Презентация по астрономии на тему "гелиоцентрическая система мира". Презентация на тему гелиоцентрическая система мира Подготовка к уроку

Тема . Эволюция представлений о системе мира: от геоцентрических систем мира древнегреческих философов до гелиоцентрической системы Коперника.

Цели урока . На примере создания системы мира показать учащимся:

1) путь научного познания: факты - гипотеза - факты - новая гипотеза -… -теория;

2) относительность истины;

3) возможность интерпретации одних и тех же явлений в различных системах отсчета;

Основные понятия . Геоцентрическая система мира, гелиоцентрическая система мира.

Демонстрационный материал . Иллюстрации. Модели.

Самостоятельная деятельность учащихся. Выполнение поисковых заданий, создание презентаций, систематизация материала в форме таблицы.

Мировоззренческий аспект урока. Развивать навыки логического мышления учащихся и научного подхода к изучению мира. Анализ накопления знаний по астрономии происходило со времен древних цивилизаций. Модели Вселенной.

Время, мин

Приемы и методы

1. Подготовка доклада, презентации

Иллюстрации, модели

Выполнение поисковых заданий

2. Вступительное слово учителя

Беседа с учащимися

3. Выступление учащихся

Иллюстрации, модели

Выступления учащихся

4. Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической теорий. Рефлексия

5. Задание на дом

Подготовка к уроку.

Литература

Эрик Роджерс «Физика для любознательных», т. 2, М.: «Мир», 1970. , «Планета Земля. Развитие идей и представлений» учебное пособие . М.: Интерпакс, 1994.

Темы сообщений

Вселенная по представлениям Фалеса. Система мира Пифагора. Система мира Филолая. Система мира Евдоксия. Система мира Аристотеля. Система мира Аристарха. Система мира Гиппарха. Система мира Птолемея. Система мира Коперника.

Конспект урока.

Накопление знаний по астрономии происходило со времен древних цивилизаций от простой регистрации тех или иных фактов до систематических наблюдений. Из этих фактов возникали легенды, поучавшие детей или успокаивавшие простой народ. В этих легендах Солнце считалось божеством, планете Венера поклонялись, рассказывалось об «обители блаженства», находящейся над хрустальным сводом звезд. Но сами легенды не были лишь суеверными мифами. Это были предвестники научной теории, их связь с фактами была слабой, скорее фантастической, однако они создавали основу для «объяснения» этих фактов. Когда зародилась греческая цивилизация, ее мыслители основали в науке новые методы: они стали искать общие схемы объяснения, которые взывали бы к человеческой любознательности. Они уже не довольствовались простыми мифами, удовлетворявшими любопытство толпы. Они ставили себе задачу «предвосхитить явление», т. е. создать такую схему, которая могла бы объяснить факты. Это было гораздо важнее простого собрания фактов или создания описания каждого нового факта отдельной теории. Это был интеллектуальный прогресс, начало создания научной теории.

Первые греческие ученые нарисовали простую картину устройства Вселенной, но по мере накопления данных они усложняли схемы, чтобы объяснить детали тех или иных явлений: сначала простые факты о Земле, затем более детальные схемы, объясняющие движение небосвода в целом, а также Солнца, Луны и планет в отдельности.

На каждой стадии ученые пытались на основе немногих простых допущений или общих принципов создать возможно более логичное и полное «объяснение» или описание наблюдаемого явления. Такое объяснение должно было способствовать систематизации накопленных фактов и получению дальнейших предсказаний. Но, прежде всего оно должно было укреплять веру в существование системы, объединяющей различные явления, в разумное устройство природы. Хотя поиски схемы иногда диктовались практической необходимостью, например необходимостью создания календаря, удовлетворение, получаемое учеными от четкого объяснения разнообразных явлений, далеко выходило за эти рамки. Вынуждаемые необходимостью задавать вопрос почему, греческие философы искали и создавали научные теории. Хотя наши современные стремления проверять все с помощью эксперимента и богатство научного оборудования привели к огромным изменениям в наших представлениях, мы по-прежнему разделяем восторг греков перед теорией, которая «предвосхищает явления». Посмотрим, как создавались их теории.

