2.3.2.1 Thiết kế giỏo ỏn số 1
1. Hỡnh thức tổ chức
Thảo luận, tỡm hiểu Hệ Mặt Trời và một số kiến thức phần cơ học
2. Thời gian tiến hành
Dự kiến đầu thỏng 3 năm 2010
3. Phƣơng tiện hỗ trợ
- Mỏy tớnh, mỏy chiếu, cỏc đoạn Video mụ phỏng một số hiện tượng vật lớ và cỏc video về khoa học ứng dụng.
4. Nội dung
I. Mục tiờu kiến thức
1. Về kiến thức
- Sau buổi ngoại khúa HS hiểu được một số kiến thức cơ bản về hệ Mặt Trời và đặc điểm của cỏc hành tinh trong hệ Mặt trời.
- Biết vận dụng kiến thức vật lớ để giải thớch được một số hiện tượng vật lớ trong tự nhiờn.
- Giới thiệu cho HS một số trang thụng tin điện tử phục vụ cho quỏ trỡnh học tập và nghiờn cứu.
2. Về kỹ năng
- Khả năng phõn tớch cỏc hiện tượng vật lớ diễn ra trong tự nhiờn và trong khoa học.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Hỡnh thành kỹ năng và năng lực hoạt động nhúm, tạo mụi trường để phỏt huy sự tự tin, mạnh dạn trong cỏc hoạt động tập thể của HS.
- Gúp phần hỡnh thành, bồi dưỡng cho HS cỏc kỹ năng sống như; Kỹ năng ứng xử; kỹ năng xử lớ tỡnh huống; kỹ năng trả lời trước đỏm đụng....
3. Về thỏi độ, tỡnh cảm
- Giỏo dục cho HS tớnh tớch cực, say mờ tỡm hiểu kiến thức khoa học; tạo niềm vui, hứng thỳ học tập đối với bộ mụn Vật lớ.
- Giỏo dục cho HS tinh thần học tập nghiờm tỳc, sỏng tạo, khụng ngừng vươn lờn chiếm lĩnh tri thức của nhõn loại.
II. Chuẩn bị
1. Giỏo viờn
- Chuẩn bị một số kiến thức về hệ Mặt Trời
- Chuẩn bị nội dung cỏc cõu hỏi cho buổi thảo luận - Chuẩn bị cỏc phương tiện hỗ trợ buổi thảo luận
2. Học sinh
- ễn tập một số kiến thức phần cơ học, tự tỡm hiểu một số kiến thức về Thiờn Văn Học.
III. Tiến trỡnh buổi ngoại khúa
1. Tổ chức một số trũ chơi tập thể
- Trũ chơi “Vũng trũn giới thiệu tờn”
Giỳp cho cỏc em HS biết giới thiệu, tự giới thiệu tờn và nhớ tờn cỏc bạn trong buổi hội thảo
- Trũ chơi “Bắn tờn”
Giỳp cho cỏc bạn nhớ tờn nhau và tạo sự gần gũi, thõn mật giữa cỏc bạn HS trong buổi hội thảo. Tạo cơ hội cho cỏc bạn HS được tỡm hiểu, làm quen với nhau. Phỏt triển ở học sinh tớnh bạo dạn, tự tin
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2. Tiến trỡnh thảo luận
Chủ đề 1: Cấu trỳc hệ Mặt Trời
Hệ Mặt Trời (cũng được gọi là Thỏi Dương Hệ) là một hệ hành tinh cú Mặt Trời ở trung tõm và cỏc thiờn thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của Mặt Trời, gồm 8 hành tinh chớnh quay xung quanh, 7 trong số cỏc hành tinh này cú vệ tinh riờng của chỳng, cựng một lượng lớn cỏc vật thể khỏc gồm cỏc hành tinh lựn (như Diờm Vương Tinh), tiểu hành tinh, sao chổi, bụi và plasma.
Khoảng cỏch trong Hệ Mặt Trời thường được đo bằng cỏc đơn vị thiờn văn. Một đơn vị thiờn văn, viết tắt
là AU, là khoảng cỏch giữa Trỏi Đất và Mặt Trời, hay 149.598.000 kilụmột.
