Методическая
разработка урока физики в 9 классе по теме "Электромагнитная природа
света. Отражение и преломление света»
Цель
урока: формирование учебно-познавательной
компетентности обучающихся при изучении световых явлений, явления отражения и
преломления света, формирование научного мировоззрения.
Задачи
урока:
- формировать общеучебные умения и
навыки;
- формировать у обучающихся
представление о свете как электромагнитной волне, понимание сути явления
отражения и преломления света
- развивать логическое мышление в
ходе эвристической беседы;
-показать возможность
использования отражения и преломления света в современной науке и технике.
Оборудование: мультимедиапроектор, экран;, зеркало, прозрачное стекло, стакан с
прозрачной водой, стеклянная палочка.
План
урока
·
1. Формулирование
цели урока (2мин);
·
2. Актуализация
знаний, повторение (12 мин);
·
3. Изучение
нового материала (12 мин);
·
4.Фронтальный
эксперимент (4 мин);
·
5. Закрепление
нового материала (8 мин);
·
6. Итоги урока
(2мин);
·
7.Домашнее
задание с комментариями(2 мин);
·
8. Рефлексия.
Ход
урока:
I.
Формулирование
цели урока (совместно
с учащимися).
Ребята. Сегодня мы с вами
продолжим изучение явлений, о которых уже шла речь в 8 классе. А что это за
явления вы должны догадаться сами. Я буду вам поочередно давать подсказки,
когда догадаетесь, о чем идет речь, поднимите руку и произнесете свою версию.
Итак. Эти явления повсеместно встречаются
в нашей повседневной жизни. Без использования этих явление жизнь человека
невозможна. Использовать эти явления научились еще первобытные люди. Они
использовали это явление в своих жилищах, на охоте. Эти явления используются
во всех областях человеческой деятельности – мореплавании, на транспорте,
военной, учебной, промышленности и др. Невозможно найти область человеческой
деятельности, где не присутствовали бы эти явления. Речь идет о световых
явлениях. Тема сегодняшнего урока 2Электромагнитная природа света. Явления
отражения и преломления света».
III.
Повторение предшествующего материала – элемент эвристической беседы (учащиеся сами формулируют вопросы).
Что
такое световые явления?
Что
такое источники света?. Естественные и искусственные источники света.
Как
называется раздел физики, изучающий световые явления?
Почему
мы видим окружающие нас предмета?
Что
такое световой луч и световой пучок?
В чем
заключается закон прямолинейного распространения света?
Где
используется прямолинейность распространения света?
Почему
образуются тени? Как возникают солнечные и ленные затмения?
.Взгляды
на природу света.
Пифагорейцы
впервые выдвинули гипотезу об особом флюиде, который испускается глазами и как
щупальцами ощупывает предметы, создавая ощущение. Атомисты же были сторонниками
испускания предметами особых призраков, которые попадая в глаз, создавали
ощущение формы, размеров и цвета предметов. В период средневековья Альхазен
утверждал, что зрительный образ получается с помощью пирамиды, вершина которой
находится в глазу, а основание – на предмете. В ХV1-Х1Х
вв. И.Ньютон выдвинул гипотезу о корпускулрной природе света, согласно которой
свет представляет собой поток световых частиц, распространяющийся во все
стороны. Гюйгенс утверждал, что свет – это особые волны, распространяющиеся в
особом эфире, заполняющим пространство и все тела. Современные представления –
корпускулярно-волновой дуализм – свет имеет двойственную структуру. Максвелл
рассматривал свет как электромагнитную волну. Он обратил внимание, что скорость
света совпадает со скоростью распространения электромагнитных волн.
Вопрос
к ученикам? Чему равна скорость распространения электромагнитных волн и как она
зависит от среды, в корой распространяются волны?
В
начале хх века была выдвинута квантовая теория света. Авторами ее были Планк и
Эйнштейн. Согласно этой теории свет излучается и поглощается отдельными
порциями, что доказывает дискретность света. Эта теория доказывает единство
корпускулярной и волновой теории света.
Как же
была определена скорость света?
1.Астрономический
метод Ремера.
2.
Лабораторный метод Физо.
3.
Метод Майкельсона.
Все
эти методы позволили определить скорость света.
Скорость
света в вакууме составляет 299792458 м/с.
