Конспекти уроків на тему "Світлові явища"

Урок 1: Що таке світло. Прямолінійність поширення світла.Сонячні імісячні затемнення.Дія світла на поверхню.

Урок 2: Плоскі, увігнуті й випуклі дзеркала та їх застосування.

Урок 3:  Заломлення світла. Закони заломлення. Абсолютний відносний показники заломлення. Повне внутрішнє відбивання.

Урок 4: Лінзи. Побудова зображення в лінзі.

Урок 5: Лупа. Мікроскоп. Телескоп.

Урок 1. Тема:Що таке світло. Прямолінійність поширення світла.Сонячні імісячні затемнення.Дія світла на поверхню.

Мета уроку:Показати красу світу, що оточує нас. Привити любов до цього світу, показати його беззахисність перед грубою силою людського зла. Розглянути початкові відомості про феномен світла .

Обаднання:прилад для демонстрації сонячних і місячних затемнень,мікроскоп, телескоп, свічка...

              Хід уроку.

1) ОРГАНІЗАЦІЯ КЛАСУ

2)ПОЯСНЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Бесідою дати поняття про світло. Можна використати Книгу Буття.Це дасть змогу розглянути світло якдивний прояв божественної діяльності.

“І побачив Бог, що воно гарне”,-сам Творець дивується красі світла, подаючи людям бажання вивчати це явище.

    Далі учням пропонуємо назвати властивості світла, які використовує людина в своєму житті

   Особливо важливою є думка, що світло, падаючи на предмет, нагріває його,тобто, несе енергію.Світло- один із видів електромагнітних хвиль.

  Використовуючи певні властивості світла, людина створила різноманітні оптичні прилади:телескопи, мікроскопи....-продовження людських рук до астрономічних і мікроскопічних розмірів.

  Бесідою визначаємо і інші оптичні прилади:фари , освітлювальні лампи, телевізор, окуляри...

  Поділили на природні і штучні джерела світла.

  Так само бесідою приходимо до висновку, що світло поширюється прямолінійно.Але випромінювання світла йде в усі сторони однаково!

Безліч променів ! Та для розвязування задач потрібно вибирати лише окремі, що дають уявну картину задачі, відкинувши оту безліч!

Це добре видно з мал.4.3 , мал 4.4 .

    За допомогою приладу для демонстрації сонячних і місячних затемнень демонструємо ці прекрасні і рідкісні астрономічні явища.

    Задача за мал 4.8 є провокаційною для учнів. Перед її розвязуванням

потрібно ще раз наголосити,що світло поширюється у всіх напрямках,а не лише в пучках , намальованих на малюнку.

  Розглядаючи питання про дію світла на  поверхню бажано на цікавому досліді нагрівання долоні полумям свічки.Учень відчує, що зміна відстані в 2 рази веде до зміни

“нагрівання “ у 4 рази , хоча це ісубєктивні відчуття.Наголошуємо на квадратичній залежності.Аналогічно пояснюється дія світла на перпендикулярну поверхню і ту ,що знаходиться під кутом.

3)Підсумок уроку.

4)Домашнє завдання .Усвідомити головне з  §                                                                                   

    50,51, Вправа 25,2.

Дати відповіді на запитання з   §                                                                                    

                      Урок 2. Плоскі , увігнуті й випуклі дзеркала                             дзеркала та їх застосування.‑
 

Мета уроку : з'ясувати особливості відбивання світлових променів від дзеркальних поверхонь. Розвивати знання учнів про зміну ходу променів в однорідному серидовищі , встановлення з дослідів необхідних для цього умов. Виховувати в учнів уміння застосовувати на практиці закони відбивання світла.

Унаочнення : 1. Демонстрування дзеркального відбивання світла. 2. Дослід для пояснення одержання зображення в плоскому дзеркалі (малюнок 4.18 , ст.159). 3. Зміна напряму світлових променів за допомогою плоского , увігнутого й випуклого дзеркала. 4. Демонстрування принципу дії приладів із дзеркальною шкалою. 5. Демонстрування застосування сферичних дзеркал , модель перископу.

                                                             І  План уроку :

 Перевірка домашнього завдання.

            1. Учні по черзі виконують задачі 1 з вправи 26 ст. 158.

            2. Дайте відповідь на запитання :

                а) Що таке промінь ?

                б) Що він показує ?

