Солнце источник света и тепла. Разработка урока познания мира на тему: "Солнце- источник света и тепла"

Солнце источник света и тепла. Разработка урока познания мира на тему: "Солнце- источник света и тепла"

Цели урока: сформировать представление о Вселенной, о размерах и природе Солнца как, центра Солнечной системы и ближайшей к нам звезды - источник света и тепла.

Описание разработки

Цели урока: сформировать представление о Вселенной, о размерах и природе Солнца как, центра Солнечной системы и ближайшей к нам звезды - источник света и тепла.

Задачи : познакомить учащихся с наукой, изучающей Вселенную, развивать познавательный интерес, умение наблюдать, анализировать.

Ход урока

Организационный момент.

Повторение пройденного материала.

I Солнце - это:

а) планета;

б) звезда;

в) космический спутник.

2. Земля - это:

а) планета;

б) звезда;

в) космический спутник.

3. Земля по своим размерам:

а) больше Солнца;

б) меньше Солнца;

в) такая же, как Солнце.

4. В Солнечную систему входят:

а) 3 планеты;

б) 4 планеты;

в) 8 планет.

Ключ: 1 - 6; 2 - а; З - б; 4 - в.

3. Введение в тему.

- Что вы можете сказать о Солнце?

Ответ: Солнце имеет форму шара. Оно находится в небе, значит это небесное тело.

- Что вы можете сказать о Солнце из личных наблюдений? Ответ: Солнце дает нам свет и тепло. Наша жизнь на Земля возможна лишь благодаря Солнцу. Еще в глубокой древности люди понимали это и почитали Солнце. Наблюдая за Солнцем, люди придумали очень много загадок, пословиц, поговорок.

- Катится по голубому блюдечку золотое яблочко. (Солнце)

- Не огонь, а больно жжет, не фонарь, а ярко светит, не пекарь; печет. (Солнце)

4. Работа по учебнику.

- Прочитай текст, выдели самые главные мысли о Солнце. (Солнце освещает и согревает нашу планету. Без солнечного света и тепла была бы невозможна жизнь на Земле. )

Работа в парах.

- Используя текст, впиши недостающие данные:

Солнце - ближайшая к Земле. . . (звезда). Это огромное. . . (рс каленное) космическое тело. Солнце имеет форму. . . (шара). Диаметр Солнца в. . . (109) раз больше диаметра Земли. Масса Солнца в. . . (3 тысяч) раз больше массы нашей планеты. Расстояние от Земли до Солнца 150миллионов километров.

- Сформулируйте кратко полученные знания о Солнце.

5. Блиц - турнир.

- Мы с вами находимся в космическом пространстве. Давайте 1 смотрим, как выглядит наша планета из космоса.

Показ

- Какая она, наша планета? (Земля имеет форму шара. ) Космонавты ты с любовью называют Землю голубая планета. А почему она такая голубая? (На Земле много воды. )

- На Земле не только много воды, но она еще имеет воздушную оболочку - атмосферу, и эта оболочка придает планете голубизну.

- Что еще вы можете сказать о планете Земля? (По размеру : небольшая планета. Это третья планета от Солнца. Соседями Земли являются Марс и Венера. )

Земля имеет естественный спутник. Кто знает как он называется? (Луна)

А почему Землю еще называют планета - сад? (Потому что на ней растут растения. )

И еще потому, что на Земле есть жизнь благодаря Солнцу. Человек стремился использовать солнечный свет и тепло, без которых невозможна была бы жизнь на планете Земля.

Рефлексия:

- Какое значение имеет Солнце для жизни на Земле?

- Как люди используют солнечную энергию?

Домашнее задание: Прочитать текст «Солнце - источник света и тепла». Исследовательская работа. Задание после текста.

Общие сведения о Солнце

Солнце – центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типичная звезда-карлик спектрального класса G2.

