Солнце его состав и внутреннее строение конспект и презентация
Обновлено: 07.07.2024
Личностные: формировать ответственное отношение к учению, готовность к саморазвитию и самообразованию; формировать компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками; формировать устойчивую учебно-познавательной мотивацию и интерес к учению.
Метапредметны е: осуществлять поиск решения задач, критически оценивать информацию, использовать модельно-схематические средства для представления существенных связей и отношений.
Предметные : воспроизводить физические сведения о Солнце, объяснять внутреннее строение Солнца и его атмосферы, объяснять изменение температуры от поверхности к центру, понимать причины образования пятен на Солнце, применять закон Стефана-Больцмана для нахождения температуры Солнца
Планируемые образовательные результаты
Знать /понимать : Строение Солнца, солнечной атмосферы. Проявления солнечной активности: пятна, вспышка, про туберанцы. Закон Стефана –Больцмана.
-познавательные: поиск обобщенных способов решения задач; критическое оценивание информации; использование различных модельно-схематических средства для представления существенных связей и отношений.
- регулятивные: осуществление самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока; формирование умения самостоятельно контролировать свое время и управлять им.
- коммуникативные: организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; построение устных и письменных высказываний в соответствии с поставленной задачей.
формирование ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию; формирование компетентности в общение и сотрудничестве со сверстниками; формирование устойчиво учебно-познавательной мотивации и интереса к учению
Средства ИКТ (ЭФУ, программы, приложения, ресурсы сети Интернет)
Ноутбук, мультимедийный проектор, колонки, планшет у каждого ученика.
- Рисунок "Солнце" (строение Солнца и его физические параметры)
Организационная структура урока
Образовательные задачи (планируемые результаты)
Используемые ресурсы, в т.ч. ЭФУ (для ЭФУ укажите названия конкретных объектов и страницу)
Психологически настроить учащихся на учебную деятельность.
Добрый день! Я рада нашей встрече. Надеюсь, что наш урок пройдет интересно, с большой пользой для вас.
Ученики слушают учителя и настраиваются на изучение и восприятие нового материала.
Сообщают об отсутствующих.
Поставить познавательную задачу.
Посмотрите маленький видеоролик и скажите, что мы сегодня будем изучать? И что бы вы хотели еще узнать об этом объекте.
Просматривают ролик. Отвечают на вопросы учителя. Ставят цель урока.
Активизация знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала), формирование мотивации учащихся.
Тест (приложение 1)
Начнем наш урок с того, что мы уже знаем про Солнце. Вспомним и ответим на вопросы теста.
Контролирует работу. Организует работу по взаимопроверке и оцениванию.
Выполняют взаимопроверку, оценивают полученные результаты сравнивая ответы с ключом. Оценивают работу друг друга. (Приложение 4)
ЭФУ , параграф 21 п.1-3,
Рисунок "Солнце" (строение Солнца и его физические параметры)
Дает задание: «У вас на столах опорный конспект( Приложение 2) с сокращениями и недостающими данными. Ваша задача в парах на полях ОК сделать расшиф-ровку аббревиатуры, дополнить ОК данными. И составить связный рассказ о Солнце . Через 10 минут заслушаем ваши работы." Контролирует работу учащихся, консультирует. Организует выступление учеников и обсуждение их выступлений.
Организует оценивание учащимися своей работы в парах
Работают с ОК, и ЭФУ читают текст, рассматривают рисунки, Слайд-шоу просматривают видео ЭФУ , дополняют ОК. Учащиеся одной пары выступают через 10 минут. Остальные слушают, дополняют.
Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток
излучения, который в значительной мере определяет физические условия на
Земле и других планетах, а также в межпланетном пространстве.
Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения.
Однако и этого достаточно, чтобы приводить в движение огромные массы
воздуха в земной атмосфере, управлять погодой и климатом на земном шаре.
Большинство источников энергии, которые использует
человечество, связаны с Солнцем.
Тепло и свет Солнца обеспечили развитие жизни на
Земле, формирование месторождений угля, нефти и газа.
Количество приходящей от Солнца на Землю энергии принято
характеризовать солнечной постоянной.
Солнечная постоянная – поток солнечного излучения, который
приходит на поверхность площадью 1 м2, расположенную за
пределами атмосферы перпендикулярно солнечным лучам
на среднем расстоянии Земли от Солнца (1 а.е.).
Солнечная постоянная равна 1,37 кВт/м2 .