Задание учащимся. Слушая выступления одноклассников, заполните следующие графы таблицы:

2) факты, которые не укладывались в предшествующую модель строения вселенной и объясняла (или пыталась объяснить) данная система мира;

3) схема и краткое описание модели мира.

Наблюдаемые на земном небе движения планет одинаково хорошо могли быть описаны в рамках каждой из моделей Вселенной: и Птолемея и Коперника. Рассмотрим это подробнее на примере движения внутренних планет.

1 В гелиоцентрической модели (рис 11), соответствующей реальной картине, Венера совершает оборот вокруг Солнца за 225 дней, а Земля за год. Так как Венера движется вокруг Солнца быстрее Земли, взаимное положение этих трех тел все время меняется. Существует несколько характерных конфигураций: соединения (нижнее и верхнее), когда все три тела находятся на одной линии, и элонгации (западная и восточная), когда угол с Земли на Солнце и на Венеру максимален, и достигает 48°. Идентичные конфигурации (например, нижнее соединение), повторяются для Венеры каждые 584 суток.

https://pandia.ru/text/80/111/images/image012_4.jpg" width="539" height="172">

Рис. 11. Гелиоцентрическая модель: период обращения Венеры вокруг Солнца - 225 дней; Земли вокруг Солнца - 1 год.

Рис. 12 Геоцентрическая система мира Птолемея: период обращения Венеры по деференту - 1 год; по эпициклу - 584 дня; период обращения Солнца вокруг Земли - 1 год

б) Движение Венеры в модели Птолемея (рис. 12) представим как результат движения по эпициклу, совпадающему с орбитой Венеры вокруг Солнца, и движения по деференту, совпадающему с орбитой Солнца вокруг Земли. Если оставить без изменения орбиту Солнца, но пропорционально уменьшить и деферент, и эпицикл Венеры, то тем самым мы перейдем к Птолемеевой модели. Земной наблюдатель этой подмены не заметит, так как направление на Венеру и на Солнце будет таким же, как и в гелиоцентрической.

Таким образом, и модель Птолемея и модель Коперника, были полностью взаимозаменяемы в геометрическом отношении, поэтому попытки доказать преимущества одной из них заведомо обречены на провал. Истину нужно было искать в неувязках моделей с реальной картиной движения планет, причина которых на самом деле заключалась в том, что планеты имеют не круговые, а эллиптические орбиты. Это удалось понять Иоганну Кеплеру.

Первоначально Кеплер сосредоточил почти все свои усилия на изучении движения Марса. Он начинал свои исследования как убежденный коперниканец, но для согласования имевшихся высокоточных астрономических данных с этой моделью, в нее приходилось вводить все новые и новые эпициклы. Модель Коперника, в конечном счете, стала почти такой же громоздкой, как и модель Птолемея, а расчетное движение Марса по небу все равно не совсем точно соответствовало наблюдаемому.

После долгих лет упорной работы Иоганн Кеплер нашел решение этой проблемы - он отверг идею о движении небесных тел по окружностям и постулировал, что Марс и другие планеты (в том числе и Земля) обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Это была настоящая научная революция: одним ударом отвергалась не только идея совершенных круговых орбит, но и модель Вселенной с неподвижной Землей в центре! Кеплеру удалось удивительно точно описать движения планет на небе и сформулировать три закона движения небесных тел, снискавших ему спустя десятилетия имя «законодателя неба». Современную гелиоцентрическую систему обычно называют системой Коперника, хотя правильнее было бы назвать ее системой Кеплера.

Выводы Кеплера столь кардинально расходились с традиционным мировоззрением, что некоторое время просто игнорировались. Но примерно в те же годы происходит еще одно событие в итальянском городе Пиза известный физик и механик Галилео Галилей (1564-1642) воспользовался недавно изобретенной «зрительной трубой» для изучения звездного неба. Конечно, не он первый смотрел в телескопическую трубу на звезды, но он был первым, кто сумел увидеть фазы Венеры, характер смены которых никак нельзя было объяснить в рамках античной геоцентрической модели.

