Методическая разработка занятия по физике «Оптические приборы. Разрешающая способность оптических приборов»

Областное государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«КОСТРОМСКОЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  КОЛЛЕДЖ»

 

Калинина Е.О.

Методическая разработка занятия по физике

«Оптические приборы. Разрешающая способность оптических приборов»

Кострома - 2015

Калинина Е.О Методическая разработка занятия по физике «Оптические приборы. Разрешающая способность оптических приборов» - РИО ОГБПОУ «Костромской политехнический колледж», 2015. - 34 с.

ã Калинина Е.О., 2015

ã ОГБПОУ «Костромской

   политехнический

   колледж», 2015

Гарнитура шрифта «Times New Roman Cyr» 12 п. Формат 60х84/8. Кол-во листов 34/8. Кол-во авт. листов 0,3 Подписано в печать в 2015г. РИО КПК Файл «РИО\Документы\2015\Методички\Методическая разработка занятия по физике. Калинина»

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ.. 5

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ. 7

Организационный этап. 7

Этап I – Терминологический (физический) диктант. 7

Этап II – Выполнение заданий с выбором ответа. 9

III этап  – практическое применение законов геометрической оптики в быту и технике: оптические приборы, разрешающая способность оптических приборов. 10

IV этап – самостоятельная теоретическая работа. 11

ЗАДАЧИ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ НА ЗАНЯТИИ.. 11

Этап V – подведение итогов урока. 12

Список источников: 14

ПРИЛОЖЕНИЯ. 15

Приложение 1 Презентация преподавателя к занятию.. 16

Приложение 2 Презентация студента. 28

ВВЕДЕНИЕ

Тема «Геометрическая оптика» важна для студентов в будущем. Работа с оптическими приборами предполагается на дисциплине «Геодезия».

Использование разных педагогических приемов при проверке знаний, при овладении студентами новым материалом позволяет повысить мотивацию обучаемых, а значит, добиться запланированных результатов.

На данном учебном занятии происходит формирование следующих компетенций:

ОК 2	Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
	- создание собственного алгоритма выполнения заданий - самоанализ деятельности - выбор лидера при работе в парах
ОК 3	Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях
	- распределение обязанностей при работе в группах - выполнение заданий в группах - оценка выбора точки зрения в группе
ОК 4	Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки решения профессиональных задач, профессионального и личностного роста
	- работа с литературой - поиск информации в интернете - работа по применению теоретических сведений по дисциплине к решению расчетных и графических задач
ОК 5	Использовать информационно-комуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности
	- выступление с презентацией

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

Цели занятия:

Обучающая:

- способствовать осознанию существенных признаков понятия о явлении прямолинейного распространения света в однородной среде, отражения (включая полное) и преломления света; линзы и оптические системы;

- сформировать умение использовать законы отражения и преломления света для объяснения простейших оптических явлений;

- сформировать практические навыки по построению изображений в плоском зеркале и линзах;

- рассмотреть строение глаза и приборы его вооружающие.

Развивающая:

- способствовать обучению умению устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях;

- делать обобщения.

Воспитательная:

- воспитание организованности, уверенности в себе, честности, самостоятельности, взаимопроверки, ответственности.

ТСО: компьютер, мультимедийный проектор,.

Место проведения: кабинет физики.

Организационный этап
Содержание деятельности преподавателя	Формы и методы преподавателя		Содержание деятельности обучаемых		Способ деятельности обучаемых	Время, мин
1.                  Оргмомент – проверка присутствующих 2.                  Связь данного занятия с предшествующим	1.                  Проверка присутствующих, работа с журналом 2.                  Сообщение темы и плана занятия 3.                  Демонстрация презентации (слайд 1, 2)		Установление связи с материалом предшествующего занятия		Слушание	2
I этап – актуализация знаний, умений и навыков и способов действия
Проведение физического диктанта	Демонстрация презентации (слайд 3)		·         Осознание, ·         Осмысление		Написание символов, обозначающих физические величины	4
Проверка умения применять теоретические знания на практике	Демонстрация презентации  (слайд 4)		Применение теоретических знаний для решения графических задач, работа в парах		Построение оптических изображений	20
II этап – углубление в тему
Проверка умения применять теоретические знания, умения работать в группах	Демонстрация презентации (слайд 5-13)		·         Осознание, ·         Осмысление, ·         Применение теоретических знаний, ·         Работа в команде		Выполнение заданий с выбором ответа	9
III этап  – практическое применение законов геометрической оптики в быту и технике: оптические приборы, разрешающая способность оптических приборов
Подготовка к восприятию нового материала	Слушание и комментирование сообщений по темам		·         Зачитывание сообщений ·         Показ презентаций		·                  Выступление с ответом ·                  Защита творческих заданий ·                  Слушание сообщений, просмотр презентаций	23
IV этап – самостоятельная теоретическая работа
Проверка умения применять теоретические знания для решения расчетных задач	·         Постановка задачи ·         Демонстрация презентации (слайд 14-19)		Применение теоретических знаний для решения расчётных задач, индивидуальная работа		Решение расчетных задач по теме	27
V этап – подведение итогов урока, ответы учителя на вопросы учащихся, предъявление домашнего задания.						5
Соотнесение цели и результата	·         Беседа ·         Демонстрация презентации (слайд 20-21)	·         Осознание ·         Осмысление		·         Самоанализ деятельности

