План-конспект урока физики в 11 классе по теме: Строение Солнечной системы.

План-конспект

урока физики по теме:

Строение Солнечной системы.

11 класс, базовый уровень

учебник «Физика -11» авт. Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М.Чаругин,

урок №2 в разделе.

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; изучить их некоторые характеристики; дать характеристику Луне и системе Луна-Земля объяснить фазы луны; повторить и конкретизировать понятия о затмениях; ввести и объяснить приливные явления.

• 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:
а) монологическое изложение;
б) объяснительно-иллюстративный, метод проблемного изложения;
в) репродуктивный, частично - поисковый;
Оборудование:
- мультимедиапроектор, компьютер.

1. Организационный момент.

Слайд1

2. Мотивация. Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего - поучать других, а труднее - познать самого себя. Легко ли познать себя? Мы это делаем всю нашу жизнь, и порой усилия наши остаются напрасными. А легко ли познать окружающий нас мир, Вселенную???? (Нет!). Какая наука изучает Вселенную? (Астрономия). На уроках астрономии мы говорим о познании Вселенной. Посмотрите на слайд и ответьте на вопросы:

Слайд2

Что может быть общего между такими различными объектами?

Они составляют Солнечную систему

Можно ли сказать, что Солнечная система состоит из однородных тел?

Нет, тела различаются по размерам, массе, форме, химическому составу, траекториям движения.

Как вы думаете, что мы сегодня будем изучать?

Строение Солнечной системы.

Слайд3

Какие цели мы можем перед собой поставить?

Узнать строение Солнечной системы, ее состав и характеристику компонентов.

РАБОТАТЬ МЫ БУДЕМ ПО ПЛАНУ: Слайд4

По ходу урока я предлагаю вам заполнять таблицу (приложение 1). Это поможет систематизировать полученные знания. Работу с таблицей вы продолжите дома.

3. Объяснение нового материала. Так давайте выясним, из чего состоит Солнечная система.

Слайд5

Солнечная система - это система космических тел, которая кроме центрального светила - Солнца, включает в себя восемь планет, их спутники, множество маленьких планет, кометы, космическую пыль и мелкие метеорные тела. Радиус около двух световых лет.

В средине XVI века польским астрономом Николаем Коперником была раскрыта общая структура строения Солнечной системы. Он опровергнул представление того, что Земля - это центр Вселенной и обосновал движение планет вокруг Солнца. Какое название получила такая модель Солнечной системы? (гелиоцентрическая).

Кто в XVII веке открыл законы движения планет? (Кеплер), а кто сформулировал закон всемирного притяжения? (Ньютон). Но только после того, как Галилей в 1609 году изобрел телескоп, стало возможным изучение физических характеристик космических тел, входящих в состав Солнечной системы.

Так Галилей, наблюдая за солнечными пятнами, впервые открыл вращение Солнца вокруг своей оси.

Для того чтобы изучить движение тел, мы должны сначала определиться с характеристиками, описывающими это движение. Самыми главными орбитальными характеристиками движения космических тел являются сидерический и синодический периоды обращения.

Слайд6

Сидерический период обращения - промежуток времени, в течение которого какое-либо небесное тело-спутник совершает вокруг главного тела полный оборот относительно звёзд.

Слайд7

Синодический период обращения (от греч. соединение) - промежуток времени между двумя последовательными соединениями Луны или какой-нибудь планеты Солнечной системы с Солнцем при наблюдении за ними с Земли.

По современным данным, вокруг Солнца обращаются восемь крупных шарообразных тел, называемых . Наряду с планетами и их спутниками вокруг Солнца обращаются планеты-карлики, тысячи малых планет, называемых астероидами, а также кометы и частички пыли.

Слайд8

Планеты вращаются вокруг Солнца в том же направлении, что и Солнце вокруг своей оси, и удалены от Солнца в следующем порядке:

Меркурий(0,4а.е), Венера, Земля, Марс, пояс астероидов, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (по современным данным Плутон (40а.е.) относят к планетам-карликам), за орбитой Нептуна находится пояс Койпера, а за поясом Койпера, вероятно, расположено облако Оорта.

