Урок по физике "Решение задач по теме отражение и преломление света"

Тема урока: Решение задач по теме«Отражение и преломление света».

УРОК – ИГРА  «ОПТИЧЕСКИЙ КОЛЕЙДОСКОП»

Цели урока:

Образовательные:

·         повторить и обобщить знания по теме: зависимость угла преломления светового пучка от угла его падения на границу раздела двух сред; 
формирование естественнонаучной картины мира;

·         расширение и углубление знаний по вопросам оптики:

·         ознакомление учащихся с необычными явлениями природы; использовать закон преломления и отражения света для объяснения простейших оптических явлений; 

·         формирование навыков применения ИКТ для расширения кругозора;

·         расширение возможности реализовать свои знания в нестандартной ситуации.

Развивающие:

·         расширение кругозора учащихся;

·         развитие познавательного интереса учащихся;

·         развитие логического мышления, развитие навыков по применению знаний по физике на практике;

·         развитие навыков самостоятельной работы с учебной и научно-популярной литературой

Воспитательные:

·         воспитание личности с активной жизненной позицией;

·         воспитание бережного отношения к окружающей среде;

·         формирование представлений о познаваемости окружающего мира;

·         формирование умения коллективно работать и товарищеской взаимопомощи.

Тип урока: урок закрепления изучаемого материала

Оборудование и методическое обеспечение: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация «Оптический калейдоскоп», презентации учащихся по темам «Миражи», «Полное отражение света в природе», тестовые задания, плакат с эпиграфом .

Ход урока.

Как от воды иль зеркала углом

Отходит луч в противном направленье,

Причем с паденьем сходствует подъем,

И от отвеса, в равном отдаленье,

Уклон такой же точно он дает,

Что подтверждается при наблюденье.

Данте Алигьери

«Никто не зажигает свечу, чтобы хранить

ее за дверью, ибо свет затем и существует,

чтобы светить, открывать людям глаза,

показывать какие вокруг чудеса»

П. Коэльо

      I.            Организационный момент.

          Сегодня наш урок посвящен очень важным темам в разделе «Оптика» преломление и отражение света. Но, не смотря на то, что оптика изучает световые явления, физики по этому поводу шутят, что «Оптика»– это самое темное пятно в физике. И сегодня мы с вами постараемся пролить свет на это «темное пятно».

          Роль оптики в развитии современной физики очень велика. Можно без преувеличения сказать, что широкое практическое использование достижений современной оптики – обязательное условие научно-технического прогресса. Оптика открыла человеческому разуму дорогу в микромир, она же позволила ему проникнуть в тайны звездных миров. Оптика охватывает все стороны нашей практической деятельности. Законы отражения и преломления позволяют понять многие явления природы и использовать их в технике. Преломление света на границе двух сред даёт парадоксальный зрительный эффект. А преломление света в земной атмосфере приводит к тому, что мы наблюдаем восход Солнца несколько раньше, а закат несколько позже, чем это имело бы место при отсутствии атмосферы.

        Наша основная задача на уроке заключается в том, чтобы повторить, обобщить и углубить знания по темам распространение света, преломление и отражение, расширить кругозор и проверить самих себя, насколько вы усвоили данную тему.

        Сегодня наш урок мы проведем не совсем обычно, в форме игры и называется она «Оптический калейдоскоп». У нас образовано две команды. Представьте пожалуйста название своих команд и начнем игру. Да победит сильнейший.

II. Ход игры

И так начинаем нашу игру. Для начала я познакомлю вас с этапами игры «Оптический калейдоскоп».

1тур – «Оптические разминалки»

2 тур – «Оптические отвечалки»

3 тур – «Оптические решалки»

4 тур – «Оптическая иллюзия»

5 тур – «Финиш-тест ты мне я тебе»

На оценочных листах каждый ставит баллы за свои ответы, в конце игры складываем общий балл.

1тур «Оптические разминалки»

       Я буду по очереди задавать вопросы командам, ваша задача внимательно слушать и четко отвечать. Каждый верный ответ принесет команде по 5 баллов.

