Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели урока:
- формировать представление о звёздах;
- развивать представления о форме, размерах, цвете предметов;
- воспитывать умение работать в коллективе.
Оборудование: учебник «Окружающий мир» 1 класс автор А.А. Плешаков, рабочая тетрадь, проектор, презентация, пластилин.
ХОД УРОКА
1. Организационный этап
2. Мотивирование к учебной деятельности
– Ребята, сегодня Муравьишка пришел сказать
вам спасибо. Вы ответили на многие его вопросы,
Но не может он отгадать загадку. А отгадав
загадку, мы узнаем тему нашего урока.
(2 слайд)
Загадка
Рассыпалось к ночи зерно,
Глянули утром – нет ничего.
Что это? (Звезды)
– Сегодня мы будем искать ответ на вопрос «Почему Солнце светит днем, а звезды – ночью» А для этого мы отправимся в космическое путешествие.
Дети встают и говорят слова:
«Ждут нас быстрые ракеты
На далекие планеты
На какую захотим
На такую полетим
Звезды, в гости ждите нас». (3 слайд)«Раз, два, три
Аккуратно надо сесть,
Чтоб приборы не задеть.
Кресло займи,
Пристегни ремни».
3. Актуализация знаний
– Мы пролетаем в космическом пространстве и
видим много светящихся точек. (4 слайд)
– Что это? (Это звезды)
– А что такое звезды?
Дети высказывают свои предположения.
4. Изложение нового материала
(5 слайд)
Звезды – огромные пылающие шары. Они находятся
далеко от Земли и поэтому кажутся маленькими. Они
мерцают разным цветом: красным, белым, желтым,
голубым.
(6 слайд)
Белые и голубые звезды – очень горячие. Желтые
звезды холоднее белых, красные холоднее
желтых. Размеры у звезд разные.
– А почему звезды светят ночью, а Солнце днем?
– Как вы, ребята, думаете?
(Ответы детей)
5. Моделирование звезд
(7 слайд)
– Сейчас мы будем создавать модели звезд. Какая
самая большая звезда? (Альдебаран)
– А самая маленькая? (Солнце)
– Какая из звезд холоднее? (Альдебаран)
– Какие звезды очень горячие? (Регул и Сириус)
– Почему звезды кажутся маленькими?
Вывод. Солнце – звезда, желтый карлик.
6. Физкультминутка
7. Закрепление новых знаний
(9 слайд)
Солнце – это звезда, которую мы видим днем.
– Почему мы видим Солнце, а такую большую звезду
Альдебаран не видим? (Это ближайшая к Земле
звезда)
Солнце – это огромный огненный шар.
Температура на поверхности Солнца – 20 млн.
градусов. Солнце в 109 раз больше Земли.
Если представить, что мяч это Солнце, то
горошина – это наша Земля. Солнце создаёт нам
день, его лучи достигают поверхности Земли,
согревают её, освещают. Без Солнца не было бы
жизни на Земле. Пока светит Солнце, сияние
других звёзд не видно.
8. Физкультминутка
9. Работа по стр. 89 учебника
Звезды, звезды, с давних пор
Приковали вы навеки
Человека жадный взор.
Люди с давних пор наблюдали за звездами. Раньше
их называли звездочетами, а сейчас ученые –
астрономы. (10 слайд)
Люди, наблюдая за звездами, заметили, что они
образуют разные фигуры: птиц, зверей, людей. Эти
фигуры назвали созвездиями и дали им имена.
Загадка
Из какого ковша
Не пьют, не едят,
А только на него глядят. (Созвездие Большой медведицы)
Недалеко от этого созвездия люди обнаружили еще одно созвездие Льва. Оно состоит из 70 звезд.
10. Итог урока
Мы с полета возвратились
И на Землю опустились.
Вопросы. (12 слайд)
11. Рефлексия
На доске два солнца: веселое и грустное.
– Ребята, если вы работали активно на уроке и узнали что – то новое о звездах, то добавьте лучик веселому солнцу, а если вам было скучно на уроке и вы ничего нового не узнали, то добавьте лучик грустному солнцу.
