Главные вкладки

    Модель "горячей Вселенной" и реликтовое излучение.
    план-конспект урока по астрономии (11 класс) на тему

    Урок №31 "Модель "горячей Вселенной" и реликтовое излучение.

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Файл urok_model_goryachey_vselennoy.docx25.7 КБ

    Предварительный просмотр:

    Урок 31. Модель «горячей Вселенной» и реликтовое излучение

    Цель: Познакомить учащихся с моделью «горячей Вселенной», реликтовым излучением; сформировать представление о физических условиях на ранних стадиях расширения Вселенной.

    Задачи:

    - объяснение образования гелия с использования модели горячей Вселенной;

    - объяснение возникновения реликтового излучения, как доказательство теории Большого взрыва

    - мотивация на продуктивную учебную деятельность.

     

    Оборудование: проектная доска, проектор, презентация к уроку, раздаточный материал.

    Ход урока

    Этапы урока

    Содержание этапа

    Деятельность

    учителя

    учащихся

    Организацион-ный этап

    Приветствие участников образовательного процесса.

    Проверяет готовность учащихся к уроку. Отмечает отсутствующих.

    Готовятся к уроку.

    Мотивационный этап.

    Просмотр видеофильма «У Вселенной было начало.NICA -  Вселенная в лаборатории» https://www.youtube.com/watch?v=xSxKtGYv7jY

    Выдает раздаточные листы (см. приложение №1). Акцентирует внимание на основных моментах фильма, которые необходимо отразить.

    Смотрят фильм, заполняют раздаточные листы.

    Изучение нового материала

    Где, когда и как образовалось основное количество гелия во Вселенной.

    Какие наблюдения указывают на высокие температуры вещества Вселенной в начале расширения. Реликтовое излучение.

    Объясняет новый материал, используя презентацию. Акцентирует основные и важные моменты по данной теме. Задает вопросы, помогает делать выводы.

    Делают записи в тетради, работают с учебником, отвечают на вопросы (ответы находят в параграфе).

    Закрепление нового материала

    Ответы на вопросы после параграфа стр.133

    Помогает отвечать, задает наводящие вопросы (по необходимости).

    Отвечают, используя учебник. Делают соответствующие выводы и записывают их в тетрадь.

    Подведение итогов

    Обобщение изученного материала, оценка работы учащихся.

    Подводит итоги урока с участием учащихся, оценивает их работу, задает домашнее задание.

    Слушают учителя, отвечают на вопросы, записывают домашнее задание.

    Раскрытие содержания этапов урока.

    1. Организационный этап.  (1 мин.)

    - Приветствие;

    - Проверка готовности учащихся к уроку;

    - Определение отсутствующих на уроке.

    2. Мотивационный этап. (9 мин)

    Тема нашего урока: Модель «горячей Вселенной» и реликтовое излучение. (1 слайд)

    Для погружения в тему урока я предлагаю Вам посмотреть видеофильм «У Вселенной было начало.NICA -  Вселенная в лаборатории» (2 слайд).

    Вам необходимо заполнить раздаточный лист, который лежит на столе. (см. приложение №1). В нем акцентировано внимание на основные моменты фильма, которые необходимо дописать и закончить.

    Какое другое название имеет теория Большого взрыва? Ответить на этот вопрос, вам поможет учебник. Откройте его на странице 132. (Учащиеся работают с учебником. Отвечают на вопрос).

    Откройте свои тетради и запишите тему урока.

    Что нового сегодня мы узнаем? (Используя учебник, учащиеся отвечают).

    3. Этап изучения нового материала.

    До образования звезд вещество в основном состояло из водорода, простейшего химического элемента. Первые звезды были водородные. (3 слайд)

    Как образовался гелий в недрах звезд? (4 слайд) Он образовался в результате термоядерной реакции.  Данную реакцию вы видите на доске, запишите ее в тетрадь.

    Затем часть их вещества возвращалась или в межзвездную среду при взрывах сверхновых, или при спокойном сбросе вещества, или в процессах сходных с солнечным ветром.

    Из сброшенного вещества формировалось новое поколение звёзд. (5 слайд)

    Существует гипотеза, что весь наблюдаемый во Вселенной гелий образовался в недрах звезд. (6 слайд)

    Проверить это предположение можно прочитав учебник на странице 132. (Учащиеся работают с учебником).

    В термоядерных реакциях синтеза гелия из водорода в недрах Солнца каждую секунду выделяется 4 · 1026 Дж энергии. При образовании одного ядра гелия выделяется энергия ΔЕ = 4,8 · 10–12 Дж. Поэтому каждую секунду в Солнце образуется 1038 ядер атомов гелия, или 6, · 1011 кг гелия. Полагая, что возраст Галактики близок к возрасту Вселенной: 1,3 · 1010 лет = 3,9 · 1017 с, легко подсчитать массу гелия, которая могла бы образоваться во всех звёздах (1011 звёзд) за этот промежуток времени: 6,7 · 1011 кг/с · 1011 · 3,9 · 1017 с = 2,6 · 1040 кг.

