“Все содержание физики в конце концов сосредоточено в трех основных разделах: учении о веществе, учении о силовых полях и учении о свете как важном частном случае предыдущего”.
С.И.Вавилов (“Развитие идеи вещества”)
План урока.
1. Воспитательная – развитие мировоззрения: природа света, закон сохранения энергии.
2. Образовательная – сформировать у учащихся понятия: отражение света, падающий и отраженный луч, угол падения, угол отражения, мнимое и действительное изображение; познакомить с законом отражения.
3. Развивающая – углубление знаний и интеллектуального развития, развитие моментов мыслительной деятельности, умение наблюдать и делать выводы; показать связь темы с профессией.
Тип урока – изучение нового материала.
Вид урока – обучающий.
Методы урока – беседа, лекция с демонстрациями, фронтальный эксперимент.
Техника безопасности – работа с зеркалами.
Оборудование: набор “Оптика”, плоские зеркала, карандаши, свеча, спички.
Демонстрации:
1. Демонстрация закона отражения света.
2. Демонстрация обратимости хода световых лучей.
3. Демонстрация отражения света от листа белой бумаги (диффузное отражение) и
отражение солнечного зайчика (зеркальное отражение).
4. Демонстрация мнимого изображения точки в зеркале с помощью плаката.
Ход урока
1. Актуализация знаний: световой луч, падающий луч, отраженный луч, отражающая поверхность, угол падения, угол отражения, природа света.
2. Формирование новых знаний:
1) Сформировать закон отражения.
2) Продемонстрировать опыты отражения света.
3) Предоставить возможность учащимся самостоятельно сформулировать закон
отражения света.
4) Подчеркнуть, что обратимость хода световых лучей является их важным
свойством.
3. Формирование умений и навыков.
1) Предложить учащимся выполнить лабораторные опыты по наблюдению изображения, полученного при помощи плоского зеркала.
2) Дать понятия мнимого изображения (опыт с большим зеркалом и свечкой).
3) Ответить на следующие вопросы:
Какое изображение дает плоское зеркало, действительное или мнимое?
Меняются ли размеры изображения при удалении предмета от зеркала?
4) Обучающиеся должны сделать следующие выводы:
1. Изображение в плоском зеркале мнимое т.к. пересекаются не сами отраженные
лучи, а их продолжения.
2. Световая энергия в точку, где находиться изображение, не поступает.
3. Зеркало дает прямое изображение и находиться на таком же расстоянии что и
предмет перед зеркалом.
4. Использование новых знаний:
1) Доклад учащихся о применении зеркала в быту и технике, в измерительных прибора (зеркальная шкала), в домашних условиях, в оптических приборах(зеркальный телескоп, микроскоп), в военной технике(в подводных лодках – перископы),в транспорте (автомобили, метро, автобусы), в медицине (используются светодиоды, где используется закон отражения для исследования пищевода и установления точного диагноза.)
2) Вместе с учащимися обратить внимание на построение изображения в плоском зеркале
3) Дать понятия зеркального и диффузного отражения света от белой бумаги и от плоского зеркала, поставленных под углом к световому потоку.
5. Закрепление нового материала.
Разобрать с учащимися следующие вопросы.
1) В чем состоит закон отражения света? Какой опыт иллюстрирует этот закон?
2) Какими будут после отражения от плоского зеркала сходящиеся, расходящиеся и параллельные пучки света (предварительно показать 3 луча на опыте).
3) Чему равен угол падения, если угол между лучом падающим и лучом отраженным равен 600 и 900?
4) В чем разница диффузного и зеркального отражения? Приведите примеры.
5) Для чего одежду сталеваров металлизируют?
6) Решить задачу : на сколько градусов отклонится отраженный от зеркала луч, если зеркало повернуть на угол равный 150 ?
7) Какое отражение дают зеркала в кабине водителей автотранспорта?
8) Предложить слабым учащимся выполнить самостоятельную работу и ответить на тесты.
6. Домашнее задание.
Задача на связь с бытом и на экономию материала в организации бытовых условий : Какой наименьшей высоты должно быть зеркало, повешенное вертикально, чтобы наблюдатель мог увидеть себя во весь рост, если верхний конец зеркала расположен на уровне глаз?
Каков эффект использования зеркал в оформлении помещений?
Конспект открытого урока на тему “Закон отражения света. Плоское зеркало.”