Подсчитано, что в среднем величина излучения, исходящего из каждого квадратного метра солнечной поверхности, составляет 62 тыс. киловатт, что приблизительно равно мощности Волховской ГЭС. Мощность же излучения всего Солнца эквивалентна работе 5 миллиардам миллиардов (5·10 18) таких электростанций!
Приведем еще одну цифру: каждый квадратный метр солнечной поверхности излучает столько света, сколько его могли бы дать 5 млн 100-ваттных электрических лампочек... Так, без устали, наше лучезарное светило "трудится" не столетия и даже не тысячелетия, а миллиарды лет!
Что же происходит на Солнце? Откуда оно непрерывно черпает поистине колоссальное количество энергии?
В 1920 году выдающийся английский астроном Артур Эддингтон (1882-1944) впервые предположил, что источником солнечной энергии может быть термоядерный синтез. Впоследствии другие ученые развили эту идею. Согласно современным представлениям, в глубинах Солнца и ему подобных звезд происходят ядерные реакции, то есть процессы, в ходе которых образуются не химические соединения, а ядра новых химических элементов. И вот в раскаленных недрах светила, где температура может достигать 15 млн градусов, ядра атомов водорода - протоны, преодолевая силу взаимного отталкивания, сближаются и, "сливаясь", образуют ядра гелия. Этот процесс превращения водорода в гелий состоит из цепочки трех последовательных ядерных взаимодействий, получивших название протон-протонного цикла , в результате которого из четырех ядер водорода образуется одно ядро гелия. Но масса ядра гелия несколько меньше массы четырех протонов. Так, при синтезе 1 г водорода "дефект массы" составляет 7 мг. Зная это и используя открытый Альбертом Эйнштейном (1879-1955) закон взаимосвязи массы и энергии , можно подсчитать, что только при "сгорании" 1 г водорода выделяется 150 млрд калорий! В солнечном же термоядерном "котле" каждую секунду должно "сгорать" 564 млн т водорода, то есть превращаться в 560 млн т гелия. И если бы из оставшихся на Солнце запасов водорода половина пошла на термоядерный синтез, то Солнце светило и согревало бы Землю с неослабевающей силой еще на протяжении 30 млрд лет. Значит, термоядерный процесс может быть тем неиссякаемым источником энергии Солнца, который так долго не удавалось установить.
Термоядерные реакции протекают лишь при температурах более 10 млн градусов. Такая высокая температура может господствовать только в самой "центральной" области Солнца с радиусом, равным примерно четверти солнечного. Энергия в этом самоуправляемом термоядерном реакторе выделяется в виде жестких гамма-квантов.
"Просачивание" излучения из центра Солнца к поверхности совершается крайне медленно. При этом в процессе переноса энергии от слоя к слою гамма-кванты дробятся. Сперва они превращаются в кванты рентгеновских лучей, затем в ультрафиолетовые... Пройдет около 10 млн лет, прежде чем родившиеся в недрах светила гамма-кванты выйдут из него фотонами видимого света. Таким образом, свет, испускаемый Солнцем сегодня, был порожден еще в конце третичного периода, то есть задолго до появления на Земле типа современного человека.
Но оптическое (видимое) излучение Солнца не отражает физической сущности явлений, совершающихся в глубинах светила. А если так, то солнечный термоядерный синтез - всего лишь гипотеза, которую требуется доказать.
В это трудно поверить, но те звезды, что светят по ночам с небосклона, и Солнце, освещающее нас днем – одно и то же. Почему Солнце светит днем, а не ночью, как «нормальные» звезды? Давайте погрузимся в науку.
Подробности о Солнце
Солнце – звезда, наиболее близко расположенная к нашей планете. Солнце и является центром нашей планетарной системы, получившей свое название по названию звезды – Солнечная.
Расстояние от Земли до Солнца примерно равно 150 000 000 километров. Масса звезды по имени Солнце больше массы нашей планеты в 330 000 раз. При этом Солнце не является твердым телом, как Земля, а представляет собой шарообразной формы скопление раскаленных газов.
Если кто-то не верит в газообразность Солнца, то просто представьте: температура на его поверхности составляет примерно 6000 градусов по Цельсию. Ядро (центральная часть) Солнца раскалено до миллионных температур. Ни один материал, сплав или элемент из известных на данный момент науке не сможет сохранять твердое состояние при таких температурах.