Но физическим характеристикам их объединяют в две группы, разграниченные в пространстве поясом астероидов (ширина 3 а.е.).

Слайд9

Планеты земной группы. Планеты, движутся внутри пояса астероидов (Меркурий, Венера, Земля и Марс), принадлежат к земной группе, так как имеют много общего.

Слайд10

Все эти планеты, небольшие по размерам и массе (самая крупная из них - Земля).

Слайд11

Они имеют твердую поверхность, сравнительно высокую среднюю плотность, близкую к плотности Земли (5,5 г/см³), и обладают (кроме Меркурия).

Планеты земной группы состоят из тяжелых химических элементов.

Слайд12

Из планет земной группы мы более подробно остановимся на Марсе - одной из самых загадочных и притягательных планет нашей системы.

Слайд13

Марс - четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам ; планеты составляет 10,7 % массы . Названа в честь - бога войны, соответствующего древнегреческому . Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей .

Слайд14

Физические характеристики Марса следующие:

Слайд15

Среднее расстояние от Солнца 228 млн. км.

Средний диаметр 6780 км - 0,5320 земного.

Масса 6,4*10²³ кг, , то есть 0,108 массы Земли.

Средняя плотность 3,95 г/см³ - 0,714 земной.

Ускорение свободного падения на экваторе 3,76 м/с² - 0,378 g.

Температура на планете колеблется от −153 °C на полюсе зимой и до более +20 °C на экваторе в полдень. Средняя температура составляет −50 °C.

Орбитальные характеристики Марса:

Слайд16

Сидерический период обращения

(продолжительность года)
686,98 земных суток

Синодический период обращения

779,94 земных суток

Орбитальная скорость (v)

24,13 км/с

Период вращения

24,5 ч.

Слайд17

Атмосфера Марса. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного. Из-за большого перепада высот на Марсе давление у поверхности сильно изменяется. Примерная толщина атмосферы - 110 км. Атмосфера Марса состоит на 95,32 % из углекислого газа; также в ней содержится незначительное количество других элементов.

Слайд18

Строение Марса: кора, мантия, ядро.

Слайд19 4 фото

Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать наподобие , а также , , и наподобие .

Слайд20

У Марса есть два естественных спутника - и (в переводе с - «страх» и «ужас» - имена двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою), которые относительно малы (Фобос - 27×22×18 км, Деймос - 15×12,2×10,4 км) и имеют неправильную форму.

Начиная с 1960-х годов, непосредственным исследованием Марса с помощью занимались (программы «» и «»), (программы «», «», «» и другие) и (программа ).

Загадки Марса - сообщение ученика.

Слайд21

Планеты-гиганты. Планеты, движущиеся за кольцом астероидов, образуют группу планет-гигантов, возглавляемую Юпитером - самой крупной и массивной планетой Солнечной системы. Его диаметр в 11 раз превышает диаметр Земли и составляет 142 800 км. К этой группе относятся также Сатурн, Уран и Нептун.

Масштабы Солнечной системы.

Слайд22

Слайд23

Общие свойства:

Слайд24

планеты-гиганты обладают значительными размерами, малой средней плотностью, быстрым вращением, протяженными гелиево-водородными атмосферами с небольшим содержанием аммиака и метана и, по-видимому, не имеют твердой поверхности. Планеты-гиганты состоят из легких химических элементов, в основном водорода и гелия. Планеты-гиганты окружены кольцами, состоящими из мелких твердых частиц. Вокруг планет-гигантов обращаются десятки спутников.

Все планеты Солнечной системы очень сильно отличаются друг от друга своими размерами, характеристиками, наличием спутников. Только у Меркурия и Венеры отсутствуют спутники. Крупные спутники (такие, как Луна у Земли или Титан у Сатурна) имеют шарообразную форму, а мелкие (как Фобос и Деймос у Марса) - неправильную форму, свойственную большинству астероидов.

