Преподавание астрономии в школе (сборник статей)| << Предыдущая |
4. ГОДИЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЗЕМЛИ.ВРЕМЕНА ГОДА.
ВИДИМОЕ ГОДИЧНОЕ ДВИЖЕНИЕ СОЛНЦА.("ПЛОСКОСТНОЙ ТЕЛЛУРИЙ")
Внешний вид пособия схематически изображен на рис. 6, приблизительно в одну треть натуральной величины.
 |
Переходим к деталям устройства и сборки пособия. Несущей частью служит прямоугольный лист картона в -в (рис. 7) с двумя фасонными вырезами по сторонам.
 |
На нем монтируется приспособление для параллельного переноса изображения земного шара 3 вокруг солнца С. Приспособление это устроено на принципе параллелограмма и состоит из четырех "кривошипов" д, шарнирно сочлененных с деталью г -г; последняя несет на себе изображение земного шара 3, которому, таким образом, и сообщается нужное движение.
Кривошипы д и деталь г -г изготовляются из плотной чертежной бумаги по размерам, указанным на рис. 7, и собираются по схеме сборки, приведенной там же. Кружочки е, служащие осями вращения для д, должны быть несколько толще того картона, из которого состоит в -в (для утолщения достаточно одного-двух слоев чертежной бумаги); кружочки ж вырезаются из двух склеенных слоев чертежной бумаги. После того как кружочки е и ж наклеены на д и клей просох, вставляем кружочки е в соответствующие отверстия, сделанные в детали в -в, и заклеиваем запирающими кружочками з из плотной бумаги. Для большей прочности, помимо склейки д, е и з между собой, полезно еще прошить их проволочными скобочками, какие употребляются при сшивании школьных тетрадей. Когда все просохнет, нужно убедиться, что все кривошипы д легко вращаются на своих осях е. Наконец, вставляем кружочки ж в соответствующие отверстия детали г -г и после заклейки запирающими кружочками з, из плотной бумаги, прошиваем их проволочными скобками.
Убеждаемся, что все шарниры исправны и крепки и что деталь г -г совершенно свободно движется на вращающихся кривошипах д.
Примечание. При изготовлении кривошипного устройства приходится делать много бумажных кружков небольшого диаметра, прорезывать маленькие круглые отверстия и т. д. Полезно заметить, что эти работы можно очень удобно и точно выполнять с помощью мерительного циркуля, вращая его на одной ножке, а другой постепенно процарапывая бумагу, пока не получится нужный кружок или отверстие.
Центровку кружочков е, ж и з при их наклейке на деталь д можно производить либо по проколам в центрах, на просвет, либо накалывая очередной кружочек на иголку и "пуская его по иголке", острие которой поставлено в нужную точку.
Изготовление остальных деталей пособия заключается в следующем. Круг б -б вырежем из картона и сделаем в нем отверстие и, как показано на рис. 8. Диаметр б'-б', проходящий через центр к, должен быть прочерчен на круге б -б тонкой линией, которая будет необходима в дальнейшем для правильной сборки пособия. В центре круга б -б наклеим небольшой кружочек с' из бумаги, окрашенной в желто-оранжевый цвет.
 |
 |
|
Из двух склеенных слоев картона вырежем кружочек к такого диаметра, чтобы он свободно, но без большого зазора входил и мог вращаться в отверстии и. Наклеим кружочек к точно в центре детали г -г, на которой предварительно проведем осевую линию г'-г' (см. рис. 7); эта линия также будет необходима для точной сборки.
Изображение Земли нарисуем на чертежной бумаге по прилагаемому рисунку, данному в натуральную величину (рис. 9а), и вырежем его по внешнему кругу-рамке. Слегка раскрасим его в два цвета: материки-светло-коричневые, океаны-бледно-голубые.