Вопросы командам:

1. В каком случае угол падения равен углу отражения? (когда луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр восстановленный в точке падения луча лежат в одной плоскости)

2.Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу? (из-за преломления света)

3. Почему изображение предмета в воде всегда менее яркое, чем сам предмет? (луч света падая на поверхность воды частично отражается, частично преломляется таким образом теряя энергию)

4. Что происходит при переходе луча в оптически менее плотную среду с углом преломления? (он увеличивается)

5. Как изменилось бы видимое расположение звезд на небе, если бы исчезла атмосфера Земли? (для наблюдателя на земной поверхности, земная атмосфера как бы приподнимает ВИДИМОЕ положение звезд над горизонтом. Следовательно, если бы не было атмосферы, видимое положение звезд сместилось бы к горизонту! И только звезды, которые расположены в ЗЕНИТЕ свое видимое положение не изменят!)

6. Какие печатные буквы алфавита не изменяются при отражении в плоском зеркале. (м,н.ш,ф,т,ж,о,п,а,х)

7. Справедлив ли закон отражения в случае падения света на лист белой бумаги? (Нет.Закон отражения справедлив ТОЛЬКО для зеркального отражения, то есть когда неровности отражающей поверхности много меньше длины волны падающего света. Для зеркала это условие соблюдается, для бумаги, состоящей из множества волокон целлюлозы, - нет.

8.Какие особенности  имеет изображения предмета в плоском зеркале? (Изображение мнимое, прямое (не перевернутое) , равное по размеру предмету и расположенное симметрично предмету.

2 тур – «Оптические отвечалки»

         На слайде представлены три категории вопросов. Под каждым  прямоугольником спрятан вопрос на который вы должны дать ответ. Сложность вопроса заключается в количестве баллов. И так, выбирайте категорию.

ИСТОРИЯ	ТЕОРИЯ	ЛИТЕРАТУРА
10	10	10
20	20	20
30	30	30

История

       10баллов.Кто измерил скорость света астрономическим путем?

(Датский ученый О.Рёмер, наблюдая затмение спутника Юпитера Ио)

      20баллов. Корпускулярная теория света была преобладающей больше ста лет, потому что ее поддерживал этот ученый. Споры велись вокруг того, является ли свет волнами или частицами. В свете учения казалось неправдоподобным, что свет может состоять из волн: в конце концов, если кричать кому-то из соседней комнаты, то он услышит вас, потому что звук (который является движением волны) может, обогнув угол, пройти в дверь, а свет так сделать не может. Поэтому Он полагал, что свет должен состоять из частиц. (Но не настаивал на этом: в книге (Оптика) (1704) он отметил, что с корпускулярной теорией не все так однозначно.) Из-за авторитета его теория продержалась еще более столетия, пока Томас Юнг (1773-1829) в 1803 году не продемонстрировал явление интерференции.

       30 баллов. Представления этого ученого о свете были далеки от современных. Так, он считал, что световые волны — продольные, т.е. что направления колебаний совпадают с направлением распространения волны. Это может показаться тем более странным, что сам ОН, по-видимому, уже имел представление о явлении поляризации, которое можно понять только рассматривая поперечные волны. Но не это главное. Его принцип оказал решающее влияние на наши представления не только об оптике, но и о физике любых колебаний и волн, занимающей теперь одно из центральных мест в нашей науке. 

Теория

    10 баллов.Закон преломления света.

     20 баллов. Что такое показатель преломления света? (Это величина равная отношению скоростей света в средах, на границе между которыми происходит преломление)

       30 баллов. Что называют предельным углом?  (минимальный угол падения света, начиная с которого возникает явление полного отражения)

Литература.

  10 баллов:

Я всегда со светом дружен.

Если солнышко в окне,

Я от зеркала, от лужи

Пробегаю по стене.

(Солнечный зайчик)

На каком свойстве света основано это явление?

(на отражении света)

20 баллов: Из древнегреческой легенды о Персее: «Не далее полета стрелы было чудовище, когда Персей взлетел высоко в воздух. Тень его упала в море, и с яростью ринулось чудовище на тень героя. Персей смело бросился с высоты на чудовище и глубоко вонзил ему в спину изогнутый меч». Благодаря какому физическому закону Персею удалось победить чудовище? (в результате образования тени при прямолинейном распространении света)

     30 балло.в «Дремлет в поле Олегово храброе гнездо. Далеко залетело! Не было оно в обиду порождено ни соколу, ни кречету, ни тебе, черный ворон, поганый половец!Гзак бежит серым волком. Кончак ему след указы­вает к Дону Великому.На другой день спозаранку кровавые зори свет пред­вещают, черные тучи с моря идут, хотят прикрыть че­тыре солнца, а в них трепещут синие молнии. Быть грому великому, идти дождю стрелами с Дону Велико­го! Тут копьям преломиться, тут саблям побиться о шеломы половецкие, на реке на Каяле, у Дона Велико­го. О, Русская земля! Уже ты за холмом!»