Давайте более подробно остановимся на системе Земля-Луна.

Слайд25

Луна - ближайшее к Земле небесное тело и ее естественный . Луна - это, пожалуй, единственное небесное тело, в отношении которого с древнейших времен ни у кого не было сомнений, что оно движется вокруг Земли.

Слайд26

Во II в. до н.э. Гиппарх определил наклон лунной орбиты к плоскости эклиптики и выявил ряд особенностей движения Луны. Он создал весьма совершенную для своего времени теорию ее движения, а также теорию солнечных и лунных затмений. Как же возникла Луна?

Гипотезы возникновения Луны - сообщение ученика.

Слайд27

Почему ее так назвали? Слово луна восходит к праславянской форме «светлая», к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной, древние египтяне - Ях (Иях).

Слайд28

Луна - единственный естественный спутник Земли. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планет Солнечной системы. Также является первым и единственным небесным телом, помимо Земли, на котором побывал человек.

История исследования Луны - сообщение ученика.

Слайд29

Орбитальные характеристики Луны. Луна делает один оборот вокруг Земли за 27,3 сут. и с таким же периодом вращается вокруг своей оси, поэтому с Земли видно только одно ее полушарие. Движение Луны вокруг Земли происходит в плоскости эклиптики, а не в плоскости земного экватора (большинство естественных спутников других планет вращаются в плоскости экватора своих планет).

Слайд30

Физические характеристики Луны:

Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км(~ 30 диаметров Земли).

Экваториальный радиус - 1738,14 км
Полярный радиус - 1735,97 км
Масса (m)-7,3477×1022 кг ( 0,0123 земных). В 81 раз меньше массы Земли.

Средняя плотность Луны равна 3,34 г. см³ (0.61 средней плотности Земли).

Ускорение свободного падения на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на Земле.

Поверхность Луны нагревается днем до + 110 °С, а ночью остывает до -120° С.

Слайд31

Строение луны: кора, верхняя мантия, нижняя мантия, ядро.

Слайд32

Луна, подобно Земле, представляет собой темный непрозрачный шар, светящий отраженным солнечным светом. Солнце всегда освещает примерно половину этого шара, другая половина остается темной. Поверхность луны довольно темная, то есть она отражает в среднем лишь 7.3 % световых лучей Солнца. Она посылает в полнолуние на Землю в 465 000 раз меньше света, чем Солнце.

Слайд33

Видимое перемещение Луны происходит неравномерно, потому что Луна движется в пространстве по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится центр Земли. Но, так как к Земле обыкновенно бывают обращены и часть светлого видимого полушария, и часть неосвещенного, то Луна большую часть времени кажется нам неполной. Различают четыре основные фазы Луны: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

Слайд34

Солнечные и лунные затмения. Периодически Луна частично или полностью заслоняет Солнце - такое явление называется солнечным затмением, оно может произойти во время новолуний. Когда Луна попадает в тень Земли, наступает лунное затмение, которое может наступить во время полнолуний. На протяжении календарного года происходят от 2 до 5 солнечных затмений и от 0 до 3 лунных затмений.

Слайд35 (видео)

Приливные явления.

Слайд36

Под действием лунного притяжения водная оболочка Земли принимает слегка вытянутую в сторону Луны (и противоположную сторону) форму. Там, где Луна выше всего над горизонтом и где ниже всего под горизонтом, будет прилив. На восходе и заходе Луны будут наблюдаться отливы. Во время приливов уровень воды плавно нарастает, достигая наибольшего значения, а затем постепенно снижается до низшего уровня. Вследствие вращения Земли приливные выступы образуются в каждый следующий момент уже в новых точках земной поверхности. Солнце, как и Луна, также вызывает приливы. Несмотря на большую удаленность от Земли, но благодаря большой массе Солнца приливы, которые оно вызывает всего в 2,5 раза меньше лунных.

