Астрономия. 11 класс.
Тема "Современные представления о Солнечной системе"
Оборудование: компьютер, мультимедиа-проектор, мультимедийная презентация.
Тип урока: комбинированный урок.
Цели урока:
образовательные: сформировать понятия о планетах, астероидах, метеорах, метеоритах, кометах; добиться усвоения представления о строении солнечной системы, об общих свойствах планет земной группы и планет – гигантов, о природе тел Солнечной системы.
развивающие: развитие логического мышления путём систематизации фактов, развитие наблюдательности, формирование мировоззрения, развитие познавательной активности,умений делать выводы, применять полученные знания для объяснения явлений.
воспитательные: развитие коммуникационных компетенций, развивать умение говорить и слушать других, содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, лекция.
Формы обучения: фронтальная, групповая.
Ход урока:
1. Организационный момент.
Мы живём в интересное время, когда весь мир для одной половины человечества сузился до экранов телевизора, а для другой до размеров компьютерного монитора. Но если ночью оторвать взгляд от экрана и посмотреть на небо, то перед Вами может открыться мир, который удивлял и восхищал не одно поколение людей. Мир, который вызывает мысли о вечности и бесконечности, который притягивает своей красотой. Называется этот мир – звёздное небо. В этом мире у вас наверняка есть знакомые.
2. Актуализация знаний.
Узнаёте созвездие? Как оно называется? Если соединить прямыми линиями семь звёзд созвездия, то получится большой ковш. Вторая звезда от ручки ковша позволяет проверить зрение. Кто видит две звезды, у того зрение хорошее. Называются эти звёзды Мицар и Алькор. Какой известный объект помогает найти Большая Медведица? (Полярную звезду) Как? Чем интересна Полярная звезда? (Обычно отвечают: самая яркая звезда, помогает найти точку севера.) На небе много более ярких звёзд. А эта звезда отличается тем, что не перемещается по небу в течение суток.
Если фотографировать Полярную звезду с большим временем экспозиции, то можно заметить, что все звёзды оставят следы на фотографии в виде дуг и только одна звезда останется на своём месте. Эта звезда совпадает с точкой, вокруг которой совершают суточное вращение остальные звёзды. Положение звёзд и созвездий меняется не только в течение суток, но и в течение года. Всё звёздное небо разделено на 88 созвездий. Некоторые из них вы можете легко найти на небе. Вот эти 5 звёзд, образующих букву W составляют созвездие Кассиопеи. В северном полушарии созвездие Кассиопеи можно наблюдать в течение всего года. Летом, когда стемнеет, высоко в небе появляются три звезды образующие летний треугольник: Вега, Денеб и Альтаир. Вега, самая яркая звезда из созвездия Лиры , является самой яркой звездой летнего неба. Альтаир – самая яркая звезда из созвездия Орла. Денеб – Лебедя. Из этих трёх созвездий хорошо запоминаются контуры Лебедя. Шесть звёзд созвездия Лебедя образуют крест. На зимнем небе ярких звёзд намного больше. Среди звёзд легко находится созвездие похоже на бабочку, древние греки видели в нём охотника Ориона. Самая яркая звезда созвездия называется Бетельгейзе. Веками расположение звезд не меняется. Древние греки более двух тысяч лет тому назад заселили небо своими героями. И мы, по прошествии многих лет, видим те же созвездия, восхищаемся теми же звёздами!
Работа с подвижными картами звездного неба.
Определить, какое созвездие соответствует текущему месяцу.
Определить время суток, когда это созвездие видимо.
Определить, какие созвездии мы можем наблюдать в 20 часов, в полночь.
В какое время произойдет восхождение созвездия Большая Медведица?
Есть среди звёзд необычные светила. Они перемещаются среди звёзд и светят ровным немерцающим светом. Эти “блуждающие” светила назвали планетами. Планета Венера может быть намного ярче Сириуса. Если посмотреть в телескоп то можно увидеть, что Венера меняет фазы, как Луна. Эта планета всегда находится близко к Солнцу, поэтому она бывает видна утром, перед восходом Солнца, или вечером, после заката. Немногим по яркости Венере уступает Юпитер. В телескоп виден не только диск планеты, но и четыре спутника Юпитера, которые меняют своё положение относительно друг друга. У Сатурна хорошо видны кольца, у Марса можно разглядеть полярные шапки.
