Какими способами изучают вселенную астрономия 10 класс чаругин ответы

Методы изучения Вселенной

Современная наука значительно расширила возможности по­знания Вселенной, существенно увеличилась и техническая осна­щенность, что позволяет комплексно изучать космическое про­странство.

Изучение метеоритов. Метеориты являются вели­колепным материалом для изучения Вселенной, так как по их составу можно судить об ее веществе. Исследование метеоритов показало, что они состоят из тех же самых элементов, что и Земля. Этот факт служит ярким подтверждением единства материи во Вселенной.

Изучение метеоритов раздвигает границы наших познаний о внутреннем строении Земли, поскольку они являются обломками разных частей космических тел. Метеориты несут весьма ценную» информацию об истории возникновения планет Солнечной системы. По данным ядерной хронологии, их возраст, равный примерно 4,5—4,6 млрд. лет, почти совпадает с возрастом Земли.

Изучение космического пространства с помощью телескопов и радиотелескопов. Мощные телескопы дают возможность фотографировать космиче-

ские тела и отдельные участки неба, в комплексе с различными приборами позволяют определять светимость, температуру, рельеф космических тел и т. п. С помощью телескопов изучают спектры светил, их изменение, а по характеру спектра делают вы­воды о движении космических тел, химическом составе их вещества, типе реакций, протекающих на них. Значительно расширило возможности познания Вселенной применение радиотелескопов.

Изучение космического пространства с помощью искусственных спутников, кос­мических станций и кораблей. Начало этому виду изучения космического пространства было положено 4 ок­тября 1957 г., когда в Советском Союзе впервые в мире на около­земную орбиту был выведен искусственный спутник Земли. 12 ап­реля 1961 г. гражданин Советского Союза Ю. Гагарин первым совершил космический полет вокруг Земли на пилотируемом ко­рабле «Восток». Еще через несколько лет советский космонавт А. Леонов впервые вышел в открытый космос.

В Советском Союзе впервые в мировой практике были успешно осуществлены полет автоматического космического аппарата «Луна-16» на другое небесное тело и возвращение его на Землю. Долгое время на Луне работал автоматический аппарат «Луно­ход-1», который позволил установить общий тип пород, слага­ющих поверхность лунного моря, исследовать характер распро­страненности мелких кратеров и камней. В результате успешной работы автоматической станции «Луна-20» решена задача взятия грунта из труднодоступного материкового района Луны.

С помощью советских автоматических станций получены цен­ные сведения об атмосфере Венеры. Впервые осуществлена мягкая посадка космического аппарата на поверхность Марса, а станции «Марс-2» и «Марс-3» стали искусственными спутниками Марса. За время полета по орбитам они передали большой объем ин­формации о физических особенностях планеты и окружающего ее космического пространства.

Особо ценную информацию дал лунный грунт, доставленный на Землю советскими автоматическими станциями и американ­скими космонавтами. Материал поверхности Луны несет на себе отпечатки как первичных процессов, приведших к образованию материнских горных пород, так и последующих воздействий, многие из которых отсутствуют на поверхности Земли. Однако вследствие своих особенностей Луна во многих отношениях ока­залась «законсервированной» в течение длительного геологиче­ского времени, поэтому можно ожидать, что на Луне найдут отра­жение процессы, сходные с процессами, происходившими на ран­них этапах формирования Земли.

Новой страницей в изучении Космоса и Земли явились бес­примерные исследования советских космонавтов на космических станциях типа «Салют». Фотографирование различных районов нашей страны с помощью многофокусных аппаратов позволило

внести коррективы в тектоническое районирование, наметить перспективные участки для поисков полезных ископаемых, из­учить с помощью снимков характер созревания хлебов, сохран­ность лесонасаждений и т. п. Наши космонавты проводили иссле­дования по выращиванию кристаллов, характеризующихся уни­кальными свойствами; проводили эксперименты по пайке мате­риалов, не поддающихся этому процессу в земных условиях; вели наблюдения за жизнедеятельностью организмов в условиях невесомости; осуществляли с помощью специальных аппаратов астрономические наблюдения и т. п. Стыковка с «Салютом-6» транспортных кораблей, дозаправка его двигателей и своевремен­ная коррекция орбиты позволили создать на орбите прототип космической станции по изучению Космоса.

