Конспект урока физики на тему "Теория Большого взрыва. Расширение Вселенной. Освоение космоса и космические перспективы человечества"

Заплани-

рованные этапы урока, время

Деятельность, запланированная на уроке

Ресурсы

Начало урока

Орг. момент.

Проверка домашнего задания.

Критический вопрос ответ «да» или «нет»

В безоблачную ясную ночь на небе видны звезды? да

Они напоминают нам далекие огоньки? да

Звезды – это луна? нет

Они большие, горячие, светлые? да

Они кажутся нам маленькими точками? да

Самые крупные звезды – с размером Солнца? нет

Невооруженным глазом видно около 10.00 звезд? нет

Ученые считали, что звезды неподвижны и прикрепленными к небосводу? нет

Исключением были у звезд? нет

Подвижные светила назывались планетой? да

Древние люди их называли так? нет

Близко к нам находятся небесные тела? нет

Планета, обращаются вокруг Солнца? да

Они испускают собственного света? нет

Планеты различаются по объему? нет

Вместе с Солнцем образуют Солнечную систему? да

Современной науке известно 5 планет солнечной системе? нет

В солнечную систему входят их спутники? да

В солнечную систему входят малые планеты, кометы? да

В системы объединяется Луна? нет

Вселенной мы называли весь окружающий мир? да

Расстояние между космическими телами можно измерить километрами? нет

От Земли до Луны свет доходит за 1 минуту? нет

До Солнца он идет за 1 секунду? нет

До самой близкой до нас звезды свет доходит за 4 года? да

До нашей галактики – 4 тысяча световых лет? нет

Галактика объединяет системы? да

Луна – спутник Земли? Да

Презентация

Середина урока

https://docs.google.com/document/d/13AF0MtPCehJV05EmmSpYQOCuA8tsHEVaWBZfgtrfqbI/edit

Вселенная

Космология – область астрофизики, занимающаяся изучением Вселенной в целом: её рождением, эволюцией и будущей судьбой.

Основу этой дисциплины составляет математика, физика и астрономия.

Теоретическая часть космологии основана на математических моделях, которые подтверждают (или опровергают) наблюдения.

Проблемы космологии

1)уникальность объекта исследования, который нельзя изучать с помощью статистических методов

2)длительные периоды эволюции явлений не позволяют вести прямых наблюдений

Теория Большого взрыва

Вселенная родилась 12-15 млрд лет назад в результате мощнейшей вспышки – Большого взрыва (ужасающий):

1)До БВ не было пространства и времени.

2)Сначала возник сверхгорячий сверхплотный комок, содержащий всё вещество нынешнего космоса. Температура этого бурлящего месива элементарных частиц достигала 1млрд и более⁰

3)После БВ Вселенная начала стремительно расширяться, создавая пространство и время в 4-х мерном измерении (пространство – время).

При этом она остывала. Через 1с после БВ t⁰ снизилась на 10 млрд ⁰.

Современные научные знания не позволяют сегодня проникнуть в то мгновение, когда  произошёл БВ, а также уловить ту долю секунды, которая была до «нуля» (10^-43с – время Планка).

4)Из-за очень быстрого расширения Вселенная начала выделять энергию и элементарные частицы (кварки антикварки)

Существовала антиматерия – её частицы имеют противоположный частицам материи заряд, когда они встречаются, то тут же взаимно уничтожаются (аннигиляция), выделяя энергию.

Преобладали излучение и такие лёгкие частицы, как электроны и их античастицы, позитроны.

5)До  того момента, когда Вселенная прожила десятитысячную долю секунды, из кварков шёл процесс образования протонов и нейтронов6)Со временем они объединялись. Появились простейшие химические элементы – водород, а потом гелий.

7)Из них появились первые звёзды, термоядерные реакции привели к появлению более сложных элементов – кислорода, углерода, свинца, золота.

8)Тем временем звёзды собирались в галактики, а те – в скопления и сверхскопления.

Расширение Вселенной.

Вселенная продолжает расширяться и сейчас.

Будет ли этому расширению конец?

1)Всё зависит от того, много ли вещества во Вселенной.

Астрономы могут лишь ≈ оценить его кол-во по излучаемому звёздами свету. Их вещества в 10 раз меньше, чем надо для остановки расширения. Многие уверены, что расширение будет продолжаться вечно.

2)Расширение зависит от средней плотности материи.

Согласно теории относительности, если плотность оказывается ниже определённого критического значения, Вселенная обречена на расширение, а гравитационная сила замедлит этот процесс. Иначе Вселенная подойдёт Большому сжатию, гигантскому финальному коллапсу.

Имеются данные, что плотность близка к критической (хотя что взять за её основу?).

Большой сгусток

Если во Вселенной будет столько вещества, чтобы остановить расширение, её история завершится образованием Большого сгустка.

Космос будет сжиматься, галактики сливать в единое целое – время потечёт вспять.

Всё провалится в чёрную дыру.

