Методическая разработка урока "Источники света. Закон прямолинейного распростанения света"

Урок по теме « Свет. Источники света.

Прямолинейное распространение света. Закон преломления света»

Цель урока: сформировать представление о естественных и искусственных источниках света, показать роль света в жизни человека, научить в ходе наблюдения за природными явлениями видеть прекрасное.

Ход урока

I. Изучение нового материала

Свет – удивительное, самое замечательное природное явление. Многие поэты и писатели в своих произведениях описывали это явление, которое в физике обобщено в виде сухих законов, формул, понятий. Попробуйте взглянуть на эти законы с другой, лирической стороны, глазами Тютчева, Бунина, Тарковского.

1. Знакомство с естественными и искусственными источниками света

В затемненном классе демонстрируются различные источники света, показ сопровождается чтением учителем и учениками различных стихов.

Горящая лучина

В старину это был нужный людям источник света.

Догорай, гори, моя лучина,

Догорю с тобой и я.

Горящая свеча

Мело, мело по всей земле

Во все пределы.

Свеча горела на столе,

Свеча горела.

(Б. Пастернак)

Голубое основанье

Золотое острие…

Вспоминаю зимний вечер,

 Детство раннее мое.

(И. Бунин)

Свеча давно стала символом жизни, знаний, а также символом бессмертия:

Мерцая желтым язычком,

Свеча все больше оплывает.

Вот так и мы с тобой живем:

Душа горит, а тело тает.

(А. Тарковский)

Горящая спичка

Как золотая птичка,

Дрожит огонь впотьмах.

В одну минуту спичка

Сгорит в моих руках.

(А. Тарковский)

Электрическая лампа, газоразрядная трубка

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита, света

И электрических лучей.

(Адам Мицкевич)

(Урок продолжается без затемнения.)

Солнце – главный источник света на Земле

Солнце раз ещё взглянуло

Исподлобья на поля

И в сиянье потонула

Вся смятенная земля.

(Ф. Тютчев)

Звезда

Звезда, звезда, холодная звезда,

К холодным иглам ты все ниже никнешь.

Ты на заре исчезнешь без следа

И на заре из пустоты возникнешь.

(В. Луговский)

Молния

Вот пробудилась из-за тучи

Синей молнии струя –

Пламень белый и летучий

Окаймил ее края.

Светлячок

«В жарких странах встречаются насекомые, светящиеся гораздо сильнее, чем наши светлячки. Ночью, во время полета, они похожи на разноцветные огоньки. В Бразилии есть птица, которая, приклеивая светящихся насекомых к стенкам своего гнезда у входа, создает специальное защитное освещение: оно отпугивает змей и других животных, пожелавших проникнуть в птичий дом и съесть птенцов».

2. Знакомство с действиями света

Наблюдение теплового действия света

Возьмите две стеклянные бутылки, оберните плотно бумагой, одну – белой, другую – черной. Установите их в литровые банки с водой, как показано на рисунки. Поместите между банками электрическую лампу.

При освещении светом из бутылки, обернутой темной бумагой будут выходить пузырьки воздуха (воздух, нагреваясь, расширяется).

3. Наблюдение химического действия света

Возьмите лист фотобумаги, положите на него любой непрозрачный предмет. Результат опыта можно увидеть спустя некоторое время.

4.Формирование понятия «световой луч»

Солнце зимнее ли мечет

На него свой луч косой,

В нем ничто не затрепещет

Ослепительной красой.

(Ф. Тютчев)

И брызнет солнце горстью

Свой дождик на меня.

(С. Есенин)

Максим Горький в своих воспоминаниях рассказывал:

«Я видел, как А. Чехов, сидя в саду у себя, ловил шляпой солнечный луч и пытался – совершенно безуспешно – надеть его на голову вместе со шляпой».

Великие математики древности – Евклид, Птолемей и др. на основе представления о зрительных лучах, исходящих из глаз, создали теорию отражения света и положили начало геометрической оптики, сохранившей значение и для нас. И хотя законы были сформулированы на основе  ошибочных представлений о зрительном луче, это не было грубой ошибкой.

Сегодня известно, что можно получить узкие пучки света при помощи экранов с небольшими отверстиями.

Световой луч – это линия, вдоль которой распространяется световая энергия.

5. Знакомство с особенностями прямолинейного распространения света

Свет в прозрачной однородной среде распространяется прямолинейно.

Доказательством этого закона служит образование тени. Вспомните детскую загадку: «Ты за ней – она от тебя. Ты от нее – она за тобой».

Тень – это пространство, в которое не попадает световая энергия. В космических масштабах тень можно наблюдать при солнечных и лунных затмениях.

Шар раскаленный, золотой

Пошлет в пространство луч огромный,

И длинный конус тени темной

В пространство бросит шар другой.

Таков наш безначальный мир.

Сей конус – наша ночь земная.

За ней опять, опять эфир

Планета правит золотая.

5. Солнечное затмение

Рассмотрите рисунок 123 на стр. 154 учебника(или интерактивный рисунук) отражающего это уникальное явление. Альберт Лиханов в рассказе «Солнечное затмение» физически точно описал это явление:

- Держи, - протянул Федор закопченное стеклышко. Она прищурила глаз, но это вовсе не требовалось, - стекло было довольно большое. Солнце сквозь него казалось ярко начищенным пятаком красно-медным и очень близким.Руки грело его тепло, а через стекло оно было холодным.На улицу опускались стремительные сумерки. И тут солнце исчезло. Вместо него в совершенно синем небе висело черное пятно. С минуту черное пятно, затмившее солнце, повисело в небе, потом край его засеребрился, и, словно обрадовавшись, тотчас дунул ветер.

