Научная конференция: «Здравствуй астрономия!»
материал по физике ( класс) на тему

Научная  конференция:  «Здравствуй  астрономия!»

Пояснительная  записка  

Учащиеся  10-11  классов   являются  примером  и  наставниками  для  учащихся  5-6  классов.  Во  время  декады  физики  и  астрономии  предоставляется  возможность  учащимся  младших  классов  пообщаться  со  старшеклассниками:  провести  в   классах  среднего  звена  интересное  мероприятие  по  астрономии.

Цель  мероприятия:  выявить  донаучные  знания  учащихся,  развить  их  любознательность,  показать  огромные  возможности  науки – астрономии,  заставить  их  с  нетерпением  ждать  встречи  с  этим  предметом  на  уроках физики.

Задачи  мероприятия:

Оборудование: интерактивная  доска.

Для проведения мероприятия следует  выбрать  8 старшеклассников,  распределив  между  ними  младшие  классы  и  даты  выступлений.

Ход  мероприятия.

1.Вступительное  слово. (1  слайд)

Все мы живем на Земле – небольшой планете, затерянной в бескрайних просторах Вселенной. Все мы живем под одним и тем же небом – снова и снова манящим к себе. В ясную ночь там можно увидеть несколько тысяч звезд; а сколько миллиардов миров скрывается за полосой Млечного Пути? Неудивительно, что люди тысячелетиями поднимают головы вверх в надежде разгадать тайны Урании – древнегреческой музы астрономии.

12 апреля 1961 года стало Событием в истории человечества. В тот день человек впервые победил земное тяготение и вышел в космос.  А  сегодня  мы  с  Вами  отправимся  в маленькое   путешествие  по  нашему  дому  во  Вселенной  - Солнечной  системе. Надеемся,  познакомить  и заинтересовать  вас удивительными загадками, которыми до сих пор полон наш мир.

Солнечная система   (слайд  №2) представляет собой большую семью, состоящую из Солнца, планет и их спутников, комет, астероидов, большого количества пыли, газа и мелких частиц.  Если посмотреть на Солнечную систему как бы издалека, то можно увидеть, как около центральной звезды желтого цвета спектрального класса G2 обращаются 8 планет. Солнце – это звезда, огромный газовый шар, в центре которого идут ядерные реакции. Основная доля массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце – 99,8%. Именно поэтому Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, размеры которой не менее шестидесяти миллиардов километров.

Совсем рядом с Солнцем обращаются четыре маленьких планеты, состоящие, в основном, из горных пород и металлов – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Эти планеты называются планетами земной группы.

Между планетами земной группы и планетами-гигантами расположен пояс астероидов.

Чуть дальше расположены четыре больших планеты, состоящие, в основном, из водорода и гелия. У планет-гигантов нет твердой поверхности, зато они имеют исключительно мощную атмосферу. Юпитер – самая большая из них. Далее следуют Сатурн, Уран и Нептун. Все планеты-гиганты имеют большое количество спутников, а также кольца.

2. Планеты   земной  группы.   (Перейти  по  гиперссылке)

  Меркурий   (Перейти  по  гиперссылке)

Ближайшая  к  Солнцу  планета   -  Меркурий.  Древние римляне считали Меркурия покровителем торговли, путешественников и воров, а также вестником богов. Неудивительно, что небольшая планета, быстро перемещающаяся по небу вслед за Солнцем, получила его имя. Меркурий был известен еще с древних времен, однако древние астрономы не сразу поняли, что утром и вечером видят одну и ту же звезду.

Спутников Меркурий не имеет. Если они и были, то в процессе формирования планеты упали на протомеркурий.  Масса Меркурия почти в 20 раз меньше массы Земли. Меркурий меньше некоторых спутников Юпитера и Сатурна.  Солнечные сутки на Меркурии длятся 176 земных суток, т.е. ровно 2 меркурианских года. Быстро мчась по орбите, Меркурий лениво поворачивается вокруг своей оси.

Когда космический аппарат «Маринер-10» передал первые снимки Меркурия с близкого расстояния, астрономы всплеснули руками: перед ними была вторая Луна! Поверхность Меркурия оказалась усеянной сеткой из кратеров разных размеров, совсем как поверхность Луны. Их распределение по размерам тоже было аналогично лунному. Большая часть кратеров образовалась в результате падения метеоритов.