Видео 1.
3. Изучение нового материала.
Учащиеся после просмотра видео называют тему и цель урока.
1) Строение Солнечной системы.
Вы уже знаете, планеты вращаются вокруг Солнца. А какие ёщё тела есть в Солнечной системе? Какова природа этих тел? Эти и другие вопросы мы рассмотрим сегодня на уроке. Тема урока: “Строение Солнечной системы”.
Наша Солнечная система состоит из центрального тела Солнца и планет, которые вращаются по своим орбитам вокруг Солнца. Чем ближе к Солнцу расположена планета, тем быстрее движется и меньше времени она тратит на один оборот. Всего вокруг Солнца вращается 8 планет. Свои имена планеты получили в честь римских богов. Между орбитами Марса и Юпитера находится пояс астероидов, за орбитой Нептуна находится пояс Койпера и за поясом Койпера, вероятно, расположено облако Оорта. Рассмотрим основные характеристики планет. Сравните массу, диаметр, плотность, расположение относительно Солнца, количество спутников и ответьте на вопросы: На какие две группы можно разделить все планеты? Что общего у планет земной группы? Что общего у планет – гигантов?
2) Планеты земной группы
Рассмотрим подробнее планеты земной группы. Самая маленькая планета Меркурий, самая большая Земля. Венера по своим размерам почти не отличается от Земли. Расстояние от Солнца до планет огромное и его удобно измерять в более крупных единицах – астрономических единицах (а.е.). 1 а.е.=150 000 000 км. Попытайтесь на глаз определить расстояние до других планет (проверяем по слайду варианты учащихся). Какая планета может ближе других приблизиться к Земле? На каком расстоянии будут находиться при этом расположении планеты?
Все планеты земной группы имеют твёрдую поверхность – литосферу. Литосфера состоит из коры, мантии (силикаты) и ядра (железно, никель). Ядро может быть как твёрдым, так и жидким. Учёные предполагают, что внутри жидкого металлического ядра возникают токи, создающие магнитное поле планеты. Какие планеты могут обладать магнитным полем? Что изменится на Земле, если исчезнет её магнитное поле? Рассмотрим отличительные особенности каждой планеты. Меркурий движется вокруг Солнца с рекордной среди планет скоростью около 50 км/с, совершая один оборот за 88 суток. При этом он медленно вращается вокруг собственной оси, совершая один оборот за 59 земных суток. В полдень поверхность планеты прогревается выше 400?C, ночью охлаждается до -170?C. Как вы думаете, почему на Меркурии такой большой перепад температур? Такой перепад температур возможен из-за длительных меркурианских суток и почти отсутствующей атмосферы. Поверхность Меркурия похожа на лунную, на ней много кратеров. Существование на поверхности Меркурия хорошо сохранившихся больших кратеров говорит о том, что в течение последних 3—4 млрд лет там не происходило в широких масштабах движение участков коры, а также отсутствовала эрозия поверхности. Подумайте, почему на Меркурии много кратеров ударного происхождения? Год на Венере длится 225 суток, а один оборот вокруг оси 243 суток. В отличие от других планет, Венера вращается в сторону противоположную своему движению по орбите. Предложите своё объяснение этого факта.
Венеру иногда называют “сестрой Земли”, потому, что обе планеты похожи размерами, силой тяжести и составом. Однако условия на двух планетах очень разные. Говорят, если где-то и существует ад, то наверняка на Венере. Атмосферное давление на Венере в 90 раз больше земного и состоит на 96% из углекислого газа. Углекислый газ создаёт парниковый эффект, поэтому вблизи поверхности Венеры температура около 450?С! Поверхность Венеры закрыта густыми облаками, состоящими из капелек серной кислоты.
