Классификация галактик

Урок № 24 Дата ________ Класс: 11кл. Тип урока: урок изложения нового материала. Тема урока. Классификация Галактик Цель:  объяснить что такое галактики, состав галактики, их виды, строение и вращение. Задачи:

Образовательные: - ввести понятия: галактики, радиогалактики, квазары;  дать представление об основных классах галактик (эллиптических, линзовидных, спиральных, неправильных, и т.д.), их структуре, составе, физических характеристиках; о космическом явлении активности ядер галактик; о межгалактических расстояниях; о строении и вращении Галактики. Развивающие: анализировать и систематизировать информацию, использовать обобщенные планы изучения космических объектов, процессов и явлений, делать выводы; решать задачи на расчет межгалактических расстояний и характеристик галактик; развивать у учащихся навыки управления своей учебной деятельностью; развитие устной и письменной речи, логического мышления; развивать информационно – коммуникативные умения учащихся, расширять кругозор учащихся; повысить интерес учащихся к изучению астрономии; Воспитательная: воспитание убежденности в возможности познания законов природы; использования достижений астрономии на благо развития человеческой цивилизации; чувства ответственности за защиту окружающей среды, видеть практическую ценность получаемых знаний; формирование научного мировоззрения учащихся в ходе знакомства с историей изучения, природой и происхождением галактик разных классов, их основными физическими характеристиками, строением и составом; на основе раскрытия философских положений о материальном единстве и познаваемости мира при изложении астрономического материала о природе галактик. 

Формировать УУД: - ЛичностныеУУД: обучающиеся осознают важность познания материала, активно включатся в процесс учения, научатся оценивать свои знания, исходя из личных ценностей, обеспечивающих моральный выбор. -  Регулятивные УУД: обучающиеся научатся оценивать и корректировать свою деятельность; научатся ставить учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известного и усвоено учащимися, и того, что ещё неизвестно; определять конечный результат и способы достижений этих результатов. - Коммуникативные УУД: обучающиеся научаться работать в паре;  действовать с учётом позиции другого и уметь согласовывать свои действия;  разовьют умения строить диалог, формулировать свои мысли. - Познавательные УУД: обучающиеся освоят основы коллективной и индивидуальной деятельности; научатся систематизировать, сопоставлять, анализировать, обобщать полученные знания, особенности изучаемых явлений Планируемые результаты: Предметные: учащиеся научатся объяснять что такое: галактика, виды галактик, звездные скопления, межзвездный газ и пыль; учащиеся получат возможность научиться применять полученные знания на практике. Личностные: у обучающегося будут сформированы:  познавательный интерес к теме и предмету в целом, интерес к изучению окружающего мира через уроки астрономии; ученик  получит возможность для развития самостоятельности мышления, культуры умственного труда формировать способности  увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом. Метапредметные:   учащиеся научатся формулировать мысль в понятной собеседнику форме; осуществлять в коллективе совместную деятельность; выступать перед аудиторией, представляя результаты своих теоретических исследований; учащиеся получат  возможность  научиться использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

Методы и приемы: самостоятельная работа с текстом, индивидуальная работа, рассказ с элементами беседы. Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, доска, мел, проекты

Структура урока.

1.Организационный момент - 1 мин 2.Актуализация знаний -5 мин 3. Изучение нового материала.- 25 мин ФИЗКУЛЬТМИНУТКА (1-2 мин.) 4. Закрепление изученного материала. – 10 мин 5. Домашнее задание. – 1 мин 6. Подведение итогов урока. Рефлесия. – 2 мин

Ход урока

1.Организационный момент – 1 мин 2. Актуализация знаний - 5 мин Давайте вспомним, что мы знаем о черных дырах и в частности сверхмассивной чёрной дыре в центре Млечного Пути. Тема сегодняшнего урока:  Классификация Галактик.

3. Изучение нового материала - 25 мин Сегодня мы рассмотрим… Вселе́нная — не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии. Оно делится на две принципиально отличающиеся сущности: умозрительную (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем. Первую называют Вселенной, а вторую — астрономической Вселенной или Метагалактикой. Галактика – это огромное скопление звезд, звездная система». Галактика - это гигантская звёздная система, состоящая приблизительно из 200 млрд. звёзд (в их число входит и наше Солнце). В ней также содержится значит. количество газа и пыли; Галактика пронизана магнитными полями, заполнена частицами высоких энергий - космическими лучами. Еще в 19 в астрономы полагали, что Вселенная состоит из звезд. Смелые догадки некоторых мыслителей о том, что светила в бесконечной Вселенной могут быть сгруппированы в гигантские звездные системы, большинством ученых принимались скептически. Только в первой половине ХХ века благодаря развитию техники астрономы смогли увидеть, что туманные пятна, видимые на небосводе это огромные скопления светил, которые расположены далеко за пределами нашей Галактики. Огромные звездные системы разделены в пространстве колоссальными расстояниями, которые даже свет, распространяющийся со скоростью 300 тыс. км/с, преодолевает многие миллионы лет.

