Дата тема

Мир звезд. Расстояния до звезд. Диаграмма Герцшпрунга - Ресселла

Цель урока

знакомство с основным новыми понятиям об эволюции звезд и выявление важнейших особенностей жизни звезд на диаграмме Герцшпрунга - Рассела

Ожидаемый результат

умения образного мышления в виде представлений многих закономерностей и явлений, составляющих картину Мегамира.

Активные виды работ

Защита постера проектная работа по стихотворениям Есенина синквейн

Вовлечение всех учащихся

индивидуальная работа в группе

Ресурсы

учебник, презентационный материал, видеоролики « Живой Сергей Есенин», «Любимые женщины Есенина» листы для взаимооценивания работ групп

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Стадия вызова

1.Орг. момент. Деление на группы по разноцветным стикерам с названиями стихотворениий Есенина. Красные стикеры – стихи о Родине, синие – о природе, желтые – о любви, зеленые – о животных.

Создание психологического настроя путем ассоциации к слову «комфорт»

2.Опрос домашнего задания.Защита постера по теме «»

Ученики рассаживаются по своим рабочим местам и настраиваются на плодотворную работу.

Ученики индивидуально или в паре защищают постер, а остальные ученики оценивают их работу критериям:

1

Ученики просматривают видеоролики, настраиваются на урок,

Актуализация и осмысления

4.Работа в группе. Каждая группа анализируют одно стихотворение поэта и готовят проектные работы

1 группа- Звездное небо и основные принципы ориентирования по звездам

2 группа – Мир звезд.

3 группа – Расстояния до звезд

4 группа – Диаграмма Герцшпрунга - Ресселла

«Назовите ближайшую звезду от нашей планеты Земля?» Итак, как вы уже знаете, энергия Солнца– ближайшей к нам звезды, рождается посредством термоядерных реакций. Но откуда же возникло наше Солнце и все другие звезды – огромные, раскаленные плазменные шары?

Звезды, как и все материальные тела во Вселенной рождаются, живут и умирают. Сегодня мы поговорим об этом постоянном во времени процессе, т.е. об Эволюции. «Что такое эволюция? Как вы понимаете это слово?»

Рождение. Звезды возникли в ходе эволюции галактик. Это произошло в результате сгущения (конденсации) облаков диффузной материи, которые постепенно формировались внутри галактик. Место наиболее интенсивного звездообразования считается масса холодного межзвездного вещества, которое называется газопылевым комплексом. Вся жизнь звезды, начиная с ее рождения – это противоборство 2х видов давлений. Энергия сжатия газопылевого облака разогревает внутренний слой, и температура внутренней части звезды (ее ядра) растет. Сжимающееся облако становится протозвездой. Сжатие происходит до тех пор, пока температура в центре не повысится до 10 млн. градусов. «Что происходит с веществом при таких высоких температурах?» Идет термоядерная реакция синтеза Н в Не. Давление, образуемое энергией, вырабатываемой в ядре звезды, раздвигает поверхность, в то же время силы гравитации продолжают сжимать звезду. Период нестабильности может идти миллионы лет, пока эти две силы не уравновесят друг друга, и звезда тогда начнет «гореть постоянным накалом».

Жизнь. В период стабильности звезды, это массивные газовые горячие шары, состоящие из Н и Не и небольшой примеси др. металлов. « Какие же реакции протекают внутри звезд?» Термоядерные реакции, при которых протекает жизнь звезды, проходит в период стабильности, который, в свою очередь, зависит от массы звезды. «Как вы думаете, какая звезда живет дольше: менее или более массивная?»

Смерть. Как и при рождении, так и в период смерти звезда становится нестабильной. Когда почти весь Н выгорит, световое давление становится меньше и силы гравитации сжимают ядро звезды. Температура растет до 100 млн. градусов и в ядре начинает гореть Не, за счет чего растет не только температура, но и сам звезда. Она расширяется, преодолевая силы гравитации, меняет свой цвет и становится красным гигантом (слайд)

Последняя стадия эволюции звезды зависит от ее массы. Существует 3 типа конечного состояния «мертвых» звезд: белые карлики (Мз ~ Мс), нейтронные звезды (Мз >1,4 Мс) и черные дыры (Мз >2,5 Мс) (слайды)

Это все финалы звезд с различной массой. На стадии красного гиганта рассеивается внешняя оболочка звезды, и при условии (Мз ~ Мс) она становится белым карликом с очень высокой температурой поверхности (слайд). У белых карликов нет источников энергии, и они теперь будут сжиматься и остывать, меняя свой цвет от белого к черному и имея размеры Земли. Средняя плотность белых карликов достигает 4*10⁶ г/см³, т.е. 4 тонны на 1 см³ (!)