                в) Як поширбється світло в однорідному серидовищі ,

                г) Що таке кут падіння ?

                д) Що таке кут відбивання ?

                е) Як при зміні кута падіння змінюється кут відбивання ?

                є) Як формулюється закон відбивання світла ?

            3. Чим відрізняється дзеркальне відбивання відрозсіюваного ?

            4. Яку властивісь мають падаючий і відбитий промені (її називають оборотністю) ?

            Порядок розв'язування задач на закони відбивання :

            1. Вивчити умови задачі , зробити її аналіз.

            2. Записати умову задачі , визначити завдання до розв'язування.

            3. Визначити , які закономірності слід використати для розв'язування.

            4. Зробити відповідний малюнок , на якому насамперед показати перпендикуляр у точку

                падіння і хід променю до відбиванняі після відбивання.

            5. Знайти результат обчислень.

            6. Провести аналіз розв'язування одержаного результату.

            Після цього перевірити задачі 2 і 3 з вправи 26 ст. 158.

                                                 ІІ Вивчення нового матеріалу

            Спочатку демонструють паралельний пучок який падає на плоске дзеркало , потім розбіжний. Встановлюється , що плоске дзеркало лише змінює напрям променів (паралельний пучок лишається паралельним , розбіжний - розбіжним).

            Досліди показують (дослід 2) , що зображення предмета у плоскому дзеркалі пряме , за розмірами дорівнює предмету і розташоване на тійсамій відстані від дзеркала за ним , що й сам предмет перед дзеркалом , зображення повернуте відносно предмета на 180 градусів.

            Увігнуті й опуклі дзеркала найчастіше бувають сферичними. Демонструються відбивання пучків світла від увігнутого й опуклого дзеркала. З чого робляться висновки про їх властивості. Якщо на увігнуте дзеркало пустити паралельний пучок , то промені зберуться в одній точці , що називається фокусом дзеркала. Використовується для фокусування променів (збирання в одну точку). Наприклад : нагрівання предметів сонячними променями.

            Якщо у фокусі увігнутого дзеркала помістити точкове джерело світла , то утворюється паралельний пучок променів , який поширюється на велику відстань.

            Використовується у фарах , прожекторах , фонариках і т.д.

            Випуклі дзеркала дають уявні , зменшені зображення "за дзеркалом". Використовуються для виготовлення телескопів , фототехніки тощо.

                     ІІІ. Закріплення проводеться розв'язуванням задач :

1. Кут падіння променя 60 градусів. Який кут відбивання ?

2. Кут падіння 25 градусів. Який кут між падаючим і відбитим променями ?

3. 2 / 3 кута між падаючим і відбитим променем складають 80 градусів. Чому дорівнює кут падіння променя ?

4. Побудувати зображення у плоскому дзеркалі.

         М                                                        D                                   

                                 . S                                        E                F

 

                                                                     C

         N                                  

 

                                                  M                                                          N

5. Дівчинка стоїть на відстані 1,5 метри від плоского дзеркала. На якій відстані від себе вона бачить у ньому своє зображення ? Як змінюється відстань між нею і зображенням , якщо вона відступить від дзеркала на 1 м. ?

                                                        IV. Домашнє завдання           :

Параграф 53. Запитання на сторінці 161.   

                    Урок 3. Заломлення світла. Закони заломлення. Абсолютний відносний показники заломлення. Повне внутрішнє відбивання.

  

Мета уроку : Вивчити явища зміни напрямку світла на межі двох різних оптичних серидовищ. Розвивати уявлення про особливості переходу світла в різні серидовища. Виховувати вміння поєднувати досліди з теоритичними висновками і застосовувати їх для розв'язування задач , виховувати практичні навички графічної грамоти. Сформулювати закони відбивання.

Унаочнення :  1. Демонстрування заломлення світла (мал. 4.23 , 4.24) ст. 162 підручника). 2. Демонстрування ходу променів через плоскопаралельну пластинку та через тригранну призму на шайбі Гартля.

                                                    План уроку

І. Перевірка домашнього завдання :

         1. Для чого  в  кабіні автобуса в горі над водієм розміщане плоске дзеркало ? Як воно повинно бути розміщане ? Для чого праворуч і ліворуч від нього прикріплені плоскі дзеркала ?

         2. Яке відбивання світла від кіноекрану та від стін приміщення : дзеркальне чи розсіяне ?