В геоцентрической модели Клавдия Птолемея Венера всегда находится между Землей и Солнцем, и поэтому обращена к Земле своей затененной стороной. В этой модели с Земли должен был бы наблюдаться только узкий серп Венеры. В модели Птолемея Венера ни в каком из своих положений не могла бы наблюдаться в виде полумесяца и более полных фаз.

https://pandia.ru/text/80/111/images/image015_3.jpg" width="400" height="300">

Модель «Вращение Венеры»

Вопросы учащимся

1. Все утверждения за исключением одного характеризуют геоцентрическую систему мира. Укажите исключение.

А) Земля находится в центре мира или около него.

Б) Планеты движутся вокруг Земли.

В) Суточное движение Солнца происходит вокруг Земли.

Г) Луна движется вокруг Солнца.

Е) Суточное движение звезд происходит вокруг Земли.

2. По мнению древних астрономов, планеты отличаются от звезд тем, что

А) движутся по круговым орбитам;

Б) непохожи на Землю по своему составу;

В) движутся иногда в направлении противоположном движению звезд;

Г) движутся вокруг Солнца;

Д) находятся ближе к Земле, чем Солнце.

3. Какие из наблюдаемых явлений могут быть объяснены в рамках геоцентрической теории? 1) Ежедневный восход Солнца на востоке и заход на западе.

2) Вращение звездного неба вокруг полюса мира.

3) Происходящие иногда солнечные затмения.

А) 1 и 2.

Б) 2 и 3.

В) 1 и 3.

Г) все.

Д) ни одно.

4. Гелиоцентрическая система мира объясняет петлеобразное движение планет:

А) различием скоростей движения Земли и планеты по орбитам;

Б) суточным вращением Земли;

В) сочетанием движения Солнца по эклиптике и движения планет вокруг Солнца;

Г) изменением скорости движения планеты по орбите;

Д) взаимным притяжением планет.

5. Без какого из следующих утверждений не мыслима гелиоцентрическая теория?

А) Планеты обращаются вокруг Солнца.

Б) Солнце имеет шарообразную форму.

В) Земля имеет шарообразную форму.

Г) Планеты обращаются вокруг Земли.

Д) Земля вращается вокруг своей оси.

6. Укажите, какой из следующих фактов опровергает гипотезу о неподвижности Земли и движении Солнца вокруг нее:

А) ежедневная кульминация Солнца.

Б) движение звезд, наблюдаемое в течение ночи.

В) движение Солнца на фоне звезд, происходящее в течение года.

Г) ежедневный восход и заход Солнца.

Д) ни один из этих фактов.

Ответы на вопросы

Задания 1-6 взяты из книги, «Дидактический материал по астрономии». М., Просвещение, 1979

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Создатели программы: Руководитель: Чуковецкая Л. С. Учитель физики Школа № 1 Г. Шелехов 2005 год. Нажмите любую клавишу

3 слайд

Описание слайда:

Наука о звездах по праву считается одной из самых древних наук на Земле. Ее история совпадает с историей развития человечества от самого начала цивилизации и до наших дней. А ее содержание всегда входило в основу мировоззрения. Об успехах и достижениях «великой науки о звездах», о непрекращающейся битве идей, о космосе рассказывает эта программа. Нажмите любую клавишу

4 слайд

Описание слайда:

Как древние философы строили Вселенную Одним из первых ученых называют древнегреческого философа Фалеса. Рассуждая о строении мира, Фалес решил, что основой всего является вода. Из воды же образовалась Земля и все остальное. Вода окружала Землю со всех сторон. А вот что представляла собой сама Земля? Тут мыслителя и путешественника одолевали сомнения. С одной стороны, опыт здравого смысла и наука мудрых египетских жрецов говорили за то, что Земля - плоское тело, окруженное водой. Но с другой... Фалес вглядывался в горизонт. Каждый раз, когда галера подходила к берегам, из моря показывались сначала вершины гор, потом средняя часть возвышенностей и лишь затем низменные берега. "Халдеи и финикийцы утверждали, что Земля горбата. А может быть, Земля - шар? ... Шар в центре сферы неподвижных звезд? ... " Такая модель мира получалась законченной и гармоничной. Нажмите любую клавишу