Свет – это электромагнитные волны, способные вызывать у человека
зрительные ощущении. Длина волны, воспринимаемых глазом находится в диапазоне
3,8 *107м и 7,6*107м.
Как же мы видим все предметы? В 8 классе мы говорили, что мы
видим все тела в отраженном свете. Световые лучи, падая на какую-либо
поверхность, отражаются от нее. Поверхности могут быть гладкими и с мельчайшими
неровностями, но когда мы смотрим на чистое плоское зеркало, то его поверхности
мы не видим, зато видим свое изображение и изображение окружающих
предметов.
Изображения получаются и на поверхности природных зеркал.
Давайте проведем фронтальный эксперимент. Получим изображение
свечи в плоском зеркале. Приближая свечу к зеркалу, наблюдаем, что и
изображение приближается к зеркалу. Для того, чтобы выяснить, на каком
расстоянии от зеркала получается изображение, воспользуемся прозрачным стеклом
и еще одной свечой. Совмести вторую свечу с ее изображением и измерим
расстояние от свечи до зеркала и от изображения свечи от зеркала. Мы видим, что
эти расстояния равны. .Какой вывод мы можем сделать? Изображение и предмета
находятся на равных расстояниях от зеркала и при движении предмета с некоторой
скоростью относительно зеркала, предмет движется в противоположную сторону с
такой же скоростью
Выясним с помощью прибора, называемого оптической шайбой, как
отражается свет от зеркальных поверхностей.
Когда лучи света падают на какую- либо поверхность, то они
частично или полностью отражаются от нее в ту же среду, из которой они шли.
Поэтому мы видим различные предметы. Поверхности могут быть гладкими и с
мельчайшими неровностями, но когда мы смотрим на чистое плоское зеркало, то его
поверхности мы не видим, зато видим свое изображение и изображение окружающих
предметов. Изображения получаются и на поверхности природных зеркал. (слайды)
Выясним с помощью прибора, называемого оптической шайбой, как отражается
свет от зеркальных поверхностей.
Если направить на него пучок света, то можно увидеть, что пучок
преломился. Мы увидели, что отраженный пучок света и падающий лежат в одной
плоскости. Если восстановить перпендикуляр в точке падения, то мы увидим, что
перпендикуляр будет являться биссектрисой угла между падающим и отраженным
лучами.
Таким образом, отражение света проходит по следующим двум
законам:
1.
Падающий
луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения лежат в
одной плоскости.
2.
Угол падения
равен углу отражения.
Иначе отражается свет на шероховатой поверхности. В этом случае
мы получаем диффузное изображение.
Такая поверхность отражает падающий на нее свет по всевозможным
направлениям (в отличие от зеркального отражения, где происходит направленное
отражение)
Давайте подумаем, каков же алгоритм построения отраженных лучей
и изображения предмета в плоском зеркале?. Ребята составляют алгоритм и
самостоятельно строят отраженные лучи и изображения предметов согласно
заданиям на дидактических карточках. Изображение предмета в плоском зеркале
имеет следующие особенности изображение мнимое, прямое, равное предмету по
размеру, находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет
находится перед зеркалом.
Рассмотрим примеры построения изображений
Историческая справка.
Во время нападения римлян на Сиракуз
около 214 г до н.э. согласно преданию, город спас Архимед. Он сжег римский флот
солнечными лучами, отраженными от зеркал. На берегу выстроились солдаты,
которые одновременно направляли солнечные зайчики из кораблей, пока не
уничтожили весь флот.
Преломление света
На
берегу сидим вдвоем,
Глядим в прозрачный водоем.
Песчинка дна - и та видна.
Скажи: какая глубина?
«Здесь мне по шею», - ты сказал.
Прыг вниз, а дна-то не достал.
Вот вынырнул из-под воды…
Но почему ошибся ты?
Давайте поэкспериментируем с монетой на дне стакана. Этот
опыт проводил в 3 в. до н.э. древнегреческий учёный Эвклид.
Почему
монета стала видна после того, как налили воду?
Ложка или карандаш, опущенная в стакан с
водой, кажется переломленной на границе между водой и воздухом. Это можно
объяснить только тем, что лучи света, идущие т ложки, имеют в воде другое
направление, чем в воздухе.
Изменение направления распространения
света при его прохождении через границу двух сред называется преломлением
света.