Почему светит Солнце: научное объяснение
Раньше считалось, что Солнце светит из-за горения элементов, входящих в его состав. Но по приблизительным подсчетам, даже грубым, оно не может «выгорать» миллиарды лет, Солнце должно было потухнуть совсем давно, растеряв массу, тем самым нарушив гравитационное равновесие в системе планет и отпустить их в свободное плавание по просторам Галактики. Но этого не происходит, Солнце светит уже миллиарды лет и не думает иссякать. Что же заставляет Солнце светить?
Ученые выяснили и доказали, что свечение Солнца – результат выделения колоссальных объемов энергии, полученных в результате термоядерных процессов, протекающих в нем.
Термоядерные процессы замечательны тем, что при расходе материи выделяется в миллионы раз большая энергия, чем при горении. Да, поэтому в термоядерной энергетике – будущее, ее минус – сложность запуска реакции. Чтобы запустить термоядерную реакцию, требуются огромные затраты энергии и сложные виды расходной материи, такие как синтетический уран или плутоний.
Почему Солнце светит днем, а не ночью
Тут все просто. Само явление ночи и есть поворот части планеты «спиной» к Солнцу. А так как планета вращается равномерно вокруг своей оси, и оборот занимает примерно 24 часа, то несложно подсчитать время, отведенное ночи, – 12 часов. Так получается, что половина Земли в течение 12 часов повернута к Солнцу и оно освещает ее, а в остальные 12 часов она находится с другой стороны земного шара, не освещаемой Солнцем. Получается, что когда Солнце светит, у нас день, а когда Солнце не освещает нашу часть Земли, у нас ночь. Такие явления, как утро и вечер – побочные эффекты, вызванные неоднозначной природой света и сопутствующим эффектом дифракции.
Итак, зная теперь, почему светит Солнце, вам следует также узнать, сколько ему осталось нас радовать. Это около 5 миллиардов лет, после, потеряв около процента своей массы, Солнце потеряет стабильность и погаснет.
1.Свет Солнца достигает поверхности Земли всего за 8 минут. За это время он преодолевает расстояние в 150 миллионов километров. Солнце отвечает за погоду, за катаклизмы, жизнь на планете.
2.Температура Солнца неодинакова в разных его частях. Она колеблется от 6 тысяч до 15 миллионов градусов С. Самая низкая температура на поверхности, а самая высокая – в ядре. Это объясняется тем, что почти вся энергия светила генерируется в центре и только потом передается в верхние слои. 3.Если бы капля вещества из ядра Солнца упала на поверхность Земли, то ни одно живое существо не выжило бы на расстоянии 150 км от падения. 4.Интересным периодом истории было время с 1640 по 1700 год. В эти года, на солнце, не было пятен, то есть небесное светило снизило свою активность. Этот период истории назвали минимумом «Маундера». Также исчезновение пятен повлияло на возникновение малого ледникового периода, из-за которого замерзли реки, которые ранее никогда не замерзали, а общая температура воздуха понизилась. На данный момент, солнце находится в пике своей активности. 5.На Солнце воды много больше, чем на Земле. Существующие в виде пара молекулы воды сконцентрированы в основном в «солнечных пятнах» и в узком слое под поверхностью звезды.
6.В честь полного солнечного затмения 1999 года, которое лучше всего наблюдалось на территории Румынии, власти этой страны выпустили пластиковую купюру в 2000 румынских лей. На купюре имелось прозрачное окошко, сквозь которое можно было смотреть на Солнце во время затмения. 7.Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду. 8. Расстояние между землёй и солнцем идеальное. Температура на планете колеблется примерно от -50° до +50° Земля удалена от солнца равно настолько, сколько необходимо, что бы этот «вечный огонь» надлежащим образом обогревал нас, ни больше, ни меньше! Если бы Земля находилась чуть дальше от Солнца, мы бы замерзли, чуть ближе, мы бы сгорели. Любое незначительное изменение расстояния в ту или другую сторону - и жизнь на Земле была бы невозможна. А вращение Земли вокруг своей оси каждый день дает возможность всей поверхности планеты достаточно нагреваться и охлаждаться. 9.Земля получает 94 миллиарда мегаватт энергии от Солнца. Это в 40 000 раз больше годовой потребности Соединенных Штатов. 10.Закат Солнца на Красной планете, Марсе, имеет синий цвет.