5 слайд

Описание слайда:

По мнению Фалеса Милетского, Вселенная представляла собой все-таки плоский диск Земли, окруженная океаном. Вся эта конструкция заключалась в небесную сферу, которая вращалась вокруг неподвижных точек - полюсов, неся на себе неподвижные звезды. Вопрос о природе Солнца, Луны и планет был еще не совсем ясен. Кое-кто вполне серьезно предполагал, что Солнце и Луна - это воспламеняющиеся облака, которые пересекают небо с восхода на закат, после чего сгорают и "падают в яму ". А на смену им назавтра зажигаются новое Солнце и новая Луна. Ученик и последователь Фалеса Анаксимандр считал, что Земля находится в центре мира и имеет форму цилиндра. Анаксимандру в его гипотезе не нужна была вода для поддержания земного цилиндра. Земля, по его мнению, сама по себе держалась в середине огромной небесной сферы. Нажмите любую клавишу

6 слайд

Описание слайда:

Система мира по Пифагору Самым первым философом, школа которого больше других занималась вопросами формы и положения Земли, был Пифагор. Пифагорейцы первыми, и это доподлинно известно из старинных рукописей, высказывались за то, что Земля - шар. Легенды приписывают Пифагору мысль о том, что не одни только звезды прикреплены к небесной сфере, раз в сутки образующиеся вокруг земного шара. Каждому из семи подвижных светил также соответствовали свои сферы. Пифагор даже рассчитал их радиусы. По его мнению, они соотносились между собой, как длины струн, которые дают правильные музыкальные интервалы. Нажмите любую клавишу

7 слайд

Описание слайда:

Система мира по Пифагору Планета Планета Солнце Планета Земля Полярная звезда Планета Нажмите любую клавишу

8 слайд

Описание слайда:

Система мира Филолая Сто лет спустя после Пифагора один из последователей его теорий по имени Филолай основал свою школу. Он стал учить, что небо и Земля ничем принципиально не отличаются друг от друга. Это было опасное утверждение. Ибо если небо и Земля- одно и тоже, то почему боги должны отличаться от людей?... Его картина - в середине Вселенной - "центральный огонь". Не Солнце, нет! Просто некий " центральный огонь", вокруг которого кружится под божественным воздействием" десять божественных сфер" - десять прозрачных скорлупок, поддерживающих небесные тела. Шли они в таком порядке: ближе всего к "центральному огню " вращались сферы Земли и Противоземли. Дальше шли сферы: Луны, Солнца, Сатурна, Юпитера, Марса, Венеры, Меркурия и сферы неподвижных звезд. Всего 10! Солнце, по мнению Фалеса, было холодным зеркалом, которое только отражает лучи "центрального огня" на Землю. Нажмите любую клавишу

9 слайд

Описание слайда:

Система мира Филолая Планета Планета Солнце Планета Земля Полярная звезда Планета Нажмите любую клавишу

10 слайд

Описание слайда:

Система мира по Аристотелю Много внимания уделяет греческий философ Аристотель вопросам строения мира. Аристотель был убежден, что в центре Вселенной безусловно находится Земля. Аристотель пытался объяснить причинами, которые близки здравому смыслу наблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она в точности соответствует тому виду, который он принимал шар, с одной стороны освещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательство шарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмение Луны, Аристотель приходил к выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле. А поскольку это тень кругла, то и тело, отбрасывающее ее, должно иметь такую же форму. Нажмите любую клавишу

11 слайд

Описание слайда:

Система мира по Аристотелю А В Участок неба, видимый из точки А Нажмите любую клавишу

12 слайд

Описание слайда:

Система мира Аристарха Самосского Среди знаменитых древнегреческих астрономов александрийской школы следует назвать имена Аристарха Самосского, Аристилла и Тимохариса. Система Аристарха правильнее, чем старая и центрическая система. Картина мира с Землей в центре Вселенной было более разработанной. Нажмите любую клавишу