Характеристики Солнца

• Масса MS~2*1023 кг
• RS~629 тыс. км
• V= 1,41*1027 м3, что почти в 1300 тыс. раз превосходит объем Земли,
• средняя плотность 1,41*103 кг/м3,
• светимость LS=3,86*1023 кВт,
• эффективная температура поверхности (фотосфера) 5780 К,
• период вращения (синодический) изменяется от 27 сут на экваторе до 32 сут. у полюсов,
• ускорение свободного падения 274 м/с2 (при таком огромном ускорении силы тяжести человек массой 60 кг весил бы более 1,5 т.).

Строение Солнца

В центральной части Солнца находится источник его энергии, или, говоря образным языком, та “печка”, которая нагревает его и не даёт ему остыть. Эта область называется ядром (см. рис.1). В ядре, где температура достигает 15 МК, происходит выделение энергии. Ядро имеет радиус не более четверти общего радиуса Солнца. Однако в его объёме сосредоточена половина солнечной массы и выделяется практически вся энергия, которая поддерживает свечение Солнца.

Сразу вокруг ядра начинается зона лучистой передачи энергии, где она распространяется через поглощение и излучение веществом порций света – квантов. Кванту требуется очень много времени, чтобы просочиться через плотное солнечное вещество наружу. Так что если бы печка внутри Солнца вдруг погасла, то мы узнали бы об этом только миллионы лет спустя.

На своём пути через внутренние солнечные слои поток энергии встречает такую область, где непрозрачность газа сильно возрастает. Это конвективная зона Солнца. Здесь энергия передаётся уже не излучением, а конвекцией. Конвективная зона начинается примерно на расстоянии 0,7 радиуса от центра и простирается практически до самой видимой поверхности Солнца (фотосферы), где перенос основного потока энергии вновь становится лучистым.

Фотосфера – это излучающая поверхность Солнца, которая имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Каждое такое зерно размером почти с Германию и представляет собой поднявшийся на поверхность поток горячего вещества. На фотосфере часто можно увидеть относительно небольшие темные области - солнечные пятна. Они на 1500˚С холоднее окружающей их фотосферы, температура которой достигает 5800˚С. Из-за разницы температур с фотосферой эти пятна и кажутся при наблюдении в телескоп совершенно черными. Над фотосферой расположен следующий, более разряженный слой, называемый хромосферой, то есть окрашенной сферой. Такое название хромосфера получила благодаря своему красному цвету. И, наконец, над ней находится очень горячая, но и чрезвычайно разреженная часть солнечной атмосферы - корона.

Солнце астрономия. Химическая структура и основные характеристики Солнца

Солнце является центральной звездой Солнечной системы, других звёзд в ней нет.

Спектральная классификация относит Солнце к типу $G2V$, т.е. к жёлтым карликам. Солнце имеет среднюю плотность 1409 кг/м³ (что превышает плотность воды на 40%). На поверхности Солнца средняя температура составляет 5780 Кº(≈6000 Сº)

Визуально получается, что свет Солнца практически белый, в тоже время оттенок света Солнца, наблюдаемый у поверхности Земли, кажется, скорее, жёлтым, так как происходит сильное рассеяние и его коротковолновая часть поглощается земной атмосферой.

Солнечный свет обеспечивает сохранение жизни на Земле, давая возможность осуществления фотосинтеза, климат Земли также зависит от интенсивности излучения Солнца.

Основные химические элементы в структуре Солнца: массовая доля водорода около 73 %, объёмная 92 %, гелия примерно 25 % и до 7 % соответственно.

Остальные элементы имеют довольно малую долю по отношению к водороду (соотношение количества атомов):

• $C - 3,98 • 10^{-4}$
• $Ne - 1,23 • 10^{-4}$
• $N – 1 • 10^{-5}$
• $Fe - 4,7 • 10^{-5}$
• $Mg - 3,8 • 10^{-5}$
• $Si - 3,5 • 10^{-5}$
• $S - 1,63 • 10^{-5}$
• $Ar - 4 • 10^{-6}$
• $Al – 3 •10^{-6}$
• $Ni, Na, Ca – 2 • 10^{-6}$

Присутствие других элементов совершенно незначительное.

Солнечная масса — это примерно 99,87 % массы всех объектов, входящих в Солнечную систему.

Термоядерный синтез является источником энергии, исходящей от Солнца. Основная доля энергии - это результат превращения водорода в гелий.

