Рейтинг@Mail.ru

Время и его счет

Разделы: Астрономия


“Но время – это мы!”
П.Флеминг.

Цели урока.

Формирование научного мировоззрения.
Воспитание личностных качеств учащихся (обязательность, пунктуальность).
Познакомить учащихся с истинным солнечным, средним, местным, поясным и летним временем.

Демонстрации: часы песочные, кварцевые, с маятником. Макет солнечных часов.

Предварительная подготовка: ученики готовят доклады по темам:

Солнечные часы.
Водяные и огненные часы.
Песочные часы.
Маятниковые часы.
Кварцевые часы.
Атомные часы.
Юлианский и Григорианский календари.

Ход урока:

УЧИТЕЛЬ: Сегодня мы обсудим одну из интереснейших тем в науке – это понятие о времени и его измерении.

Часто мы спрашиваем друг у друга: “Сколько времени?”, или “Сколько осталось времени?”. И очень редко задумываемся: “Что такое время?” Может ли Вы дать определение времени? (Учащиеся выдвигают свои версии)

Обычно проблемой – время – занимаются физики, философы или поэты. Сегодня этой проблемой займемся мы.

Что из курса физики нам известно о времени?

УЧЕНИК: Время – это физическая величина, в Международной Интернациональной Системе Единиц измеряется в секундах. Для измерения времени создан прибор - часы.

УЧИТЕЛЬ: Каковы свойства времени, каким бывает время?

Наводящие вопросы: когда появляется время для конкретного человека? (При рождении); как у ребенка формируется представление о времени? (Он замечает изменения, которые непрерывно происходят с вещами); можно ли путешествовать во времени? Абсолютно ли время? (Один из героев М.Твена утверждал, что время в деревне течет медленнее, чем в городе. А Вы это замечали?)

Давайте обратимся за помощью к поэтам. Вот как о времени рассуждал средневековый немецкий поэт Пауэль Флеминг (перевод Гинзбурга)

Во времени живя, мы времени не знаем.
Тем самым мы себя самих не понимаем.
В какое время мы, однако, родились?
Какое время нам прикажет: “Удались!”
А как нам распознать, что наше время значит
И что за будущее наше время прячет?
Весьма различны времена по временам:
То нечто, то ничто – они подобны нам.
Изжив себя вконец, рождает время время.
Так продолжается и человечье племя.
Но время времени нам кажется длинней
Коротким временем нам отведенных дней.
Подчас о времени мы рассуждаем с вами.
Но время – это мы! Никто иной. Мы сами!
Знай: время без времен когда-нибудь придет
И нас из времени насильно уведет.
И мы, самих себя сваливши с плеч, как бремя,
Предстанем перед тем, над кем не властно время.

Обсуждение стихотворения:

“Во времени живя, мы времени не знаем…” эти строки о нас.

“…Что за будущее наше время прячет?” – люди давно мечтают о путешествии во времени.

“…Рождает время время…” – для каждого человека время начинается с его рождения, а что было до появления Вселенной?

“…Время времени нам кажется длинней

Коротким временем нам отведенных дней…” – В среднем человек живет 27 375 суток. Разве это много? Если Вам исполнилось 16 лет, то 5 840 суток уже позади. И впереди у Вас в среднем – 22 630 суток. В среднем треть жизни человек спит, а , значит , на активную жизнь в среднем остается 15 087 дней. Так мало! А сколько нужно успеть сделать? Стоит задуматься, как тратить отведенные нам дни.

Но все же: “…Есть только миг, между прошлым и будущим, именно он называется жизнь…”

Живите со временем в ладу! Оно неумолимо!

Обратимся за помощью к физикам. Вот высказывание о времени Исаака Ньютона:

“…Абсолютное время само по себе и по сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью…”

Это определение физически бессодержательно!

Не только нам не удалось дать четкого понятия времени, в науке это понятие до сих пор не определено и не известны все свойства времени.

Как поступают в этом случае ученые? – Они определяют процесс измерения промежутков времени, и при этом некоторые свойства времени приходится постулировать.

На основе ритмических процессов происходящих в природе, создан счет времени, выбрана единица измерения времени – 1 секунда, созданы часы – прибор для измерения интервалов времени.

Приведите примеры ритмических изменений в природе, на основе которых люди могли создать счет времени?

Ученик: Смена дня и ночи, смена времен года, колебания маятников, биение сердца.

УЧИТЕЛЬ: Сравнение ритмов показало, что их отношение устойчиво сохраняется. Например: в сутки происходит 864000 ударов сердца, медики называют такой ритм типичным. И ранее за единицу измерения времени 1 секунду принимали 1 / 864000 суток.

Откройте тетради, запишите число, тему урока, 1 секунда- 1/864000 суток.

Поговорим об измерении времени: как люди измеряли время в древности?

Ученик: В древности люди измеряли время светлыми частями – день, и темными – ночь.

УЧИТЕЛЬ: Верно. С развитием цивилизации появилась необходимость измерять более короткие промежутки времени и человек создал первые часы. Какие?

Ученик: Солнечные.

УЧИТЕЛЬ: Сейчас мы послушаем доклад о солнечных часах. Узнаем, какие периодические явления лежат в основе устройства этих часов, как они устроены, когда можно измерять с их помощью промежутки времени, велика ли их точность. Вы, слушая доклады, конспектируете их по этому плану.

Ученик: С докладом о солнечных часах и макетом солнечных часов.

УЧИТЕЛЬ: Кроме солнечных часов у наших предков были и менее известные часы.