3. Чому сніжинки на сонці іскряться ?

4. Чи можна бачити свою зачіску ззаду ? Як це зробити ?

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

Демонстрація заломлення світла (дослід 1 , малю 4.23 підручник). Пропонується учням запитання про те , що зображено на ньому.

         Після чого демонструєця проходження променя з повітря у скло і навпаки , розглядаються малюнки 4.25 ст. 603 підручника , звідки формулюються закони заломлення у поєднанні з законами відбивання.

Закони відбивання світла :	Закони заломлення світла світла :
1) Падаючий  відбитий  промені , а також перпендикуляр , опущений у точку падіння променя на поверхню розділу серидовищ  , лежать в одній площині. 2) Кут падіння дорівнює куту відбивання	1) Падаючий і заломлені промені , а також перпендикуляр , до поверхні розділу серидовищ , опущений у точку падіння променя , лежать в одній площині. 2) Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних серидовищ є величиною сталою і наз. відносним показником заломлення.             sin a         U1 n1,2 = ¾¾¾   =   ¾¾             sin g          U2

         З найбільшою швидкістю світло поширюється у вакуумі - С= 300000 км / с

         Тому у випадку , коли світло переходить з вакууму у серидовище показник заломлення називається абсолютним показником заломлення.

            sin a         С

n1,2 = ¾¾¾   =   ¾¾

            sin g          U2

            Якщо абсолютний показник заломлення першого серидовища більший від абсолютного показника заломлення другого серидовища , то перше серидовище має більшу оптичну густину , ніж друге. (Але поняття оптичної густини не має нічого спільного з поняттям густини речовини)

         Якщо поступово збільшувати кут падіння , то пр певному його значенні (зрозуміло меншому за 90°)  кут заломлення дорівнюватиме 90°. При дальшому збільшенні кута падіння падаючий промінь уже буде відбиватися у те саме серидовище. Це явище дістало назви повного відбивання.

         Задача

         Знайти відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення , при переході світлового променя з повітря у воду , коли при кутах падіння 30° , 45° , 59° , кути заломлення відповідно дорівнювали 22° , 32° , 40°.

         Записано на дошці

          sin 30° / sin 23° = 0,5 / 0,3746 = 1,33

          sin 45° / sin 33° = 0,7071 / 0,5299 = 1,33

          sin 59° / sin 42° = 0,8572 / 0,6428 = 1,33

Висновок :  при заломленні світла для одних і тих самих середовищ  при змінікута падіння відповідно змінюється кут заломлення , але так , що співвідношення між синусами кутів падіння і заломлення залишається сталим.

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу

1. Як відрізняються за оптичною густиною такі середовища : скло , вода , гліцерин , алмаз у порівнянні з водою ?

2. Як відрізняються кути заломлення від кутів падіння  при переході з повітря у воду , з ацетону у повітря ?

3. Сформулюйте основні положення про заломлення світла.

4.  Накрсліть хід заломлення променів у призмі :

 

          ¾¾¾®                                                          ¾¾¾®

 

IV. Домашнє завдання :

Параграф 54 запитання ст. 164 вправа 27

Урок 4. Тема уроку. Лінзи. Побудова зображення в лінзі.

Мета уроку. Дати поняття лінзи. Навчити будувати зображення в лінзах.

Обладнання. Набір лінз, екран, джерело світла.

 План проведення уроку.

I.                  Повторення вивченого матеріалу.

1.    Відбивання світла. Закони відбивання світла.

2.    Промінь падаючий і промінь відбитий складають між собою кут 80°. Знайти кут падіння.

3.    Закони заломлення світла.

4.    Чим зумовлене заломлення світла на межі двох прозорих середовищ?

5.    Що таке відносний показник заломлення? Яких значень він може набувати?

6.    Що таке абсолютний показник заломлення?

7.    При яких умовах відбувається повне внутрішнє відбивання?

Роздатковий матеріал:

I варіант – Накреслити хід заломлення променів у призмі.

II варіант – Визначте абсолютний показник заломлення для води (мал. 4.26, 4.27 підручника).

II.               Вивчення нового матеріалу.

1.    Означення лінзи. Види лінз. Позначення лінз на малюнках.

2.    Елементи лінзи (оптична вісь, фокус,    ).

1)   О – оптичний центр лінзи.

2)   АВ – оптична вісь лінзи.