11.Солнце вращается вокруг своей оси, причём слои звёздного вещества на экваторе вращаются почти на треть быстрее, чем слои в полярных областях. 12.На небе мы видим солнце, как оранжевый или желтый круг, но это всего лишь игра света, на самом деле солнце белое. Наше солнце не самое горячее, но и не самое холодное, более 15% остальных известных нам светил ярче нашего солнца. 13.Солнце – это шар, состоящий из газа, который скрепляется благодаря собственной силе притяжения. А мерцание – это процесс ядерного синтеза, который происходит внутри Звезды. 14.Затмения солнца также имеют определенную периодичность. В целом раз в 200-300 лет затмение можно наблюдать в любой определенной точке земного шара, если же говорить о ежегодном затмении, то оно бывает 1-2 раза, но обязательно в разных точках Земли. 15.Солнце является причиной возникновения северного сияния. Астрономы его называют «солнечным ветром». С Земли можно увидеть красивое мерцание по всему небу. Когда это происходит – Солнце выбросило большое количество заряженных частиц вместе с теплом. Благодаря магнитному полю нашей планеты часть из них отражается, но некоторые проходят сквозь него, они взаимодействуют с газами, которые составляют нашу атмосферу. В результате такого «сотрудничества» появляется свечение. Вот так получается полярное сияние.
16.Вот что отмечает профессор Дейвид Блок: «Если бы расстояние от земли до солнца сократилось на 5%, то земля превратилась в сплошной бифштекс (из людей и животных). А если бы расстояние от земли до солнца увеличилось всего на 1%, то земля - оледенела. 17.Флаг США, установленный на Луне, «выцвел» из-за солнечной радиации - теперь он состоит из белого и голубого цветов. 18.Ватикан лишь в 1992 году публично признал, что Земля действительно вращается вокруг Солнца. 19.Рано или поздно наша планета погибнет и все из-за солнца. На протяжении уже 5 млрд. лет солнце дарит нашей планете необходимое тепло и сжигает ежесекундно 700 млрд. тонн водорода. При этом масса солнца столь велика, что оно будет «гореть» еще около 5 млрд. лет. После этого солнце завершит свою жизнь став маленьким белым небесным телом, но перед этим солнце увеличиться в размерах и оттолкнет от себя все планеты, тем самым уничтожив их атмосферу и испарив всю воду. 20.Диаметр нашего солнца в 109 раз больше диаметра Земли, при этом составляет 1 392 000 км. Солнце тоже вращается, но вокруг центра нашей галактики, и делает полноценный оборот всего за 225-250 миллионов лет.
21.Существует Солнце более чем 4,5 миллиарда лет. Каждую секунду оно производит огромный поток энергии. Ученые подсчитали, что это около 390 миллиардов триллионов киловатт. 22.Свет, идущий от солнца, преодолевает 150 миллионов километров всего за 8 минут, в то время как до ближайшей звезды Проксима Центавра 4 таких расстояния. 23.Примерно установленный возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет. Солнце проживёт ещё 4-5 миллиардов лет. 24.Самыми солнечными являются такие города: Ницце, Монте-Карло, Марокко, Уссурийск, Брисбане и Ницце. В этих городах солнечных дней 300 из 365. 25.Светимость Солнца (т.е. количество энергии, выделяемой в секунду) приблизительно равна 3,86*1020 Мегаватт. Она вырабатывается путем термохимических реакций превращения водорода в гелий. Земля получает всего 94 миллиарда Мегаватт солнечной энергии. Однако если полностью использовать эту энергию, то ее хватит всему человечеству на много тысяч лет.
