Разработка урока по теме "Свет. Законы света"
методическая разработка по теме

Предмет: ФИЗИКА.

Тема предмета: Оптика.

Тема урока:       Свет. Законы света.

Цели и задачи урока:

        1) сформировать понятия отражения и преломления света, раскрыть сущность законов отражения и преломления света, подчеркнуть роль принципа Гюйгенса, изучить основные определения и понятия темы урока, применить их при решении задач.

         2) Воспитывать интерес к предмету и получаемой специальности, аккуратность, прилежание, усердие и целеустремленность в учебе, коллективизм и самостоятельность в учебе.

         3) Развивать различные виды и формы мышления, памяти, внимания, воображения, восприятия обучающихся, их творческие способности.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Вид урока: проблемный урок

Методы обучения:

словесные: постановка проблемного вопроса и его разрешение в ходе диалога, рассказ;

наглядные: работа с опорным конспектом, демонстрации;

практические: решение качественных задач.

Оборудование: оптический круг, источник света, фонарик, зеркала, карточки, опорные конспекты, программный продукт, компьютер, проектор.

Ход урока

1. Организационный момент.
2. Мотивация. Целеполагание.

Выключите свет, закройте глаза. Учитель зачитывает стих.

Чудный дар природы вечной
Дар бесценный и святой
В нем источник бесконечный
Наслажденья красотой:
Небо, солнце, звезд сиянье,
Море в блеске голубом – 
Всю картину мирозданья
Мы лишь в свете познаем.

ДА БУДЕТ СВЕТ! (Включают свет)

- В каких тонах вы видели окружающие вас предметы при выключенном свете? (в черно-серых)

- Когда включили свет, предметы приобрели окраску. Мы с вами очень часто используем понятие “свет”.

Мы говорим: (Высказывания записаны на доске)
-Зажечь свет.
-Свет ты мой ясный.
-Ученье свет, а неученье тьма.
-Путешествие вокруг света.
-На чем свет стоит.
-Выпустить в свет.
-Световой год.
-Световые волны.

- Какие источники света вы знаете?

Солнце – источник жизни на Земле. Почти весь свет мы получаем от Солнца. Свет Солнца создает нам смены дня и ночи, т.к. Земля вращается вокруг Солнца то на одной стороне Земли день, а на другой – ночь.

Лампочка, свеча, молния, экран телевизора и т.д.

- А кто-нибудь из вас задумывался: что же такое “свет”?

Так вот сегодня мы с вами рассмотрим: что из себя представляет свет и каким законам он подчиняется. Мы будем работать с опорным конспектом, который вы видите на доске. В ходе урока вы себе в тетрадь его записываете. Откройте тетради, и запишите число, тему урока. (Слайд 1 )

(Слайд 2 ) Цель урока.

-  Обратите внимание на доску (Слайд 3 ), здесь приведен эпиграф  к нашему уроку в виде стихотворения великого русского писателя и поэта  И.А.Бунина:

                                       Чудный дар природы вечной,

                                Дар бесценный и святой,

                                       В нем источник бесконечный

                             Наслажденье красотой:

                                     Небо, солнце, звезд сиянье,

                               Море в блеске голубом –

                                Всю картину мирозданья

                                  Мы лишь в свете познаем.

        -  Светом восхищались и продолжают восхищаться ученые, художники, поэты, фотографы, да и просто такие люди, как мы с вами. И разве можно не восхищаться им, глядя  на великолепные виды природы, которые мы видим на данных слайдах? (Идет показ слайдов ,4,5, 6,7,8,9,10).

-   На этой картине (Слайд 4 ) изображена , как вы видите, радуга, которой восхищался любой человек  самого детства, загадывая желания и надеясь на их исполнение.

 -  На этой картине известного азиатского художника Чин – Мо Цая «Апрель в тундре» (слайд 5) мы видим прекрасную игру света в северных широтах нашей страны.

 - Это картина (слайд 6) известного русского космонавта Леонова, который показал нам «Звезды» в их неповторимом сиянии.

