Конспект по физике "Тайны зеркала" (8 класс тема "Световые явления")

Конспект  урока.

Предмет: физика

Учитель: Канаева Наталья Юрьевна

ОУ: МКОУ «Средняя общеобразовательная школа №2 г.Олонца» Республики Карелия

Класс: 8

Тема урока: «Тайны зеркала»

Тип урока: урок совершенствования и практического применения способов действий с учебным материалом;

Цель  урока - вторичное осмысление уже известного  учебного материала о плоском зеркале, выработка умений по применению способов учебных действий при решении практических задач и проблемных ситуаций.

Основные дидактические задачи:

 а) систематизировать способы действий с новым учебным материалом;

б) совершенствовать ранее усвоенные  способы действий с учебным материалом;

в) применять учебный материал  и способы действий с ним  при решении практических задач;

г) контролировать  ход изучения учебного материала и совершенствования способов действий с учебным материалом.

Вид урока: урок практических работ

Этап урока	Страница флипчарта	учитель	ученик
1. Постановка учебных задач.	№1	Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни? Как вы думаете, что ответил Сократ? На уроках физики мы говорим о познании природы. А главным помощником зачастую становятся физические приборы. С какими приборами вы уже знакомы? Сегодня мы с вами постараемся раскрыть некоторые тайны уже известного вам прибора, который мы ежедневно используем для самооценки, т.е. познаем себя и окружающую действительность с его помощью. Это - ненаглядная часть интерьера. Что это такое? (раздача зеркал): посмотрите на свое изображение, улыбнитесь себе и про себя скажите: «Я самый красивый, самый умный, у меня все будет хорошо». И почувствовав прилив сил, возьмемся за разгадывание тайн зеркала. Что говорит энциклопедия о зеркале?	Он ответил: «Легче всего – поучать других, а труднее познать себя». Динамометр, термометр, весы, амперметр, вольтметр, ваттметр. Зеркало. Зеркало – это тело, обладающее полированной поверхностью, с помощью которой световые лучи, отражаясь, образуют оптическое изображение предметов, в том числе источников света.
	№2	Какие закономерности лежат в основе работы оптического прибора – плоского зеркала?  Вспомним их. Используем законы отражения для решения задач:	Законы отражения. 1 закон: луч падающий, отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точку падения, лежат в одной плоскости; 2 закон: угол падения равен углу отражения. 1 задача: построить изображения правильных геометрических фигур в зеркале: а). б).
	№3	Для остальных устный счёт: (5 задач на странице флипчарта). Ответы записать на листочке в строчку через запятую.	№4 При открытии страницы флипчарта – ученики проводят самопроверку и выставляют оценку по числу правильных ответов.
	№5	Рассмотрите  картину-фантазию художника. Хорошо ли знаком автор с законами оптики? Где нет нарушения?	Изображение в плоском зеркале повёрнуто по отношению к предмету на 1800, а на рисунке изображён поворот на 3600. Правильно на рисунке показано изображение книги, лежащей на полке перед зеркалом.
	№ 6	Вспомним характеристику оптического изображения плоского зеркала. Поможет нам в этом басня Ивана Андреевича Крылова «Зеркало и обезьяна»: Мартышка, в Зеркале увидя образ свой, Тихохонько Медведя толк ногой: "Смотри-ка",- говорит,- "кум милый мой! Что это там за рожа? Какие у нее ужимки и прыжки! Я удавилась бы с тоски, Когда бы на нее хоть чуть была похожа. А ведь, признайся, есть Из кумушек моих таких кривляк пять-шесть: Я даже их могу по пальцам перечесть".- "Чем кумушек считать трудиться, Не лучше ль на себя, кума, оборотиться?"- Ей Мишка отвечал. Но Мишенькин совет лишь попусту пропал.	Характеристика изображения предмета в плоском зеркале: мнимое прямое равное на одинаковом расстоянии повёрнуто к предмету на 1800 (по мере ответа учитель инструментом «заливка» интерактивной доски открывает свойства изображения плоского зеркала)
2. Совместное исследование проблемы.		Возьмите зеркало, улыбнитесь себе, подмигните правым глазом. Что видите? Но оказывается, совсем не сложно сделать зеркало, которое не переставит правую и левую стороны. Для этого два зеркала без рамок нужно поставить под углом 90 градусов друг к другу, чтобы они одним краем касались. Установили? Смотрите в место соединения. Опять подмигните правым глазом. И ваш двойник подмигивает вам правым. Удивительно! Есть зеркала, а зеркального изображения нет. Как можно это объяснить?	В угловом зеркале изображение состоит из двух частей: при этом правая половина лица, отразившись в правом зеркале, отражается в тоже время и в левом – и это заставляет глаз воспринимать правую часть изображения слева и наоборот. № 7:
	№ 8	Два плоских зеркала, расположенных под углом друг к другу, позволили нам устранить особенность зеркала. Рассмотрим построение в системе из двух зеркал: задача.	№ 9