Гипотеза образования планет Солнечной системы

С давних пор проблема образования Земли и Солнечной си­стемы в целом привлекала к себе внимание выдающихся ученых. Решением ее занимались И. Кант, П. Лаплас, Д. Джине, совет­ские ученые —- академики О. Ю. Шмидт, В. Г. Фесенков, А. П. Ви­ноградов и др. Предложенные ими гипотезы отражали достигну­тый к тому времени уровень знаний, однако окончательного реше­ния этой проблемы не получено до сих пор. В свете современных научных достижений гипотеза образования Солнечной системы сводится к следующему.

В пределах нашей Галактики, вблизи ее экваториальной пло­скости, располагался неоднородный газо-пылевой диск, состо­ящий из медленно вращающихся газо-пылевых облаков. В состав облаков входили преимущественно атомы водорода, за счет уве­личения плотности которых и могло происходить их образование. Плотность атомов водорода в таком облаке достигает 1000 атом/см 3 , что в 10 000 раз превышает их плотность в нормальном межзвезд­ном пространстве Галактики. Наряду с водородом в состав облака могли входить углерод, азот, кислород, микронные пылевидные частицы. Внутри облаков происходит хаотическое, турбулентное движение вещества.

С увеличением размера и плотности облако под действием сил тяготения начинает сжиматься. Гравитационное сжатие почти всей массы первично холодного облака (—220 °С) ведет к уплот­нению его до состояния Протосолнца. В центре последнего стано­вятся возможными термоядерные реакции, сопровождающиеся выделением в виде взрыва огромного количества энергии и веще­ства. По мнению акад. А. П. Виноградова, из выброшенного около 5,5 млрд. лет назад взрывами вещества вокруг Протосолнца образовалось горячее плазменное облако (протопланетное облако). На первом этапе формирования планет происходило охлаждение протопланетного облака, потеря газов в космическое пространство и конденсация части его вещества в твердые частицы. Первыми конденсировались наиболее тугоплавкие химические элементы: 10

вольфрам, титан, молибден, платина и др., а также их окислы. Таким образом, раскаленное газовое вещество вновь превращалось в холодное газо-пылевое облако. Протопланетное облако с тече­нием времени теряло энергию в результате столкновения «пыли­нок». Происходило его уплощение, движение вещества в нем упорядочивалось, становилось близким к круговому. Постепенно вокруг молодого Солнца в результате конденсации пылевидного вещества образовался широкий кольцеобразный диск, который распадался на отдельные холодные кучности вещества — рои твердых частиц газа. Они взаимодействовали друг с другом, смешивались, соударялись, сращивались, подвергаясь косми­ческому облучению. Происходило образование отдельных фаз вещества, главным образом силикатов, железо-никелевого метал­лического сплава, сульфидов и т. п. В результате агломерации этих фаз возникли каменные и другие метеориты. Этот же процесс стяжения холодного вещества протопланетного облака привел к образованию и протопланет Солнечной системы около 5 млрд. лет назад, Сформировавшись как геологическое тело, Протоземля еще не стала планетой. Она являлась холодным скоплением космического вещества, однако именно с этого времени начинается ее догеологическая эволюция.

Под влиянием таких факторов, как удары метеоритных тел, гравитационное уплотнение и выделение тепла радиоактивными элементами, начался разогрев верхних частей Протоземли. Сна­чала плавилось железо, затем силикаты. Это привело к возникно­вению здесь пояса жидкого железа. Вследствие дифференциации вещества более легкий силикатный материал должен был всплыть наверх, а тяжелый металл сконцентрироваться в центре планеты. Вязкие, преимущественно силикатные массы образовали первич­ную мантию Земли, а металлические массы — ее ядро. Так, по-ви­димому, около 4,6 млрд. лет назад сформировалась планета Земля.