Освоение Вселенной

 Ю. А. Гагарин (9 марта 1934— 27 марта 1968) — советский лётчик-космонавт, Герой Советского Союза.

12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком в мировой истории, совершившим полёт в космическое пространство.  Ракета-носитель «Восток» с кораблём «Восток», на борту которого находился Гагарин, была запущена с космодрома Байконур. Начиная с 12 апреля 1962 года день полёта Гагарина в космос был объявлен праздником — Днём космонавтики.  В последующие годы Гагарин вёл большую общественно-политическую работу, окончил академию им. Жуковского.

27 марта 1968 года Юрий Гагарин погиб в авиационной катастрофе вблизи деревни Новосёлово , выполняя учебный полёт на самолёте МиГ-15УТИ под руководством опытного инструктора В. С. Серёгина.

АУБАКИРОВ Тохтар Онгарбаевич

Первый космонавт Казахстана. Родился 27 июля 1946 года в Каркаралинском районе Карагандинской области Казахской ССР (ныне - Республика Казахстан). После окончания 8 классов работал токарем на Темиртауском литейно-механическом заводе, одновременно учился в вечерней школе. 

В 1965 году закончил школу и поступил в Армавирское высшее военное авиационное училище летчиков ПВО. После окончания училища в 1969 году служил в 
Военно-воздушных силах СССР.

В 1976 году окончил школу летчиков-испытателей и перешел на испытательную работу.

В 1976 - 1991 годах: летчик-испытатель ОКБ имени А.Микояна, летчик-испытатель ЛИИ имени М.Громова. За время работы освоил более 50 типов самолетов.

Первым в СССР поднял серийный сверхзвуковой истребитель МиГ-29 с палубы 
тяжелого авианесущего крейсера "Тбилиси". Без отрыва от испытательной 
работы заочно окончил Московский авиационный институт имени Серго Орджоникидзе. 
В 1991 году в соответствии с договоренностью между правительствами тогдашних 
республик СССР России и Казахстана приступил к тренировкам в Центре подготовки
космонавтов имени Ю.А.Гагарина. Прошел ускоренный курс подготовки к полету на 
корабле "Союз ТМ" и орбитальном комплексе "Мир" в качестве 
космонавта-исследователя.

2 октября 1991 года стартовал в космос вместе с Александром Александровичем ВОЛКОВЫМ и австрийским космонавтом Францем ФИБЕКОМ в качестве космонавта-исследователя космического корабля "Союз ТМ-13". В течение недели работал на борту орбитального комплекса "Мир". 10 октября 1991 года возвратился на Землю вместе с Анатолием Павловичем АРЦЕБАРСКИМ и австрийским космонавтом Францем ФИБЕКОМ на борту космического корабля "Союз Т-12". Продолжительность пребывания в космосе составила 7 дней 22 часа 13 минут.

Народный Герой Казахстана (1995), Герой Советского Союза (1988), Заслуженный лётчик-испытатель СССР (1990). Заслуженный мастер спорта Республики Казахстан.

МУСАБАЕВ Толгат Амангельдыевич

Родился 7 января 1951 г. в селе Каргалы Джампульского района Алма-Атинской области, Казахстан. В 1974 г. окончил Рижский институт инженеров гражданской авиации. В 1993 г. без отрыва от подготовки в ЦПК окончил Актюбинское высшее летное училище.

В 1974–1976 гг. Т.Мусабаев работал сначала инженером, а с 1975 г. – секретарем комитета комсомола Бурундайского объединенного авиаотряда воздушных сообщений гражданской авиации в Алма-Ате. С 1976 по 1979 гг. он был инструктором отдела политико-воспитательной работы Казахского Управления гражданской авиации. В 1979–1985 гг. Т.Мусабаев работал заместителем командира (по политико-воспитательной работе) 240-го летного отряда Алма-Атинского объединенного авиаотряда.

В 1986 г. Т.Мусабаев прошел подготовку в 30-м учебно-тренировочном отряде гражданской авиации и получил свидетельство пилота гражданской авиации. После этого стал летать вторым пилотом, затем командиром самолета Ан-2 Бурундайского объединенного авиаотряда. В 1989 г. Т.Мусабаев окончил Ульяновский центр подготовки летного состава и с июня по октябрь 1990 г. работал вторым пилотом самолета Ту-134 Первого летного отряда Алма-Атинского объединенного авиаотряда.

11 мая 1990 г. решением ГМВК Талгат Мусабаев был рекомендован для обучения в ЦПК по курсу ОКП от Министерства гражданской авиации. С октября 1990 по май 1991 гг. он прошел ОКП в ЦПК. 6 марта 1991 г. Т.Мусабаев был призван на военную службу в российские ВВС с присвоением звания майора и зачислен в отряд космонавтов ЦПК ВВС на должность кандидата в космонавты. 13 сентября 1991 г. решением МВКК ему была присвоена квалификация космонавта-испытателя. Талгат Мусабаев совершил три космических полета.

Первый полет – с 1 июля по 4 ноября 1994 г. в качестве бортинженера КК «Союз ТМ-19» и ОК «Мир» по программе ЭО-16.

Второй полет – с 29 января по 25 августа 1998 г. в качестве командира КК «Союз ТМ-27» и ОК «Мир» по программе ЭО-25.

Третий полет – с 28 апреля по 6 мая 2001 г. в качестве командира КК «Союз ТМ-32» (старт), КК «Союз ТМ-31» (посадка) и на борту МКС по программе МКС-Т1.

Летом 2003 года был назначен начальником боевой подготовки Управления армейской авиации ВВС России. Приказом начальника РГНИИ ЦПК от 27 ноября 2003 года летчик-космонавт России и Казахстана, генерал-майор Талгат Мусабаев отчислен из личного состава в\ч 26266 в связи с переходом на новое место службы. Таким образом, Мусабаев выбыл из отряда космонавтов РГНИИ ЦПК.

Летчик-космонавт РФ, Герой РФ, космонавт 1-го класса, кандидат технических наук Талгат Мусабаев является также Народным Героем Казахстана и летчиком-космонавтом Казахстана №2.

в)  Айды́н Ака́нович Аимбе́тов (род. 27 июля 1972) — казахский космонавт, первый гражданин Республики Казахстан, совершивший полёт в космос, 545-й космонавт мира. Народный Герой Казахстана (2015), полковник ВВС Казахстана.

Со 2 по 12 сентября 2015 года совершил космический полёт в качестве бортинженера-2 транспортного пилотируемого корабля (ТПК) «Союз ТМА-18М» к Международной космической станции (МКС). Являлся членом экспедиции посещения ЭП-18 на МКС. Вернулся на Землю на ТПК «Союз ТМА-16М». Продолжительность полёта составила 9 суток 20 часов 13 минут 51 секунду.

Во время космического полёта Аимбетов провёл ряд физико-космических экспериментов, в частности, «Ураган», «Релаксация», эксперимент по изучению влияния радиации на человека в космосе, а также космический мониторинг состояния экологии Аральского и Каспийского морей. На орбиту Аимбетов взял с собой флаг Республики Казахстан и флаг ВВС Казахстана, а также для проведения эксперимента «Дастархан-6» казахские национальные блюда в сублимированном виде с витаминными добавками, повышающие работоспособность и укрепляющие иммунитет — айран, иримшик (твёрдый сыр из овечьего молока), курт, сухое кобылье молоко, суп харчо, печенье и мясо по-казахски.

Продолжительность полёта Аимбетова составила 9 суток 20 часов 13 минут 51 секунда.

Ссылка 1.

Презентация

Закрепление:

-Что такое звезда? 

Небесное тело, видимое простым глазом в форме светящейся точки на небе. Излучающий свет массивный газовый шар, удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением.

- Что такое планета?

Небесное тело, вращающиеся по орбите вокруг звезды или её остатков.

-Чем отличается планета от звезды? 

1.Размер. Звезда больше в диаметре, чем планета.

2. Масса. Масса звезды больше массы планеты.

3. Химический состав. Звезда содержит в основном легкие элементы, планета – как легкие, так и тяжелые элементы.

4.Температура. Температура планеты много ниже температуры звезды.

5. Яркость и светимость. Звезды сами излучают свет, а планеты отражают падающий на их поверхность свет.

6. Химические реакции.

7. Движение в пространстве. Планеты движутся вокруг звезд.

- Какие космические тела входят в Солнечную систему? 

Солнечная система- планетная система, включающая в себя центральную звезду – Солнце- и все космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца

- Сколько планет входит в Солнечную систему?

- Что такое кометы? 

Небольшое небесное тело, имеющее вид туманного светящегося пятна и световой полосы в форме хвоста. 

- Что такое метеорные тела?

Это мелкий твердый космический объект, обычно обломок астероида или кометы, движущийся вокруг Солнца. 

- Что такое Галактика? 

Система из звезд и звездных скоплений, межзвездного газа и пыли.

- В какую Галактику входит Солнечная система? 

Наша Солнечная система входит в Галактику Млечный путь.

- Что такое Байконур? 

Впиши недостающие данные:

Солнце - ближайшая к Земле _______. Это огромное  . ___________космическое тело. Солнце имеет форму ______. Диаметр Солнца в _____ раз больше диаметра Земли. Масса Солнца в _______ раз больше массы нашей планеты. Расстояние от Земли до Солнца- _____________ километров.

Презентация

Конец урока

Рефлексия

Рефлексия «+, -, интересно».

- Понравился ли вам урок?

- Что было трудным для вас?

- Что вам больше понравилось?

Слайд

Домашнее задание:

1.      Написать конспект.

2.      Ответить на вопросы.

Слайд 

№

Выполненное задание:

Баллы

1.       

Написать конспект.

30

2.       

Ответить на вопросы.

70