	№ 10	А сейчас мы побываем с вами в комнате смеха, но использовать будем не кривые зеркала, а все те же два плоских. Итак, снова расположите два зеркала под углом 90 градусов друг к другу. Не спеша, уменьшайте угол между ними. Что наблюдаете?             При уменьшении угла между двумя плоскими зеркалами число мнимых изображений увеличивается.	Изображение начнет расширяться: сначала увидим у себя широкий рот, два носа и три глаза, затем два изображения, если сблизить еще – 4.
	№ 11	Положите на стол между зеркалами рисунок веточки  и получите различное число изображений.
	№ 12	Если между зеркалами поместить цветной рисунок, то получим изображение в виде узоров. Сфотографировав эти узоры, можно фотографии использовать для составления орнаментов, чтобы потом их изобразить на ткани, коже, дереве.
3. Моделирование.	№ 13	Давайте получим формулу числа изображений. Для этого выполним фронтальный опыт «Многократное отражение».	Выполнение фронтального опыта по инструкции (приложение 1)
	№ 14	Давайте выведем по результатам фронтального опыта формулу для расчёта числа изображений, даваемых двумя  плоскими зеркалами, расположенными под прямым углом.	Число изображений можно сосчитать по формуле: n = (3600 – α)/α.
4. Конструирование нового способа действия.		Познакомимся с другими удивительными свойствами плоского зеркала. Вам даётся время для ознакомления с научно-популярным текстом.	Работа в группах (всего 6 групп).
	№ 15		Группа 1: «Аттракцион «Женщина – паук»». (приложение 2)
	№ 16	№ 17: После представления группы рассказа просмотр видеофрагмента «Фиксипелки – калейдоскоп»	Группа 2: «Как устроен калейдоскоп?». (приложение 3) Видеофрагмент (http://www.youtube.com/watch?v=o9621xoHIEQ)
	№ 18	№ 19 После представления группы рассказа просмотр видеофрагмента «Бесконечный стол»	Группа 3: «Как работает бесконечное зеркало?». (приложение 4) Видеофрагмент (http://www.youtube.com/watch?v=XRTLZbWcMIc)
	№ 20	Плоские зеркала часто используют для торговой рекламы. Для этого в витрине между зеркалами помещается, например, один флакон духов, а создается впечатление множества таких флаконов.	Группа 4: «Волшебное зеркало». (приложение 5)
	№ 21	В рекламном бизнесе появились уникальные зеркала. Их называют волшебными. № 22: После представления группы рассказа просмотр видеофрагмента «Волшебное зеркало»	Видеофрагмент  (http://www.youtube.com/watch?v=CcH34_QyAlk)
	№ 23	Два плоских зеркала, расположенных под углом друг к другу, позволяют получить интересные фотоснимки. Послушаем рассказ, как этого можно добиться.	Группа 5: «Фотоснимок». (приложение 6)
5. Переход к этапу решения частных задач.		Закончим наше изучение свойств плоского зеркала с помощью научно – популярных текстов практически. Возьмите в руки зеркало и попробуйте увидеть себя в полный рост. Как это можно сделать и с помощью небольшого зеркала нам расскажет последняя группа.	Группа 6: «В полный рост».  (приложение 7)
	№ 24	Итак, очень много нового мы узнали о простом элементе интерьера – зеркале. Но это ещё не всё. С помощью зеркал повышают урожайность семян, излечивают их от болезней (если их просто положить на солнце эффекта не будет, нужен «солнечный зайчик»).  Не осталась в стороне и медицина. Сеанс «солнечного массажа» состоит в том, что солнечный луч, благодаря колебательным движениям зеркала усиливается в 40 раз и помогает избавляться от радикулита, астмы, хронической пневмонии.
6. Применение общего способа действия для решения частных задач.		А теперь на несколько минут станем разведчиками. Люди этой профессии часто составляют шифрованные послания. Перед вами такое. Догадайтесь, как можно прочитать его содержание с помощью зеркала. Итак, это зеркальное «тайное письмо».	Подложить под текст зеркало и читать его, глядя в зеркало.
	№25	Давайте попробуем этот шифр. Положите лист под край зеркала и, смотря только в зеркало, но не на бумагу, напишите на ней свое имя. А теперь посмотрите, что вы написали  (большинство букв, а может быть и все, оказались перевернутыми). Но есть буквы, которые выглядят одинаково и в зеркале, и на бумаге, хотя изображение в зеркале перевернуто. Перед вами печатный алфавит. Найдите такие буквы.	Это З, В, О, К, Е, Н, Ж, Э, Ю. № 26
		Составьте слова из этих букв и убедитесь, что они и в зеркале сохраняют свое правильное написание.	Кофе, нож, сок, носок, сон, нос, кокон. № 26 (по мере ответа учитель инструментом «заливка» интерактивной доски открывает слова)
7. Подведение итогов/Домашнее задание. Рефлексия.		Напишите «тайное письмо» для меня. Свои мысли о нашей встрече, о вопросе, рассматриваемом сегодня,  узнали ли вы что нового для себя. А потому я научу вас тайнописи: положите лист бумаги на окрашенную сторону копировальной бумаги и затем палочкой напишите невидимый текст, тогда на обратной стороне этой бумаги получится зеркальное письмо. (песня «Зеркальце» К. Орбакайте).
	№ 27		Просмотр видеофрагмента «Песня «Зеркало» группы Азбука Хит (http://www.youtube.com/watch?v=gNDznWjxefw )
	№ 28		Прослушивание песни «Зеркальце» (группа Be Free)

