Сохраните летнее настроение в новом учебном году! –90% на доступ к материалами по вашему предмету или классу

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 27.06.2025 18:33

Скодтаева Земфира Айдаруковна

Учитель астрономии, информатики, технологии, физики, математики

1 534 216

Местоположение

Россия, Владикавказ

Специализация

Астрономия

Информатика

Математика

Физика

Технология

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Источники энергии и внутреннее строение Солнца

Категория: Астрономия

17.07.2022 14:00

Подробные поурочные планы по астрономии в 11 классе.

Просмотр содержимого документа
«Источники энергии и внутреннее строение Солнца»

Урок 3/20

подробно презентация

Тема: Источники энергии и внутреннее строение Солнца.

Ход урока:

I Опрос учащихся.

У доски

1. Хромосфера

2. Фотосфера

3. Солнечная корона и активностью.

4. Задача №3 (стр. 118)

Остальные:

Диктант:

Что можно увидеть в телескоп на Солнце?
Каково направление вращения Солнца?
Чему равен солнечный параллакс?
Во сколько раз Солнце больше Земли?
Какова эффективная температура Солнца?
Почему солнечное пятно темнее фотосферы?
Какой слой атмосферы мы видим на Солнце?
Во сколько раз нужно увеличить размер Солнца, чтобы светимость увеличилась в 2 раза?
Каков период солнечной активности?
Яркие гигантские выступы и арки (выбросы вещества на Солнце в хромосферу)
Причина появления гранул на Солнце.
Угловой размер (видимый диаметр) Солнца.
В каком физическом состоянии вещество на Солнце?
Идеальный излучатель - поглотитель энергий.
Причина появления пятен?

Задача:

Какова мощность излучения, приходящаяся на 1 кг солнечного вещества.

II Новый материал.

1. Источник энергии Солнца.

Излучает Lʘ=3,876^.10²⁶Дж/с –огромнейшие потери энергии. Закон сохранения →откуда восполняется энергия, превращаясь в излучение?.

В 1931г Ханс Альбрехт Бете указывает, что источником энергии в звездах является ядерный синтез. В 1937г открывает термоядерную реакцию, а в 1939г в работе “Генерация энергии в звездах” строит количественную теорию ядерных процессов внутри звезд, найдя цепочку (цикл) ядерных реакций, проводимых к синтезу гелия.

Цепочка (цикл) протон-протонный (хотя есть и другие циклы):

¹Н+¹Н→²D+е⁺+ν (позитрон + нейтрино+дейтерий+2,2Мэв).

²D+¹H³He+γ (гамма-квант+тритий+ 5,5Мэв).

³Не+³Не→⁴Не+¹Н+¹Н (гелий+протон+протон+12,8Мэв)

При этом выделяется огромная энергия. Рассчет выделение энергии при "сгорании" водорода модно провести, используя формулы.

Е=∆mc²	Формула Эйнштейна	1,00728 а.е.м- масса протона; 1,00866 а.е.м - масса нейтрона
∆m=(m_р^.Z+m_h^.N)-m_ядра	дефект массы	4,0026 а.е.м - масса ядра гелия, 1 а.е.м = 1,6605655·10^-27 кг
N=ν^.N_А=(m/M)^.N_А	число молекул	N_А= 6,022045^.10²³ моль^-1- число Авогадро

Т.к. М_ʘ=2^.10³⁰ кг, то Н гореть еще 150 млрд.лет, но горит в центре только 0,1М_ʘ, следовательно еще гореть Солнцу примерно 5-7 млрд. лет. Все виды излучения ежесекундно уносят порядка ~ 4 млн.т.

Нейтрино - элементарная частица, появляющаяся в ходе термоядерной реакции, проникает свободно через звезды, планеты. Регистрируя их с помощью нейтринных телескопов (глубоко под землей, над водой) можно “заглянуть” внутрь Солнца.

2. Внутреннее строение Солнца.

Т=Т (r)

p=p (r)

ρ=ρ (r)

}

функции от глубина

Зона конвенции - происходит перемешивание вещества. Нагретые слои поднимаются к фотосфере и остыв, уступают место нижним более нагретым.
Зона излучения – (от 0,3R до 0,7R) здесь происходит процесс переноса энергии излучаемой ядром в вышележащие слои путем многократного поглощения и последующего ее переизлучения с постепенным увеличением длины волны и понижения температуры.
Ядро - в общепринятой теоретической модели Солнца (так называемой "Стандартной модели") предполагается, что подавляющая часть энергии вырабатывается реакциями прямого синтеза водорода c образованием гелия.

Приближенные расчеты можно выполнить с помощью обычных формул, выделив условно внутри Солнца столбик площадью S и h=R

F=mg=ρVg=ρSRg. Из закона Всемирного тяготения g=GM/R². Тогда вес столба P=ρSGM/R. Отсюда давление p=F/S=ρGM/R. Применяя уравнение Менделеева-Клапейрона (pV=(m/μ )RT) можно вычислить один из параметров: давление, среднюю плотность, температуру если известны другие.

3. Закрепление материала

1. Задача: На сколько худеет Солнце за 1 минуту?

2. Задача: Какая энергия поступает в оз. Песчаное, имеющее площадь 1,2 кв.км, в течение 1 минуты в ясную погоду, если высота Солнца над горизонтом 45^о, а через атмосферу проходит 80% солнечной энергии? Когда Солнце на этой высоте?

3. Задача: Сравните количество энергии, которое выделяется при вспышке, с количеством энергии, выделяющимся при взрыве мегатонной бомбы (4¹⁰ Дж).

III. Итог

1. Откуда Солнце черпает неиссякаемый источник энергии?

2. Что такое протон-протонный цикл?

3. Как вычислить излучаемую Солнцем энергию, дефект массы?

4.Что представляет собой внутреннее строение Солнца?

5. Как происходит перенос энергии из недр на поверхность?

6. Оценки.

Дома: §20, вопросы стр. 122, ПР №6

Дополнительно: Какое количество энергии выделилось бы, если бы Солнце целиком состояло из водорода и весь водород превратился бы в гелий? На сколько лет хватило бы водорода для поддержания нынешней светимости Солнца?