 -  Следующая картина (слайд 7) Васильевой К. «Веры тонкая свеча» каким то волшебным образом погружает нас тепло света рождественской свечи, как веры человека.

 -  А теперь посмотрите (слайд 8)  на величественное явление природы – молнию, которая вот уже миллионы лет завораживает и одновременно пугает  всех живых существ своей мощью света, красотой.

 -  А это (слайд 9) – то, что восхищает каждого ребенка, то, о чем мечтал каждый из нас в раннем детстве – увидеть своими собственными глазами полярное сияние, которое потрясает своей красотой игры всех оттенков света.

 - (Слайд 10) Следующая картина знаменитого русского художника А.Куинджи не оставляет никого равнодушным   к   неповторимости   лунного   света   на    водной   глади   Днепра.

3. Корпускулярно-волновой дуализм.

Природа очень долго хранила секрет света.

Древние Греки считали: свет – нечто такое, что истекает из глаза, ощупывает предмет и доставляет наблюдателю информацию.

Пифагор считал: тела становятся видимыми благодаря испускаемым ими частицам.

В конце XVII  в. почти одновременно возникли три теории:

- (Слайд 11) В 1672 г. англ. уч. И.Ньютон предложил корпускулярную теорию света, согласно которой свет представляет собой поток “лучистых частиц” - корпускул.

- (Слайд 12) В 1678 г. гол. уч. Гюйгенс разработал волновую теорию, которая рассматривала свет как упругую волну, распространяющуюся в среде.

- (Слайд 13) В 1864 г. англ. уч. Максвелл создал электромагнитную теорию света, которая рассматривала свет как электромагнитную волну.

ВЫВОД: свет-поток частиц обладающих волновыми свойствами. Двойственность свойств света называется корпускулярно-волновым дуализмом.

Это проявление взаимосвязи основных форм материи вещества и поля.

Раздел физики, рассматривающий явления связанные со светом, а также взаимодействие света с веществом называется ОПТИКА. (от греческого слова “зрительный”)

3. Скорость света.

Так как свет – поток частиц и волна, то у него должна быть скорость. Аристотель считал, что свет от точки к точке распространяется мгновенно. Кеплер и Декарт считали скорость света бесконечной. Ньютон и Гук – конечной, но очень большой.

(Слайд 14) И только в 1676 году датский ученый Ремер определил астрономическим методом, наблюдая за спутником Юпитера – Ио что С=215000 км/с.

(Слайд15) В дальнейшем скорость света лабораторным способом, определил французский физик в 1849 году Физо: С=299792458 м/с.

Современные расчеты дают приблизительно такой же результат, поэтому при решении задач мы будем принимать: С=300000 км/с или с=3*108 м/с.

Свет распространяется так быстро, что за 1 секунду может обежать вокруг Земли 8 раз. (Майкельсон – с применением вращения зеркал)

А в 1850 году французский физик Фуко измерил скорость света в воде, она оказалась в 1,33 раза меньше чем в вакууме.

4. Прямолинейное распространение света.

- Скажите: На что нельзя наступить?

- Скажите, что можно наблюдать, когда идете по улице в солнечную погоду или вечером, когда уже светят фонари?

- Попутчица за мною ходит вслед
Мне от нее не зла не пользы нет.
(Тень)(Слайд 16)

-А почему образовывается тень?

На пути светового пучка ставлю преграду. Наблюдаем тень. Примеры тени и полутени.

ВЫВОД: свет распространяется прямолинейно.

В некоторых африканских племенах избегают переход через открытую местность в полдень, потому что боятся потерять свою тень. Считают, что наступить на тень человека – нанести ему серьезное оскорбление.

(Слайд 17) Солнечные и лунные затмения так же происходят вследствие прямолинейного распространения света.

Затмение Солнца загадочное в прошлом явление, по преданиям предвещавшее горести, болезни и всяческие несчастия.