Приложение1.

Фронтальный опыт «Многократное отражение».

Оборудование: два одинаковых зеркала, скотч, транспортир, пластилин, чистый лист бумаги.

№	действие	картинка	угол между зеркалами	число изображений предмета
1.	Скрепите скотчем зеркала с обратной стороны.		-	-
2.	Поставьте  небольшой предмет в центр транспортира.		-	-
3.	Поставьте зеркала на транспортир и разверните, чтобы угол между ними был 180 градусов.		1800
4.	Уменьшите угол между зеркалами до 120 градусов.		1200
5.	Уменьшите угол между зеркалами до 90 градусов.		900
6.	Уменьшите угол между зеркалами до 60  градусов.		600

Приложение 2.

Для аттракциона «женщина-паук» применено плоское зеркало, установленное над 4-й ступенькой лестницы под углом в 45°, отражающее ступеньки и создающее иллюзию продолжения лестницы. В этом случае на кромке верхней площадки лесенки, где стоит мужчина, имеется отверстие, в которое проходит голова женщины. Это отверстие замаскировано телом паука, его мохнатыми лапами и паутиной, лежащими на плоском зеркале, через которое видны ступеньки лесенки, самого же зеркала зрители не видят. Женщина лежит на зеркале, как показано на рисунке .

Приложение 3.