26.Солнечное излучение смертельно опасно из-за сопутствующей ему радиации, но атмосфера Земли его блокирует. 27. Всем городам солнце дарит разное количество своего света, поэтому жители города Кирун, который расположен за полярным кругом, видят солнце 24 часа в сутки, правда зимой солнца не видно вовсе. Мальта может похвастать всего лишь 10 часами светлого времени суток, а Стокгольм уже 18, в Самарканде солнце встает на 15 часов. Дневные сутки (24 часа) были позаимствованы у египтян. По их верованиям бог Ра (бог солнца), 12 часов движется на своей колеснице по небосводу, проверяя свои владения. 28.Вес Солнца составляет более 99,5% массы всей солнечной системы, она превышает тяжесть нашей планеты в 330 000 раз. 29.Ежегодно происходит от двух солнечных затмений. Их практически невозможно увидеть в одном и том же месте. Затмение можно увидеть только с узкой полосы лунной тени. В определенной точке земного шара его можно наблюдать раз в 200, а то и 300 лет. 30.Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Период вращения Солнца вокруг центра нашей галактики составляет примерно 240 миллионов лет.
31.Яркость Солнца эквивалентна яркости 4 триллионам триллионов лампочек мощностью 100 ватт. 32.Солнечная гравитация превышает земную в 28 раз. На Земле вес человека - 70 килограмм, на Солнце он увеличивает, и будет составлять уже в районе 2 тысяч (1960) килограмм. 33.Оба «великих светила» Солнце и Луна имеют одинаковые угловые размеры. Они являются наиболее крупными небесными объектами (с точки зрения их видимости с Земли). Солнце находится от Земли на расстоянии, которое в 400 раз превышает расстояние от Земли до Луны. Поразительно и то, что солнечный шар по размерам в 400 раз больше Луны. Но визуально Солнце и Луна имеют одинаковые размеры и занимают одинаковое пространство в небе. 34.Если бы Солнце было размером с мяч для футбола, Юпитер был бы размером как мяч для гольфа, а Земля была бы размером с горошину. 35.Солнечный ветер распространяется от Солнца со скоростью около 450 километров в секунду.
36.Ежесекундно на Солнце сгорает почти 700 миллиардов тонн водорода. Несмотря на такие большие потери, энергии Звезде еще хватит на очень долгие годы. Примерно на столько, сколько оно уже существует. 37.Примерно через миллиард и сто миллионов лет яркость Солнца увеличится на десять процентов, что повлечёт за собой конец всякой жизни на Земле. 38.От Солнца до самой дальней планеты свет и тепло доходит только за 5,5 часов. 39.Магнитное поле Солнца всего лишь вдвое сильнее магнитного поля Земли. 40.Молния в 5 раз горячее, чем поверхность Солнца.
41.У Солнца, как и у любой звезды, есть своя атмосфера. Её верхняя граница уходит далеко за орбиту Плутона. 42.Нам трудно представить, насколько велико расстояние от Земли до Солнца. Оно невероятно – 150 миллионов километров. Если провести аналогию с автомобильной трассой, то при движении автомобиля со скоростью 105 км/ч данное расстояние можно преодолеть за 163 года. Следовательно, такое расстояние мы не смогли бы проехать на автомобиле и за всю свою жизнь. 43.Полное солнечное затмение не может продлиться дольше, чем 7 минут и 40 секунд. 44.Считают, что греческий философ Аристарх первым пришел к мысли, что Земля вращается вокруг солнца. 45.В отличие от Земли, Солнце абсолютно газообразное, на Солнце нет никакой твердой поверхности. Оно состоит преимущественно из гелия и водорода, и не имеет твёрдой поверхности.
46.Солнце находится весьма далеко от Земли, однако Земля расположена гораздо ближе к Солнцу, чем остальные планеты. 47.Через 8 миллиардов лет Солнце увеличится в размерах от сегодняшних в 200 раз. Вследствие этого будет поглощена планета Меркурий. В конечном результате слои Звезды начнут распадаться на мелкие частицы, и она станет «белым карликом» в существующей солнечной системе. Если какие-либо элементы для жизни сохраняться после ее разрушения – они станут началом для зарождения новых планет, звезд и новой жизни в галактике. 48.Когда Солнце превратится в красного гиганта, оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру, Землю и Марс. 49.Энергия в солнечных недрах генерируется благодаря ядерному синтезу. 50.Масса Солнца составляет примерно 99,86 процентов от массы всей солнечной системы.