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

Организационный этап

Оргмомент – проверка присутствующих. Связь данного занятия с предшествующим

На предыдущем занятии произошло знакомство с темой «Геометрическая оптика»

Оптика – раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его взаимодействие с веществом. Учение о свете принято делить на три части:

·                     геометрическая или лучевая оптика, в основе которой лежит представление о световых лучах;

·                     волновая оптика, изучающая явления, в которых проявляются волновые свойства света;

·                     квантовая оптика, изучающая взаимодействие света с веществом, при котором проявляются корпускулярные свойства света.

Все законы геометрической оптики сопровождаются построением чертежей с обозначениями. Задача студентов при написании физического диктанта показать, насколько они выучили обозначение терминов геометрической оптики.

Этап I – Терминологический (физический) диктант

Задание I уровня для всех.

Выполнить физический диктант по теме «Геометрическая оптика».

 I вариант

Написать следующие обозначения:

1.высота предмета

2.высота изображения

3.расстояние от предмета  до линзы

4.расстояние от линзы до изображения

5.оптическая сила линзы

6. фокусное расстояние

7.увеличение

8.показатель преломления

9.закон отражения

10.закон преломления

11.формула тонкой линзы

II вариант.

Написать следующие обозначения:

1. фокусное расстояние

2оптическая сила линзы

3.высота предмета

4.высота изображения

5.расстояние от предмета  до линзы

6.расстояние от линзы до изображения

7.закон преломления

8.увеличение

9.формула тонкой линзы

10.показатель преломления

11.Закон отражения

Все вопросы высвечиваются на доске, время выполнения – 4 минуты.

Следующее задание – работа в парах. Задания выведены на доску. Задания 1,2 и 4 средней степени сложности. Задание 3 – повышенной сложности. Студенты выполняют работу индивидуально, а затем обмениваются тетрадями для проверки результатов. Студенты при построении должны чётко придерживаться правил хода лучей в собирающей и рассеивающей линзах.

Задания:

1.Построить изображение предмета в собирающей линзе , при условии что предмет находится  за двойным фокусом . Дать характеристику изображению

2. Построить изображение предмета в собирающей линзе ,при условии что предмет находится  между  2F и F. Дать характеристику изображению.

3. Построить изображение предмета в рассеивающей линзе. Предмет находится между фокусом и двойным фокусом. Дать характеристику изображению.

4. Построить изображение предмета в собирающей линзе ,при условии что предмет находится  между линзой и фокусом. Дать характеристику изображению

Этап II – Выполнение заданий с выбором ответа

Студенты делятся на группы по рядам. Вопросы с выбором ответа выводятся на доску по очереди. Если группа отвечает неверно – право ответа переходит к другой группе. За каждый правильный ответ даётся 1 балл. Команда, набравшая наибольшее количество баллов, получает оценку «5».

Студенты показывают умение применять теоретические знания на практике, а также работу в команде.

1. Угол между падающим лучом и плоскостью зеркала равен 30°. Чему равен угол отражения:

а) 30°;

б) 60°;

в) 15°;

г) 90°?

2. Почему для транспорта световым сигналом опасности является красный цвет:

а) ассоциирует с цветом крови;

б) лучше бросается в глаза;

в) имеет самый малый показатель преломления;

г) имеет наименьшее рассеивание в воздухе?

3. Как изменится угол между падающим на плоское зеркало и отраженным лучами, если угол падения увеличить на 15°?

а) увеличится на 30°;

б) уменьшится на 30°;

в) угол между лучами увеличится на 15°;

г) угол не изменится?

4. Угол отражения равен 60°. Чему равен угол между падающим лучом и плоскостью зеркала:

а) 60°;

б) 30°;

в) 90°;

г) 15°?

5. Почему рабочие на стройке носят каски оранжевого цвета:

а) оранжевый цвет хорошо заметен на расстоянии;

б) мало изменяется во время непогоды;

в) имеет наименьшее рассеивание света;

г) согласно требованию безопасности труда?

6. Свет падает на плоское зеркало под углом 35 ˚ к поверхности.

Чему равен угол между падающим и отражёнными лучами?