КАК УСТРОЕН КАЛЕЙДОСКОП?

Калейдоскоп – это оптический прибор, в основе действия которого лежит   принцип отражения  света от  плоских зеркал, образующих  между собой угол. Внутри   цилиндрической трубки, параллельно ее оси, расположены как минимум две зеркальные пластины, обращенные отражающими поверхностями друг к другу.

Внутри калейдоскопа может стоять  от  2-3-х  зеркал  до 4-х  или более. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета:  при углах между зеркалами в  45° — 8  изображений, при  60° — 6 изображений,   при 90° — 4 изображения. 

Внутри трубки между зеркалами помещают  хотя бы несколько кусочков цветного стекла. 
Желательно, чтобы предметы, которыми заполняется калейдоскоп для создания узоров,   были бы  разными по величине и по весу. Кроме стеклышек  в качестве дополнительных компонентов используют  металл,  пластик,  бисер, камни, перламутр, перышки,  и др. Один конец трубки закрыт  матовым стеклом, а с другого конца отверстие малого диаметра  закрыто прозрачным стеклом.  Повернув прибор матовым стеклом к свету,  можно видеть через прозрачное стекло симметрично расположенные, красивые цветные узоры, форма которых меняется при вращении калейдоскопа.

Узоры в калейдоскопе  практически никогда не повторяются.  Как сказано в  известной книге  Я.И. Перельмана «Занимательная физика», если у вас есть калейдоскоп с 20 стеклышками,  и вы будете поворачивать его 10 раз в минуту, то  вам понадобится 500 000 миллионов лет, чтобы просмотреть все  узоры.

Приложение 4.

Если два зеркала расположить параллельно друг другу и между ними поместить фигуру с зажженным факелом,  то через отверстия в  зеркале можно наблюдать «многолюдное» факельное шествие.

Приложение 5.

Величина коэффициента отражения полупрозрачного зеркала зависит от толщины посеребренного фильтра (пленки), которая регулируется длительностью процесса серебрения. На обычном зеркале толщина отражающего слоя 0,3—0,5 мкм и коэффициент отражения при этом для длины волны 0,589 мкм для серебра принимается 95,3%.

Полупрозрачное зеркало, например, установлено в вестибюле Харьковского русского драматического театра имени А. С. Пушкина. Театралы подходят поправить прическу или галстук — и вдруг... их изображение исчезает; зеркало светится изнутри и на нем появляются надписи — рекламное сообщение о премьере, об актерах. Через несколько секунд зеркало вновь к услугам зрителей.

Приложение 6.

С помощью зеркал, расположенных под углом α друг к другу, можно получить несколько изображений одного и того же предмета. При этом число изображений n будет 360° равно n = (360° - α) / α.

Так, например, если перед двумя плоскими зеркалами, расположенными под углом 60°, посадить человека и сфотографировать и его и все его изображения, то мы получим на одной фотопластинке пять снимков.

Приложение 7.

На каком бы расстоянии мы ни находились перед вертикально расположенным зеркалом, мы можем видеть сразу только такую часть нашего тела, которая равна удвоенной длине зеркала по этому направлению.

Например, если мы желаем видеть себя в зеркале во весь рост, то должны взять зеркало длиной, по крайней мере в половину нашего роста. Наше изображение всегда будет находиться от нас на двойном расстоянии сравнительно с расстоянием от нас самих до зеркала. На рисунке размер зеркала ab=1/2 АВ.

 Для рассматривания изображения человека в полный рост вертикально висящее  зеркало аb должно иметь высоту не менее половины роста человека;  наклонно повешенное зеркало а'b' может иметь меньшие размеры.

Есть способ и в короткое зеркало видеть себя во весь рост: для этого зеркало надо наклонить и поднять. Поле зрения при этом уменьшится, но наше изображение примет в зеркале такое положение, что его будет легче охватить взглядом. Заметим, что если угол наклона зеркала к стене  равен 45°, то будет видно только изображение пола.