При переходе луча из стекла (воды) в
воздух угол преломления больше угла падения.
Способность преломлять лучи у разных сред
различна. Например, алмаз преломляет лучи света сильнее, чем вода или стекло.
Если на поверхность алмаза луч света
падает под углом 60*, то угол преломления луча равен примерно 21*. При таком же
угле падения луча на поверхность воды угол преломления составляет около 30*.
При переходе луча из одной среды в другую
происходит преломление света по следующим положениям:
1. лучи падающий и преломленный лежат в
одной плоскости с перпендикуляром, проведенным в точке падения луча к плоскости
раздела двух сред.
2. в зависимости от того, из какой среды в
какую переходит луч, угол преломления может быть меньше или больше угла
падения.
Показатель преломления света определяется
как отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде и равен отношению
синуса угла падения к синусу угла преломления. Среда, показатель преломления
которой больше, называется оптически более плотной. При переходе луча из
оптически менее плотной в оптически более плотную среду угол падения больше
угла преломления, при переходе из оптически более плотной в оптически менее
плотную угол падения меньше угла преломления.
Составим алгоритм построения преломленных
лучей.
Закрепление.
1.
Каковы этапы
развития взглядов на природу света?
2.
Что такое
корпускулярно-волновой дуализм?
3.
Кто и каким
способом измерил скорость света?
4.
В чем
заключается квантовая теория света?
5.
В чем
заключается явление отражения и преломления света?
6.
Как построить
изображение в плоском зеркале?
7.
Как построить
ход преломленного луча?
8.
Сформулируйте
законы отражения и преломления света.
9.
Часто на
святках девушки гадают, глядя в зеркало. Проанализировав все знания, которые вы
приобрели на сегодняшнем уроке, ответьте на вопрос: Можно ли в зеркале увидеть
свое будущее?
10.
Возможно ли
существование человека-невидимки?
Ребята
выполняют тест, сверяются с доской, ставят себе оценки.
Тест к
уроку
1
вариант
1.В
однородной прозрачной среде свет распространяется
1) прямолинейно, 2) криволинейно ,
3) преломляется
2. На
границе раздела двух сред свет частично
1) отражается, 2) преломляется, 3)
отражается и преломляется
3. При
переходе из вакуума в среду скорость света
1) уменьшается в п раз, 2) увеличивается
в п раз, 3) не изменяется.
4.
В каком случае угол падения равен углу преломления?
1) Только когда показатели преломления
сред одинаковы.
2) Только тогда когда падающий луч
перпендикулярен к поверхности раздела сред.
3) Когда показатели преломления сред
одинаковы: падающий луч перпендикулярен к
поверхности раздела сред.
5. Более оптически плотная
та среда, в которой ...
1) скорость света меньше чем в вакууме.
2) скорость света больше чем в вакууме.
3) скорость света равна скорости света в вакууме.
2
вариант
1.
Скорость распространения электромагнитных вол в вакууме равна:
1) 200 км/ч 2) 300000000 м/с 3)301 м/с
2.
Свет – это:
1) Электромагнитные волны, способные вызывать у человека
зрительные ощущения;
2) волны, которые распространяются только в пределах прямой
видимости;
3) линия, вдоль которой распространяется энергия световой
волны.
3.
Назовите явления, вызванные прямолинейным распространением света.
1) отражение света; 2) образование
тени 3) преломление света
4. В
каком случае угол падения, отражения и преломления между собой равны?
1) Когда свет падает
перпендикулярно границе раздела двух сред.
2) Такого не может быть.
3) Когда вторая среда имеет
большую оптическую плотность.
5. Если угол падения луча на поверхность
раздела двух сред уменьшается,
то относительный
показатель преломления этих сред:
1) уменьшается, 2) увеличивается, 3) не
меняется.
Учитель
объявляет оценки за урок.
Учитель: Физик видит то, что видят все: предметы
и явления. Он также как и все восхищается красотой и величием мира, но за этой
всем доступной красотой ему открывается еще одна красота закономерностей в
бесконечном разнообразии вещей и событий.
Рефлексия. .Ребята
по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из
рефлексивного ряда на доске:
сегодня я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
теперь я могу…
я почувствовал, что…
я приобрел…
я научился…
у меня получилось …
я смог…
я попробую…
меня удивило…
урок дал мне для жизни…
мне захотелось…
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.