Оптика – учение о свете. Оно постоянно развивается и совершенствуется. Оптика оказывает большое влияние на развитие физики в целом и не раз была на передовом крае научных переворотов. Учение о свете имеет большое познавательное и практическое значение. Область практического применения оптических явлений расширяется с каждым днём. При помощи световых волн можно измерить длины и расстояния, контролировать точнейшие детали, быстро и точно определять состав материалов, раскрывать особенности внутреннего строения тел. Оптические приборы стали повседневными орудиями производственных процессов металлургии, машиностроении, химической и пищевой промышленности, других отраслей народного хозяйства. Явление прямолинейного распространения света использовалось очень давно, особенно при землемерных работах (например прокладка прямых линий по вехам). Прямолинейность распространения лучей света учитывают и при изучении их отражения и преломления на геометрически правильных (плоских, сферических, параболических и т.д.) поверхностях раздела двух сред.
Актуализация знаний.
1. Беседа: повторение закона отражения для механических волн.
Падающий луч.
Угол α между падающим лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения называется углом падения.
Отраженный луч.
Угол γ между перпендикуляром к отражающей поверхности и отраженным лучом называется углом отражения.
Отражающая поверхность – это поверхность, которая отражает падающие световые лучи.
Сформулировать закон отражения:
падающий луч, луч отражённый и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости. Угол γ отражения равен углу α падения.
γ = α
2. В зависимости от свойства границы раздела между двумя средами отражение может иметь различный характер.
Если граница имеет поверхность, размеры которой меньше длины световой волны, то она называется зеркальной.
Примером зеркальной поверхности может служить поверхность капли ртути. Поверхность гладкого стекла, поверхность хорошо отполированной металлической пластины.
Если размеры границы поверхности больше длины волн света, то узкий пучок рассеивается на границе, т.е. после отражения лучи света идут по всевозможным направлениям. Такое отражение называется диффузным или рассеянным.
Мы видим предметы, которые сами не излучают свет, благодаря диффузному отражению света.
Зеркало дает малое рассеяние света, поэтому мы его видим.
Опыт.
Показать отражение света от белой бумаги и от плоского зеркала, поставленных под углом к световому потоку.
Опыт.
Продемонстрировать отражение света от зеркала и дать возможность учащимся самостоятельно сформулировать закон отражения света.
Записать в тетрадях под диктовку закон отражения света.
Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения γ равен углу падения α.
Подчеркнуть, что обратимость хода световых лучей является их важным свойством (показать на опыте).
Выводы:
1. Луч в однородной среде прямолинеен до тех пор, пока он не дойдет до границы этой среды с другой среды.
2. На границе двух сред луч меняет свое направление
3. Часть света возвращается в первую среду.
Изображение в плоском зеркале.
Наблюдали ли вы удивление или страха на лице маленького ребёнка, когда он впервые узнает свое собственное изображение в большом зеркале? Может вы замечали, что он пытается зайти за зеркало в поисках своего таинственного двойника? А может вы наблюдали действия домашних животных, увидевших свое изображение в зеркале? Они тоже пытаются зайти за зеркало в поисках своего двойника. Образование изображения играет важную роль в жизни: без него мы не на Земле.
Наша задача : показать как получается изображение при помощи зеркал.
S – светящая точка находящаяся перед плоской отражающей свет поверхностью, т.е. зеркалом.
Вопрос: где мы увидим изображение этой точки, если посмотрим в зеркало?
Ответ (сначала надо рассмотреть несколько лучей, выходящих из точки и падающий после отражения в глаз наблюдателя).
Человеку кажется, что лучи выходят из точки S1, которую можно найти, продолжив лучи в противоположную сторону до пересечения. Точка S1 – мнимое изображение точки S в плоском зеркале. Это изображение называется мнимым, т.к. в точке S1 пересекаются не сами лучи, а их продолжения. Световая энергия в эту точку не попадает. Свет из точки S1 не излучается, нам только кажется, что он излучается из этой точки.
1. Для нахождения изображения точки достаточно опустить из неё на зеркало или его продолжении перпендикуляр и продолжить его на такое же расстоянии за зеркало.
2. Изображение предмета в плоском зеркале равно по размеру самому предмету и находится на таком же расстоянии за зеркалом на каком предмет находится перед зеркалом и является мнимым.
Предлагается выполнить лабораторную работу.
Для этого на каждом учебном столе устанавливается плоское зеркало, перед которым помещают карандаш на расстоянии 20–30 см. Учащиеся проводят наблюдения и отвечают на вопросы.
1) Какое изображение дает плоское зеркало, действительное или мнимое? Прямое или обратное?
Ответ. Изображение мнимое, т.к. пересекаются не сами отраженные лучи а их продолжения и световая энергия в точку, где находится изображение не поступает.
2) Меняются ли размеры изображения при удалении предмета от зеркала?
Ответ. Изображение прямое и равно по размерам самому предмету, находится на таком же расстоянии за зеркалом, что и предмет перед ним.