— довольно обычная звезда для Млечного Пути — не самая яркая, не самая большая и имеет возраст всего 4,5 миллиарда лет. На настоящий момент Солнце единственная известная нам звезда, чьи свет и тепло поддерживают жизнь на единственной обитаемой планете, нам известной. К счастью для нас, Солнце еще светило в тем времена, когда несколько сотен тысяч лет назад появились первые люди. Но откуда у Солнца может быть столько топлива? Почему оно до сих пор не погасло, как свеча или костер? И когда же наша звезда окончательно выгорит?
Почему светит Солнце?
Этот вопрос поднимался учеными уже в XIX веке. В то время ученым было известно только два способа, которыми Солнце могло бы генерировать энергию: либо оно создавало тепло и свет в результате гравитационного сжатия — оно стягивалось к центру и излучало энергию (в виде тепла, ощущаемого нами на ), поэтому со временем стало бы уменьшаться. Либо Солнце горело буквально как уголь в печи — в результате химической реакции, знакомой нам всем, и возникающей, когда мы разжигаем огонь. Взяв за основу то, что любая из перечисленных гипотез могла бы поддерживать объяснение функционирования Солнца, ученые тех лет точно рассчитали, какое время наше светило могло бы существовать, если бы на нем происходил соответствующий процесс. Но ни один результат не совпал с той цифрой, которую исследователи знали о возрасте — 4,5 миллиарда лет. Если бы Солнце сжималось или горело, у него не было бы топлива уже задолго до того, как мы появились на сцене эволюции. Стало очевидно, что на Солнце происходило что-то другое.
Уравнение Энштейна
Несколько десятилетий спустя, вооружившись знаменитым уравнением Эншнейна E = mc2, которое предсказывало, что любая масса должно иметь эквивалентное количество энергии, британские астрономы 1920-х годов предположили, что Солнце фактически превращало свою массу в энергию. Однако вместо печи, которая превращает древесину и уголь в золу и почерневший углерод (излучая свет и тепло), центр Солнца больше похож на гигантскую атомную электростанцию.
Термоядерное топливо Солнца
Солнце содержит огромное количество атомов водорода. Как правило, нейтральный атом водорода содержит положительно заряженный протон и отрицательно заряженный электрон, который вращается вокруг него. Когда этот атом встречается с другим атомом водорода, их соответствующие внешние электроны магнитно отталкивают друг друга. Это предотвращает встречу одного из протонов друг с другом. Но ядро Солнца сильно разогрето и находится под таким давлением, что атомы перемещаются с большой кинетической энергией, которая позволяет им преодолевать силу, связывающую их структуру, и электроны начинают отделяться от своих протонов. Это означает, что протоны, обычно находящиеся внутри ядра атома водорода, могут касаться друг друга и объединяются в ядра других элементов в результате процесса, называемого термоядерным синтезом
. Эта реакция происходит с высвобождением колоссального количества энергии.
Так же, как и внутри ядерного реактора, атомы внутри ядра Солнца врезаются друг в друга каждую секунду. В результате таких столкновений чаще всего случается, что четыре протона водорода сливаются друг с другом, чтобы создать один атом гелия. В результате такого синтеза часть массы этих четырех микроскопических протонов оказывается «потеряна», поскольку атом гелия весит меньше, чем суммарно четыре протона. Но поскольку Вселенная сохраняет материю, она не может просто навсегда исчезнуть, эта масса превращается в неимоверное количество энергии — каждую секунду Солнце излучает 3,9 × 10 в степени 26 Вт мощности. (Это такое огромное количество энергии, что, честно говоря, нельзя привести никакой аналогии с земными процессами. Возможно, это число можно оценить следующим образом: такое количество ватт намного больше, чем все электричество, которое весь мир будет тратить текущими темпами более нескольких сотен тысяч столетий).
Сколько будет гореть Солнце?
Эффективность реакции термоядерного синтеза является основной причиной того, что Солнце постоянно излучает тепло, — энергия, выделяемая путем превращения всего одного килограмма водорода в гелий эквивалентна той, которая выделяется при сжигании 20 000 тонн угля. Поскольку Солнце достаточно массивно и относительно молодо, считают, что оно использовало только около половины своего топлива — водорода.
В конце концов, ядро Солнца преобразует весь свой водород в гелий, и звезда умрет. Но не переживайте. Этого не произойдет еще примерно 5 миллиардов лет.