О каком явлении идет речь в «Слове о полку Игореве»

(Автор «Слова о полку Игореве» сви­детельствует о необычном атмосферном явлении — че­тыре солнца на небесах, — воспринятом как знак беды. Это гало —световое явление, связанное с преломлением и отражением света ледяными кристал­ликами. Для возникновения гало необходимо, чтобы между Солнцем и наблюдателем была легкая пелена перистых или перисто-слоистых облаков высокого яру­са, которые состоят из мельчайших ледяных кристал­лов, имеющих чаще всего форму шестигранных стол­биков. Солнечные лучи преломляются в них, как в призме, и отражаются от их граней, как от зеркала. Если кристаллики располагаются хаотично, вокруг Солнца или Луны могут появляться круги; если они занимают вертикальное положение, то образуются лож­ные Солнца. Бывают гало в виде креста, столба, коль­ца и т. д.)

3 тур – «Оптические решалки»

Каждая команда выбирает троих учащихся для решения задач у доски. Каждый выбирает свою цену решения.

Девочки	Мальчики
10	10
20	20
30	30

Девочки

        Задача 10баллов. Угол падения луча на плоское зеркало увеличили от 30º до 45º. Как изменится угол между падающим и отраженным лучом? Показать графически.

Ответ:30

Задача 20 баллов. Световой луч падает под углом 65° на границу раздела воздух-стекло, а преломлённый луч составляет угол 33° с нормалью. Определите показатель преломления стекла. 
Ответ.1,65.

              Задача 30 баллов. Угол отражения равен 30°, угол между падающим и преломленным 140°. В какой среде луч распространялся в начале: оптически более плотной или менее плотной? Найдите показатель преломления.

Ответ : 1.67

Мальчики

         Задача 10баллов. Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол между падающим лучом и отраженным равен 60º. Показать графически.

Ответ: 30

        Задача 20 баллов. Угол падения светового луча на границу раздела двух сред равен 60°. Преломлённый луч составляет с нормалью угол 35°. Определите в градусах угол между отражённым и преломлённым лучами. 

Ответ:85

    Задача 30 баллов. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе двух сред равен 30°. Определите отношение показателя преломления первой среды к показателю преломления второй среды. 
Ответ. 2

4 тур – «Оптическая иллюзия»

           С незапамятных времен живет в человеке неистребимая потребность «вскрыть таинства природы». На сегодняшнем уроке мы продолжаем «раскрывать тайны» природных оптических явлений.

        Командам было дано домашнее задание подготовить презентации на заданную тему. Сейчас команды представят свои презентации с объяснением явлении. Полнота информации оценивается до 30 баллов

        Команда «» представляет презентацию «Миражи» (Электронное приложение 2.)

        Команда «» представляет презентацию «Полное отражение света в природе» (Электронное приложение 3.)

5 тур – «Финиш-тест ты мне я тебе»

           Команды  подготовили дома 5 тестов (каждая команда) и сейчас обмениваются тестами и выполняют их в своих тетрадях . После того как задание будет выполнено, отдают тетради для проверки своим соперникам. Каждый правильный ответ оценивается в 5баллов.

Подведение итогов игры.

Учащиеся подводят итоги в оценочных листах, подсчитывают количество баллов.

Объявляются оценки учащимся.

Заключительное слово

Сегодня мы поговорили об оптических явлениях в атмосфере, о законах отражения и преломления света. Я не могу сказать, что все аспекты были рассмотрены. Ясно одно – тайн у нашей Земли и нашего Солнца, еще очень много. Они с большой неохотой приоткрывают перед нами занавес. А вот заглянуть туда или нет, зависит от вас и вашего любопытства. Может быть, вы не успокоитесь на этом и продолжите изучение данной темы самостоятельно. Человек живет интересно тогда, когда задает себе вопросы и старается найти на них ответы.

Домашнее задание.

Повторить законы отражения и преломления света. стр 190 №4,5,6