Круг а -а (рис. 8) изготовляется из чертежной бумаги, окрашенной в темно-синий или черный цвет (акварелью или тушью). Желательно, чтобы окраска была достаточно ровная (еще лучше воспользоваться цветной бумагой подходящего цвета). На круге а -а легкой линией проводим диаметр а'-а', который также будет необходим для точной сборки. Затем процарапываем циркулем отверстия л и м, как показано на рис. 8 (диаметр отверстия л должен не более чем на 1 мм превышать диаметр изображения Земли, рис. 9а). Наконец, густыми акварельными белилами прочерчиваем по диаметру а'-а' пунктирную линию со стрелочками на концах и с условными изображениями Солнца и звезды. При неумении работать густыми белилами можно вместо пунктирной линии наклеить узенькую полосочку белой бумаги, на которой тушью нарисован пунктир, стрелки и т. д.
С обратной стороны круга а -а приклеиваем полоску и, вырезанную из проявленной, чуть-чуть серой фотопленки (рис. 8). Одна из кромок полоски должна проходить точно через центр отверстия л, перпендикулярно диаметру а'-а', и, таким образом, перекрывать ровно половину отверстия л, со стороны, обращенной от Солнца. Для большей прочности по концам н наклеим две бумажные полоски.
Теперь можно собрать изготовленные детали. Передвинем деталь г -г (рис. 7) в крайнее левое положение, причем линия г' -г' должна совпасть с осевой линией в'-в' детали в -в. Наложим круг б-б так.чтобы в его отверстие и вошел кружочек к, а диаметр б'-б' расположился также по линии в'-в'. Поверх кружочка к наклеим изображение Земли (рис. 9а), ориентировав его диаметр WO по линии б'-б', причем W должно быть слева. Разумеется, изображение Земли должно быть возможно точнее центрировано с кружочком к, для чего при наклейке лучше всего пользоваться способом "пускать по иголке" (см. выше). Кроме того, надо проследить, чтобы изображение Земли не приклеилось к кругу б-б и чтобы последний мог свободно поворачиваться на кружочке к, как на оси.
Теперь нужно наклеить бумажный круг а -а. Круг этот смазывается клеем только по краям и накладывается на круг б-б так, чтобы отверстие л было строго концентрично с изображением Земли, а диаметр а'-а' совпадал с диаметром б'-б'. В таком виде кладем все это на недолгое время под небольшой пресс.
Для окончательной сборки пособия нужно еще наклеить на в -в картонные уголки, между которыми происходит вращение круга а -а, а затем наклеить сверху лицевую часть пособия с круглым вырезом и картой эклиптикальных созвездий (рис. 6). Уголки вырезываются из двух склеенных слоев картона; их размеры и места наклейки на в -в обозначены на рис. 7. Перед их наклейкой надо правильно установить все подвижные детали, а именно: деталь г -г -в крайнее левое положение до совпадения линии г'-г' с линией в'-в'; с той же линией надо совместить и диаметр а' -а'. Уголки наклеиваются не вплотную к кругу а -а: между ними и кругом должен оставаться небольшой зазор (около полумиллиметра).
Лицевая часть пособия (рис. 6) изготовляется из картона и имеет форму и размеры детали в -ей, кроме того, имеет круговой вырез, окаймленный картой эклиптикальных созвездий. Последняя изготовляется отдельно на бумажном кольце (см. рис. 6) и наклеивается. Кольцо лучше всего сделать темно-голубым, а звезды и фигуры созвездий нанести белилами. Цвет остального поля может быть любой нейтральный: серый, коричнево-серый, беж и т. п. Наклейкой лицевой части на уголки заканчивается сборка пособия. Необходимо тщательно проследить, чтобы круг а -а не приклеился и не лишился подвижности. После наклейки лицевой части пособие должно сохнуть непременно под грузом.
При демонстрациях держим пособие левой рукой за его левую (расширенную) кромку, а правой вращаем круг а -а за его выступающую снизу часть, против часовой стрелки. Методика демонстраций, проводимых с помощью этого пособия, по существу та же, какая применяется при демонстрации обычного теллурия. Поскольку последняя общеизвестна, нет нужды останавливаться здесь на ней.
Сверх того, что можно показать на обычном теллурии, наше пособие позволяет еще иллюстрировать вопрос о видимом годовом движении Солнца и об изменении вида звездного неба в течение года. Этой цели и служат стрелки со значками Солнца и звезды, указывающие на эклиптикальной звездной карте соответственно: видимое место Солнца и созвездия, кульминирующие в полночь в данное время года. Четыре даты, соответствующие четырем основным положениям Солнца на эклиптике, можно при этом прочесть против стрелки со значком "Солнце".