Внутренние планеты, расположенные ближе к Солнцу, обра­зовались путем конденсации высокотемпературной фракции, бога­той железом. Чем дальше от Солнца, тем меньше у планет содер­жание металлического материала. Так, Меркурий на 2 /₃ состоит из металлического железа, а Марс — на ‘/₄. В астероидальном кольце формировались преимущественно хондритовые астероиды, в которых возрастало содержание низкотемпературной фракции. И, наконец, главной составной частью внешних планет являются газы, почти целиком состоящие из неразделенного солнечного вещества.

Источник

Рабочая программа по астрономии 10 класс к УМК Чаругин
рабочая программа по астрономии (10 класс)

Рабочая программа по астрономии 10 класс к УМК Чаругин

Скачать:

Предварительный просмотр:

Краснодарский край, МО Северский район

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 11

станицы Григорьевской имени Героя,

члена партизанского отряда «Красноармеец» Толстовой Раисы Елисеевны

решением педагогического совета

от 31 августа 2020 года

Председатель __________Е.А. Колесникова

Уровень образования (класс): среднее общее образование 10 класс

Количество часов: 34 часа

Учитель: Евтушенко Яна Борисовна

Программа разработана в соответствии и на основе с ФГОС среднего общего образования (приказ МОН РФ от 17.12.2010 № 1897, с изменениями) примерной основной образовательной программы основного образования, внесённой в реестр образовательных программ (одобренной федеральным учебно-методическим объединением по общему образованию (протокол № 1 от 31.08.2017г); программа по астрономии базовый уровень 10-11 классы: авторы Чаругин В.М.М.: Просвещение, 2018.

Планируемые результаты освоения курса

Личностными результатами освоения астрономии являются:

• умение управлять своей познавательной деятельностью;
• готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности;
• умение сотрудничать с взрослыми, сверстниками, детьми младшего возраста в образовательной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;
• сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки; осознание значимости науки, владения достоверной информацией о передовых достижениях и открытиях мировой и отечественной науки; заинтересованность в научных знаниях об устройстве мира и общества; готовность к научно-техническому творчеству;
• чувство гордости за отечественную космонавтику, гуманизм;
• положительное отношение к труду, целеустремлённость;
• экологическая культура, бережное отношение к родной земле, природным богатствам России, мира и космоса, понимание ответственности за состояние природных ресурсов и разумное природопользование.

Метапредметными результатами освоения астрономии являются:

1. освоение регулятивных универсальных учебных действий:

• самостоятельно определять цели, ставить и формулировать собственные задачи в образовательной деятельности и жизненных ситуациях;
• оценивать ресурсы, в том числе время и другие нематериальные ресурсы, необходимые для достижения поставленной ранее цели;
• сопоставлять имеющиеся возможности и необходимые для достижения цели ресурсы;
• определять несколько путей достижения поставленной цели;
• задавать параметры и критерии, по которым можно определить, что цель достигнута;
• сопоставлять полученный результат деятельности с поставленной заранее целью;
• осознавать последствия достижения поставленной цели в деятельности, собственной жизни и жизни окружающих людей;

1. освоение познавательных универсальных учебных действий:

• критически оценивать и интерпретировать информацию с разных позиций;
• распознавать и фиксировать противоречия в информационных источниках;
• использовать различные модельно-схематические средства для представления выявленных в информационных источниках противоречий;
• осуществлять развёрнутый информационный поиск и ставить на его основе новые (учебные и познавательные) задачи;
• искать и находить обобщённые способы решения задач;
• приводить критические аргументы как в отношении собственного суждения, так и в отношении действий и суждений другого человека;
• анализировать и преобразовывать проблемно-противоречивые ситуации;
• выходить за рамки учебного предмета и осуществлять целенаправленный поиск возможности широкого переноса средств и способов действия;
• выстраивать индивидуальную образовательную траекторию, учитывая ограничения со стороны других участников и ресурсные ограничения;
• занимать разные позиции в познавательной деятельности (быть учеником и учителем; формулировать образовательный запрос и выполнять консультативные функции самостоятельно; ставить проблему и работать над её решением; управлять совместной познавательной деятельностью и подчиняться);

1. освоение коммуникативных универсальных учебных действий:

• осуществлять деловую коммуникацию как со сверстниками, так и с взрослыми (как внутри образовательной организации, так и за её пределами);
• при осуществлении групповой работы быть как руководителем, так и членом проектной команды в разных ролях (генератором идей, критиком, исполнителем, презентующим и т. д.);
• развёрнуто, логично и точно излагать свою точку зрения с использованием адекватных (устных и письменных) языковых средств;
• распознавать конфликтогенные ситуации и предотвращать конфликты до их активной фазы;
• согласовывать позиции членов команды в процессе работы над общим продуктом (решением);
• представлять публично результаты индивидуальной и групповой деятельности как перед знакомой, так и перед незнакомой аудиторией;
• подбирать партнёров для деловой коммуникации, исходя из соображений результативности взаимодействия, а не личных симпатий;
• воспринимать критические замечания как ресурс собственного развития;
• точно и ёмко формулировать как критические, так и одобрительные замечания в адрес других людей в рамках деловой и образовательной коммуникации, избегая при этом личностных оценочных суждений.

Предметными результатами освоения астрономии на базовом уровне являются:

• сформированность представлений о строении Солнечной системы, эволюции звёзд и Вселенной, пространственно-временных масштабах Вселенной;
• понимание сущности наблюдаемых во Вселенной явлений;
• владение основополагающими астрономическими понятиями, теориями, законами и закономерностями, уверенное пользование астрономической терминологией и символикой;
• сформированность представлений о значении астрономии в практической деятельности и дальнейшем научно-техническом развитии;
• осознание роли отечественной науки в освоении и использовании космического пространства и развития международного сотрудничества в этой области.

Введение в астрономию (1 ч)

Строение и масштабы Вселенной. Какие тела заполняют Вселенную. Каковы их характерные размеры и расстояния между ними. Какие физические условия встречаются в них. Вселенная расширяется. Современные методы наблюдений. Где и как работают самые крупные оптические телескопы. Как астрономы исследуют гамма-излучение Вселенной. Что увидели гравитационно-волновые и нейтринные телескопы.

Астрометрия (5 ч)

Звёздное небо. Созвездия северного полушария. Навигационные звёзды. Движение Солнца по эклиптике. Петлеобразное движение планет. Небесный экватор и небесный меридиан. Экваториальная и горизонтальная система небесных координат. Видимое движение небесных светил. Петлеобразное движение планет, попятное и прямое движение планет. Эклиптика, зодиакальные созвездия. Неравномерное движение Солнца по эклиптике. Движение Луны. Фазы Луны и синодический месяц, условия наступления солнечного и лунного затмений. Причины наступления солнечных затмений. Сарос и предсказания затмений. Время и календарь. Звёздное и солнечное время, звёздный и тропический год. Устройство лунного и солнечного календаря, проблемы их согласования. Юлианский и григорианский календари.

Небесная механика (3 ч)

Представления о строении Солнечной системы в античные времена и в средневековье. Гелиоцентрическая система мира, доказательство вращения Земли вокруг Солнца. Параллакс звёзд и определение расстояния до них, парсек. Открытие И.Кеплером законов движения планет. Открытие закона всемирного тяготения и обобщённые законы Кеплера. Определение масс небесных тел. Космические скорости. Расчёты первой и второй космической скорости и их физический смысл. Полёт Ю.А. Гагарина вокруг Земли по круговой орбите. Межпланетные перелёты. Понятие оптимальной траектории полёта к планете. Время полёта к планете и даты стартов. Луна и её влияние на Землю. Лунный рельеф и его природа. Приливное взаимодействие между Луной и Землёй. Удаление Луны от Земли и замедление вращения Земли. Прецессия земной оси и предварение равноденствий.