13 слайд

Описание слайда:

Система мира Аристарха Самосского Планета Планета Солнце Планета Земля Планета Нажмите любую клавишу

14 слайд

Описание слайда:

Система мира Гиппарха На основе этой системы астрономы смогли определить размеры шара, его радиус, и расстояния до планет, до сферы неподвижных звезд и так далее. Гиппарх составил непревзойденные по точности таблицы, позволяющие вычислить положение Солнца для любого дня года. Благодаря работам Гиппарха астролог мог предсказать солнечное затмение с точностью до нескольких часов. Нажмите любую клавишу

15 слайд

Описание слайда:

Эксцентрическое положение Земли по Гиппарху Лето Весна Осень Зама Нажмите любую клавишу

16 слайд

Описание слайда:

Система мира Птолемея Последний замечательный астроном той эпохи - Клавдий Птолемей. Птолемей развил и построил в законченном виде геоцентрическую систему мира. В основу своей системы Птолемей положил физику Аристотеля: Вселенная пространственно ограничена и замыкается сферой неподвижных звезд, которая вращается, делая один оборот в сутки. В центре Вселенной находится неподвижная шарообразная Земля. И все планеты, включая Солнце и Луну, совершают обороты вокруг Земли, двигаясь по эпициклам. Нажмите любую клавишу

Слайд 1

Николай Коперник 1473 – 1543

Гелиоцентрическая система мира

Слайд 2

Великий польский астроном Николай Коперник (1473–1543) разработал гелиоцентрическую систему мира. Он совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Коперник объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет, в том числе Земли, вокруг Солнца.

Николай Коперник

Слайд 3

Историческая справка о Н.Копернике

Знаменитый астроном, преобразователь этой науки и положивший начало современному представлению о системе мира. Много спорили о том, был ли К. поляком или немцем; ныне национальность его не подлежит сомнению, так как отыскан список студентов Падуанского университета, в котором К. записан в числе учившихся там поляков. Родился в Торне, в купеческой семье. В 1491 г. поступил в Краковский университет, где с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие. По окончании курса К. путешествовал по Германии и Италии, слушал лекции о разных университетах, а одно время даже и сам профессорствовал в Риме; в 1503 г. он вернулся в Краков и прожил тут целых семь лет, состоя профессором университета и занимаясь астрономическими наблюдениями. Однако, шумная жизнь университетских корпораций была не по душе К. и в 1510 г. он переселился к Фрауенбург, маленький городок на берегу Вислы, где провел всю остальную жизнь, состоя каноником католического костела и посвящая свои досуги астрономии и безвозмездному лечению больных

Слайд 4

Коперник полагал, что Вселенная ограничена сферой неподвижных звезд, которые расположены на невообразимо огромных, но все-таки конечных расстояниях от нас и от Солнца. В учении Коперника утверждалась огромность Вселенной и бесконечность ее. Коперник также впервые в астрономии не только дал правильную схему строения Солнечной системы, но и определил относительные расстояния планет от солнца и вычислил период их обращения вокруг него.

Слайд 5

Гелиоцентрическая система мира Коперника В центре мира находится Солнце. Вокруг Земли движется лишь Луна. Земля является третьей по удаленности от Солнца планетой. Она обращается вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. На очень большом расстоянии от Солнца Коперник поместил «сферу неподвижных звезд».

Слайд 6

Коперник просто и естественно объяснил петлеобразное движение планет тем, что мы наблюдаем обращающиеся вокруг Солнца планеты не с неподвижной Земли, а с Земли, движущейся тоже вокруг Солнца

Слайд 7

Гелиоцентрическая система мира Свою систему мира великий польский астроном Николай Коперник (1473-1543) изложил в книге “О вращениях небесных сфер”, вышедшей в год его смерти. В этой книге он доказал, что Вселенная устроена совсем не так, как много веков утверждала религия. Во все странах почти полтора тысячелетия владело умами людей ложное учение Птолемея, который утверждал, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной. Последователи Птолемея в угоду церкви придумывали все новые “разъяснения” и “доказательства” движения планет вокруг Земли, чтобы сохранить “истинность” и “святость” его ложного учения. Но от этого система Птолемея становилась все более надуманной и искусственной.