Изготовление этого пособия требует большой точности и может представить некоторые трудности, которые, однако, стоит преодолеть: во-первых, сам "плоскостной теллурий" представляет некоторый интерес, а, во-вторых, кинематическая схема его (параллельный перенос по окружности) может быть использована для устройства некоторых других пособий, например для объединения фаз Луны, лунных и солнечных затмений и т. д. (Предоставляем читателям самим сконструировать подобные наглядные пособия.)
К описанному выше пособию очень полезно добавить дополнительное устройство, на котором воспроизводится то же самое, что видно на изображении Земли, но только в более крупном виде. Это устройство, впрочем, может быть использовано и как самостоятельное пособие, иллюстрирующее смену времен года, тем более что оно изготовляется несравненно проще, чем предыдущее.
На листе картона в-в (рис. 10) наклеена схематическая карта земного полушария. (В качестве шаблона для такой карты можно использовать рис. 96, увеличив его раза в два-три. Большой точности при увеличении рисунка в этом случае не нужно.) На картонном кольце а -а укреплен кусочек непроявленной, отфиксированной катушечной фотопленки (или, в крайнем случае, просто кальки), соответственным образом вырезанный. Пленка должна закрывать ровно половину отверстия кольца а -а.
 |
При наложении кольца а -а на карту в -в прямолинейный край пленки будет изображать границу освещенного полушария Земли. Параллельно краю пленки, по эмульсии надо прочертить тушью пунктирную линию, которая должна отстоять от края пленки на расстоянии, равном 0,12 радиуса карты земного полушария. Эта пунктирная линия отметит границу полосы сумерек.
Кольцо а -а накладывается на карту, концентрично с нею, и вокруг кольца наклеиваются картонные уголки г, обозначены на рис. 10 пунктиром. (Уголки г изготовляются из картона двойной толщины по сравнению с толщиной кольца а -а.) Поверх всего к уголкам г приклеивается лицевая часть пособия б-б, имеющая круговой вырез несколько большего диаметра, чем вырез в кольце а -а. Кольцо а -а должно свободно вращаться между уголками г, подобно тому как это было у предыдущего пособия. При вращении круга а -а прямая кромка пленки, изображающая границу освещенного полушария Земли, будет перемещаться относительно полюса на карте совершенно так же, как это происходит в действительности в течение года.
Даже при сравнительно небольших размерах этого пособия им можно пользоваться для одновременных демонстраций всему классу. Карта земного полушария может при этом иметь диаметр не более 10-15 см. Нужно лишь позаботиться, чтобы земные меридианы и параллели были обозначены четкими жирными линиями, чтобы даже издали отчетливо было видно место полюса на карте и чтобы материки и океаны имели четкий рисунок и раскраску.
Начертите на классной доске окружность возможно большего радиуса, которая будет изображать земную орбиту; в центре ее нарисуйте условное изображение Солнца. Держа пособие в левой руке, передвигайте его по начерченной земной орбите вокруг "Солнца", причем следите, чтобы ось пособия (ось "Земли") перемещалась параллельно самой себе. Правой рукой одновременно поворачивайте круг а -а так, чтобы граница освещенного полушария "Земли" всегда располагалась правильно относительно "Солнца", нарисованного на классной доске. Этим несложным способом вы сможете провести демонстрации, в известной степени заменяющие то, что может дать школьный теллурий фабричного изготовления.
Если параллели на карте земного полушария достаточно хорошо видны всему классу, можно обратить внимание на относительную длину дневной и ночной частей параллелей в разное время года, на широте 30 и 60°, а также на северном полярном круге. Пользуясь "границей сумерек" (пунктирная линия на пленке), легко дать понятие также и о продолжительности сумерек на этих широтах и о причине белых ночей.
Более точно и наглядно все эти вопросы могут быть разобраны с помощью подвижной картограммы автора, предназначенной для определения моментов восхода и захода Солнца и продолжительности сумерек в любом пункте СССР, в любое время года (П. Г. Куликовский, Справочник астронома-любителя, М., изд-во ГТТИ, 1949).
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы
Публикации со словами: преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