Умножив солнечную постоянную на
площадь поверхности шара, радиус
которого 1 а.е., определим полную
мощность излучения Солнца, его
светимость, которая составляет
L = 4•1026 Вт.
Для изучения Солнца используются телескопы особой конструкции –
башенные солнечные телескопы.
Система зеркал непрерывно поворачивается
вслед за Солнцем и направляет его лучи вниз
на главное зеркало, а затем они попадают в
спектрографы или другие приборы, с помощью
которых проводятся исследования Солнца.
Башенный солнечный телескоп
Крымской астрофизической
обсерватории БСТ-1 (1957 г.)
Благодаря большому фокусному расстоянию
солнечных телескопов (до 90 м) можно получить
изображение Солнца диаметром до 80 см и
детально изучать происходящие на нем явления.
Они лучше видны на спектрогелиограммах –
снимках Солнца, которые сделаны в лучах,
соответствующих спектральным линиям
водорода, кальция и некоторых других
элементов.
Солнце в красных лучах излучения водорода
Солнце в ультрафиолетовых лучах
Солнце в рентгеновских лучах
Химический состав Солнца:
• водород составляет около 70% солнечной массы,
• гелий – более 28%,
• остальные элементы – менее 2%. Количество
атомов этих элементов в 1000 раз меньше, чем
атомов водорода и гелия.
Вещество Солнца сильно ионизовано: атомы,
потерявшие электроны своих внешних оболочек и
ставшие ионами, вместе со свободными
электронами образуют плазму.
Диаграмма химического состава
Солнца
Средняя плотность солнечного вещества примерно
1400 кг/м3. Она соизмерима с плотностью воды и в
1000 раз больше плотности воздуха у поверхности
Земли.
Сделаем приближенный расчет величины
давления для слоя, лежащего на расстоянии R/2
от центра Солнца.
При этом будем считать, что плотность вещества
внутри Солнца всюду равна средней.
Сила тяжести на этой глубине определяется
массой вещества, заключенной в радиальном
столбике, высота которого R/2, площадь S, а
также ускорением свободного падения на
поверхности сферы радиусом R/2.
Сделаем приближенный расчет величины давления для слоя, лежащего на
расстоянии R/2 от центра Солнца.
При этом будем считать, что плотность вещества внутри Солнца всюду
равна средней.
Сила тяжести на этой глубине определяется массой вещества, заключенной
в радиальном столбике, высота которого R/2, площадь S, а также
ускорением свободного падения на поверхности сферы радиусом R/2.
Подставив необходимые данные в формулу р = mg/S, получим, что
давление равно примерно 6,6•1013 Па, т. е.
в 1 млрд раз превосходит нормальное атмосферное давление.
Более точные расчеты, проведенные с учетом изменения плотности с
глубиной, дают результаты, лишь незначительно отличающиеся от
полученных выше: р = 6,1•1013 Па, Т = 3,4•106 К.
Согласно современным данным, в центре Солнца температура достигает
15 млн К, давление 2• 1018 Па, а плотность вещества значительно
превышает плотность твердых тел в земных условиях: 1,5 • 105 кг/м3 , т. е.
в 13 раз больше плотности свинца.
При высокой температуре в центральной части Солнца протоны, которые
преобладают в составе солнечной плазмы, имеют столь большие скорости,
что могут преодолеть электростатические силы отталкивания и
взаимодействовать между собой.
В результате такого взаимодействия происходит термоядерная реакция:
четыре протона образуют альфа-частицу (ядро гелия).
Все три типа нейтрино (электронное,
мюонное и таонное) столь слабо
взаимодействуют с веществом, что
свободно проходят сквозь Солнце и
Землю.
Кинетическая энергия, которую
приобретают образующиеся в ходе
реакции частицы, поддерживает
высокую температуру плазмы, и тем
самым создаются условия для
продолжения термоядерного синтеза.
Энергия гамма-квантов
обеспечивает излучение Солнца.
Из недр Солнца наружу энергия передается двумя способами:
излучением, т. е. самими квантами, и конвекцией, т. е. веществом.
Сразу за конвективной зоной
начинается атмосфера, которая
простирается далеко за пределы
видимого диска Солнца.
Ее нижний слой – фотосфера –
воспринимается как поверхность
Солнца.
Верхние слои атмосферы
непосредственно не видны и
могут наблюдаться либо во время
полных солнечных затмений, либо
из космического пространства,
либо при помощи специальных
приборов с поверхности Земли.
Вопросы (с.142-143)
1. Из каких химических элементов состоит Солнце и
каково их соотношение?
