Предмет: Астрономия.
Класс: 10 -11
Учитель: Елакова Галина Владимировна.
Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» г Канаш Чувашской Республики
«Этот большой мир существует независимо от нас,
людей, и стоит перед нами как огромная вечная
загадка, доступная, однако, по крайней мере
отчасти, нашему восприятию и нашему разуму».
А. Эйнштейн
Проверочная работа по теме «Взгляд на Вселенную».
Проверка и оценка знаний – обязательное условие результативности учебного процесса. Тестовый тематический контроль может проводиться письменно или по группам с разным уровнем подготовки. Подобная проверка достаточно объективна, экономна по времени, обеспечивает индивидуальный подход. Кроме того, учащиеся могут использовать тесты для подготовки к зачетам и ВПР. Использование предлагаемой работы не исключает применения и других форм и методов проверки знаний и умений учащихся, как устный опрос, подготовка проектных работ, рефератов, эссе и т.д.
Основная функция контролирующая. Любая проверка носит обязательно и обучающую функцию, так как помогает повторить, закрепить, привести знания в систему. При проверке контрольного теста выявляют типичные ошибки и затруднения. Достоинства: может охватывать большой объем материала. Недостаток: дают проверку окончательного результата, но не показывают ход решения.
Ориентирующая функция проверки ориентирует учителя на слабые и сильные стороны усвоения материала. Сам процесс проверки помогает учащимся выделить главное в изучаемом, а учителю определить степень усвоения этого главного.
Обучающая функция. Самая главная функция проверки. Проверка помогает уточнить и закрепить знания выполнения проверочных заданий. Способствует формированию знаний до более высокого уровня. Формирует умение самостоятельности и работы с книгами.
Контролирующая. Для контрольных работ и самостоятельных работ она является главной.
Диагностирующая. Устанавливает причины успехов и неудач учащихся. Проводятся специальные диагностирующие работы, которые определяют уровень усвоения знаний (их 4 уровня).
Развивающая функция. Проверка определяет способности у обучающегося распоряжаться объемом своих знаний и умением строить собственный алгоритм решения задач.
Воспитательная функция. Приучает учащихся к отчетности, дисциплинирует их, прививает чувство ответственности, необходимости систематических занятий.
Оценка письменных работ.
Оценка 5 ставится за работу, выполненную полностью без ошибок и недочетов.
Оценка 4 ставится за работу, выполненную полностью, но при наличии не более одной ошибки и одного недочета, не более трех недочетов.
Оценка 3 ставится за работу, выполненную на 2/3 всей работы правильно или при допущении не более одной грубой ошибки, не более трех негрубых ошибок, одной негрубой ошибки и трех недочетов, при наличии четырех-пяти недочетов.
Оценка 2 ставится за работу, в которой число ошибок и недочетов превысило норму для оценки 3 или правильно выполнено менее 2/3 работы.
Вариант I:
1. Космология – это…
А. Раздел астрономии, который изучает строение и эволюцию Вселенной в целом, используя при этом методы и достижения физики, математики и философии.
Б. Научная дисциплина, которая рассматривает вопросы происхождения, современной структуры, эволюции и последующих стадий существования нашей Вселенной.
В. Все ответы верны.
С. Нет правильного ответа.
2. Подберите одну (или больше) из трех космологических моделей к каждому из положений. Примерно 18 млрд. лет назад Вселенная образовалась в результате взрыва плотного горячего сгустка материи.
1) теория Большого Взрыва
2)теория пульсирующей Вселенной
3)теория стационарной Вселенной
А. 1) и 2).
Б. 1) и 3).
В. 2) и 3).
3. Скорость удаления галактик возрастает прямо пропорционально расстоянию до них: υ = H · r.
А. Закон Стефана - Больцмана
Б. Закон Вина
В. Закон Хаббла
4. Если вселенная бесконечна и звезды равномерно занимают ее пространство, то сила тяготения в каждой его точке должна быть бесконечно велика и велики были бы относительные ускорения космических тел, чего, как известно, нет. Этот парадокс называется…
А. Фотометрическим парадоксом (или парадоксом Ольберса – Шезо).
Б. Гравитационным парадоксом (или парадоксом Зеелигера).
В. Термодинамическим парадоксом (или парадокс «теплой смерти»).
5. Космологическая модель Вселенной ( или модель Фридмана) состоит в том, что…
А. Мир не эволюционирует и не изменяется со временем, везде в большом масштабе и во все времена Вселенная не изменяется. Средняя плотность вещества все время поддерживается одинаковой.
Б. Вселенная, однородно заполненная веществом, должна быть нестационарной, и тем самым объясняется разбегание галактик.
В. Вселенная в прошлом всегда пульсировала – расширялась и сжималась, и всегда будет пульсировать в будущем.
6. Вне зависимости от плотности гравитация с большей или меньшей силой тормозит расширение Вселенной. Если средняя плотность вещества Вселенной больше критической, то в будущем расширение Вселенной …
А. Сменится сжатием.
Б. Расширением.
В. Расширение прекратится.
7. Оцените радиус Метагалактики по закону Хаббла.
А. 4 · 103 Мпк.
Б. 7 · 105 Мпк.
В. 3 · 107 Мпк.
8. Полагая, что радиус наблюдаемой Вселенной возрастает пропорционально возрасту Вселенной R ~t , оцените момент времени, когда во Вселенной стали образовываться галактики.
А. 750 млн лет
Б. 650 млн лет
В. 950 млрд лет.
9*. Так как основное количество звезд в Галактике концентрируется в сравнительно тонком диске с радиусом R≈15 000пк и толщиной h≈1 000пк, и полагая, что
Nц = 100 000 развитых цивилизаций распределены среди звезд равномерно, оцените расстояние до ближайшей цивилизации. Сколько лет лететь до нее даже со скоростью, близкой к скорости света?
А.≈ 490 лет
Б. .≈ 400 лет
В. .≈ 650 лет
Вариант II:
1. Космогония – это…
А. Раздел астрономии, который изучает строение и эволюцию Вселенной в целом, используя при этом методы и достижения физики, математики и философии.
Б. Научная дисциплина, которая рассматривает вопросы происхождения, современной структуры, эволюции и последующих стадий существования нашей Вселенной.
В. Раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие (эволюцию) галактик, звезд и Солнечной системы.
2. Подберите одну (или больше) из трех космологических моделей к каждому из положений. В настоящее время скорость расширения Вселенной уменьшается.
1) теория Большого Взрыва
2)теория пульсирующей Вселенной
3)теория стационарной Вселенной
А. 1) и 2).
Б. 1); 2) и 3).
В. 2) и 3).
3. Почему постоянная Хаббла имеет большое значение для космологии?
А. Постоянная Хаббла задает скорость расширения Вселенной.
Б. Постоянная Хаббла дает основу для оценки размера и возраста Вселенной.
В. Постоянная Хаббла задает скорость расширения Вселенной и дает основу для оценки размера и возраста Вселенной.
4. Если Вселенная бесконечна и звезды в ней распределены равномерно, то по любому направлению видны звезды. В этом случае фон неба был бы ослепительно ярким, как Солнце. Этот парадокс называется…
А. Фотометрическим парадоксом (или парадоксом Ольберса – Шезо).
Б. Гравитационным парадоксом (или парадоксом Зеелигера).
В. Термодинамическим парадоксом (или парадокс «теплой смерти»).
5. Теория Большого Взрыва состоит в том, что…
А. А. Мир не эволюционирует и не изменяется со временем, везде в большом масштабе и во все времена Вселенная не изменяется. Средняя плотность вещества все время поддерживается одинаковой.
Б. Вселенная в прошлом всегда пульсировала – расширялась и сжималась, и всегда будет пульсировать в будущем.
В. Вселенная возникла в результате большого взрыва. Выброшенное в космос вещество расширялось и охлаждалось. Вселенная продолжала расширяться, и галактики продолжали удаляться друг от друга.
6. Вне зависимости от плотности гравитация с большей или меньшей силой тормозит расширение Вселенной. Если средняя плотность вещества Вселенной равной или меньшей критической, то в будущем расширение Вселенной …
А. Сменится сжатием.
Б. Расширение прекратится.
В. Расширение не прекратится.
7. Укажите методы вычисления возраста Вселенной:
1). Радиоактивный метод (рений – 187)
2). Измерение постоянной Хаббла и времени Хаббла 1/Н.
3). Метод, основанный на определении возраста самых старых звезд
А. 1) и 3).
Б. 1); 2) и 3).
В. 2) и 3).
8. Полагая, что радиус наблюдаемой Вселенной возрастает пропорционально возрасту Вселенной R ~t , а расстояние между галактиками пропорционально радиусу наблюдаемой Вселенной и современная плотность вещества равна ρ0 = 1,3 · 10-27кг/м3, оцените, какой была средняя плотность вещества Вселенной в момент образования галактик.
А. ≈ 10 – 23кг/ м3
Б. ≈ 98 ·10 – 23кг/ м3
В. ≈ 63 · 10 – 23кг/ м3
9*. По современным представлениям основную долю энергии Вселенной составляют так называемые холодное тёмное вещество и тёмная энергия. Частицы тёмного вещества не появляются и не исчезают, а их энергия в основном определяется энергией покоя mc2 . В свою очередь, тёмная энергия отличается тем, что её пространственная плотность остаётся постоянной при расширении Вселенной. В настоящее время возраст Вселенной примерно 14 млрд. лет, а тёмное вещество и тёмная энергия составляют соответственно 25 % и 75 % от всей энергии Вселенной. Оцените, каким был возраст Вселенной, когда относительное содержание тёмного вещества и тёмной энергии было по 50 %. Считайте, что «радиус» Вселенной увеличивался с постоянной скоростью.
А. 9,7 млрд. лет
Б. 5,86 млрд. лет
В. 99,3 млрд. лет
Ответы:
Вариант I: 1 – В; 2 – А; 3 – В; 4 – Б; 5 – Б; 6 – А; 7 – А; 8 – Б; 9 - В.
Вариант II: 1 – В; 2 – А; 3 – В; 4 – А; 5 – В; 6 – В; 7 – Б;8 – А; 9 - А.
Решение:
Вариант I:
Задача №7: Максимальная скорость разбегания галактик υ= с= 3·105км/с; постоянная Хаббла Н = 75 км/(с·Мпк).
R = с/ Н = 3·105км/с / 75 км/(с·Мпк = 4 · 103 Мпк
Задача №8: В настоящее время возраст Вселенной t = tВселенной ≈13 · 109лет, расстояние между галактиками r примерно в 20 раз больше их диаметров D, так как в процессе расширения Вселенной размеры галактик практически не менялись, то за момент образования галактик можно применять время tгалактик, когда галактики соприкасались, т.е. когда расстояние между их центрами было равно их диаметру: r(tгалактики)=D.
r(tгалактики) / = r( tВселенной) =tгал / tвслен = D/20 D = 1/ 20 или tгалак = / tвслен /20 =
13 · 109лет/20 = 650 млн лет. Галактики стали образоваться во Вселенной, когда ее возраст был около 650 млн. лет.
Задача №9*. Решение: Объем Галактики, в которой сосредоточено основное количество звезд V= π · R2 · h = 8 · 1011 пк3. Средняя концентрация цивилизаций nц = Nц / V = 1,25 · 10-3 1/пк3, тогда среднее расстояние между цивилизациями будет l ≈ l / ³√ nц = ³√ 8 ·106 = 200 пк = 650 св. лет, так что лететь к ним со скоростью, близкой к скорости света придется около 650 лет.
Вариант II:
Задача №8: В настоящее время расстояние между галактиками примерно в 20 раз превышает их диаметры, а в момент образования можно считать, что они соприкасались, т.е. расстояние между центрами галактик было сравнимо с их диаметрами, а радиус Вселенной составлял 1/20 от современного радиуса. Так как плотность ρ = М/V = NnMсолн./ 4/3πr³ или плотность ρ~R-3, то в эпоху образования галактик ρ= ρ0 (R0 / R)3 = = 1,3 · 10 -27·20³ ≈≈ 10 – 23кг/ м3.
Задача №9*. Решение: 9,7 млрд. лет. Суммарная энергия тёмного вещества во «всей» Вселенной остаётся постоянной при расширении. В свою очередь, количество тёмной энергии пропорционально «объёму» Все ленной. В настоящее время количество тёмной энергии превышает энергию тёмного вещества в η = (75 %)/(25 %) = 3 раза. Поэтому количество тёмной энергии было равно энергии тёмного вещества, когда «объём» Вселенной был в η раз меньше. Поскольку «объём» Вселенной пропорционален кубу её радиуса, то радиус должен быть в η 1/3 = 31/3 ≈ 1,44 раз меньше. В свою очередь, радиус Вселенной пропорционален её возрасту. Следовательно, равенство энергий достигалось, когда Вселенная была в η 1/3 раз «моложе» и её возраст составлял 14 млрд. лет/(η 1/3) = 9,7 млрд. лет.
Литература:
1. Малахова И.М.: Дидактический материал по астрономии: Пособие для учителя, / И. М. Малахова, Е.К. Страут, - М.: Просвещение, 1989.- 96 с.
2. Моше Д.: Астрономия: Кн. для учащихся. Пер. с англ. / Под ред. А.А. Гурштейна./ Д. Моше – М.: Просвещение, 1985. – 255 с.
3. Воронцов-Вильяминов Б.А. «Астрономия», / Б.А. Воронцов-Вильяминов, Е.К. Страут; Издательство «Дрофа».
4. Левитан Е.П., «Астрономия»: учеб. для 11 кл., общеобразоват. учреждений/ Е. П. Левитан: М.: «Просвещение»,1994. – 207 с.
5. Чаругин В.М. Астрономия. 10-11 классы: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень/ В. М. Чурыгин. – М.: Просвещение, 2018. – 144с: ил. – (Сферы 1-11).
6. Зигель Ф. Ю.: Астрономия в ее развитии: Кн. для учащихся 8-10 кл. сред. шк. / Ф. Ю. Зигель – М.: Просвещение, 1988. – 159 с.
7. Дагаев М. М., Чаругин В. М.: Книга для чтения по астрономии: Астрофизика: Учеб. пособие для учащихся 8-10 кл./ М. М. Дагаев, В. М. Чаругин – М.: Просвещение, 1988.- 207 с.
Предмет: Астрономия. Класс: 10 -11
А. Раздел астрономии, который изучает строение и эволюцию
Так как основное количество звезд в
Радиоактивный метод (рений – 187) 2)
М/ V = NnM солн. / 4/3 πr ³ или плотность ρ~
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