Во время полнолуний и новолуний лунные и солнечные приливы складываются и наблюдаются самые большие приливы. Напротив, когда Луна в первой или последней четверти, во время лунного прилива будет солнечный отлив; действие Солнца вычитается из действия Луны, и приливы бывают существенно меньшими.

Слайд37

Продолжим изучение строения Солнечной системы. Перейдем к изучению так называемых малых тел Солнечной системы.

Слайд38

Остановимся на малых планетах. Названия самых крупных малых планет Солнечной системы:

Слайд39

Планета Церера (диаметр 770 км.) - переведена в группу карликовых планет.
Более мелкие планеты:
Юнона, Астрея, Геба, Ирида, Флора, Метида, Гигея, Парфенопа, Виктория, Эгерия, Ирена, Эвномия, Психея, Фетида, Мельпомена, Фортуна, Массалия, Лютеция, Каллиопа, Талия, Фемида, Фокея, Прозерпина, Эвтерпа, Беллона, Амфитрита, Урания и др.

Всего их насчитывается около 100 тыс. Иногда их называют астероидами.

Слайд40

Астероид - малая планета; "звездообразный" объект. В ночь на 1 января 1801 года сицилийский астроном Джузеппе Пиацци случайно обнаружил звёздный объект, координаты которого заметно менялись от ночи к ночи. Так была открыта первая из большого числа малых планет - Церера. Диаметр Цереры - 770 км Вскоре были открыты ещё три астероида - Паллада - 490 км, Юнона- 170 км, Веста-380 км.

Сегодня уже известно около 1800 астероидов, орбиты которых хорошо изучены, некоторые из них имеют орбиты, пересекающие орбиту Земли. Размеры большинства других не превышают 5 - 10 км. Пространство между орбитами Марса и Юпитера заполнено огромным количеством обломков: с размерами больше 1 км - 30 000; с диаметром менее 1 км сотни миллионов. Такое количество астероидов между Марсом и Юпитером наводит на мысль о существовании здесь прежде некой планеты, разрушившейся потом. Этот вопрос остаётся открытым.

Все астероиды лишены атмосферы. Выделяют три группы астероидов (тёмные, светлые, металлические) - по своим химическим характеристикам. Астероиды имеют температуру от -120⁰С до -100⁰С. Все астероиды (взятые вместе) составили бы планету диаметром 1500 км. Астероиды могут стать причиной разрушений на поверхности Земли.

Слайд41

Кометы. Эти небесные светила получили свое название от греческого слова кометас - хвостатая, или косматая, звезда. Прилетают они в основном из пояса Койпера или облака Оорта. Яркие кометы появляются сравнительно редко, в среднем одна комета за 10-15 лет. Слабые же по блеску кометы появляются часто (на фотографиях звездного неба ежегодно обнаруживают несколько комет).

Слайд41(видео)

Под действием притяжения Солнца кометы, как и планеты, обращаются вокруг него по вытянутым эллиптическим орбитам.

Слайд42

Самой известной кометой является комета Галлея, названная так в честь первого исследователя комет, который предсказал появление этой кометы. Она движется по очень вытянутой эллиптической орбите - заходит внутрь орбиты Венеры и удаляется за орбиту Нептуна. Последний раз комета появилась в 1986 г. В момент ее прохождения вблизи Солнца для ее изучения был осуществлен полет четырех космических аппаратов, два из которых - «Вега-1» и «Вега-2».
Фотографирование ядра кометы Галлея советскими космическими станциями с расстояния около 8000 км показало, что оно имеет неправильную форму с размерами 16x18x8 км. В следующий раз ее можно будет увидеть в 2062 году. Кометы и астероиды- остатки древнейшего вещества СС.

Слайд43

Кометы имеют строение - голова, ядро, хвост. Кометы отличаются от всех других тел Солнечной системы: (своим видом; формой орбит; большими размерами; быстрым и бурным развитием). Массы комет оцениваются в 10¹⁵-10¹⁸ кг. Хвост кометы всегда направлен от Солнца. Хвост растёт с огромной скоростью, около 10⁶ км в сутки, пока не достигнет величины 10⁸ км. В конце концов, комета теряет вещество и распадается на части, образуя метеорный рой.

