: а) небесный экватор; б) Млечный Путь. [а) Рыбы, Кит, Телец (граница), Орион, Единорог, Гидра, Секстант, Лев, Дева, Змея, Змееносец, Орел, Водолей б) Скорпион, Стрелец, Щит, Змея, Орел, Стрела, Лисичка, Лебедь, Кассиопея, Персей, Возничий, Орион, Единорог, Корма) ]
В Новосибирске [φ=55о] звезда кульминирует на высоте hВ=45о. Каково склонение звезды? [h=90o- φ+δ δ=100o-90o=10o]
Звезда кульминирует к югу на 15о и имеет склонение 45о. Какова географическая широта места наблюдения? [φ= δ + Z=60o]
Земля 4 января находится ближе всего к Солнцу. В каком созвездии в это время находится Солнце?[Стрелец]
К югу, или к северу от зенита кульминирует светило, если δ<φ? [к югу]
Вычислите полуденную высоту Солнца сегодня в с. Колыбельке[φ=54о]. [по ПКЗН δ≈-2о h=90o – φ+δ= 90o-54o-2o=34o]Вопросы
-
35 слайд
ТЕМА 1–2. Введение. Основы практической астрономии
Вариант 1Вариант 1
Вариант 2
![Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26']
Как...](https://documents.infourok.ru/8aaaebee-f62b-4c4f-87d0-145277177bfc/0/slide_34.jpg "Каково склонение Солнца в день летнего Солнцестояния (22 июня) [23o26']
Как...")
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 257 781 материал в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Материал подходит для УМК
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «Основы туризма и гостеприимства»
-
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»
-
Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
-
Курс повышения квалификации «Специфика преподавания астрономии в средней школе»
-
Курс повышения квалификации «Использование активных методов обучения в вузе в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Организация маркетинга в туризме»
-
Курс профессиональной переподготовки «Астрономия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс повышения квалификации «Источники финансов»
-
Курс повышения квалификации «Методы и инструменты современного моделирования»
-
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
-
Курс профессиональной переподготовки «Технический контроль и техническая подготовка сварочного процесса»
-
Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»
1. Кульминация светил. При суточном вращении вокруг оси мира светила два раза за сутки пересекают небесный меридиан. Явление прохождения светилом небесного меридиана называется кульминацией.
Рисунок 17 — Кульминация светил
Различают верхнюю и нижнюю кульминации. В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация происходит через половину суток после верхней кульминации.
Точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта называется точкой восхода светила, а точка пересечения с западной частью истинного горизонта — точкой захода светила.
Для Солнца и Луны, имеющих заметные видимые размеры, восходом (или заходом) считается момент появления (или исчезновения) на горизонте верхней точки края диска.
Незаходящие звёзды (рис. 17) видны в верхней (М2, М3) и нижней (М2‘, М3‘) кульминациях. У восходящих и заходящих звёзд нижняя кульминация (М1‘) проходит под горизонтом. У невосходящих звёзд обе кульминации М4 и М4‘ невидимы, т. е. происходят под горизонтом.
Найдём высоты звёзд в верхней и нижней кульминациях.
Так как кульминация светил происходит при пересечении небесного меридиана, то плоскость рисунка 17 совпадает с плоскостью небесного меридиана. Суточные пути звёзд изображаются отрезками, параллельными небесному экватору QQ’. Пусть звезда находится в верхней кульминации М1. Высота полюса мира равна географической широте φ. Как видно из рисунка, ∠ SOQ равен 90° – φ представляет собой наклон небесного экватора к плоскости горизонта. Дуга SM1 (или ∠ SOM1) — это высота светила над горизонтом. Эта дуга состоит из сумм двух дуг: SM1 = SQ + QM1. Как видно из рисунка, дуга SQ равна 90° – φ, а дуга QM1 определяется величиной склонения звезды δ. Получим формулу для определения высоты звезды в её верхней кульминации:
Формула (1)
Для незаходящей звезды нижняя кульминация М2‘ измеряется дугой NM2‘ или соответствующим центральным углом (∠ NOM2‘). Указанный угол, как видно из рисунка, равен разности δ — склонения светила и величины (90° – φ) — наклона небесного экватора к плоскости горизонта. Значит, высота звезды в нижней кульминации равна:
Формула (2)
Если обе кульминации незаходящей звезды находятся по одну сторону от зенита (например, М3 и М3‘), то её верхняя кульминация определяется из соотношения: hв — 180° – [(90° – j) + δ], или после упрощения:
Формула (3)
Соотношения (1—3) связывают географическую широту с высотой и склонением звёзд во время их кульминации. Отметим, что на рисунке 17 азимуты звёзд в верхней кульминации М1 и М2 равны 0°, а азимуты звёзд в нижней кульминации М1‘ и М2‘ равны 180°. Азимуты звезды М3 в верхней и нижней кульминациях равны 180°.
2. Определение географической широты по астрономическим наблюдениям. При составлении географических и топографических карт, прокладке дорог и магистралей, разведке залежей полезных ископаемых и в ряде других случаев необходимо знать географические координаты местности. Эту задачу можно решить с помощью астрономических наблюдений. Рассмотрим простейшие способы.
Первый способ. Определить географическую широту можно из наблюдения Полярной звезды. Если считать, что Полярная звезда указывает Северный полюс мира, то приближенно высота Полярной звезды над горизонтом даёт нам географическую широту места наблюдения. Если измерить высоту Полярной звезды в верхней и нижней кульминациях, то получим более точное значение широты места наблюдения:
Формула (4)
Это равенство получаем из равенств (2) и (3). Формула (4) пригодна для всех незаходящих звёзд, у которых верхняя и нижняя кульминации находятся по одну сторону от зенита.
Второй способ. Определить географическую широту можно из наблюдения верхней кульминации звёзд. Из равенств (1) и (3) получим, что
Формула (5)
Знак «+» ставится, если звезда кульминирует к югу от зенита, а знак «-» — при кульминации звезды к северу от зенита.
Главные выводы
-
Кульминация — это явление прохождения светила через небесный меридиан. -
Географическую широту можно определить по наблюдениям как Полярной звезды, так и верхней кульминации звёзд.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое кульминация светила?
2. Какие точки называются точками восхода и захода светила?
3. Как изменяются при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?
4. Как приближенно определить географическую широту места, наблюдая за Полярной звездой?
5. Найдите интервал склонений звезд, которые на данной широте:
а) никогда не восходят;
б) никогда не заходят;
в) могут восходить и заходить.
6. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега проходит через точку зенита.
7. Высота Солнца в моменты верхней и нижней кульминаций соответственно равна 37° и 10°. Определите географическую широту места наблюдения, склонение Солнца и дату наблюдения.
Проверь себя
Выбор тем