Сумерки посветлели. С каждым мгновением солнце освобождалось от страшной тени, потом стало медно-красным и Лена бросила стекляшку.

II. Преломление света

 Фронтальный эксперимент

1. Повторите опыт, поставленный в III в. До н.э. Евклидом.

В Париже вышел перевод работы Евклида, где есть следующее утверждение: «Если какой-либо предмет поместить на дно сосуда и удалить сосуд от глаз наблюдателя настолько, что предмет не будет виден, то он вновь станет виден на этом расстоянии, если сосуд залить водой».

На столе ученика – обыкновенная чашка, сосуд с водой и 5-копеечная монета.

2. Наблюдения за карандашом, опущенным в стакан с водой, который кажется преломленным на границе между водой и воздухом.

3.  Наблюдение за ходом световых лучей в стеклянной призме с помощью осветителя, дающего узкий пучок света.

Историческая справка

Древнегреческие исследователи природы Аристотель, Птолемей доказали, что при переходе из менее плотной среды в более плотную световой луч отклоняется от вертикали к поверхности раздела двух сред на меньший угол, чем луч падающий. Четко установить закон преломления удалось в XVII веке Рене Декарту: sinα/sinβ=n. Лишь в 1662 году появилось строгое доказательство закона преломления, принадлежащее Пьеру Ферма: sinα/sinβ = V₁/V₂. Именно поэтому показатель преломления света n = V₁/V₂  – величина постоянна,где V₁,V₂ – скорости света в первой и второй среде.

4.  Положите в стакан с водой кусок обыкновенного стекла, оно становится невидимым, так как стекло и воде имеют приблизительно одинаковые показатели преломления. В сосуд с глицерином опустите стеклянную трубочку.Объясните наблюдаемое явление.

5. Обсуждение вопроса: может ли человек стать невидимкой?

А.С. Пушкин в своем произведении «Руслан и Людмила» дал классическое описание волшебных свойств шапки-невидимки:

И девице пришло на ум,

В волненьи своенравных дум

Примерить шапку Черномора…

Людмила шапкой повертела,

На брови, прямо, набекрень,

И задом наперед надела.

И что ж? О, чудо старых дней!

Людмила в зеркале пропала,

Перевернула – перед ней

Людмила прежняя предстала,

Назад надела – снова нет,

Сняла – и в зеркале! Прекрасно!

Добро, колдун! Добро, мой свет!

Теперь мне здесь уж безопасно.

Людмила исчезает от пристальных взоров своих стражей. Но в ее действиях отражается ее след:

Везде всечасно замечали

Ее минутные следы:

То послащенные плоды

На шумных ветках исчезали,

То капли ключевой воды

На луг измятый упадали:

Тогда, наверно, в замке знали,

Что пьет иль кушает княжна…

Едва редела ночи мгла,

Людмила к водопаду шла

Умыться хладною струею.

Сам Карло утренней порою

Однажды видел из палат,

Как под невидимой струею

Плескал и брызгал водопад.

4.Знакомство с необычными явлениями природы

1) Радуга – непрерывный спектр солнечного света, образованный разложением света в капле дождя.

Как неожиданно и ярко

На влажной неба синеве

Воздушная воздвиглась арка

В своем минутном торжестве!

Один конец в леса вонзила,

Другим за облако ушла –

Она полнеба обхватила

И в высоте изнемогла.

2) Мираж – изображение реально существующего предмета, увеличенного или искаженного за счет отклонения светового луча от прямолинейного распространения.

3) Гала – светящийся круг вокруг Солнца и Луны, возникающий в результате преломления света в шестигранных ледяных кристалликах, образующих полупрозрачную пелену облаков, застилающих светило.

Случай этого необычного явления был описан в романе В.И. Коростылева «Иван Грозный»:

….Дрожащей рукой Иван отодвинул занавес. Испуганными глазами взглянул на небо. Лицо его перекосилось от ужаса: на небе, в темной вспышке, застыло крестообразное небесное знамение… Опираясь на посох, вышел царь не красное крыльцо наблюдать дневное видение… Долго молча смотрел он на небо, усеянное густой звездной россыпью, и на этот таинственный крест, смутно проступивший в небесной глубине, и, вдруг, зашатавшись от слабости… прошептал: «Вот знамение соей смерти. Вот оно».

III. Решение задач.

1. Луч падает из воздуха в стекло. Изобразите дальнейший ход луча.

2. Луч света падает из стекла в воздух. Изобразите дальнейших ход луча.

3. Луч падает на трехгранную прямоугольную призму.

4. Постройте дальнейший ход луча.

III .Итоги урока.

IV. Домашнее задание

Интернет-ресурсы

1.http://tursputnik.com

2. http://spacegid.com

3. http://astropro.ru/?

Краткое описание документа:

Цель урока: сформировать представление о естественных и искусственных источниках света, показать роль света в жизни человека, объяснить законы геометрической оптики с точки зрения природных явлений ,научить в ходе наблюдения за природными явлениями видеть прекрасное.

Свет – удивительное, самое замечательное природное явление. Многие поэты и писатели в своих произведениях описывали это явление, которое в физике обобщено в виде сухих законов, формул, понятий. Попробуйте взглянуть на эти законы с другой, лирической стороны, глазами Тютчева, Бунина, Тарковского.