Тема: Малые тела Солнечной системы: астероиды, кометы

Тема: Малые тела Солнечной системы: астероиды, кометы, метеориты.
Цель урока:
1. Установить межпредметные связи с математикой, географией, физикой, информатикой, историей.
2. Образовательная: Познакомить учащихся с малыми телами Солнечной системы, астероидной
опасностью для Земли, научить учащихся различать характеристики и природу малых тел,
3. Развивающая: Развивать познавательные интересы и способности учащихся, умение выделять
главное в изучаемом материале, логическое мышление.
4. Воспитательная: Содействовать эстетическому воспитанию учащихся, демонстрируя фотографии
наиболее впечатляющих комет, метеоритов, содействовать экологическому воспитанию учащихся
рассказывая о загрязнении околоземного космического пространства, рассказать о международном
сотрудничестве при изучении малых тел.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: учебник «Астрономия» 11 класс под редакцией Н.П. Пришляка или «Астрономия»
11 класс под редакцией И.А. Климишина, И.П. Крячко, мультимедийная установка, фотографии малых тел Солнечной системы, презентация «Малые тела», научно-популярный фильм «Остаться в
живых. Путешествия с Семом Нилом».
План изложения нового материала:
1. Астероиды и их природа. Икар, Эрос и Гермес и их приближение к Земле. Астероидная опасность.
2. Кометы, их движение и физическая природа. Суеверия, связанные с появлением комет. Эволюция
комет и их связь с метеорными потоками.
3. Метеорные явления в атмосфере Земли. Метеоры и болиды.
4. Метеориты и изучение их химического состава. Метеоритные кратеры на Земле.
1
Этапы урока:
1. Организационный. Приветствие.
2. Этап проверки домашнего задания.
3. Этап всесторонней проверки знаний. Самостоятельная работа (тестовые задания).
4. Этап подготовки учащихся к активному усвоению знаний. Мотивация учащихся.
5. Этап усвоения новых знаний. Рассказ учителя, демонстрация презентации.
6. Этап закрепления новых знаний.
7. Этап информации о домашнем задании.
Ход урока:
I. Организационный.
Приветствие (2 минуты)
II. Этап проверки домашнего задания.
Проверяется наличие и правильность заполнения в тетради сравнительной таблицы планет
земной группы и планет гигантов. Один ученик должен начертить эту таблицу на доске. (3 минуты)
III. Этап всесторонней проверки знаний.
Самостоятельная работа (тестовые задания) (5 минут)
1. Какие из планет принадлежат к земной группе?
А) Марс;
Б) Меркурий;
В) Нептун;
2. На какой планете находится Большое Красное Пятно?
А) Марс;
Б) Земля;
В) Уран;
3. Какая из планет имеет меньше всего спутников?
А) Марс;
Б) Сатурн;
В) Земля;
4. Кто открыл планету Уран?
А) Галилей;
Б) Гершель;
В) Ньютон;
5. На какой из планет расположен вулкан Олимп?
А) Марс;
Б) Меркурий;
В) Земля;
6. Какая из планет расположена между Юпитером и Ураном?
А) Марс;
Б) Меркурий;
В) Нептун;
7. Содержание, какого вещества в атмосфере создаёт парниковый эффект?
А) кислород;
Б) углекислый газ;
В) метан;
8. Какая из планет не является планетой-гигантом?
А) Марс;
Б) Уран;
В) Нептун;
9. Какая из планет является самой большой в Солнечной системе?
А) Юпитер;
Б) Меркурий;
В) Нептун;
10. Какой спутник – самый большой в Солнечной системе?
А) Ганимед;
Б) Луна;
В) Титан;
11. Какую особенность имеет спутник Титан?
А) имеет самую маленькую массу;
Б) имеет атмосферу;
В) имеет озёра и реки;
Г) имеет свой спутник.
12. У какого спутника год открытия неизвестен?
А) Фобос;
Б) Нереида;
Г) Луна;
Г) Венера.
Г) Юпитер.
Г) Уран.
Г) Гюйгенс.
Г) Венера.
Г) Сатурн.
Г) этиловый спирт.
Г) Сатурн.
Г) Сатурн.
Г) Фобос.
Г) Миранда
2
IV. Этап подготовки учащихся к активному усвоению знаний. Мотивация учащихся.
В Солнечной системе наряду с Солнцем и восьмью большими планетами присутствуют малые
тела – это астероиды, кометы, метеоры, космический мусор. Химический анализ показал, что малые
теле состоят из известных на Земле химических элементов. Этим подтверждается мысль о материальном единстве мира. Огромную роль в открытии малых небесных тел играют любители астрономии.