Существует миф древних греков, что Млечный Путь напомнил им молоко, брызнувшее из груди богини Геры. Галактика (от греческого слова «галактикос - млечный, молочный). Млечный Путь представляет собой уплощенный диск с выделяющимся ядром. Но диск не сплошной. Он состоит из спиральных ветвей, или рукавов. Спиральные ветви состоят из звезд, газовых и пылевых туманностей, которые закручиваются вокруг ядра. Солнце находится в одном из рукавов диска галактики Млечный Путь. Расстояние между звездами так велико, что его неудобно измерять в километрах. Поэтому астрономы пользуются особой единицей длины – это световой год. Раньше считали, что между звездами - пустота. Но затем определили, что пространство между звездами заполнено разреженным газом и твердыми частичками – межзвездной пылью. Межзвездный газ состоит из водорода и гелия. Межзвездное вещество является тем материалом, из которого образуются новые звезды и планеты. Ученые считают, что наша Галактика возникла 12 млрд. лет назад из гигантского вращающегося облака, образованного в основном водородом и гелием.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА (1-2 мин.)

Световой год – это путь, который проходит свет за один год.

Скорость света – 300 тысяч километров в секунду.

За год свет преодолевает 10 триллионов километров.

Среднее расстояние между звездами около 5 световых лет (т. е. примерно 50 трлн. лет). Скорость нашей Галактики – 1 млн. 500 тыс. км в час.

Скорость Солнечной системы вокруг Галактики – 800 тыс. км в час.

Один оборот Солнечной системы вокруг Галактики – 200 млн. лет.

Современные телескопы позволяют наблюдать и изучать множество галактик.

Скопления галактик могут включать от нескольких галактик до нескольких тысяч. Их называют “Местные галактики”. Эти “Местные галактики” могут образовывать еще огромные группы – Сверхгалактики, а Сверхгалактики образуют Метагалактики. Вот как удивительно строение Вселенной.

Мир галактик необъятен. Много лет американский ученый Эдвин Хаббл изучал галактики и классифицировал их по внешнему виду. Он выделил три вида: спиральные, эллиптические и неправильные галактики.

Спиральные галактики – самый многочисленный тип галактик. К нему относятся наша Галактика и гигантская туманность Андромеды, удаленная от нас примерно на 2 млн. св. лет. Подобные звездные системы состоят как бы из двух частей – центральной сферы и диска. Если посмотреть на нее «Сверху», то можно заметить, что из сферы выходят несколько спиралей. Самые яркие и массивные звезды галактики находятся в спиральных рукавах; а между ними и слабые и маломассивные желтые и красные звезды. У галактик, как и у звезд и планет, есть спутники. Например, у галактики Водоворот имеет на конце одной из ветвей небольшую галактику – спутник, который обращается относительно центра материнской галактики.

Эллиптические галактики имеют вид шара, а иногда напоминают лимон. Их яркость плавно уменьшается от центра к краям. (Они составляют примерно 25% от всех галактик).По размерам эти галактики очень разнообразны – среди них встречаются и гиганты, и карлики. Большинство эллиптических галактик практически не имеет в своем составе межзвездного газа. Население этих галактик – старые звезды, подобные Солнцу или менее массивные. Цвет у эллиптических галактик красный.

Для Неправильных галактик характерна неправильная, «размытая» клочковатая структура и отсутствие четко выраженного центрального ядра. Неправильные галактики, не обнаруживая интересных закономерностей в своем строении, имеют, как правило, небольшие массу и размер. В таких звездных системах содержится много газа – до 50% общей массы. (К этому классу принадлежит примерно 5 % галактик).