а) 25°;

б) 70°;

в) 140°;

г) 65°?

7. Угол падения луча на зеркало равен 80 ˚. Чему равен угол между зеркалом и отражённым  лучом.

 а)80 ˚;

б) 10 ˚;

в) 20 ˚;

г) 160 ˚.

8.Елочка высотой 3м в солнечный день даёт тень 1,5 м, а тополь 20м. Какова высота тополя?

а) 30м;

б) 40м;

в) 50м;

г) 15м.

9.Изображение предмета ,помещённого перед собирающей линзой на расстоянии 30см,находится от неё на расстоянии 60см. Найдите фокусное  расстояние и оптическую силу линзы. Каков характер изображения в линзе?

а) 0,1м;

б) 0,2м;

в) 0,5м;

г) 0,4м.

III этап  – практическое применение законов геометрической оптики в быту и технике: оптические приборы, разрешающая способность оптических приборов

Студентам заранее выдаются темы заданий на подготовку сообщений и выполнения презентаций. Задание оценивается как средней сложности. Выполняются по желанию, в случае, если группа слабая и некому готовить сообщение, провожу этап как изучение нового материала.

Темы сообщений:

1. Глаз – как оптическая система. Проблемы хорошего зрения и их исправление.

2. Микроскоп.

3. Телескоп.

4. Лупа.

IV этап – самостоятельная теоретическая работа

Обратить внимание студентов на то, что полное внутреннее отражение происходит только в том случае, если свет падает под вполне определенным для данных двух сред углом – углом полного отражения.

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

Закон преломления света

 

Относительный показатель преломления

n = n₂ / n₁ или

Абсолютный показатель преломления

Предельный угол

ЗАДАЧИ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ НА ЗАНЯТИИ

ЗАДАЧА № 1

Найти предельный угол падения луча на границу раздела стекла и воды.

Методические указания к решению задачи

В ходе анализа решения задачи студенты должны вспомнить, в чем заключается явление  полного внутреннего отражения. Используя понятие предельного угла падения, ответим на вопрос задачи.

ЗАДАЧА № 2

Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол падения для этого луча 42⁰23’. Определить скорость распространения света в скипидаре.

Методические указания к решению задачи

Анализируя условие задачи отметить, что такое абсолютный показатель преломления среды и как он связан со скоростью распространения света в среде. Разобрать, в каком случае происходит полное внутреннее отражение. Записать условие, при котором  будет наблюдаться полное внутреннее отражение.

ЗАДАЧА № 3

Свет лазера с длиной волны в вакууме λ₀ = 632,8 нм (красный свет) проникает в алмаз, показатель преломления которого n = 2,419. Определите длину волны λ света в алмазе.

Методические указания к решению задачи

При анализе задачи необходимо напомнить студентам физический смысл абсолютного показателя преломления.

Записав формулу связи длины волны со скоростью распространения света, ответим на вопрос задачи.

ЗАДАЧА № 4

Оптические волоконные световоды иногда выполняют в виде жгута из тонких длинных нитей из прозрачного материала. Предполагая показатель преломления равным n = 1,42, определите, под каким максимальным углом φ_max к оси световода может падать световой луч на торец, чтобы он мог пройти световод без ослабления.

Методические указания к решению задачи

Анализируя условие задачи, добиться от студентов понимания явления полного внутреннего отражения.

Решение задачи сопроводить чертежом.

ЗАДАЧА № 5

Определить показатель преломления стекла, если известно, что при угле падения, равном 60⁰, угол преломления равен 35⁰.

ЗАДАЧА № 6

Определить угол падения световых лучей на поверхность воды из воздуха, если угол преломления равен 45⁰, а показатель преломления воды 1,33. Чему равен угол отражения?

Методические указания к решению задач №№5,6

После записи условия задачи студенты должны построить чертеж. На чертеже следует указать углы падения, отражения и преломления. Далее, используя законы геометрической оптики, ответим на вопросы задач.

Этап V – подведение итогов урока

На данном уроке студенты повторили материал по геометрической оптике, углубили знания по теме, рассмотрели практическое применение законов геометрической оптики, усовершенствовали навыки решения задач по данной теме.

В результате такого построения занятия каждый ученик опрошен не менее трех раз, а главное – работа дифференцирована.

Список источников:

1. Вердеревская Н.Н., Егорова С.П. Сборник задач и вопросов по физике для студентов-иностранцев. – М.: Высшая школа, 1989 г. – 122 с.

2. Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике: 11 класс. – М.: ВАКО, 2011. – 464 с.

2. Кабардин О.Ф.  Физика: Справ. материалы: учеб. Пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.: Просвещение, 1991. – 367 с., с. 269-278

4. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебн. Для общеобразоват. Учреждений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Презентация преподавателя к занятию

Приложение 2

Презентация студента