Самая близкая к Земле звезда - это Солнце. Земля находится на среднем расстоянии от Солнца в 1,496 • 108 км, которое в астрономии принято называть астрономической единицей. Световой год является единицей измерения расстояния от Солнца до центра Млечного Пути (26 000 световых лет) при вращении вокруг галактического центра, один оборот Солнце совершает за 225-250 миллионов лет. На галактической орбите скорость Солнца около 217 км/$с^{-1}$ т. е., за время, эквивалентное 1400 земным годам, оно перемещается на расстояние равное световому году (9 460730472580,8 км), а за время равное 8 земным суткам проходит путь равный одной астрономической единице.

Солнечный «возраст» оценивается в $4,5 • 10^9$ лет, и теоретически может просуществовать до $10 • 10^9$лет. В течении «срока службы» Солнце должно превратиться сначала в «красного карлика» с увеличением диаметра в 256 раз, что приведёт к уничтожению практически всей Солнечной системы, а затем сжаться до «белого карлика».

Зафиксируем основные параметры Солнца:

1. Расстояние до Земли (среднее) - $1,497 • 10^8$ км (8,31 световых минут) или одна астрономическая единица.
2. Расстояние до центра Галактики - около $2,5 • 10^{17}$ к м (26 000 световых лет).
3. Галактический период обращения - $2,25-2,50 • 10^8$ лет.
4. Скорость на орбите вокруг центра Галактики - $2,2 • 10^5$ м/с.
5. Средний диаметр - $1,392 • 10^6$ км (109 диаметров Земли).
6. Экваториальный радиус - $6,9551 • 10^5$ км.
7. Длина окружности экватора - $4,37001 • 10^6$ км.
8. Площадь поверхности - $6,07877 • 10^{18}$ м² (11 918 площадей Земли)
9. Объём - $1,40927 • 10^{27}$ м³ (1 301 019 объёмов Земли).
10. Масса - $1,9885 • 10^{30}$ кг (332 940 масс Земли).
11. Средняя плотность - $1,409$ г/см³ (1409 кг/м³).
12. Эффективная температура поверхности - $5778$ Кº.
13. Температура короны - $1 500 000$ Кº.
14. Температура ядра - $15 700 000$ Кº.

Что позволяет солнцу быть источником света. Что такое солнечное тепло?

Ласковое, тёплое солнышко одинаково щедро дарит свои лучи деревьям и птицам, почве и людям. На нашей планете Солнце – это основной источник тепла для всего живого.
Его энергия помогает растениям добывать себе питательные вещества из почвы , обеспечивая питанием огромное множество живых существ, от простейших микроорганизмов до млекопитающих и человека. Задумываемся ли мы о том, что такое солнечное тепло, откуда оно берётся, а главное, как эффективно использовать этот величайший дар для блага людей?

Что такое солнечное тепло?

С глубокой древности люди прекрасно понимали роль Солнца в своей жизни. Практически у всех народов оно выступало в качестве главного или одного из главных божеств, дарящего жизнь и свет всему живому. Сегодня человечество намного лучше представляет, откуда берётся солнечное тепло.

С точки зрения науки наше Солнце – это жёлтая звезда, которая является светилом для всей нашей планетной системы. Свою энергию оно черпает в ядре – центральной части огромного раскалённого шара, где протекают невообразимые по мощи реакции термоядерного синтеза при температуре, измеряемой миллионами градусов. Радиус ядра составляет не больше четвёртой части общего радиуса Солнца, но именно в ядре вырабатывается лучистая энергия, малой доли которой оказывается достаточно, чтобы поддерживать жизнь на нашей планете.

Выделенная энергия поступает в наружные слои Солнца через конвективную зону и достигает фотосферы – излучающей поверхности звезды. Температура фотосферы приближается к 6 тысячам градусов, именно она преобразует и испускает в пространство лучистую энергию, которую получает наша планета. Фактически мы живём за счёт постепенного, медленного пережигания звёздной плазмы, из которой состоит Солнце.