Đa số cỏc vật thể trờn quỹ đạo quanh Mặt Trời đều nằm trong mặt phẳng quỹ đạo gần nhau, và gần mặt phẳng hoàng đạo, và cựng quay một hướng.
Cỏc hành tinh trong Hệ Mặt Trời bao gồm: Thủy Tinh, Kim Tinh, Trỏi Đất, Hỏa Tinh, Mộc Tinh, Thổ Tinh, Thiờn Vương Tinh, Hải Vương Tinh.
Sự hỡnh thành hệ Mặt Trời
Hệ Mặt Trời được cho là hỡnh thành, khoảng 5 tỷ năm trước, từ một đỏm bụi Mặt Trời gồm cỏc chất khớ tạo thành mõy và cỏc hạt bụi, tự sụp đổ dưới lực hấp dẫn, đụng đặc lại thành Mặt Trời, cỏc hành tinh và thiờn thể khỏc trong hệ. Trong khi sụp đổ, đỏm bụi này đầu tiờn hỡnh thành một đĩa tiền-mặt trời, quay nhanh dần ở tõm đĩa. Tại tõm, cỏc hạt va đập nhau mạnh hơn khi bị hỳt vào nhau, núng lờn đến mức tạo ra phản ứng nhiệt hạch, với ỏp suất ỏnh
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
sỏng đủ lớn để thổi bay cỏc chất khớ nhẹ ra ngoài, để lại cỏc hành tinh đất đỏ nặng bờn trong và cỏc hành tinh khớ khổng lồ bờn ngoài .
Khi đĩa bụi Mặt Trời trở nờn đặc hơn, một hỡnh thức đầu tiờn của sao trung tõm (tức Mặt Trời sau này) được tạo thành ở giữa, gọi là tiền Mặt Trời. Hệ này được sự ma sỏt của cỏc viờn đỏ va chạm vào nhau làm núng lờn. Những nguyờn tố nhẹ hơn như hyđrụ và hờli thoỏt khỏi phần tõm và tràn ra phớa rỡa ngoài của đĩa, để lại cỏc nguyờn tố nặng tập trung bờn trong, hỡnh thành bụi và đỏ ở trung tõm. Cỏc nguyờn tố nặng hơn kết thành khối với nhau để tạo thành cỏc tiểu hành tinh và cỏc hành tinh ngày nay. Ở vựng ngoài của tinh võn này, băng và cỏc khớ dễ bay hơi cũn tồn tại, và như một kết quả, cỏc hành tinh bờn trong là đỏ và cỏc hành tinh bờn ngoài cú đủ khối lượng để giữ lại lượng lớn cỏc khớ nhẹ, như hyđrụ và hờli.
Sau 100 triệu năm, ỏp suất và sự cụ đặc hyđrụ ở trung tõm của đĩa bụi sụp đổ trở lờn đủ lớn để tiền Mặt Trời duy trỡ cỏc phản ứng nhiệt hạch. Kết quả của việc này, hyđrụ bị biến thành hờli trong cỏc phản ứng đú, và một lượng lớn nhiệt được toả ra. Trong thời gian đú, tiền Mặt Trời biến thành Mặt Trời và cỏc tiền hành tinh và tiền tiểu hành tinh biến thành cỏc hành tinh thụng qua sự tập trung dần dần khối lượng. Tất cả cỏc hành tinh được hỡnh thành trong một thời gian ngắn, khoảng vài triệu năm. Chỳng đều cú quỹ đạo nằm gần mặt phẳng trung bỡnh của đĩa bụi ban đầu; nghĩa là mặt phẳng hoàng đạo (mặt phẳng quỹ đạo của Trỏi Đất) cũng nằm gần mặt phẳng trung bỡnh này và gần với cỏc mặt phẳng quỹ đạo của cỏc hành tinh khỏc.