Максимальная температура поверхности Меркурия, зарегистрированная датчиками, +410°С. Перепады температур из-за смены времен года, вызванной вытянутостью орбиты, на дневной стороне достигают 100°С. В 1970 году Т. Мардок и Э. Ней из Миннесотского университета установили, что средняя температура ночного полушария равна –162°С (111 К). С другой стороны, температура подсолнечной точки на среднем расстоянии Меркурия от Солнца равна +347°С. Поверхность этого небольшого мира достаточно горяча, чтобы расплавить свинец или олово.  (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Венера   (Перейти  по  гиперссылке)Самая прекрасная и самая близкая из планет – Венера – тысячелетия приковывает взгляды человека к себе. Сколько блестящих стихотворений породила Венера! Недаром она носит имя богини любви.  

Венера вращается в сторону, противоположную своему движению по орбите (если смотреть с северного полюса Венеры, планета вращается по часовой стрелке, а не против неё, как Земля и остальные планеты). Это приводит к тому, что сутки на Венере продолжаются половину венерианского года.  

В 1761 году Михаил Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца, заметил тоненький радужный ободочек, окружавший планету. Так была открыта атмосфера Венеры. Небо на Венере имеет яркий желто-зеленый оттенок.  Парниковый эффект поднимает среднюю температуру у поверхности Венеры  до 400 градусов! Зарегистрированный максимум температур на поверхности +480°C.  Спутников  у  Венеры  нет.  

АМС «Венера-15» и «Венера-16» с помощью радаров нашли на Венере горные вершины, имеющих явные следы потоков лавы. В настоящее время зарегистрированы около 150 вулканических объектов, размеры которых превышают 100 км; общее число вулканов на планете оценивают в 1600. Извержения вулканов порождают мощные электрические разряды. Венерианские грозы неоднократно регистрировались приборами АМС. (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Земля  (Перейти  по  гиперссылке) Третья  планета  от  Солнца  является  колыбелью  человечества.  . Большую часть поверхности Земли (более 2/3) занимает Мировой океан, оставшаяся треть приходится на сушу. Условия на поверхности Земли заметно отличаются от других планет: нигде, кроме как на Земле, нет воды в жидком состоянии, нет атмосферы, богатой кислородом. Основные составляющие атмосферы Земли – азот и кислород.  Именно благодаря воде более 3,8 млрд. лет тому назад на Земле смогла возникнуть жизнь. Остальные газы: водяной пар, углекислота, неон, метан, водород и другие – составляют около 1 %.

Магнитное поле Земли похоже на поле однородной намагниченной сферы с магнитной осью, наклоненной на 11,5° к оси вращения Земли. Южный магнитный полюс Земли, к которому притягивается северный конец стрелки компаса, не совпадает с Северным географическим полюсом, а находится в пункте с координатами приблизительно 76° северной широты и 101° западной долготы. Северный магнитный полюс Земли расположен в Антарктиде.

Луна – единственный спутник Земли и единственный внеземной мир, который посетили люди. Она вращается вокруг Земли по орбите, большая полуось которой равна 383 398 км.  Луна – самый яркий объект на небе после Солнца.  Атмосфера на Луне  отсутствует. Это обусловливает резкие перепады температур в несколько сотен градусов. В дневное время температура на поверхности достигает 130°C, а ночью она опускается до –170°C. (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Марс  (Перейти  по  гиперссылке)

 Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за свой кроваво-красный цвет, который сразу же бросается в глаза и еще более заметен при наблюдениях в телескоп. Марс – первая после Земли планета Солнечной системы, к которой человек проявил особый интерес с надеждой, что там есть развитая внеземная жизнь. Вряд ли какая-нибудь планета вызвала у людей столько споров и дискуссий, как Марс.  Один  марсианский  год  длиться  687  земных  суток.  Период вращения вокруг оси –  сутки – равны  24,62 часа – всего на 41 минуту больше периода вращения Земли.

 Предполагают, что несколько миллиардов лет назад на Марсе была атмосфера; при  этом вода должна находиться в жидком состоянии, а углекислый газ должен испаряться. Мог возникнуть парниковый эффект,  могли протекать реки, которые и оставили русла, наблюдаемые в настоящее время. Но Марс постепенно терял атмосферу из-за своей малой массы. Парниковый эффект уменьшался, появилась вечная мерзлота и полярные шапки, которые наблюдаются и поныне.