Энергия Солнца

До поверхности планеты Земля доходит очень малая часть излучаемой Солнцем энергии, но по сравнению с тем количеством, которое вырабатывают наши электростанции, это огромный энергетический океан. Чистая энергия бесконечным потоком льётся на Землю, причём для нас она является практически неиссякаемой, ибо три-четыре миллиарда лет, которые ещё будет существовать наша жёлтая звезда, по сравнению с длительностью жизни человека – это практически вечность.
Сегодня основная задача человечества – научиться использовать солнечное тепло напрямую для обогрева наших жилищ, производственных цехов и сельскохозяйственных предприятий, а также научиться трансформировать его в электроэнергию с минимальными потерями и минимальной себестоимостью.

По сравнению с солнечным теплом все прочие используемые сегодня источники энергии кажутся орудиями дикаря из каменного века. Мы сжигаем в чадных топках нефть, газ и уголь, вырубаем леса и пилим их на дрова. Это позволяет нам получать необходимую энергию, но одновременно губит мир, который нас окружает, загрязняя воздух, воду и землю.

Если бы мы научились использовать чистое солнечное тепло, это позволило бы сохранить для будущих поколений природные богатства окружающего мира. Сегодня уже существуют технологии, которые позволяют использовать энергию Солнца, не загрязняя при этом среду, в которой мы живём.

Использование солнечного тепла

На текущий момент основной способ отопления наших домов – это сжигание различных, преимущественно ископаемых видов топлива: угля и природного газа. Мы бесконтрольно расходуем эти ценнейшие и невосполнимые ресурсы вместо того, чтобы сосредоточить все силы на сборе и преобразовании солнечного тепла.

Энергию Солнца можно напрямую использовать для нагрева воды, поступающей в дом. Для этого сегодня разработаны так называемые солнечные коллекторы – системы трубок, по которым протекает вода, нагреваясь непосредственно от солнечных лучей.

Коллекторы устанавливают в хорошо освещённом месте, например, на крыше дома. Даже зимой излучаемого Солнцем тепла хватает, чтобы нагреть воду в трубах коллектора, защищённых от мороза двойным стеклом. Летом же при помощи коллектора можно довести воду почти до температуры кипения, обеспечив себе бесплатное ГВС для бытовых нужд.

Следующим шагом в использовании солнечного тепла, возможно, станут солнечные накопители на базе коллекторов. Идея предельно проста: рядом с домом оборудуются два термоизолированных резервуара большого объёма. В один из них закачивается холодная вода или другой жидкий теплоноситель.
Летом жидкость пропускается через солнечный коллектор, нагревается и в горячем состоянии перекачивается во второй резервуар. С наступлением холодов нагретый за лето теплоноситель подаётся в трубы отопления дома, а после остывания сливается в «холодный» резервуар. На следующий год цикл повторяется.

Что внутри Солнца. Солнечная механика

Слоистую структуру Солнца нередко сравнивают с луковицей. Эта аналогия не слишком удачна, поскольку сами слои пронизаны мощными вертикальными потоками вещества и энергии. Но в первом приближении она приемлема. Солнце светит за счет термоядерной энергии, которая генерируется в его ядре. Температура там достигает 15 млн градусов Цельсия, плотность — 160 г/см³, давление — 3,4х1011 атм. В этих адских условиях осуществляется несколько цепочек термоядерных реакций, составляющих протон-протонный цикл (p-p-цикл). Этим именем он обязан начальной реакции, где два протона, столкнувшись, порождают ядро дейтерия, позитрон и электронное нейтрино.

В ходе этих превращений (а их довольно много) сгорает водород и рождаются различные изотопы таких элементов Периодической системы, как гелий, бериллий, литий и бор. Три последних элемента вступают в ядерные реакции либо распадаются, а гелий остается — вернее, остается его основной изотоп гелий-4. В результате оказывается, что четыре протона дают начало одному ядру гелия, двум позитронам и двум нейтрино. Позитроны немедленно аннигилируют с электронами, а нейтрино покидают Солнце, практически не реагируя с его веществом. Каждая реакция p-p-цикла высвобождает 26,73 мегаэлектронвольта в форме кинетической энергии рожденных частиц и гамма-излучения.

Если бы протосолнечное облако состояло исключительно из элементов, возникших в ходе Большого взрыва (водорода и гелия-4 с очень малой примесью дейтерия, гелия-3 и лития-7), то этими реакциями все бы и закончилось. Однако композиция протосолнечного вещества была намного богаче, неоспоримым доказательством чему служит хотя бы наличие железа в солнечной атмосфере. Этот элемент, как и его ближайшие соседи в менделеевской таблице, рождается только в недрах гораздо более массивных светил, где температуры достигают миллиардов градусов. Солнце к ним не относится. Если железо там все-таки имеется, то лишь потому, что первичное облако уже было загрязнено и этим металлом, и еще многими другими элементами. Все они образовались в ядерных топках гигантских звезд прежних поколений, взорвавшихся сверхновыми и разбросавших продукты своей творческой деятельности по всему космическому пространству.

Это обстоятельство не сильно меняет вышеприведенную схему внутрисолнечного термоядерного синтеза, но все-таки привносит в нее кое-какие поправки. Дело в том, что при 15 млн градусов водород может превратиться в гелий и в углеродно-азотно-кислородном цикле (CNO-цикл). В его начале протон сталкивается с ядром углерода-12 и порождает ядро азота-13 и квант гамма-излучения. Азот распадается на ядро углерода-13, позитрон и нейтрино. Ядро тяжелого углерода опять-таки сталкивается с протоном, из чего происходят азот-14 плюс гамма-квант. Азот заглатывает третий протон с выделением гамма-кванта и кислорода-15, который трансформируется в азот-15, позитрон и нейтрино. Ядро азота захватывает последний, четвертый протон и раскалывается на ядра углерода-12 и гелия-4. Суммарный баланс такой же, как и в первом цикле: четыре протона в начале, альфа-частица (она же ядро гелия-4), пара позитронов и пара нейтрино в конце. Плюс, естественно, такой же выход энергии, без малого 27 МэВ. Что до углерода-12, то он в этом цикле вообще не расходуется, исчезает в первой реакции и снова появляется в последней. Это не топливо, а катализатор.

Солнце источник жизни на Земле кратко. Детям о космосе. Солнце — источник жизни на Земле

ДЕТЯМ О КОСМОСЕ.   СОЛНЦЕ - ИСТОЧНИК ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.   БЕСЕДА ТРЕТЬЯ.   

( Шорыгина Т . А . Детям о космосе и Юрии Гагарине - первом космонавте Земли : Беседы, досуги, рассказы. -М.:Сфера,2014.-128с .)

Жизнь  показывает,  что  и космос будут  осваивать

не какие-нибудь  супермены, а самые простые люди. 

(Юрий Гагарин)

О Солнце для детей.

       - Попробуйте разгадать загадку: «Оно свет на зем­лю льет и тепло нам всем дает».

   Верно! Это Солнце.

       - Помните, почему древние славяне называли Солнце Даждьбогом?

       Да, Солнце дает нам свет и тепло. После холодной пасмурной зимы люди и животные особенно радуют­ся его ласковым лучам.

       - А как называется праздник, посвященный прово­дам зимы и встрече весны?

       Правильно, Масленица. В этот праздник жгли кост­ры, водили хороводы, славили Солнце песнями и торо­пили его к лету повернуть.

    «На Масленицу — Солнцу радость!» — говорили люди.

На Масленицу

Мы на Масленой неделе
Будем жарко жечь костры,
Чтобы искорки летели
Над землей во все концы,
Чтобы Солнце разбудили:
«Освети нас и согрей!
Покажись в красе и силе.
Ждем тебя мы много дней!»                              

Мы на Масленой неделе                                    

      Испечем румяный блин:

      «Солнышко! Вставай с постели!

      Угостить тебя хотим!»

  - А почему на Масленицу пекут блины ?

    Блин напоминает нам горячее солнышко.

        Если посмотреть на небо, то Солнце кажется плоским и маленьким. Но на самом деле — это огромный огнен­ный шар, состоящий из раскаленных газов.

       Солнце кажется нам небольшим потому, что находится очень далеко от нас, на расстоянии 150 млн км.