    Исходя из этого в 1946 году Георгий Гамов, американский физик российского происхождения, пришел к выводу, что основная масса гелия образовалась на ранней стадии расширения Вселенной. (7 слайд)

    Георгий Антонович Гамов (4 марта 1904 — 19 августа 1968) — ученый-энциклопедист, ученый-теоретик и одновременно ученый-экспериментатор экстракласса, крупный физик и астрофизик, написавший большую часть своих работ в США.  Ему принадлежат три научных открытия «нобелевского ранга» - в области теории альфа-распада, теории «Большого Взрыва» и в теории генетического кода. При этом Гамов не получил ни одной Нобелевской премии, а только премию ЮНЕСКО в 1956 году. (8 слайд).

    Образование гелия в термоядерных реакциях возможно лишь при температуре свыше нескольких миллионов кельвинов, то на ранних этапах расширения Вселенная была не только плотной, но и горячей. (9 слайд) Поэтому принятая в настоящее время модель

    расширяющейся Вселенной получила название модели «горячей» Вселенной.

    Модель «горячей» Вселенной получила эмпирическое подтверждение в 1965 году в открытии реликтового излучения американскими учеными Робертом Уилсоном и Арно Пензиасом. (10 слайд)

    В 1963 году перед ними была поставлена задача выяснить природу шумов в радиодиапазоне, создающих помехи для радиосвязи. Отметя целый ряд вероятных причин (вплоть до загрязнения антенн голубиным пометом), они пришли к выводу, что источник стабильного фонового шума находится за пределами нашей Галактики. Иными словами, это был космический радиационный фон, предсказанный астрофизиками-теоретиками, включая Роберта Дика, Джима Пиблза и Георгия Гамова. (11 слайд)

    Что такое реликтовое излучение? (Учащиеся работают с учебником на странице 133).

    Итак, реликтовое излучение - фоновое космическое излучение, спектр излучения строго соответствует спектру излучения абсолютно черного тела с Т=2,7К, максимум в спектре излучения приходится на длину волны – 1мм. (12 слайд)

    Как показали наблюдения, это излучение не связано ни с одним из известных небесных тел или их систем. Оно равномерно заполняет видимую Вселенную, т. е. характеризует горячее и сверхплотное состояние вещества в начале расширения. Поэтому это излучение получило название реликтового излучения, оставшегося от ранних этапов эволюции Вселенной.

    4. Этап закрепления нового материала.

    В заключение нашего сегодняшнего урока, давайте ответим на вопросы: (13 слайд)

    1. Что я сегодня узнал?

    - Когда образовалась Вселенная? В результате чего?

    - Из чего состоит вещество?

    - Объясните, почему современная модель расширяющейся Вселенной названа моделью горячей Вселенной?

    2. Продолжите фразы: Я понял, что… Мне захотелось…

    5. Этап подведения итогов.

    Сегодня мы изучили интересную тему, запишите домашнее задание. (14 слайд)

     § 36, стр. 134 (кластер по главе «Строение и эволюция Вселенной»). Подготовить сообщения по вопросам для обсуждения.


    Методическое обеспечение:

    1. В.М. Чаругин «Астрономия. 10–11 кл.», учебник, М, Просвещение, 2018г.

    2. Презентация, сделанная с использованием учебника В.М. Чагурина, картинок из Яндекса.

    3. Видео урок https://www.youtube.com/watch?v=xSxKtGYv7jY «У Вселенной было начало. NICA -  Вселенная в лаборатории »


    приложение №1

    «У Вселенной было начало. NICA -  Вселенная в лаборатории»

    1. Теория относительности А.Эйнштейна - __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    2. А.А.Фридман - __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    3. Э. Хаббл - __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    4. А.А. Гамов - __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    5. Р.Вильсон и А.Пензиас - __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    6. Вселенная образовалась ________млрд лет назад в результате _____________________________________________________________________________

    7. Строение вещества

    Атом – атомное ядро + электрон

                 протоны                        нейтроны

                                              кварки                          глюоны

    8. Кварк-глюонная плазма образовалась __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    9. от Большого взрыва до наших дней

    10-44c          10-33c              10-10c        10-6c             3мин        300000лет        1млрд лет              13,7млрд          t


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

    ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ...

    Презентация "Модель горячей Вселенной и реликтовое излучение".

    Презентация сделана для дистанционных курсов по астрономии в издательстве "Просвещение".Она использовалась для конспекта урока "Модель горячей Вселенной и реликтовое излучение" по ...

    План-конспект урока "Модель горячей Вселенной и реликтовое излучение".

    План-конспект был сделан для курсов по астрономии. В нем используется презентация размещенная на сайте....

    Статья по астрономии "Модель горячей Вселенной и реликтовое излучение"

    Цель: Познакомить учащихся с понятием «горячая Вселенная» — теорией большого взрыва, реликтовым излучением. Рассказать о физических условиях на начальных стадиях расширения Вселенной...

    Разработка урока по теме: Модель горячей вселенной и реликтовое излучение.

    Цель: Познакомить учащихся с наиболее актуальной моделью «рождения Вселенной» -  «горячей Вселенной», реликтовым излучением, как доказательством справедливости теории...