Вулканы Олимп и Альба  извергали лаву, вероятно, около 1,5 млрд. лет назад. В настоящее время не найдено ни одного действующего вулкана на Марсе. Следы вулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что раньше Марс был вулканически активным. Олимп – высочайшая гора в Солнечной системе (его высота – 27 400 м, а диаметр основания вулкана достигает 600 км). Около Олимпа есть и другие гигантские вулканы: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия, высота которых превышает 20 км. Это высочайшие горы на планетах Солнечной системы.

Поверхность Марса имеет красноватый цвет из-за больших примесей окислов железа.  В настоящее время на Марсе нет жидкой воды.

В 1877 году  были  открыты  два маленьких спутника Марса – Фобос  и  Деймос. Спутники Марса намного меньше Луны. Они бесформенны и совсем невелики, рассмотреть их в небольшой телескоп трудно. Природа спутников Марса остается неясной.  (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

3 Планеты  гиганты (Перейти  по  гиперссылке)

Юпитер, (Перейти  по  гиперссылке) тысячи лет назад названный в честь царя римских богов, господствует и среди девяти планет нашей Солнечной системы, соперничая с Солнцем в своем великолепии. Масса Юпитера намного превышает массу всех других планет, вместе взятых.

Период вращения вокруг оси – 9 часов 55 минут. Каждая точка экватора движется со скоростью 45 тысяч километров в час. Из-за действия центробежных сил Юпитер заметно сплющен.  Так как Юпитер – не твердый шар, а состоит из газа и жидкости, то экваториальные его части вращаются быстрее, чем приполярные области. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна его орбите, следовательно, на планете нет смен времен года.

Атмосфера Юпитера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Ее протяженность 6 тысяч километров. Оранжевый цвет атмосфере придают соединения фосфора или серы. Для людей она губительна, так как содержит ядовитый аммиак и ацетилен.  Самое знаменитое образование на Юпитере, которое наблюдают уже 300 лет (оно было открыто в 1664 году), – Большое Красное Пятно. По-видимому, это долгоживущий атмосферный вихрь размером 15×25 тыс. км в атмосфере Юпитера.

К началу третьего тысячелетия у Юпитера известно 28 спутников. Четыре из них отличаются большими размерами и массой.

Ио – «небесная яичница» – один из первых спутников Юпитера, открытых в 1610  Галилеем . По массе и радиусу спутник похож на Луну и виден в небе Юпитера как яркий красноватый диск или полумесяц. Диаметр Ио равен 3630 км. Назван спутник в честь возлюбленной Зевса из древнегреческого мифа, которую ревнивая Гера превратила в корову.

Европа  покрыта водяным льдом. По-видимому, под ледяной коркой толщиной в 100 километров существует водный океан, который покрывает силикатное ядро.  Те линии, которые видны на фотографиях, – это трещины в толстой водяной коре. Их толщина иногда превосходит сотню километров, а длина достигает нескольких тысяч километров.

Самый большой спутник в системе Юпитера и вообще в Солнечной системе назвали в честь Ганимеда – сына троянского царя, похищенного Зевсом на Олимп, где он стал разносить богам нектар. По своему диаметру он превосходит Меркурий. Внешне по фотографиям Ганимед напоминает Луну, но он значительно крупнее ее.

Названный в честь превращенной в медведицу нимфы Каллисто спутник размером примерно с Меркурий – третий по величине после Ганимеда и Титана, его диаметр 4800 км. Водяной лед Каллисто составляет до 60 % массы спутника. У Каллисто найдено собственное магнитное поле. Поэтому предполагается наличие металлического ядра под силикатной корой. (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Сатурн  (Перейти  по  гиперссылке) наверное, наиболее красивая планета, если смотреть на нее в телескоп. Сказочные кольца Сатурна нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной системы.   Эта планета – один из самых ярких объектов на нашем звездном небе. Ее тусклый белый свет создал планете недобрую славу: рождение под знаком Сатурна издревле считалось плохим предзнаменованием. Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых обломков камней и льда, которые вращаются вокруг планеты.  Сатурн имеет одну интересную особенность: он – единственная планета в Солнечной системе, чья плотность меньше плотности воды. Если бы было возможно создать огромный океан, Сатурн смог бы в нем плавать!