Более массивные звезды (Мз >1,4 Мс) достигают стадии красного сверхгиганта, температура ядра достигает до 1 млрд. градусов, гравитация уменьшается и гигант взрывается. Это вспышка сверхновой.

В центре взрыва остатки звезды, собранно гравитацией, образуют ядро диаметром всего несколько километров, но с ужасной плотностью, что 10 млрд. тонн массы уместилось бы в чайной ложке!

Нейтронные звезды – небесные тела с высокой плотностью вещества. Они быстро вращаются и образуют радиосигналы в следствие сильного магнитного поля, иррадиация, достигшая Земли, передается как пульс. Это и есть пульсары.

Загадочные черные дыры… «Какие ассоциации вызывает у вас это понятие? Что вы слышали об этом?» (отвечают) Самые массивные звезды (Мз >2,5 Мс) ждет странный конец. По закону гравитации после вспышки сверхновой ничто не может остановить ее сжатие, звезда катастрофически сжимается «в точку» и исчезает из видимости нашей Вселенной. Во время гравитационного коллапса механическое равновесие звезды нарушается, и через некоторое время гравитационный потенциал станет настолько велик, что необходим учет поправки общей теории относительности:

r_g=2GM/c²_{__}

где _­­­ r_g гравитационный радиус, а сфера радиуса r_g - то сфера Шварцшильда. М - масса звезды, G - постоянная гравитации, с – скорость света. С точки зрения внешнего наблюдателя, при приближении r к r_g скорость сжатия замедлится почти до нуля. Эффект теории относительности состоит в том, что в очень сильном гравитационном поле скорость протекания всех процессов (по часам внешнего наблюдателя) неограниченно замедлится. При r стремящемся к r_g коллапсирующая звезда исчезает и получается черная дыра.

Тяготение становится таким, что ни одно излучение не может покинуть черную дыру. Обнаружить ее можно только по воздействию ее на соседние звезды (слайд).

Астрономами Э. Герцшпрунгом (1873 – 1967) и Г. Расселом (1877 – 1957) была выведена взаимосвязь между этими величинами и характеристиками звезд и построена диаграмма «Спектр – светимость» или Диаграмма Герцшпрунга – Рассела (слайд).

Она показывает зависимость температуры на поверхности звезды или ее спектрального класса от светимости звезды. На диаграмме можно выделить главную последовательность (более 70% наблюдаемых звезд), область гигантов, сверхгигантов и белых карликов. 3 области отражают 3 этапа существования звезд: главная последовательность этап жизни звезд, гиганты, сверхгиганты и белые карлики – это все «кладбище» умирающих звезд… Чем массивнее звезда, тем выше она находится на главной последовательности. Итак, Диаграмма Герцшпрунга – Рассела отражает эволюцию звезд…

Вопросы для закрепление урока:

1. За счет каких источников энергии светят звезды?

2. В какой части диаграммы располагаются звезды, которые обладают

большими, чем у Солнца температурами и светимостью?

3. От чего зависит расположение звезды на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Рассела?

Рефлексия

. Составление синквейна на тему «Мир звезд»

Взаимооценивание по листу успеха

.Рефлексия урока по методу «плюс, минус, интересно» (устно)

0.Домашнее задание. Выучить наизусть по выбору одно из стихотворений поэта.

Ученики индивидуально или в паре составляют синквейн.

Члены каждой группы по листу успеха оценивают работу членов другой команды.

Ученики устно высказывают, что им понравилось на уроке, что не понравилось , что было им интересно и хотелось бы поглубже узнать об этом.

дополнительная информация

дифференциация. Как вы планируете поддерживать учащихся? Как вы планируете стимулировать способных учащихся

оценивание. Как вы планируете увидеть приобретенные знания учащихся?

межпредметные связи, соблюдение СанПиН ИКТ компетентность. Связи с ценностями

рефлексия.

были ли цели обучения реалистичными?

Что учащиеся сегодня узнали? На что было направлено обучение?

Хорошо ли сработала запланированная дифференциация? Выдерживалось ли время обучения?

Какие изменения из данного плана я реализовал и почему?

Проводит рефлексию.

-Какую цель мы поставили сегодня на уроке?

-Достигли мы целей, которые ставили в начале урока?

Итоговая оценка

Какие два аспекта в обучении прошли очень хорошо( с учетом преподавания и учения)?

Какие два обстоятельства могли бы улучшить урок( с учетом преподавания и учения)?

Что узнал об учениках в целом или отдельных лицах?

1.

2.

1.

2.