2. Каков источник энергии излучения Солнца? Какие
изменения с его веществом происходят при этом?
3. Какой слой Солнца является основным источником
видимого излучения?
4. Каково внутреннее строение Солнца? Назовите
основные слои его атмосферы.
5. В каких пределах изменяется температура на Солнце
от его центра до фотосферы?
6. Какими способами осуществляется перенос энергии из
недр Солнца наружу?
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
СОЛНЦЕ: СОСТАВ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ Подготовила учитель физики: Чимчарова П.А
Солнце – центральное тело Солнечной системы – является типичным представителем звезд, наиболее распространенных во Вселенной тел. Масса Солнца = 99,866 % от массы всей Солнечной системы (2•1030 кг, 332 982 масс Земли ) Видимый угловой диаметр — 31'31'' в январе, 32'31'' в июле Средний диаметр 1,392·109 м (109 диаметров Земли) Средняя плотность 1409 кг/м³ (плотность воды в Мёртвом море) давление равно примерно 6,6•1018 Па, т. е. в 1 млрд раз превосходит нормальное атмосферное давление. Солнце теряет в секунду 4 млн. т своего вещества Ускорение свободного падения 274,0 м/с² (27,96 g)
Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток излучения, который в значительной мере определяет физические условия на Земле и других планетах, а также в межпланетном пространстве. Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения. Однако и этого достаточно, чтобы приводить в движение огромные массы воздуха в земной атмосфере, управлять погодой и климатом на земном шаре.
Большинство источников энергии, которые использует человечество, связаны с Солнцем. Тепло и свет Солнца обеспечили развитие жизни на Земле, формирование месторождений угля, нефти и газа.
Как и многие другие звезды, Солнце представляет собою огромный шар, который состоит из водородно-гелиевой плазмы и находится в равновесии в поле собственного тяготения.
Вращение Солнца по зонам (определяется по изменению положения пятен) Период вращения на экваторе 25,05 дней, на полюсе 34,3 дней Скорость вращения видимых слоев на экваторе7284 км/ч
Для изучения Солнца используются телескопы особой конструкции – башенные солнечные телескопы. Система зеркал непрерывно поворачивается вслед за Солнцем и направляет его лучи вниз на главное зеркало, а затем они попадают в спектрографы или другие приборы, с помощью которых проводятся исследования Солнца.
Благодаря большому фокусному расстоянию солнечных телескопов (до 90 м) можно получить изображение Солнца диаметром до 80 см и детально изучать происходящие на нем явления. Они лучше видны на спектрогелиограммах – снимках Солнца, которые сделаны в лучах, соответствующих спектральным линиям водорода, кальция и некоторых других элементов.
Диаграмма химического состава Солнца Вещество Солнца сильно ионизовано: атомы, потерявшие электроны своих внешних оболочек и ставшие ионами, вместе со свободными электронами образуют плазму. Средняя плотность солнечного вещества примерно 1400 кг/м3. Она соизмерима с плотностью воды и в 1000 раз больше плотности воздуха у поверхности Земли.
Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток излучения, который в значительной мере определяет физические условия на Земле и других планетах, а также в межпланетном пространстве.
Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения. Однако и этого достаточно, чтобы приводить в движение огромные массы воздуха в земной атмосфере, управлять погодой и климатом на земном шаре.
Большинство источников энергии, которые использует человечество, связаны с Солнцем.
Тепло и свет Солнца обеспечили развитие жизни на Земле, формирование месторождений угля , нефти и газа .
Как и многие другие звезды, Солнце представляет собою огромный шар, который состоит из водородно-гелиевой плазмы
и находится в равновесии в поле собственного тяготения .
Вращение Солнца по зонам (определяется по изменению положения пятен)
на экваторе 25,05 дней,
на полюсе 34,3 дней
Для изучения Солнца используются телескопы особой конструкции – башенные солнечные телескопы .
Система зеркал непрерывно поворачивается вслед за Солнцем и направляет его лучи вниз на главное зеркало, а затем они попадают в спектрографы или другие приборы, с помощью которых проводятся исследования Солнца.
Башенный солнечный телескоп Крымской астрофизической обсерватории БСТ-1 (1957 г.)
Благодаря большому фокусному расстоянию солнечных телескопов (до 90 м) можно получить изображение Солнца диаметром до 80 см и детально изучать происходящие на нем явления.
Они лучше видны на спектрогелиограммах – снимках Солнца, которые сделаны в лучах, соответствующих спектральным линиям водорода, кальция и некоторых других элементов.