Cỏc vật thể trong Hệ Mặt Trời được chia thành ba vựng. Vựng I gồm cỏc hành tinh và cỏc vệ tinh của chỳng (Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Trỏi Đất). Vựng II gồm cỏc hành tinh cũn lại cựng cỏc vệ tinh của chỳng (Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiờn Vương Tinh, Sao Hải Vương Tinh). Vựng III gồm
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
cỏc vật thể bờn ngoài Hải Vương Tinh như vành đai Kuiper, Đỏm Oort và vựng rộng lớn ở giữa.
Cỏc hành tinh trong hệ mặt trời
Cỏc hành tinh vũng trong
Bốn hành tinh kiểu Trỏi Đất (terrestrial planet) ở vũng trong cú đặc trưng ở sự rắn đặc của chỳng, được tạo thành từ đỏ. Chỳng được tạo thành trong những vựng núng hơn gần Mặt Trời, nơi cỏc vật liệu dễ bay hơi hơn đó bay mất chỉ cũn lại những thứ cú nhiệt độ núng chảy cao, như silicate, tạo thành vỏ rắn của cỏc hành tinh và lớp phủ bỏn lỏng bờn ngoài. Với tớnh chất lớ húa gần như Trỏi Đất, nhúm hành tinh bờn trong đều cú bề mặt là đỏ (nờn lưu giữ được nhiều dấu vết những vụ va chạm với cỏc thiờn thạch), nhưng chỉ trờn Trỏi Đất mới cú mặt cỏc hợp chất hữu cơ.
1. Sao Thủy, cũn gọi là Thủy Tinh, là hành tinh gần Mặt Trời nhất và
cũng là hành tinh nhỏ nhất trong Thỏi Dương Hệ (chỉ lớn hơn hành tinh lựn - Sao Diờm Vương). Sao Thủy khụng cú một vệ
tinh tự nhiờn nào. Cỏc văn húa Tõy phương đặt tờn hành tinh này dựa vào tờn thần Mercury, vị thần
của thương mại và của trộm cướp trong thần thoại La Mó.
Sao Thủy cú một cấu tạo gồm 70% kim loại
và 30% chất silicat. Sắt chiếm một tỉ lệ rất lớn trong cấu tạo kim loại của Sao Thủy - tỉ lệ cao nhất trong cỏc hành tinh của Thỏi Dương Hệ. Ở giữa tõm của Sao Thủy là một lừi hỡnh cầu bằng sắt chiếm 42% thể tớch của hành tinh và tạo ra từ trường cho hành tinh này. Phần đất và đỏ ở phớa trờn của lừi dầy vào khoảng 600 km.
*Cỏc số liệu:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 87,96 ngày (ngày Trỏi Đất) - Chu kỡ tự quay : 58,7 ngày
- Khối lượng : 3,3 x 1023 kg - Đường kớnh: 4.878km
- Nhiệt độ bề mặt: đờm khoảng 100K cũn ngày là khoảng 700K - Số vệ tinh: khụng
2. Sao Kim, cũn gọi là Kim Tinh (tờn tiếng Anh: Venus ) là hành tinh
đứng thứ hai trong Thỏi Dương Hệ tớnh từ Mặt Trời trở ra. Giống như Trỏi Đất, Sao Kim cú
lớp vỏ silicate dày bao bọc bờn ngoài lừi sắt, cũng như một khớ quyển đỏng kể và bằng chứng về hoạt động địa chất bờn trong từng xảy ra trước kia, như cỏc nỳi lửa. Nú khụ hơn Trỏi Đất, và khớ quyển của nú đậm đặc hơn Trỏi Đất 90 lần, tuy
nhiờn, khớ quyển chứa chủ yếu thỏn khớ và axớt sunfuric.
Sao Kim tự quay rất chậm và quay ngược chiều với cỏc hành tinh khỏc: từ đụng sang tõy thay vỡ từ tõy sang đụng. Trong Thỏi Dương Hệ chỉ cú 2 hành tinh quay ngược như vậy: Sao Kim và Sao Thiờn Vương.