Ученик: С докладом о водяных и огненных часах.

УЧИТЕЛЬ: Только VIII век нашей эры осчастливил человечество песочными часами.

Ученик: С докладом и небольшими песочными часами.

УЧИТЕЛЬ: И только в XVII веке были изобретены первые механические часы.

Ученик: С докладом о маятниковых часах и макетом (погрешность 0,5 часа).

УЧИТЕЛЬ: Маятниковые часы усовершенствовались, и в 1921г английский инженер Уильямс Шорт собрал часы с двумя маятниками (эталонным и рабочим) так, что их погрешность составляла 10 секунд в год. Эти часы так и были названы – часы Шорта.

А уже в середине XX века были изобретены кварцевые часы.

Ученик: С докладом о кварцевых часах (погрешность десятитысячная доля секунды в сутки).

УЧИТЕЛЬ: В 1972 году весь мир перешел на атомное время, которое отсчитывают атомные часы и единицу времени 1 секунда – это 9 192 631 770 переходов атома цезия – 133 из одного энергетического состояния в другое .

Ученик: С докладом об атомных часах (погрешность за 300 тыс. лет одна секунда) .

УЧИТЕЛЬ: Мы говорим о погрешности часов. А как определить, точно ли идут часы? Для этого и существует астрономическая служба времени. Дело обстоит примерно так, телескоп направляют на какую либо звезду и ждут, когда пройдут сутки, а значит, звезда опять появится в окуляре телескопа, и прошло ровно 24 часа.

Сверяя так атомные часы с движением Земли, оказалось, что Земля движется неравномерно и постепенно замедляет свое движение вокруг оси. Через один миллион лет сутки увеличатся на 15 секунд, а через 240 млн. лет исполнится мечта многих людей – в сутках будет 25 часов. Правда, при этом в году останется только 350 дней.

Но не только хронометры (так точнее называть часы) бывают разными.

“…Весьма различны времена по временам…”

Мы с вами пользуемся такими понятиями, как местное, московское, летнее, поясное время. А ученые пользуются такими понятиями, как звездное время, истинное солнечное, среднее солнечное .

Под запись:

1. Звёздное время – время отсчитываемое по наблюдениям звёзд при поворотах Земли вокруг своей оси (его продолжительность не остаётся постоянной).

2. Истинное солнечное время – промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями Солнца.

Но и Солнце движется по эклиптике неравномерно. Это Земля “виновата” - обращается вокруг своего светила с неодинаковой угловой скоростью. И величина истинных суток в течение года меняется. Поэтому астрономы придумали некоторую воображаемую точку – “среднее Солнце” - и вычисляют по ней

Средние солнечные сутки – 24 часа.

Но Земля всё-таки вращающийся шар. Поэтому на каждом меридиане существует своё

Местное время. – Т( l ) – время на данном меридиане

Т ( l )=Т0+ l

Поясное время. – Т(n ) – Земной шар разбит на 24 временных пояса, в каждом поясе все проживают по времени среднего меридиана данного пояса.

Т(n) =Т0 + n

Россия расположена в 11 часовых поясах (со 2 по 12 включительно). В нашей стране введено

Декретное время – оно опережает поясное на 1 час

Т l 0 + n + 1ч

Часто на радио, телевидении употребляют словосочетание московское время.

Московское время – местное время в столице России, его можно определить по формуле:

Тм0+n+ 1ч, n=2

Кроме того, ежегодно в конце марта стрелки часов переводятся на 1 час вперед, и вводится летнее время , а в конце октября стрелки переводятся назад. Энергетики считают, что эти манипуляции со временем позволяют существенно экономить электроэнергию, расходуемую на освещение.

Какой величиной люди измеряют большие промежутки времени?

Ученики: Год.

УЧИТЕЛЬ: Для измерения больших промежутков времени ввели

Тропический год – промежуток времени между двумя проходам центра солнечного диска через точку весеннего равноденствия. Тропический год положен в основу солнечного календаря – система счета длительных промежутков времени.

Продолжительность тропического года и суток может быть выражена только приближённо. Ведь тропический год содержит365 суток, 5 часов,48 минут и 46,1 секунды. А для календаря необходимо, чтобы в календарном году число суток было целым.

Ученик с докладом о Юлианском и Григорианском календарях.

УЧИТЕЛЬ:Проблемой календаря ученые занимаются и сейчас. Они пытаются разработать более удобный календарь. Проектов очень много. Например, такой: в году 4 квартала по 91 дню. Каждый год и квартал начинается с воскресенья, так что в году ровно 52 недели. Это 364 дня. Еще один день в сетку не включен и вставляется в конце года, как некий всемирный праздник. А в високосный год празднуются сразу два дня.

Итоги урока:

Мы с Вами сегодня взялись за очень сложную и большую тему: “Время”. Конечно, невозможно всю ее охватить за один урок. Но я надеюсь, что Вы сами продолжите рассуждать о своем времени и будете дорожить своим и чужим временем.

Оценки за урок.

Домашнее задание. § 6.

Литература:

1. Левитан Е.П. Астрономия: учеб.для 11 кл. общеобразоват. учрежд. – М.: Просвещение, 1999.
2. Балашов М.М. Физика–9, – М.: Просвещение, 1993.
3. Шабловский В. Занимательная астрономия. – С–Пт.: Тригон, 1998
4. Шабловский В. Занимательная физика. – С–Пт.: Тригон, 1997
4. Энциклопедический словарь юного астронома. – М.: Педагогика, 1986.
5. “Вокруг света” журнал № 1, 2004 год