3)   ОF – фокус лінзи

мал. 1

Демонстрація отримання зображення малюнка на екрані. Наголосити, що лінза має два головні фокуси.

3.      Показати на дошці хід променів в тонкій збиральній лінзі. Дати учням зрозуміти те, що лінза при певних умовах може бути як збиральною так і розсіювальною.

4.      Характеристика лінз. Поняття про оптичну силу лінзи. Запис формули:

Одиниці оптичної сили (діоптрії).

5.     
Побудова зображень предметів в тонких лінзах:

а) нехай предмет АВ розташований за фокусом лінзи, тобто F<d<2F.

Побудуємо зображення цього предмета з новим описом ходу променів.

мал.2

                                                           Що отримали?

                                                                                         Учні роблять висновок.

б) Самостійна робота на уроці. Нехай предмет розташований за фокусом лінзи. Побудувати зображення.

мал. 3

мал. 4

Наголосити учням, що таке розташування предмета, тобто ми отримуємо збільшене зображення, яке можна використати для демонстрування кінофільмів.

в) А яким буде зображення, якщо предмет АВ перебуває перед фокусом лінзи. Будуємо зображення. Розказуємо побудову.

                                                                           Яке вийшло зображення?

мал.5

За допомогою побудов досить легко вивести формулу лінзи.

(всі величини вимірюються в метрах)

 

6.      Питання побудови зображень в розставальній лінзі вивчаємо на слідуючому уроці. А також використання лінз в оптичних приладах.

III.        Закріплення вивченого матеріалу.

1)        Означення і види лінз.

2)        Властивості лінзи.

3)        Як побудувати зображення за допомогою лінзи.

Задача: відстань від предмета до лінзи 15 см., а віб лінзи до зображеного 25 см. Знайти фокусну відстань і оптичну силу лінзи.

                                                                       (F= 9,4 см.; Д= 10 дптр.).

Домашнє завдання: параграф 55. Вправа 28 (2, 4).

Урок 5. Тема: Лупа. Мікроскоп. Телескоп.

         Мета: Сформулювати в учнів знання про призначення, будову і      отримання зображень за допомогою лупи, мікроскопа і телескопа.

         Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

         Обладнання: Епідіаскоп, підручник (фізика 7. Коршак.), лупа,        мікроскоп, телескоп.

Структура і зміст уроку.

         І. Організація. Привітання. Відмічання відсутніх. Аналіз підготовки кабінету до уроку.

         ІІ. Перевірка домашнього завдання. (Метод фронтального опитування).

1. Що спільного в оптичних системах ока та фотоапарата?

2. Як здійснюється наведення “на різкість” в оці людини і фотоапараті?

3. Як обчислити фокусну відстань об’єктива та фотоапарата?

4. Як побудований найпростіший фотоапарат?

5. Хто був першовідкривачем фотографії?

6. Яка особливість будови сучасних фотоапаратів (на прикладі фотоапарата “Київ”)?

7. Призначення і будова фотозбільшувача?

         ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

         Практичне застосування лінз ми з вами вивчили на прикладах фотоапарата, фотозбільшувача і діапроектора.

         Сьогодні на уроці ознайомимось з будовою і принципом роботи лупи, мікроскопа і трьох видів телескопів.

         Часто нам приходиться розглядати дрібні деталі, чи предмети наближаючи їх ближче до очей, що вимагає напружень очей, через трудність, а то і неможливість окомодації.

         Щоб позбутись таких напружень на очі, між предметом та оком розміщують короткофокусну збиральну лінзу, яку називають лупою.

          Демонстрація 1. Демонструю мал.4,53 (фізика 8, Коршак) через епідіаскоп на екран.

          Предмет а, б розміщують між лінзою і її фокусом, отримують і розглядають зображення А, Б, яке є уявним.

         Переміщаючи предмет або лупу побачимо, що буде змінюватись відстань до зображення, а також його розміри.

         Збільшенням лупи називають відношення розміру зображення до розміру предмета.

         Так як лупу розміщують близько до ока, а предмет - бллизько до головного фокуса лінзи, збільшення лінзи наближено дорівнює відстані найкращого бачення - 25 см, до фокусної відстані лупи.

         Наприклад, лінза з фокусною відстаню 2,5 см дає збільшення у 10 разів.

         Деякі лупи виготовляють з кількох лінз для покращення її оптичних властивостей.

         -Чи є в кого питання по вивченому матеріалу?

