Урок: Строение Вселенной

урока по физике

Мамонтов В. И.

20015г.

Тема занятия: Строение Вселенной

Учебно – воспитательные задачи:

Дидактическая цель:

Познакомить с общей структурой строения Галактики и Вселенной.

Воспитательная цель:

Основные знания и умения:

1. Знать примерные размеры Галактики, типы звезд и звездных скоплений в ней, распределение диффузной материи.

2. Знать основные типы галактик и уметь объяснять понятие «расширения Вселенной».

Методически рекомендации:

Последовательность изложения нового материала:

1. Наша звездная система – Галактика; строение и звездное население Галактики.

2. Другие галактики.

3. Разбегание галактик.

Оборудование и демонстрации:

Рисунки: звездные скопления, газово-пылевые туманности, Млечный Путь, галактики, схема строения Галактики; кинофильм «Строение Вселенной».

План занятия:

Проверка знаний, умений и навыков у студентов

( 20 мин )

1. Опросить устно четырех студентов по следующим заданиям:

Задание первое: 1) По диаграмме спектр-светимость рассказать о различных типах звезд. Какой вывод о природе существования звезд следует сделать из этой диаграммы? 2) Какова физическая особенность нейтронных звезд (пульсаров)? 3) Какие ядерные реакции являются источниками энергии у звезд?

Задание второе: 1) Пользуясь таблицей «Физические характеристики типичных звезд» и диаграммой спектр-светимость, рассказать о звездах главной последовательности. 2) Что собой представляют новые и сверхновые звезды? 3) При каком условии молекула нейтрального водорода ионизируется при поглощении кванта электромагнитного излучения?

Задание третье: 1) Пользуясь таблицей «Физические характеристики типичных звезд» и диаграммой спектр-светимость, рассказать о последовательностях гигантов и сверхгигантов. 2) Каковы физические особенности переменных звезд? Какие цефеиды относятся к классическим? 3) Что такое энергия связи атомного ядра и что такое удельная энергия связи ядра?

Задание четвертое: 1) Пользуясь таблицей «Физические характеристики типичных звезд» и диаграммой спектр-светимость, рассказать о последовательностях субкарликов и белых карликов. 2) Каков химический состав атмосфер звезд? 3) При каком условии ядерная реакция протекает с выделением энергии? Почему?

1. Заслушать сообщения двух-трех студентов о наблюдении Млечного Пути.

Изучение нового материала ( 20 мин )

1. Строение Галактики. Размеры и форма Галактики, число звезд (2·10⁹), масса (2·10¹¹ масс Солнца), ядро Галактики. Солнечная система удалена от ядра Галактики на 10 000 пк или на 30 000 световых лет; она движется относительно соседних звезд в направлении созвездий Лиры и Геркулеса со скоростью 20 км/с, совершает полный оборот вокруг центра Галактики примерно за 200 млн. лет со скоростью 280 км/с.

Два типа звездного населения Галактики. Шаровые звездные скопления. В спиральных ветвях Галактики находятся рассеянные скопления и звездные ассоциации, состоящие из гигантов спектральных классов О и В.

Диффузная материя. Разреженные газы и космическая пыль. Поглощение света диффузной материей. Химический состав межзвездного газа: водород, гелий, и в меньшем количестве кальций, натрий, углерод и другие химические элементы.

В среднем в 1 см³ находится одна частица. Неравномерность распределения диффузной материи в Галактике. Светлые и темные туманности концентрируются в галактической плоскости в слое толщиной около 200 п. Размеры космических пылинок составляют 10^-3 и 10^-4 мм.

Масса межзвездного газа в нашей Галактике близка к миллиарду солнечных масс, что составляет немногим больше 1% от полной массы Галактики. Нейтральный водород и излучение им радиоволн длиной 21 см. Распространение водорода в Галактике. Общая масса водорода, на 95% нейтрального, составляет более 1% общей массы Галактики, а масса космической пыли еще в 100 раз меньше.

Магнитное поле Галактики. Относительные скорости звезд и вращение Галактики.

Обобщая рассказ и нашей Галактике, важно сделать заключение, что Галактика- сложная звездная система, состоящая из сотни миллиардов звезд, газа и пыли, и представляющая собой единое целое.

1. Другие звездные системы – галактики, их наблюдение, способ определения расстояний, типы галактики (спиральные, неправильные, эллиптические), радиогалактики и квазары. Местная система. Скопления галактик.

2. Теория расширяющейся Вселенной и попытки идеалистически настроенных ученых сделать угодный религии вывод о том, что начало расширения Вселенной, сосредоточенной в одном «атоме-отце», было порождено сверхъестественным, «божественным актом». Изложение нового материала сопровождать демонстрацией рисунков и схем о строении звездных скоплений, Галактики и Метагалактики и завершить демонстрацией кинофильма «Строение Вселенной».

Домашнее задание ( 5 мин )

1. Указать в учебнике параграфы по изучаемым вопросам.

2. Повторить вопросы: энергетический выход ядерных реакций, деление тяжелых атомных ядер и синтез легких атомных ядер, энергия Солнца и звезд.