(Слайд 18) На картине Рериха “Поход князя Игоря” 1910 г. изображено затмение Солнца. В основе картины лежит историческое событие – сражение русского князя с половцами. Яркие, “звучные краски, скупо очерченные, но выразительные силуэты воинов в их неудержимом движении вперёд” - всё это прочитывается как зачин сказочной былины. Красные, “червленые”, щиты, по которым в XII веке узнавали русичей, озарены солнечным сиянием. И в это время на войско с небес падает тревожная тень, цвета ультрамарина. – это сама природа через солнечное затмение предвещает войску неудачу.

“… Тогда Игорь воззрел на светлое солнце,
Увидел он воинов своих, тьмой от него прикрытых,
И рёк Игорь дружине своей:
Братия и дружина!
Лучше нам быть порубленными, чем даться в полон.
Сядем же, други, на борзых коней
Да посмотрим синего Дона! 
Вступил князь Игорь в златое стремя, 
и поехал по чистому полю, 
Солнце дорогу ему тьмой заступило…”

-От чего зависит размер тени? (показ: от размера объекта и от удаленности от источника света)

-Будет ли образовываться тень от стекла? (показ: нет, не будет)

-Максим Горький в своих воспоминаниях рассказывал: “Я видел, как Антон Павлович Чехов, сидя в саду у себя, ловил шляпой солнечный луч и пытался, совершенно безуспешно, надеть его на голову вместе со шляпой”

-Почему Чехову не удалось это сделать? (свет распространяется прямолинейно, шляпой невозможно изменить его направление)

-А как вы думаете, можно ли вообще изменить направление светового луча? (можно, если на его пути поставить зеркало)

5. Отражение света.

-Когда световой луч падает на границу двух сред (воздух – зеркало), он меняет свое направление распространения. (Слайд 19)

Показываю: свет от фонарика, зеркало. (на оптическом круге)

Свет отскакивает от поверхности словно мячик.

ВЫВОД: (Слайд 20) падающий луч, отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения равен углу падения.

 -Важнейшее свойство световых лучей, которое вытекает из закона отражения света: обратимость световых лучей (на оптическом круге).

В своем стихотворении Федор Иванович Тютчев сравнивает реку с зеркалом:

В небе тают облака
И лучистая на зное
В искрах светится река
Словно зеркало стальное

-Посмотрите в зеркало. Скажите, где находится изображение: перед зеркалом или как бы за ним?

-Посмотрим, как строится изображение в зеркале:

 -Изображение построено, на продолжении лучей, а не на самих лучах. Изображения в зеркалах мнимые.

-КАРТОЧКИ У вас есть на партах карточки, возьмите зеркала и поставьте их вдоль линий. Прочитайте, что у вас получилось. -Как вы думаете, как будут направлены отраженные лучи от параллельных падающих, если поверхности шероховатая. (Они будут направлены в разные стороны)

Такое отражение называется диффузным.

Включаю фонарик.

-Вы видите луч света? (Нет)

Сыплю муку.

-А теперь? (Да видим)

-Какой вывод можно сделать? (Мука отражает свет и поэтому луч становится видимым)

-Почему нам виден луч проектора в кинотеатре? (Свет отражается от пыли находящейся в воздухе) (Слайд 21)

-Почему мы видим лучи Солнца? (Свет отражается от частичек пыли, капелек воды, находящихся в воздухе)

-Почему космическое пространство темное? (Там нет ничего: ни пыли, ни капелек воды, которые отражали бы свет)

-Луна сама не излучает свет. Так почему мы ее видим? (Она отражает солнечный свет) (Слайд 22)

ВЫВОД: весь свет, который мы видим отраженный (Диффузное отражение)

6. Преломление света.

Иногда мы наблюдаем изменение направления света при прохождении его из одной среды в другую.

(Слайд 23) Преломление света.

- это мы можем наблюдать при рассмотрении света в стакане с водой и помещенной туда ложкой. (рассматривается пример).

ВЫВОД: (Слайд 24 ) падающий луч, преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, равная показателю преломления двух сред.

7. Закрепление нового материала.

 -  А теперь закрепим изученный материал при решении задач. Кто желает решать задачу у доски? (уч-к идет к доске, читает условие, записывает дано и найти).

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

(уч-к решает у доски, учитель задает нужные по ходу решения задачи, вопросы)

Дано: <1 = 60 º

Найти: < 3 - ?