         Тепер про мікроскоп. На уроках біології ви з цим приладом уже знайомились і знаєте, що він призначений для отримування зображення предмета збільшуючи його у багато раз.

         Робота з підручником: Самостійно прочитайте § 59.

         Якщо виникають питання пояснюю.

         А тепер ознайомимось ще з одним оптичним приладом - телескопом, що в перекладі з грецької означає (далеко бачити).

         Телескопи по принципу будови поділяють на дві групи:

1.  телескопи-рефрактори;

2.  телескопи-рефлектори

         Демонстрація 2. Демонструю мал. 4.54. ст. 183

         На екрані ви бачите будову і хід променів телескопа Кеплера. Він складається з двох збиральних лінз де перша - об’єктив, (має велику фокусну відстань f₀), друга окуляр (має малу фокусну відстань f_е) .

         Промені від далеких космічних тіл ідуть паралельним пучком на об’єктив і збираються в фокальній площині, де отримується дійсне, обернене і зменшене зображення розглядуваного предмета. Точка Т₁ є зображенням предмета Т, яке міститься у верхній частині об’єкта. Це зображення розглядається через окуляр, як через звичайну лупу, тобто бачимо розглядуваний об’єкт під більшим кутом. Кутове збільшення телескопа - це відношення кута b до кута a, що практично дорівнює відношенню f₀/ f_е. Тобто без телескопа ми бачимо об’єкти під кутом  a, з телескопом - під кутом b.

         Недоліком телескопа Кеплера є перевернуте зображення. Цього недоліку позбавлений телескоп Галілея.

         Демонстрація 3. Через епідіаскоп проектую зображення мал. 4.55, ст. 184 на екран.

         Як ви бачите, цей телескоп має дві лінзи: збиральна - об’єктив, розсіювальна - окуляр.

         О’єктив дає перевернуте зображення об’єкта у фокальній площині, але світло розсіюється окуляром збільшуючи при цьому кут зору. Відстань між окуляром і оком О_еІ дорівнює f₀-f_е, а кутове збільшення b/a або f₀/ f_е, як і в попередньому випадку.

         Загальний вигляд телескопа Галілея зображено на мал. 4.56. За допомогою цього телескопа він зробив багато відкриттів. Зокрема відкрив супутники марса, дослідив, поверхня Місяця має гори, кратери, мал. 4.57. В свій телескоп він побачив, що молочний шлях - це велика сукупність зірок. Телескопи Кеплера і Галілея - це телескопи - рефрактори.

         Іссак Ньютон запропонував свій телескоп - рефлектор.

         Демонстрація 4. Демонструю мал. 4.58, ст. 185 на екран.

         Погляньте паралельні промені від віддаленої зірки падають на дзеркало - об’єктив 1 і фркусуючись попадають на плоске дзеркало 2, розміщене під кутом 45⁰ до головної оптичної осі об’єктива. Від дзеркала відбиті промені попадають на окуляр 3.

         О’єктив покривають з лицевої сторони тонкою плівкою алюмінію, чи срібла. Діаметри дзеркал - об’єктивів можуть бути досить великими. Так в телескопі обсерваторії, що знаходиться в містечку Маунт-Паломар (США) діаметр дзеркала становить 5 м!

         На цьому ми з вами закінчуємо вивчати світлові явища. Більш детально з світловими явищами і природою світла ви ознайомитесь в старших класах. А тепер запитання до мене по сьгоднішньому і попередньому матеріалах з світлових явищ.

         Після відповіді на запитання розв’язуємо вправи.

         Вправа 1. Чому (якому числовому значенню) приблизно дорівнює фокусна відстань лупи, якщо зображення від предмета до ока знаходиться на відстані 30 см, а збільшення предмета, що дає лупа дорівнює 20 см.

30 см/ 20= 1,5 см

         Вправа 2. Яке збільшення дає телескоп Кеплера, якшщо об’єктив має фокусну відстань 50 см, а об’єктив - 2,5 см?

Дано:        

f₀/ f_е-?

                            f₀/ f_е=50 см/2,5 см=20

f₀=50 см

 f_е=2,5 см

Відповідь: телескоп дає збільшення в 20 раз

         ІV. Підведення підсумків уроку. Оцінювання знань учнів.

         V. Закінчення уроку. Дамашнє завданя  §58-60. Вправа 332.   Повторити  § 49-57.