Слайд 8

Задолго до Птолемея греческий ученый Аристарх утверждал, что Земля движется вокруг Солнца. Позже, в средние века, передовые ученые разделяли точку зрения Аристарха о строении мира и отвергали ложное учение Птолемея. Незадолго до Коперника великие итальянские ученые Николай Кузанский и Леонардо да Винчи утверждали, что Земля движется, что она совсем не находится в центре Вселенной и не занимает в ней исключительного положения. Почему же, несмотря на это, система Птолемея продолжала господствовать?

Потому, что она опиралась на всесильную церковную власть, которая подавляла свободную мысль, мешала развитию науки. Кроме того, ученые, отвергавшие учение Птолемея и высказывавшие правильный взгляды на устройство Вселенной, не могли еще их убедительно обосновать.

Слайд 9

Это удалось сделать только Николаю Копернику. После тридцати лет упорнейшего труда, долгих размышлений и сложных математических вычислений он показал, что Земля - только одна из планет, а все планеты обращаются вокруг Солнца. Своей книгой он бросил вызов церковным авторитетам, разоблачая их полное невежество в вопросах устройства Вселенной. Коперник не дожил до того времени, когда его книга распространилась по всему свету, открывая людям правду о Вселенной. Он был при смерти, когда друзья принесли и вложили в его холодеющие руки первый экземпляр книги.

Слайд 10

Коперник родился в 1473 г. в польском городе Торуни. Он жил в трудное время, когда Польша и ее сосед - Русское государство - продолжало вековую борьбу с захватчиками - тевтонскими рыцарями и татаро-монголами, стремившимися поработить славянские народы. Коперник рано лишился родителей. Его воспитал дядя по матери Лукаш Ватцельроде - выдающийся общественно-политический деятель того времени. Жажда знаний владела Коперником с детства, Сначала он учился у себя на родине. Потом продолжал образование в итальянских университетах, Конечно, астрономия там изучалась по Птолемею, но Коперник тщательно изучал и все сохранившиеся труды великих математиков и астрономию древности.

Слайд 11

У него уже тогда возникли мысли о правоте догадок Аристарха, о ложности системы Птолемея. Но ни одной астрономией занимался Коперник. Он изучал философию, право, медицину и вернулся на родину всесторонне образованным, для своего времени, человеком.

Слайд 12

Что же заключает в себе книга Коперника “О вращении небесных сфер” и почему она нанесла такой сокрушительный удар по системе птолемея, которая со всеми изъянами держалась четырнадцать веков под покровительством всесильной в ту эпоху церковной власти? В этой книге Николай Коперник утверждал, что Земля и другие планеты - спутники солнца. Он показал, что именно движение Земли вокруг солнца и ее суточным вращением вокруг своей оси объясняется видимое движение Солнца, странная запутанность в движении планет и видимое вращение небесного свода.

Слайд 13

Гениально просто Коперник объяснял, что мы воспринимаем движение далеких небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на Земле, когда сами находимся в движении. Мы скользим в лодке по спокойно текущей реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега “плывут” в обратном направлении. Точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли. А на самом деле Земля со всем, что на ней находится, движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите.

Слайд 14

И точно так же, когда Земля в своем движении вокруг Солнца обгоняет другую планету, нам кажется, что планета движется назад, описывая петлю на небе. В действительности планеты движутся вокруг Солнца по орбитам правильной, хотя и не идеально круговой формы, не делая никаких петель. Коперник, как и древнегреческие ученые, что орбиты, по которым движутся планеты, могут быть только круговыми.

Слайд 15

Используемая лит-ра: Дагаев М.М. Книга для чтения по астрономии, Просвещение, 1980; Интернет-ресурс

Становление гелиоцентрической
системы мира
Аникеева Г.А.,
учитель физики
ГБОУ СОШ №87
Санкт-Петербурга
900igr.net

Слайд 2

Системы мира

• Геоцентрическая
• Гелиоцентрическая