Наша Галактика. В ясную безлунную ночь, вдали от городских огней, на небе отчетливо видна серебристая туманная полоса, рассекающая его надвое. Это МЛЕЧНЫЙ путь. Млечный Путь - Полоса туманного света, опоясывающая небо, которая образуется светом огромного количества звезд нашей Галактики, возраст которой около 15 млрд. лет. Галактику Млечный Путь относят к классу спиральных систем; ее населяют по разным оценкам от 200 млрд. звезд до триллиона, а также многочисленные газопылевые облака.

То, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 века (Э.Сведенборг в Швеции , И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии). Галактики – это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика c 200-250 млрд. звезд – Млечный Путь – достаточно велика. 1 января 1925г Эдвин Поуэлл ХАББЛ (1889-1953, США) -сообщает об открытии других галактик на примере М31 Адромеды. Немного о каталогах галактик. Невооруженному глазу на небе доступно всего три галактики – туманность Андромеды в северном полушарии и более близкие к нам Большое и Малое Магеллановы Облака – в южном. Э.П. Хаббл в 1925 году впервые разработал первую классификацию галактик (внегалактических туманностей), руководствуясь гипотезой Д. Джинса по формам, составляющим основу современной классификации: Е- эллиптические, S – спиральные, I – неправильные (иррегулярные), а в 1936г усовершенствовал свою классификацию (опубликована в 1961г А.Сендидж в «Хаббловском атласе галактик»). Классификация отражает эволюцию галактик: возникая как сферические, они сильно вытягивались в эллиптические, превращаясь в спиральные с перемычками или без. На самом деле никакой эволюции в классификации нет. В центре многих галактик находятся сверхмассивные черные дыры. 3)В 1845 году английский астроном лорд Росс (Вильям ПАРСОНС, 1800-1877) обнаружил целый класс «спиральных туманностей». В начале XX века было доказано, что спиральные туманности – это огромные звездные системы, похожие на нашу Галактику. С тех пор их стали называть галактиками и они составляют до 80% всех галактик Спиральные галактики содержат как гало, так и массивный звездный диск и обозначаются буквой S. Млечный Путь - спиральная галактика. 4)Квазары - тип галактик с наиболее яркими (в сотни раз от нормальных) активными ядрами, удаленные на расстояние более 1 млрд. световых лет из-за чего трудно рассмотреть слабое туманное свечение окружающей галактики, обнаруженное все же у небольшого числа квазаров. Внешне подобны звездам, но излучают сильно в радиодиапазоне. Открыты квазары в 1963г астрофизиком Мартен Шмидт (р. 1929г, США). ВРАЩЕНИЕ ГАЛАКТИК - существование у галактики в целом момента кол-ва движения, обнаружено спектроскопически (по наклону спектральных линий) первоначально у спиральных галактик в 1913-15 В. Слайфером (V. Slipher). K 1985 с разной степенью подробности изучены кривые вращения (зависимость орбитальной скорости вращения от радиуса) примерно для 150 спиральных (СГ) и неправильных (НГ) галактик, а также примерно для 60 эллиптич. галактик (ЭГ). Кроме того, изучено отдельно вращение восьми балджей СГ (звёздных сгущений в их центр. части). Кол-во исследованных объектов быстро растёт. Макс. скорости вращения СГ  200-250 км/с (иногда до 400 км/с), они значительно (в 5-10 раз) превосходят случайные скорости звёзд в дисках СГ. В ЭГ, напротив, скорости вращения редко превосходят значения  100 км/с и, как правило, меньше (часто в 3-5 раз) случайных скоростей звёзд . 4. Закрепление изученного материала - 10 мин 1. Галактика-… (это огромное скопление звезд, звездная система). 2. Галактика состоит … (из ядра и спиральных рукавов). К какому виду галактик относится наша Галактика? 3. Млечный путь состоит … (из множества звезд). 4. Светой год- … (расстояние, которое проходит свет за один год). 5. Магеллановы Облака- … (ближайшие к нам другие галактики). 6. Назвать виды галактик… 7.  Что такое Вселенная? а) небесные тела; б) планеты, которые вращаются вокруг Солнца; в) космическое пространство и все, что его заполняет; г) скопление звёзд. 5.Домашнее задание (1мин): приготовить сообщение на тему: «Строение галактик», «Открытие галактик». 6. Подведение итогов урока. Рефлексия 2 мин 1. Что для вас было наиболее интересным? 2.Чему вы научились? 3.Какое практическое значение могут иметь полученные вами знания и умения? 4.Какие у вас есть вопросы по данной теме?

Своей работой на уроке я … (доволен / не доволен)

Слушатель: Козуб Л.В. г. Армянск, «Школа-лицей №2».

5