Солнце в красных лучах излучения водорода
Солнце в ультрафиолетовых лучах
Солнце в рентгеновских лучах
Важнейшую информацию о физических процессах на Солнце дает спектральный анализ .
1814 год. Йозеф Фраунгофер описал линии поглощения для определения состава атмосферы Солнца.
Солнце состоит из водорода (~70 %), гелия (~28 %) и других элементов (2%): железа , никеля, кислорода , азота , кремния , серы , магния , углерода , неона , кальция и хрома.
На 1 млн атомов водорода приходится 98 000 атомов гелия, 851 атом кислорода, 398 атомов углерода, 123 атома неона, 100 атомов азота, 47 атомов железа, 38 атомов магния, 35 атомов кремния, 16 атомов серы, 4 атома аргона, 3 атома алюминия, по 2 атома никеля, натрия и кальция, прочих элементов.
Вещество Солнца сильно ионизовано : атомы, потерявшие электроны своих внешних оболочек и ставшие ионами, вместе со свободными электронами образуют плазму .
Диаграмма химического состава Солнца
Средняя плотность солнечного вещества примерно 1400 кг/м 3 . Она соизмерима с плотностью воды и в 1000 раз больше плотности воздуха у поверхности Земли.
Оно находится в равновесии, поскольку в каждом его слое действие сил тяготения, которые стремятся сжать Солнце, уравновешивается действием сил внутреннего давления газа.
Действием гравитационных сил в недрах Солнца создается огромное давление.
Состав и строение Солнца
Из недр Солнца наружу энергия передается двумя способами:
т. е. самими квантами, и конвекцией ,
При высокой температуре в центральной части Солнца протоны имеют столь большие скорости, что могут преодолеть электростатические силы отталкивания и взаимодействовать между собой.
Трехступенчатый процесс:
- Два протона сталкиваются, производят дейтерий, позитрон и нейтрино.
- Протон сталкивается с дейтерием, образуется ядро гелия-3 и гамма-квант.
- Два ядра гелия-3 образуют ядро гелия-4 и два протона.
ядро –происходит реакция превращения водорода в гелий
По мере удаления от центра плотность и температура уменьшаются, ядерные реакции почти полностью прекращаются за внешней границей ядра (~175 000 км)
Над ядром, на расстояниях около 0,3—0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона лучистого переноса, в которой отсутствуют макроскопические движения, энергия переносится с помощью переизлучения фотонов.
Произведенные в ядре фотоны движутся в лучистой зоне, сталкиваясь с частицами плазмы. В результате, хотя скорость фотонов равна скорости света, они сталкиваются и переизлучаются так много раз, что требуется около миллиона лет, прежде чем отдельный фотон достигнет верхней границы лучистой зоны и покинет ее. Температура падает от 7 млн. до 2 млн.
Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности совершается преимущественно движениями самого вещества. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а подповерхностный слой Солнца, толщиной примерно 200 000 км, где она происходит — конвективной зоной.
Поднимающееся вещество расширяется и охлаждается, плотность становится равной 0,0000002 г / см3 (около одной десятитысячной от плотности воздуха на уровне моря). Конвективные движения плазмы видны на ее поверхности как гранулы и супергранулы .
конвективная зона: энергия от слоя к слою переносится самим веществом в результате перемешивания (конвекции).
По современным данным, её роль в физике солнечных процессов исключительно велика, так как именно в ней зарождаются разнообразные движения солнечного вещества и магнитные поля.
Внутреннее строение Солнца
Выделение энергии и ее перенос определяют внутреннее строение Солнца:
Каждая из этих зон занимает примерно 1/3 солнечного радиуса.
Атмосфера Солнца
Верхние слои атмосферы непосредственно не видны и могут наблюдаться либо во время полных солнечных затмений, либо из космического пространства
Фотосфера Солнца
Фотосфера (слой, излучающий свет) образует видимую поверхность Солнца, от которой определяются размеры Солнца, расстояние от поверхности Солнца и т. д. Температура в фотосфере достигает в среднем 5800 К. Здесь средняя плотность газа составляет менее 1/1000 плотности земного воздуха.
Фотосферу, толщиной 200 км, наблюдаем как резко очерченный солнечный диск. Температура -6000°С. Фотосфера имеет зернистое строение и похожа на кипящую рисовую кашу, только размер каждого такого зернышко гранулы составляет около тысячи километров. Светлые гранулы это горячее вещество, поднимающееся вверх из недр Солнца, атомные — холодное вещество, опускающееся вниз .
