Урок астрономии «Конечность и бесконечность Вселенной. Расширяющаяся Вселенная» (11 класс)

Тема урока: «Конечность и бесконечность Вселенной. Расширяющаяся Вселенная»

Цель: Сформировать современные представления о строении и развитии Вселенной. На основе полученных представлений уметь объяснять современную научную картину мира.

Задачи:

показать роль закона всемирного тяготения в представлениях о конечности и бесконечности Вселенной;

познакомить с фотометрическим парадоксом;

объяснить необходимость привлечения общей теории относительности для построения модели Вселенной;

изучить космологическую модель Вселенной;

показать способ оценки возраста Вселенной.

Оборудование: компьютер, плазменная панель с интерактивной насадкой, мобильный компьютерный класс с выходом в интернет, мультимедийная презентация.

Структура урока

I. Организационный момент.

Приветствие. Проверка посещаемости и принадлежностей к уроку.

II. Актуализация знаний.

Фронтальный опрос:

1. Как формулируется закон всемирного тяготения?
2. Вспомните основные принципы общей теории относительности.
3. Что изучает Астрономия?
4. Из каких объектов состоит Вселенная?

III. Мотивационный этап.

1. Просмотр видео https://www.youtube.com/watch?v=k5vbxdb-TpQ

2. Чтение статьи из Интернета: (используется мобильный компьютерный класс)

https://hi-news.ru/science/konechna-ili-beskonechna-vselennaya.html

IV. Изучение материала урока.

План:

1. Что изучает космология.
2. Следствие закона всемирного тяготения.
3. Фотометрический парадокс.
4. Общая теория относительности и современные представления о Вселенной.
5. Космологическая модель Вселенной.
6. Расширение Вселенной. Критическая плотность вещества.
7. Метагалактика. Радиус метагалактики.
8. Возраст Вселенной.

V. Закрепление.

Фронтальный опрос:

1. Имеет ли Вселенная конец?
2. Что такое фотометрический парадокс?
3. Какая наука объясняет наблюдаемое распределение галактик в пространстве и их движение?
4. Какое значение имеет общая теория относительности для астрономии?
5. Какие ограничения накладывает общая теория относительности на геометрические свойства пространства?
6. Назовите величины, характеризующие материю.
7. Какой физический смысл имеет постоянная Хаббла?
8. Если бы Вселенная не расширялась, а бесконечное множество галактик – таких, как мы наблюдаем сейчас, - существовало вечно, то все небо от них ярко бы светилось. Объясните почему.

1. Первые грубые оценки постоянной Хаббла привели к ошибочному значению Н = 530 км/(с×Мпк). Как давно должно было начаться расширение Вселенной при таком значении?
2. Действительно ли постоянная Хаббла постоянна во времени? Считая, что скорости галактик друг относительно друга не меняются, найдите, чему будет равно Н через 6 млрд. лет. Современное значение Н принять равным 75 км/(с×Мпк).
3. Задача № 32, стр. 130 учебника
4. Усреднённая плотность вещества во Вселенной = 3×10-28 кг/м3. Рассчитайте критическое значение плотности вещества и сравните его с усреднённой плотностью вещества во Вселенной. Проанализируйте полученный результат и сделайте вывод о том, расширяется или сжимается Вселенная.

VI. Запись домашнего задания. Подведение итогов урока.

Изучить § 34, 35.

Решить задачу № 33, стр 131 учебника

Литература к уроку:

Астрономия 10-11 класс : учеб. для общеобразовательных учреждений: базовый уровень под ред. В.М. Чаругина: Просвещение, 2017;

http://ru.wikipedia.org

https://hi-news.ru/science/konechna-ili-beskonechna-vselennaya.html

https://www.youtube.com/watch?v=k5vbxdb-TpQ

Физика. Эволюция Вселенной. Дополнительная глава к учебнику В.А. Касьянова «Физика. 11 кл.» /В.А. Касьянов. – М.: Дрофа, 2006

Презентация к уроку
PPTX / 2.03 Мб