V. Этап усвоения новых знаний. Рассказ учителя, демонстрация презентации.
1. Астероиды и их природа.
Икар, Эрос и Гермес и их приближение к Земле.
Астероидная опасность.
Между орбитами Марса и Юпитера, существует промежуток, в котором по орбите вокруг
Солнца движется множество маленьких, неправильной формы тел, называемых астероидами, образуя пояс астероидов. В телескоп астероид выглядит как звезда. Сейчас определены орбиты более
3000 астероидов. В действительности их значительно больше. Расчёты показывают, что число астероидов с размерами больше 1 км может достигать 30000. Размеры астероидов вычисляют по их блеску. Общая масса астероидов меньше 0,1 массы Луны. Астероиды по составу каменные и металлические с примесями соединений углерода, азота, водорода и кислорода.
(По учебнику прочитать историю открытия астероидов)
За орбитой Нептуна находится кольцо мелких планетоподобных тел (пояс Койпера). Плутон самый большой астероид из пояса Койпера.
Некоторые астероиды пересекают орбиту Марса и заходят внутрь земной орбиты. Они называются астероидами группы Аполлона. Представители группы могут встретиться с Землёй, но это
маловероятно. Астероид Икар приближается к Земле каждые 19 лет (1949, 1968, 1987, 2006) на расстояние примерно 7 млн. км. Энергия движения этого астероида равна примерно энергии одной термоядерной бомбы. Время от времени близко подходят к Земле Гермес, Эрот. При встрече Земли с
астероидом диаметром 1 км выделится энергия эквивалентная взрыву миллионов атомных бомб.
Выброс пыли в атмосферу приведёт к образованию сплошной облачности, поверхность Земли будет
получать меньше солнечной энергии. Снижение температуры может дать начало новому ледниковому периоду. Предполагают, что столкновение с астероидом 65 млн. лет назад привело к гибели динозавров. Астероид Апофис, названный так в честь древнеегипетского бога мрака, сравнительно недалеко от Земли пролетит 22 декабря 2012 году.
Для спасения нашей цивилизации создан международный Фонд «Космическая стража», разработана программа поисков опасных астероидов, комет и вычисления их орбит. Учёные обнаружи3
вают опасные астероиды, те которые могут столкнуться с Землёй, разрабатывают методы изменения
их орбит или уничтожения. Большой вклад в эти исследования сделали украинские астрономы:
В. Кручиненко, К. Чуримов, М. Черных, Д. Лупишко.
2. Кометы, их движение и физическая природа.
Суеверия, связанные с появлением комет.
Эволюция комет и их связь с метеорными потоками
Кометы – самые эффектные тела Солнечной системы, быстро эволюционирующие небесные
тела Солнечной системы. В переводе с греческого комета обозначает «длинноволосая». Орбиты комет – сильно вытянутые эллипсы. От степени вытянутости эллипса зависит период обращения кометы вокруг Солнца. Кометы, известные по их предыдущим появлением, называют периодическими (их
примерно330), например, комета Галлея – 75,5 лет, комета Энке – 3,3 года. Они принадлежат кометному Облаку Оорта.
(По учебнику самостоятельно прочитать историю открытия кометы Галлея).
Кометы имеют голову – ядро, состоящее из водяного, метанового, аммиачного льда, углекислого газа, тугоплавких частиц металлов и силикатов. Диаметр ядра 1 – 20 км. Исследуя ядра комет
астрономы получают возможность изучить вещество из которого 4,5 млрд. лет назад сформировалась Земля и другие планеты. Ядро кометы окружено искрящимся гало-комой. Кома может простираться от ядра на 100000 км и более. Хвост кометы тянется на миллионы километров. Комету окружает невидимое с Земли водородное облако размером с Солнце или даже больше его. Когда комета
далеко от Солнца у неё только ядро. Приближаясь к Солнцу ядро, нагревается и интенсивно сублимирует. У кометы появляется хвост длиной до 150 млн. км (1 а. е.), который возникает под действием давления солнечного света и солнечного ветра. Форма кометных хвостов зависит от соотношения
силы гравитации Солнца и силы давления его света на частицы хвоста. Хвост кометы направлен от
Солнца. При движении к Солнцу от кометы остаются силикатные пылинки, которые продолжают
движение по орбите и превращаются в метеорные потоки. Когда Земля пересекает орбиту такого
метеорного потока, наблюдается звёздный дождь, в это время на небе можно увидеть тысячи метеоров.