*Cỏc số liệu:
- Khoảng cỏch từ Mặt Trời : 0,723 AU (108,2 triệu km) - Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 224,68 ngày
- Chu kỡ tự quay: 243 ngày - Khối lượng : 4,87x1024 kg - Đường kớnh: 12.104 km - Nhiệt độ bề mặt: 726K - Số vệ tinh: khụng
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
3. Trỏi Đất, (tờn tiếng Anh Earth ) là hành tinh thứ ba trong Thỏi Dương Hệ tớnh từ Mặt Trời trở ra, cỏch Mặt Trời 1 AU, là hành tinh lớn nhất trong cỏc hành tinh cú đất và đỏ của Thỏi Dương Hệ. Cho đến nay đõy là nơi duy nhất trong toàn vũ trụ được biết là cú sự sống.
Tuổi của Trỏi Đất được ước lượng vào khoảng 4,5 tỷ năm. Trỏi Đất là hành tinh duy nhất cú thủy quyển, kớch thớch sự hỡnh thành cỏc kiến tạo địa chất nhiều tầng. Khớ quyền của Trỏi Đất khỏc biệt căn bản so với cỏc hành tinh trong nhúm, nú đó biến đổi với sự hiện diện của sự sống và chứa 21% ụxy.
Vệ tinh tự nhiờn duy nhất của Trỏi Đất là Mặt Trăng. Mặt Trăng quay một vũng quanh Trỏi Đất hết 27,33 ngày. Trỏi Đất quay một vũng quanh Mặt Trời hết 365,25 ngày Mặt Trời trung bỡnh. Vận tốc quỹ đạo của Trỏi Đất khoảng 30 km/s,
*Cỏc số liệu:
- Khoảng cỏch từ Mặt Trời : 1 AU (149,6 triệu km) - Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 365,26 ngày
- Chu kỡ tự quay: 24 giờ - Khối lượng : 5,98x1024 kg - Đường kớnh: 12.756km - Nhiệt độ bề mặt: 260 – 310K - Số vệ tinh: 1 - Mặt Trăng
4. Sao Hỏa hay Hỏa Tinh (tiếng Anh: Mars) là hành tinh thứ tư trong
Thỏi Dương Hệ tớnh từ Mặt Trời trở ra. Sao Hỏa giống Trỏi Đất về nhiều điểm: bốn mựa, hai cực cú băng đỏ, một bầu khớ quyển cú mõy, giú, bóo cỏt, một ngày dài khoảng 24 giờ,... Vỡ sự cú mặt của một khớ quyển tương đối dầy nờn nhiều người tin là cú thể cú sự sống ở đõy. Vỡ sự hiện diện của nhiều lũng
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
sụng khụ nờn nhiều nhà khoa học chắc chắn rằng trong quỏ khứ đó cú một thời nước chảy trờn bề mặt của Sao Hỏa. Sao Hỏa cú hai vệ tinh tự nhiờn là Deimos và Phobos. Cả hai đều tự quay một vũng
chung quanh chớnh mỡnh với một thời gian bằng một vũng xung quanh Sao Hỏa. Cỏc nhà khoa học cho rằng hai vệ tinh này là cỏc tiểu hành tinh hay cỏc tảng đỏ bay trong khụng gian bị giữ lại bởi trọng lực của Sao Hỏa.
*Cỏc số liệu:
- Khoảng cỏch từ Mặt Trời : 1,524 AU (227,9 triệu km) - Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 686,98 ngày
- Chu kỡ tự quay: 24,6 giờ - Khối lượng : 6,42x1023 kg - Đường kớnh: 6.787km
- Nhiệt độ bề mặt: 150 - 310K - Số vệ tinh: 2 - Phobos và Deimos
Cỏc hành tinh vũng ngoài
Cỏc hành tinh vũng ngoài cũn được gọi là những "ụng khổng lồ khớ" (gas giant), do chỳng rất to lớn và chiếm đến 99% khối lượng bay quanh Mặt Trời.
5. Sao Mộc: hay Mộc Tinh là hành tinh to lớn nhất của Thỏi Dương Hệ
và đứng thứ năm nếu đếm từ Mặt Trời trở ra. Nú cú khối lượng gấp 318 lần Trỏi Đất, lớn gấp 2,5 lần khối lượng của tất cả cỏc hành tinh khỏc gộp lại. Thành phần của nú gồm phần lớn là hydro và heli ở thể lỏng vỡ nhiệt độ thấp.