Решение: (уч-к строит чертеж к задаче, проговаривает решение вслух с обоснованием вводов, цитирует закон отражения света, на основе которого решает задачу)

< 1 + < 2 = 90º (по построению и определению прямого угла),

тогда < 2 = 90º - < 1 = 90º- 60º =30º,

следовательно, по закону отражения < 3 = < 2 = 30º. Ответ: 30º.

 -  Решим еще одну задачу. Она покажет нам применение закона преломления света при решении задач.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

(уч-к решает у доски, учитель задает нужные по ходу решения задачи, вопросы)

Дано: <1 = 45º

         < 2 = 30º

Найти: n.

Решение: (уч-к строит чертеж к задаче, проговаривает решение вслух с обоснованием вводов, цитирует закон преломления света, на основе которого решает задачу)

Sin <1   = n (по закону преломления света ), тогда подставив значения        

Sin <2                      соответствующих  синусов, получим

Sin <45º   =   * = .  Ответ: .

Sin <30º        2        2

-  Молодцы, ребята. За сегодняшний урок я ставлю оценки… (тем, кто отвечал). По.

8 .Домашнее задание.

Дома вы напишите сочинение по вопросу урока, а так же придумаете и решите задачу аналогичную решенным на уроке c использованием законов отражения и преломления света.

 – А закончим мы наш урок словами И.Ньютона  (Слайд 25) «Свет – удивительное самое замечательное природное явление». Спасибо за урок.

Чудный дар природы вечной
Дар бесценный и святой
В нем источник бесконечный
Наслажденья красотой:
Небо, солнце, звезд сиянье,
Море в блеске голубом – 
Всю картину мирозданья
Мы лишь в свете познаем.

“… Тогда Игорь воззрел на светлое солнце,
Увидел он воинов своих, тьмой от него прикрытых,
И рёк Игорь дружине своей:
Братия и дружина!
Лучше нам быть порубленными, чем даться в полон.
Сядем же, други, на борзых коней
Да посмотрим синего Дона! 
Вступил князь Игорь в златое стремя, 
и поехал по чистому полю, 
Солнце дорогу ему тьмой заступило…”

-Максим Горький в своих воспоминаниях рассказывал: “Я видел, как Антон Павлович Чехов, сидя в саду у себя, ловил шляпой солнечный луч и пытался, совершенно безуспешно, надеть его на голову вместе со шляпой”

-Почему Чехову не удалось это сделать? (свет распространяется прямолинейно, шляпой невозможно изменить его направление)

Закрепление материала.

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

Закрепление материала.

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

Закрепление материала.

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

Закрепление материала.

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

Закрепление материала.

Задача 1.

Угол между границей 2-х сред воздух – зеркало и лучом падения света 60 градусов. Найти угол отражения света.

(уч-к решает у доски, учитель задает нужные по ходу решения задачи, вопросы)

Дано: <1 = 60 º

Найти: < 3 - ?

Решение: (уч-к строит чертеж к задаче, проговаривает решение вслух с обоснованием вводов, цитирует закон отражения света, на основе которого решает задачу)

< 1 + < 2 = 90º (по построению и определению прямого угла),

тогда < 2 = 90º - < 1 = 90º- 60º =30º,

следовательно, по закону отражения < 3 = < 2 = 30º. Ответ: 30º.

 -  Решим еще одну задачу. Она покажет нам применение закона преломления света при решении задач.

Задача 2.

Угол падения света 45º, угол преломления света 30º. Найти показатель преломления света. (граничат воздух и стекло).

(уч-к решает у доски, учитель задает нужные по ходу решения задачи, вопросы)

Дано: <1 = 45º

         < 2 = 30º

Найти: n.

Решение: (уч-к строит чертеж к задаче, проговаривает решение вслух с обоснованием вводов, цитирует закон преломления света, на основе которого решает задачу)

Sin <1   = n (по закону преломления света ), тогда подставив значения соответствующих

Sin <2        синусов, получим

Sin <45º   =   * = .  Ответ: .