Строение солнечной системы (7 ч)

Современные представления о Солнечной системе. Состав Солнечной системы. Планеты земной группы и планеты-гиганты, их принципиальные различия. Облако комет Оорта и Пояс Койпера. Размеры тел солнечной системы. Планета Земля. Форма и размеры Земли. Внутреннее строение Земли. Роль парникового эффекта в формировании климата Земли. Исследования Меркурия, Венеры и Марса, их схожесть с Землёй. Влияние парникового эффекта на климат Земли и Венеры. Есть ли жизнь на Марсе. Эволюция орбит спутников Марса Фобоса и Деймоса. Планеты-гиганты. Физические свойства Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Вулканическая деятельность на спутнике Юпитера Ио. Природа колец вокруг планет-гигантов. Планеты-карлики и их свойства. Малые тела Солнечной системы. Природа и движение астероидов. Специфика движения групп астероидов Троянцев и Греков. Природа и движение комет. Пояс Койпера и Облако комет Оорта. Метеоры и метеориты. Природа падающих звёзд, метеорные потоки и их радианты. Связь между метеорными потоками и кометами. Природа каменных и железных метеоритов. Природа метеоритных кратеров.

Астрофизика и звёздная астрономия (7 ч)

Методы астрофизических исследований. Устройство и характеристики телескопов рефракторов и рефлекторов. Устройство радиотелескопов, радиоинтерферометры. Солнце. Основные характеристики Солнца. Определение массы, температуры и химического состава Солнца. Строение солнечной атмосферы. Солнечная активность и её влияние на Землю и биосферу. Внутреннее строение Солнца. Теоретический расчёт температуры в центре Солнца. Ядерный источник энергии и термоядерные реакции синтеза гелия из водорода, перенос энергии из центра Солнца наружу, конвективная зона. Нейтринный телескоп и наблюдения потока нейтрино от Солнца. Определение основных характеристик звёзд: массы, светимости, температуры и химического состава. Спектральная классификация звёзд и её физические основы. Диаграмма «спектральный класс-светимость» звёзд, связь между массой и светимостью звёзд. Внутреннее строение звёзд. Строение звезды главной последовательности. Строение звёзд красных гигантов и сверхгигантов. Строение звёзд белых карликов и предел на их массу – предел Чандрасекара. Пульсары и нейтронные звёзды. Природа чёрных дыр и их параметры. Двойные, кратные и переменные звёзды. Наблюдения двойных и кратных звёзд. Затменно-переменные звёзды. Определение масс двойных звёзд. Пульсирующие переменные звёзды, кривые изменения блеска цефеид. Зависимость между светимостью и периодом пульсаций у цефеид. Цефеиды – маяки во Вселенной, по которым определяют расстояния до далёких скоплений и галактик. Новые и сверхновые звёзды. Характеристики вспышек новых звёзд. Связь новых звёзд с тесными двойными системами, содержащими звезду белый карлик. Перетекание вещества и ядерный взрыв на поверхности белого карлика. Как взрываются сверхновые звёзды. Характеристики вспышек сверхновых звёзд. Гравитационный коллапс белого карлика с массой Чандрасекара в составе тесной двойной звезды – вспышка сверхновой I типа. Взрыв массивной звезды в конце своей эволюции – взрыв сверхновой II типа. Наблюдение остатков взрывов сверхновых звёзд. Эволюция звёзд: рождение, жизнь и смерть звёзд. Расчёт продолжительности жизни звёзд разной массы на главной последовательности. Переход в красные гиганты и сверхгиганты после исчерпания водорода. Спокойная эволюция маломассивных звёзд и гравитационный коллапс и взрыв с образованием нейтронной звезды или чёрной дыры массивной звезды. Определение возраста звёздных скоплений и отдельных звёзд, проверка теории эволюции звёзд.