С древних времён появление кометы на небосклоне вызывало среди людей панику и ужас.
Они считались предвестниками грядущих бедствий. Императоры отменяли военные походы и дипломатические поездки, папы римские издавали специальные указы, чеканили монеты с охранными
надписями. В 1910 г., когда ожидалось очередное прохождение кометы Галлея вблизи Солнца в Испании, Австрии, Германии началась паника, и все ждали конца света.
4
Плотность вещества в голове (кроме её центральной части) и хвосте очень мала. Если Земля
пройдёт через хвост кометы, это не будет угрозой для её биосферы. В случае столкновения Земли с
ядром кометы произойдёт локальная катастрофа, масштабы которой зависят от размеров ядра. Существует гипотеза, что Тунгусская катастрофа 1908 г. была вызвана падением на Землю кометы диаметром ядра 500 м. Падение сопровождалось выделением большого количества энергии примерно
1017 Дж: огненный шар, громовые раскаты, воздушная волна дважды обогнула Земной шар.
(Прочитать самостоятельно о событиях 1908 г. и их трактовке в учебнике).
В июле 1994 г. произошло падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви 9, которая перед этим
под действием притяжения планеты разделилась более чем на 20 фрагментов.
3. Метеорные явления в атмосфере Земли.
Метеоры и болиды
Астероиды с поперечником менее 1 км называются метеоридами или метеорными телами.
Метеор – световое явление, возникающее при вторжении в земную атмосферу частиц метеорного тела из межпланетного пространства. Всё явление длится от долей секунд до 3-5 секунд. В
каждую ночь можно увидеть до 6 метеоритов в час. Очень яркий метеор называется болидом.
5
4. Метеориты и изучение их химического состава.
Метеоритные кратеры на Земле
Метеориты остатки метеорных тел, не полностью разрушившихся в атмосфере при движении, во время которого их поверхность нагревается до 2500-3000 0С, плавятся и испаряются. Маленькие частички разрушаются полностью, а большие, утратив до 90 % массы, падают на Землю. В
мире собрано около 3000 метеоритов массою от нескольких грамм до нескольких десятков тонн.
Чаще метеориты находят в Антарктиде и в пустынях Австралии и Намибии. Имея огромную
кинетическую энергию, эти тела проходят через атмосферу и взрываются, ударившись о Землю. На
месте падения возникает метеорный кратер огромных размеров, которые называют астроблемой. На
Земле выявлено свыше 230 огромных метеорных кратеров до 65 км. Большую кольцевую структуру
метеоритного происхождения диаметром 7 км и глубиной 700 м обнаружили в Украине в Иллинецком районе Винницкой области. Предполагают, что начальная масса метеорита была 107 кг.
Просмотреть фильм «Космос с Семом Нилом. Остаться в живых»
6
VI. Этап закрепления новых знаний.
VII. Этап информации о домашнем задании.
Дома посмотреть научно-популярные фильмы «Столкновение с бездной», «Астероид».
Домашнее задание:
1. § 16, вопросы 1-4, в тетради составить обобщающую таблицу малых тел Солнечной системы.
2. § 11, в тетради выполнить № 13 стр. 95, составить обобщающую таблицу малых тел Солнечной системы.
Литература
1. И.А. Климишин, И.П. Крячко «Астрономия» 11 класс. Киев. «Знание Украины», 2003 г.
2. Н.П. Пришляк «Астрономия» 11 класс, Харьков, «Ранок», 2011 г.
3. Л.Я. Бойчук «Астрономия» 11 класс, Симферополь. «НАТА», 2003 г.
4. А. Костюк «Уроки астрономії в 11 класі», Тернопіль, 2003 г.
5. З.В. Дубас «Астрономія 11 клас. Календарно-тематичне планування та методичні поради до уроків». Тернопіль. «Астон» 2002 г.
6. Н.А. Гладушкина, В.В. Косенко «Рабочая тетрадь по астрономии». Луганск. «Учебная книга» 2004 г.
7. Е.П. Левитан «Астрономия» Книга для учителя. 2005 г.
8. Журнал «Фізика в школах України» № 20, 2005 г.
9. Журнал «Фізика в школах України» № 17, 2006 г.
10. Журнал «Фізика в школах України» № 23, 2006 г.
7