Слайд44

Каждый метеорный рой обращается вокруг Солнца с постоянным периодом, равным периоду обращения породившей его кометы, и многие из них в определенные дни года встречаются с Землей. В эти дни количество метеоров значительно возрастает, а ecли метеорный рой компактный, то наблюдаются метеорные или звездные дожди, когда в одной ограниченной области неба за одну минуту вспыхивают сотни метеоров.

Многие метеорные потоки связаны с кометами. Так, метеорный поток, исходящий из созвездия Ориона (Ориониды), связан с кометой Галлея, а метеорный поток Андромениды - с распавшейся кометой Биэлы.

Метеоры и метеориты. Метеором - называется световое явление, возникающее на высоте от 130 до 80 км при вторжении в земную атмосферу частиц - метеорного тела из межпланетного пространства.

Слайд45

Метеоры (от греческого слова метеорос - парящий в воздухе) - это вспыхивающие в земной атмосфере мельчайшие твердые частицы, которые вторгаются в нее извне с огромной скоростью. Метеоры часто называют падающими звездами. В межпланетном пространстве хаотично движется с различными скоростями множество таких частиц. Массы подавляющего их большинства измеряются десятыми и тысячными долями грамма, в редких случаях - несколькими граммами. Если в атмосферу влетает частица со скоростью свыше 30 км/с, то из-за трения о воздух она быстро раскаляется, вспыхивает и порождает метеор. Чем больше масса и скорость частицы, тем ярче метеорная вспышка. В среднем по всему небу за 1 ч появляются 5-6 ярких метеоров.

Помимо пыли, в межпланетном пространстве движется множество твердых тел размерами от сантиметров до десятков метров. При падении на Землю они получают название метеоритов.

Слайд46

По составу метеориты подразделяют на три группы: каменные, железокаменные и железные. Химические соединения, присутствующие в метеоритах, и их кристаллическая структура показывают, что метеоритное вещество сформировалось в условиях высоких давлений и температур. Возраст метеоритов колеблется обычно в пределах от нескольких сотен миллионов до нескольких миллиардов лет.

На месте падения крупных метеоритов образуются метеоритные кратеры значительных размеров. Такие кратеры обнаружены в Аризоне (США), Канаде, на Таймыре () и в других местах. У Аризонского метеоритного кратера диаметр 1207 м, глубина 174 м, а высота окружающего его вала составляет от 40 до 50 м.

Слайд47

Самый крупный железный метеорит - Гоба - найден на территории Намибии: он имеет размеры 3x3x1 м, а массу - 60 т.

На других планетах и их спутниках также обнаружены кратеры метеоритного происхождения. Крупные метеориты могут образовать кратеры диаметром в несколько десятков километров.

Из наиболее известных событий на Земле связанных с малыми телами следует выделить - Тунгусский феномен (30 июня 1908 года - тайга Центральной Сибири). Ну, а самым нашумевшим за последнее время - Челябинский метеорит.

Слайд48

Сообщение учащегося о Челябинском метеорите

Слайд49

Болиды - вторжение массивных метеорных тел вызывающее очень яркие вспышки. Метеор аналог болид (скорость вторжения в атмосферу Земли от 11 до 73 км/с; высота возгорания от 130 до 80 км). Болид напоминает летящий по небу огненный шар.

4. Итог урока. И так, астрономия - наука о Вселенной, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Действительно, у природы много тайн и загадок, раскрывает она их неохотно, поэтому каждая очередная разгадка - важный шаг человечества на пути к познанию мира.

5. Первичное закрепление: нарисовать схему Строение Солнечной системы (приложение 2).

Слайд50

Слайд51

6. Домашнее задание. §118,119, продолжить заполнение таблицы для Солнца, использую Интернет, подготовить сообщения о звездах.

На этом наш урок закончен. Спасибо вам за урок. До свидания.

Слайд52