Кольца Сатурна видимы с Земли в небольшой телескоп. Они состоят из тысяч и тысяч небольших твердых частиц из камней и льда, которые вращаются вокруг планеты. На Сатурне очень сильные ветра. «Вояджер-2» измерил их скорость на экваторе – получилось около 500 м/с.

У  Сатурна 30  спутников.  Самый крупный спутник Сатурна, Титан, открытый в 1655 году, по своей величине превосходит планету Меркурий. Атмосфера Титана состоит на 85% из азота, на 12% из аргона, около 3% занимает метан, обнаружены также примеси кислорода, водорода, этана, пропана и других газов. Появились свидетельства о существовании кратковременных метановых облаков; возможно, на Титане идут метановые дожди.  Существует вероятность, что под атмосферой находится метан-этановый океан глубиной в несколько километров.  (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Уран (Перейти  по  гиперссылке) Когда о Земле говорят, что она голубая, это ласковое преувеличение. По-настоящему голубой планетой оказался далекий Уран! Уран – старинное греческое божество Неба, самый ранний высший бог, который был отцом Крона (Сатурна), циклопов и титанов (предшественников Олимпийских богов).

Уран едва видим невооруженным глазом в очень ясные ночи, его нетрудно обнаружить в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть). Уран вращается, как говорят, «лежа на боку». У большинства планет ось вращения почти перпендикулярна плоскости эклиптики, но ось Урана почти параллельна этой плоскости. Причины «лежачего» обращения Урана неизвестны. Зато в действительности существует спор: какой из полюсов Урана – северный. Вопрос о вращении Урана значит очень многое для космогонии Солнечной системы. Если Уран образовался, лежа на боку, то это сильно не состыкуется с догадками о происхождении нашей планетной системы. Правда, сейчас все больше полагают, что такое положение Урана – результат столкновения с большим небесным телом, возможно, крупным астероидом, на ранних стадиях формирования Урана. Подобная проблема есть и у Венеры.

Несмотря на сложность наблюдений, астрономы прошлых веков открыли почти все крупные спутники Урана. Все  они   названы  в честь героев  пьес  Шекспира. (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

Нептун  (Перейти  по  гиперссылке) – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет.  Нептун можно увиден в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.  Один  год  на  Нептуне     равен  164,491 годам.  Сутки -  15,8 часов.

На Нептуне наблюдаются сильнейшие ветры, параллельные экватору планеты, большие бури и вихри. На планете самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Замечено, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. Одним их первых открытий «Вояджера-2» было Большое Темное Пятно в южном полушарии, размером с Землю. Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 м/с. Время кругооборота вещества в нем – 16 дней.

Спутник Тритон, открытый в 1846 году, по размерам превосходит Луну.  Вокруг Нептуна обнаружены кольца в виде арок, которые сфотографировал «Вояджер-2». (вернуться  в  меню  по  гиперссылке)

3 Викторина (Перейти  по  гиперссылке)

Мы  закончили  с вами  краткий  обзор  строения  Солнечной  системы.  А  теперь  давайте  ответим  на  несколько  вопросов викторины.

Составьте  правильное утверждение

• Самая большая планета –  Юпитер
• Самая близкая к Солнцу – Меркурий
• Самая  воинственная   планета –  марс
• Космическое тело  исключенное из списка планет – Плутон.

Ответе  на  следующие  вопросы:

• Сложен  ли  был  для  Вас  предоставленный  материал?
• Что  вызвало  у  вас  интерес?
• Что  узнали  нового  о  планетах?
• Где  вы  могли бы  использовать  полученные  знания?

      Составить  синквейн:

• 1 строка – одно существительное  (Астрономия), выражающее главную тему cинквейна.
• 2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль.
• 3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы.
• 4 строка – фраза, несущая определенный смысл.
• 5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

Заключение (заключительный  слайд)

Закончить  наше  путешествие  хочется  словами  Анри  Пуанкаре

«Астрономия полезна потому, что она возвышает нас над нами самими; она полезна потому, что она величественна; она полезна потому, что она прекрасна. Именно она являет нам, как ничтожен человек телом и как велик он духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где его тело является лишь темной точкой, в состоянии насладиться их безмолвной гармонией. Так мы приходим к сознанию свой мощи, и это сознание многого стоит, потому что делает нас сильнее.»

План  проведения  мероприятия.

1. Вступительное  слово
2. Общий  обзор  Солнечной  системы
3. Планеты земной группы
4. Планеты гиганты
5. Викторина