Млечный Путь (3 ч)

Газ и пыль в Галактике. Образование отражательных туманностей. Причины свечения диффузных туманностей. Концентрация газовых и пылевых туманностей в Галактике. Рассеянные и шаровые звёздные скопления. Наблюдаемые свойства рассеянных звёздных скоплений. Наблюдаемые свойства шаровых звёздных скоплений. Распределение и характер движения скоплений в Галактике. Распределение звёзд, скоплений, газа и пыли в Галактике. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Галактики и космические лучи. Инфракрасные наблюдения движения звёзд в центре Галактики и обнаружение в центре Галактики сверхмассивной черной дыры. Расчёт параметров сверхмассивной чёрной дыры. Наблюдения космических лучей и их связь с взрывами сверхновых звёзд.

Классификация галактик по форме и камертонная диаграмма Хаббла. Свойства спиральных, эллиптических и неправильных галактик. Красное смещение в спектрах галактик и определение расстояния до них. Закон Хаббла. Вращение галактик и тёмная материя в них. Активные галактики и квазары. Природа активности галактик, радиогалактики и взаимодействующие галактики. Необычные свойства квазаров, их связь с ядрами галактик и активностью чёрных дыр в них. Наблюдаемые свойства скоплений галактик, рентгеновское излучение, температура и масса межгалактического газа, необходимость существования тёмной материи в скоплениях галактик. Оценка массы тёмной материи в скоплениях. Ячеистая структура распределения галактики скоплений галактик.

Строение и эволюция Вселенной (2 ч)

Конечность и бесконечность Вселенной – парадоксы классической космологии. Закон всемирного тяготения и представления о конечности и бесконечности Вселенной. Фотометрический парадокс и противоречия между классическими представлениями о строении Вселенной и наблюдениями. Необходимость привлечения общей теории относительности для построения модели Вселенной. Связь между геометрических свойств пространства Вселенной с распределением и движением материи в ней. Расширяющаяся Вселенная. Связь средней плотности материи с законом расширения и геометрическими свойствами Вселенной. Евклидова и неевклидова геометрия Вселенной. Определение радиуса и возраста Вселенной. Модель «горячей Вселенной» и реликтовое излучение. Образование химических элементов во Вселенной. Обилие гелия во Вселенной и необходимость образования его на ранних этапах эволюции Вселенной. Необходимость не только высокой плотности вещества, но и его высокой температуры на ранних этапах эволюции Вселенной. Реликтовое излучение – излучение, которое осталось во Вселенной от горячего и сверхплотного состояния материи на ранних этапах жизни Вселенной. Наблюдаемые свойства реликтового излучения. Почему необходимо привлечение общей теории относительности для построения модели Вселенной.

Современные проблемы астрономии – 3 ч

Ускоренное расширение Вселенной и тёмная энергия. Наблюдения сверхновых звёзд I типа в далёких галактиках и открытие ускоренного расширения Вселенной. Открытие силы всемирного отталкивания. Тёмная энергия и её влияние на массу Вселенной по мере её расширения. Природа силы Всемирного отталкивания. Обнаружение планет возле других звёзд. Наблюдения за движением звёзд и определения масс невидимых спутников звёзд, возмущающих их прямолинейное движение. Методы обнаружения экзопланет. Оценка условий на поверхностях экзопланет. Поиск экзопланет с комфортными условиями для жизни на них. Поиски жизни и разума во Вселенной. Развитие представлений о возникновении и существовании жизни во Вселенной. Современные оценки количества высокоразвитых цивилизаций в Галактике. Попытки обнаружения и посылки сигналов внеземным цивилизациям.

Источник