Хромосфера- внешняя оболочка Солнца толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу. Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с её красноватым цветом. Верхняя граница хромосферы не имеет выраженной гладкой поверхности, из неё постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами. Температура хромосферы увеличивается с высотой от 4000 до 15 000 градусов .
Слой, в котором происходят быстрые конвективные движения газов, поднимающихся вверх и опускающихся вниз.
Корона — последняя внешняя оболочка Солнца. Несмотря на её очень высокую температуру, от 600 000 до 5 000 000 градусов, она видна невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения.
Солнечный ветер
Многие природные явления на Земле связаны с возмущениями в солнечном ветре, в том числе геомагнитные бури и полярные сияния.
Активные образования
Солнечные пятна - это регионы магнитных полей, вырывающихся на поверхность и исчезающих через несколько часов или растущих и существующих месяцами в 11-летнем цикле активности Солнца.
Причина: магнитное поле подавляет конвективные движения вещества, поэтому снижается поток переноса тепловых энергий
Известны периоды, когда Солнце вообще не имело пятен. Это случалось два раза: первый раз (минимум Шперера) с 1400 года по 1510 год, второй (минимум Маундера) – с 1645 года по 1715 год.
Вспышки на Солнце — это самые большие взрывы в Солнечной системе. Вспышки затрагивают все слои атмосферы. Они бывают и в фотосфере, и в хроносфере, и в солнечной короне. За несколько минут вспышки высвобождается энергия в миллиарды мегатонн, если исчислять её в тротиловом эквиваленте. Выделенная энергия – это электромагнитное и корпускулярное излучения. Они превращаются в потоки, называемые солнечным ветром. Это очень ионизированные частицы, мчащиеся со скоростями 300-1200 км/с. До Земли они добираются за двое-трое суток.
Протуберанцы
Солнечные протуберанцы – это огромные выбросы водорода, напоминающие светящиеся длинные волокна. Протуберанцы поднимаются на огромные расстояние, достигающие диаметра Солнца (1.4 млн км), двигаются со скоростью около 300 км/сек, а температура при этом, достигает 10 000 градусов.
Строение атмосферы Солнца
Условие наблюдения
Видимая сфера
Внешний вид
Полное солнечное затмение
Физические характеристики
Сфера света
Солнечная корона
Полное солнечное затмение
Наблюдаемые образования
Высота 200-300 км
Температура 4000-8000 К
Розовая каёмка
Высота 10-14 тыс.км
Температура 5000-50 000К
жемчужное сияние
Вспышки (быстрое увеличение яркости участка)
Температура
Протуберанцы
Солнечный ветер
-75%
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Состав и строение солнца. Презентация на заданную тему содержит 7 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Общие сведения Возраст 4,7 млрд. лет Продолжительность жизни 10 млрд.лет Масса 330000 масс Земли Радиус 109 радиусов Земли Расстояние до Земли 149600000 км Расстояние до центра Галактики 28000 св.лет Скорость в Галактике 220 км/с. одна из звёзд нашей Галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль.
Внутренне строение солнца Внутреннее строение Солнца Солнечное ядро – зона термоядерных реакций. Плотность вещества 158 т/м3; температура 15,5 млн.градусов; давление 350 млрд. атмосфер. Лучистая зона – зона переноса энергии излучением. В результате поглощения квантов и их переизлучения энергия выносится наружу. Конвективная зона – зона переноса энергии циркулирующими потоками газа.
Солнечная атмосфера Солнечная атмосфера Фотосфера – нижний слой солнечной атмосферы, толщиной 300-400 км. Плотность вещества порядка 10-4 кг/м3; средняя температура 6000 0С. Хромосфера – внутренняя часть солнечной атмосферы, толщиной 2500 км. В ней происходит интенсивное излучение атомарного водорода, температура повышается до 100 тыс. градусов. Солнечная корона – верхний слой солнечной атмосферы, протяжённостью несколько миллионов километров. Температура 1-2 млн.градусов.
Источники энергии В недрах Солнца происходят термоядерные реакции. Цикл начинается со слияния двух ядер водорода. Серьёзным препятствием является отталкивание сближающихся протонов. Преодолеть его можно только в экстремальных условиях. Поэтому термоядерный синтез может протекать только в ядре Солнца, где и температура, и давление огромны. Каждую секунду на Солнце 500 млн.т водорода превращается в гелий.
Читайте также: