Temat

Układ Słoneczny

Etap edukacyjny

Trzeci

Podstawa programowa

IV. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:

9) opisuje budowę Układu Słonecznego i jego miejsce w Galaktyce; posługuje się pojęciami jednostki astronomicznej i roku świetlnego.

Czas

45 minut

Ogólny cel kształcenia

Opisuje budowę Układu Słonecznego.

Kształtowane kompetencje kluczowe

1. Posługuje się pojęciami jednostki astronomicznej i roku świetlnego.

2. Opisuje planety Układu Słonecznego.

Cele (szczegółowe) operacyjne

Uczeń:

- wyjaśnia budowę Układu Słonecznego,

- opisuje odległości w Układzie Słonecznym za pomocą jednostki astronomicznej.

Metody kształcenia

1. Dyskusja.

2. Analiza tekstu.

Formy pracy

1. Praca indywidualna.

2. Praca grupowa.

Etapy lekcji

Wprowadzenie do lekcji

Nauczyciel rozpoczyna dyskusję o Układzie Słonecznym. Uczniowie zapisują zebrane informacje na tablicy.

Co wiesz o naszym Układzie Słonecznym?

Realizacja lekcji

Nauczyciel omawia z uczniami szczegóły dotyczące Układu Słonecznego.

Układ Słoneczny:
Układ Słoneczny składa się ze Słońca i wszystkiego, co wokół niego krąży, włączając w to planety, księżyce, asteroidy, komety i meteoroidy. Planety w Układzie Słonecznym są często rozpatrywane w dwóch grupach - Wewnętrznym Układzie Słonecznym i Zewnętrznym Układzie Słonecznym.

Planety: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars leżą w Wewnętrznym Układzie, bliżej Słońca. Te planety typu ziemskiego są stosunkowo małe, gęste i skaliste, podczas gdy zewnętrzne planety położone dalej, są większe i zbudowane głównie z gazu.

Układ Wewnętrzny i Zewnętrzny jest oddzielony pasem asteroid.

Planety krążą wokół Słońca po torach zwanych elipsami, a Słońce znajduje się nieco poza środkiem każdej elipsy.

Definicja:
Ekscentryczność orbity obiektu astronomicznego jest parametrem określającym jak bardzo jego orbita wokół innego ciała odbiega od idealnego okręgu. Wartość 0 to orbita kołowa, wartości od 0 do 1 tworzą orbitę eliptyczną, 1 to orbita paraboliczna, a większa niż 1 to hiperbola.

[Ilustracja 1]

Słońce:
Słońce jest gwiazdą i największym obiektem Układu Słonecznego. Zawiera 99,86% masy Układu Słonecznego. Jest źródłem energii, najczęściej emitowanej w postaci promieniowania elektromagnetycznego. Energia emitowana przez Słońce jest wynikiem syntezy jądrowej wodoru z helem, która zachodzi w jądrze Słońca, gdzie temperatura osiąga około 15000000 K.

Merkury:
Jest najmniejszą z planet i najbliższą Słońcu. Temperatury na powierzchni planety mogą osiągnąć nawet 450℃ w ciągu dnia i spaść do -170℃ w nocy ze względu na wyjątkowo cienką atmosferę. Planeta nie ma naturalnych satelitów.

Wenus:
Wenus ma rozmiar podobny do Ziemi. Atmosfera jest tam dziewięćdziesiąt razy gęstsza niż na Ziemi. Jest to najgorętsza z planet - temperatura dochodzi do 465℃. Wenus obraca się wokół własnej osi w przeciwnym kierunku niż większość planet.

Ziemia:
Ziemia jest największą i najgęstszą z wewnętrznych planet. Posiada jednego naturalnego satelitę - Księżyc. Nasza planeta jest jedynym miejscem, w którym znane jest życie. Atmosfera jest inna niż na pozostałych planetach.

Mars:
Mars jest mniejszy niż Ziemia i Wenus. Atmosfera na tej planecie jest niegościnna dla ludzkiego życia. Jego czerwonawy kolor pochodzi z tlenku żelaza zawartego w jego glebie. Mars ma dwa małe naturalne satelity: Deimos i Fobos.

Pas asteroid:
Pas asteroid zajmuje orbitę między Marsem a Jowiszem. Asteroidy zwane są małymi ciałami Układu Słonecznego, co oznacza, że nie są ani planetami, ani planetami karłowatymi, ani naturalnymi satelitami. Rozmiar asteroidy wynosi od kilku metrów do stu kilometrów. Jeśli ich średnica jest mniejsza niż jeden metr, nazywa się je meteoroidami. Pas asteroidów zawiera ogromną liczbę takich obiektów.

Jowisz:
Jowisz jest największą planetą w Układzie Słonecznym, składa się z gazu, który przechodzi w stan ciekły w niższych warstwach atmosfery. Ma cztery duże i wiele mniejszych księżyców. Potwierdzona liczba satelitów Jowisza wynosi 79. Jowisz ma widoczne kolorowe pasy spowodowane przez silne wiatry w górnej atmosferze planety.

Saturn:
Saturn jest drugą największą planetą w Układzie Słonecznym. Jest to gazowy gigant zbudowany głównie z wodoru i helu otoczony pierścieniami złożonymi z małych skał i cząsteczek lodu. Saturn ma 62 satelity.

Uran:
Uran jest najlżejszą z planet w Układzie Zewnętrznym. Ma 27 satelitów. Uran okrąża Słońce prawie na boku, ponieważ oś jego obrotu jest bardzo silnie przechylona, ponad dziewięćdziesiąt stopni w stosunku do płaszczyzny ekliptyki.

Neptun:
Neptun jest planetą, której istnienie zostało przewidziane za pomocą obliczeń matematycznych. Ta planeta została po raz pierwszy zaobserwowana w 1846 roku. Jest mniejsza niż Uran, ale ma większą masę. Neptun ma 14 znanych satelitów.

Uczniowie zapoznają się ze zdjęciami planet.

Polecenie 1

Obejrzyj pokaz slajdów i zaobserwuj jak rozmaicie wyglądają planety.

[Slideshow]

Układ Słoneczny w liczbach:
Jednostki wyrażone w kilometrach są przydatne do pomiaru odległości na Ziemi, ale nie są one bardzo wygodne dla odległości w Układzie Słonecznym. Dlatego wprowadzono specjalną jednostkę.

Jednostka astronomiczna:
Średnia odległość między środkiem Ziemi a środkiem Słońca nazywa się jednostką astronomiczną (1 au). Odległość ta wynosi około 150000000 km (a dokładnie 149597870700 m).

[Grafika interaktywna]

Rok świetlny:
Jeśli chcemy spojrzeć poza Układ Słoneczny, potrzebna jest nam większa jednostka. Rok świetlny (ly) to odległość, którą światło może pokonać w ciągu jednego roku. Najbliższą gwiazdą (po Słońcu) jest Alfa Centauri, która znajduje się 4,37 lat świetlnych od Ziemi. Oznacza to, że światło z tej gwiazdy docierające do ludzkiego oka opuściło swoje źródło 4,37 lat temu.

Uczniowie używają jednostkę astronomiczną w obliczeniach.

Polecenie 2

W tabeli znajdują się dane opisujące niektóre parametry planet w Układzie Słonecznym.

a) Wyznacz średnią odległość od Słońca dla każdej planety w jednostkach astronomicznych.

b) Wyraź masy innych planet w kilogramach, używając masy Ziemi w kilogramach i stosunku jej masy do masy innych planet w tabeli.

c) Która planeta ma najbardziej kołową orbitę wokół Słońca? Która ma najbardziej owalną orbitę?

[Tabela 1]

Podsumowanie lekcji

Układ Słoneczny składa się ze Słońca i wszystkiego, co się wokół niego krąży, włączając w to planety, księżyce, asteroidy, komety i meteoroidy. Średnia odległość między środkiem Ziemi a środkiem Słońca nazywa się jednostką astronomiczną (1 au). Jednostka ta jest powszechnie używana do opisu odległości w Układzie Słonecznym.