В атмосфере Венеры молнии бьют в два раза чаще, чем в земной. Природа такой электрической активности пока неизвестна. Из-за плотной атмосферы освещённость даже в полдень очень слабая. Проанализируйте информацию слайда и ответьте на вопрос: почему у Венеры указана только одна температура - вблизи поверхности планеты? На поверхности Венеры обнаружены тысячи древних вулканов, извергавших лаву, разломы, горы. Как вы думаете, много ли на Венере кратеров ударного происхождения? Самая знакомая и самая изученная планета – Земля. Земля, в отличие от Меркурия и Венеры, имеет один естественный спутник – Луну. Радиус Луны всего в 4 раза меньше радиуса Земли. Поэтому Землю часто называют “двойной планетой”. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27,3 суток. За это же время Луна делает один оборот вокруг своей оси, поэтому она повёрнута к Земле всегда одной стороной. На видимой стороне Луны много тёмных участков, их называют моря. Например: Море Дождей, Море Ясности, Океан Бурь. Лунные кратеры получили имена известных учёных. Самыми крупными кратерами с лучевой системой являются Тихо, Кеплер и Коперник. Горные хребты получили названия земных гор (Кавказ, Альпы, Пиренеи и др.). На обратной стороне Луны морей мало. Здесь много кратеров, названных в честь знаменитых людей 20 века. Из-за малого тяготения на Луне нет атмосферы. Поэтому следы, оставленные советскими луноходами и американскими астронавтами, сохранятся многие годы. Вернёмся к Земле. Попытайтесь объяснить, в чём заключается уникальность нашей планеты?
Планета Марс названа именем бога войны за красноватый оттенок, обусловленный наличием в коре окислов железа. Планета имеет два небольших спутника неправильной формы Фобос и Деймос (“страх” и “ужас”) – спутники войны. (Слайд №24) На Марсе есть атмосфера, давление которой в 150 раз слабее земного. Поэтому на Марсе большой перепад температур от +25?С до -125?С. Примечательной особенностью Марса является огромный каньон Маринер длиной почти 5000 км, шириной до 200 км и глубиной до 5 км. На Марсе находится самая высокая гора в Солнечной системе – вулкан Олимп высотой 27 км. В конце 19 века итальянский учёный Скиапарелли обнаружил в телескоп линии, казавшиеся почти прямыми, которые он назвал “марсианскими каналами”. С тех пор учёные пытались найти жизнь на Марсе. Изменение цвета поверхности Марса учёные связывали с ростом растений и сменой времён года. Реальность оказалась прозаичней. Над поверхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с. Небольшая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли, образуя пылевые бури. В 70-х годах прошлого века были обнаружены русла рек, которые оказались высохшими. В настоящее время вода на Марсе обнаружена только в виде льда, который находится в полярных шапках. Позже на Марсе были обнаружены “пирамиды” и “сфинкс”. При более детальном фотографировании, обнаружилось, что человекоподобие было иллюзией, вызванной игрой света и тени. “Пирамиды” же являются обычными скалами. Жизнь на Марсе так и не обнаружена ни в прошлом, ни в настоящем.