Văn húa Tõy phương dựng tờn thần Jupiter, vị thần quan trọng nhất
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
nơi mà nền múng của giả thuyết cho rằng Trỏi Đất là trung tõm của vũ trụ bị lung lay khi Galileo khỏm phỏ ra 4 thiờn thể quay chung quanh hành tinh này vào năm 1610 - thay vỡ chung quanh Trỏi Đất.
Đến năm 2004, đó cú 63 vệ tinh của Sao Mộc được khỏm phỏ và được chia ra làm 7 nhúm. Ba trong số 63 vệ tinh của nú, Ganymede, Io và Europa, cú cỏc yếu tố chung với cỏc hành tinh, như cú nỳi lửa và nguồn nhiệt bờn trong.
*Cỏc số liệu:
- Khoảng cỏch từ Mặt Trời : 5,203 AU (778,3 triệu km) - Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 29,456 năm
- Chu kỡ tự quay: 9,84 giờ - Khối lượng : 1,9x1027 kg - Đường kớnh: 142.796km
- Nhiệt độ bề mặt: 120K (nhiệt độ lớp khớ bề mặt)
- Số vệ tinh: 63 vệ tinh đó được đặt tờn và nhiều vật thể nhỏ chuyển động xung quanh.
6. Sao Thổ hay Thổ Tinh (tờn tiếng Anh: Saturn) là hành tinh thứ sỏu
tớnh từ Mặt Trời trở ra và cũng là hành tinh lớn thứ nhỡ của Hệ Mặt Trời. Sao Thổ là một hành tinh khớ khổng lồ (loại hành
tinh cấu tạo bằng cỏc chất khớ ở thể lỏng do đú khụng cú đất và đỏ giống như Trỏi Đất). Tuy lớn thứ nhỡ sau Sao Mộc nhưng khối lượng của Sao Thổ chỉ gấp 95 lần khối lượng Trỏi Đất. Hỡnh ảnh của Sao Thổ rất nổi bật vỡ một vũng đai nhiều mầu xung quanh xớch đạo.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tổng số vệ tinh của Sao Thổ sẽ rất khú xỏc định vỡ sự khỏc biệt giữa một vệ tinh nhỏ và một viờn đỏ lớn của vũng đai khụng được ấn định rừ. Bốn vệ tinh cú đường kớnh lớn hơn 1000 km, trong đú Titan là vệ tinh to nhất, cú đường kớnh 5150 km. Titan là vệ tinh duy nhất trong Hệ Mặt Trời cú sự hiện diện của một khớ quyển đỏng kể.
*Cỏc số liệu:
- Khoảng cỏch từ Mặt Trời : 9,536 AU (1.427 triệu km) - Chu kỡ quay quanh Mặt Trời: 29,45 năm
- Chu kỡ tự quay: 10,2 giờ - Khối lượng : 5,69x1026 kg - Đường kớnh: 120.660km - Nhiệt độ bề mặt: 88K
- Số vệ tinh: 56 vệ tinh đó đặt tờn và rất nhiều thiờn thạch lớn nhỏ trong vành đai quay quanh.
7. Sao Thiờn Vƣơng hay Thiờn Vương (tờn tiếng Anh là Uranus) là
hành tinh thứ bảy tớnh từ Mặt Trời trở ra và cũng là hành tinh lớn thứ ba của Thỏi Dương Hệ nếu theo đường kớnh, hay thứ tư nếu theo khối lượng. Cỏc quốc gia Tõy phương dựng tờn của thần Uranus, vị
thần của bầu trời trong thần thoại Hy Lạp.
Thiờn Vương Tinh cú nhiều đặc tớnh chung với cỏc "ụng khổng lồ khớ", là loại hành tinh cấu tạo bằng cỏc chất khớ ở thể lỏng nhưng khụng chứa nhiều khinh khớ (H2) như Sao Mộc và Sao Thổ.
Kớch thước Thiờn Vương Tinh khỏ nhỏ, chỉ gấp 14 Trỏi Đất.