3) Планеты - гиганты
Рассмотрим подробнее планеты – гиганты. Впечатляют размеры планет! Юпитер больше Земли в 11 раз, Сатурн в 9,5, Уран и Нептун почти в 4 раза. Юпитер не только имеет большие размеры, его масса почти в три раза больше массы остальных планет. Планеты – гиганты находятся намного дальше от Солнца, чем Земля. Юпитер дальше в 5 раз, Сатурн – в 9, Уран в 20, Нептун в 30 раз. Так как планеты находятся далеко от Солнца, на них всегда господствуют низкие температуры. Все планеты – гиганты являются огромными газовыми шарами, внутри которых газ, сжимаясь до огромного давления, переходит в жидкое состояние. В центре планет – гигантов находится ядро, состоящее в основном из соединений кремния и металлов. Юпитер и Сатурн преимущественно состоят из водорода и гелия; Уран и Нептун содержат больше льда. Рассмотрите внимательно внутреннее строение планет – гигантов и ответьте, могут ли наблюдаться полярные сияния в атмосфере планет- гигантов? В телескоп у Юпитера можно рассмотреть четыре спутника и экваториальные полосы. Самым ярким объектом планеты является Большое красное пятно, которое наблюдают уже более 300 лет. Размер пятна больше размера Земли. Вы видите анимационную модель вращения Юпитера. На модели видно, как перемещаются экваториальные полосы и Большое красное пятно. Какова может быть природа Большого красного пятна? Вокруг Юпитера вращаются 67 спутников. Самые крупные из них открытые Галилео Галилеем называются: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто. Ганимед – самый крупный спутник в Солнечной системе диаметром более 5000 км. Поверхность Европы состоит изо льда. Ио силикатный геологически активный спутник, на котором действует более 400 вулканов, извергающие серу и диоксид серы. На фотографии хорошо видно вулканические выбросы. Самым ярким объектом Сатурна является кольцо, состоящее главным образом из частичек льда и меньшего количества горных пород и пыли. Подобными кольцами, только более слабыми окружены все планеты – гиганты. У Сатурна 62 спутника. Самый крупный спутник Сатурна – Титан, второй по величине спутник Солнечной системы. Титан является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано существование жидкости на поверхности, единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой (азот, метан, этан). На поверхности имеются метан-этановые озёра и реки. Давление у поверхности примерно в 1,5 раза превышает давление земной атмосферы. Температура у поверхности - минус 170-180 °C. Интересен спутник Энцелад. На Энцеладе действуют ледяные вулканы, извергающие не лаву, а ледяную жидкость вроде сжиженного метана и холодной воды, вместе с кусками льда и газообразным метаном. Материя, покидающая Энцелад, пополняет кольца Сатурна. Рассмотрите внимательно рисунок, и объясните, чем отличается вращение Урана от других планет? Его ось вращения лежит как бы “на боку” относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Вследствие этого планета бывает обращена к Солнцу попеременно, то северным полюсом, то южным, то экватором, то средними широтами. У самой далёкой планеты Нептун обнаружено 13 спутников из них самый большой спутник Тритон диаметром более 3000 км. На спутнике Таласса обнаружены 10 действующих газовых гейзеров, выбрасывающих столбы азота высотой до 8 км.
4) Пояс астероидов и пояс Койпера.
Видео 2.
5) Кометы
Учёные предполагают, что на расстоянии от 50 000 до 100 000 а. е, примерно световой год, находится облако Оорта. Хотя подтверждённых прямых наблюдений облака Оорта не было, астрономы считают, что оно является источником ядер комет, прилетающих в Солнечную систему.
На небе комета выглядит как “хвостатая” звезда. Кометы состоят из ядра и окружающей его светлой туманной оболочки (комы), состоящей из газов и пыли. У ярких комет с приближением к Солнцу образуется “хвост” — слабая светящаяся полоса. Ядро кометы состоит в основном из обычного льда (с небольшими включениями углекислых и метановых льдов), а также пылевых частиц. Послушайте, как возникает хвост кометы. После того, как ядро кометы полностью испарится, по вытянутым эллиптическим орбитам исчезнувших комет продолжают вращаться мелкие твёрдые частички - метеорные тела.
Если поток таких частиц пересекает орбиту Земли, можно наблюдать красивое явление “звёздный дождь”. Частицы сгорают в атмосфере Земли, не долетая до её поверхности. Такие “падающие” звёзды называют метеорами. Метеоры кажутся вылетающими из определённой области неба, которая называется радиантом метеорного потока. Положение радианта на небе определяет название метеорного потока. Например, метеоры, наблюдающиеся 10-12 августа, радиант которых находится в созвездии Персея, называют Персеидами.
4. Закрепление полученных знаний.
Учащиеся выполняют задания, показанные на слайдах презентации. Выполняют самопроверку.
5. Рефлексия.
6. Домашнее задание: прочитайте параграф 12, провести наблюдения за видимыми планетами через приложение Stellarium.
564
77 499 
