Решение задач по теме: "Преломление света", 11-й класс

Цели урока:

Обучающая:

- закрепить понятие о преломлении света и продемонстрировать явление преломления светового пучка на границе раздела двух сред;
- изучить зависимость угла преломления светового пучка от угла его падения на границу раздела двух сред;
- сформировать умение использовать закон преломления света для объяснения простейших оптических явлений;
- сформировать практические навыки по построению хода лучей при прохождении света через границу раздела двух сред.

Развивающая:

- устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях;
- выдвигать гипотезы и проверять их, используя компьютерное моделирование;
- делать обобщения.

Воспитательная:

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

ТСО: компьютерная модель “Отражение и преломление света”(мультимедийный курс “ Открытая физика (версия 2.5)” ), видеозадачник по физике (авторы: А.И.Фишман, А.И.Скворцов, Р.В. Даминов), мультимедийный проектор, калориметр со снегом, закопченный металлический шарик, банка с водой.

Место проведения: компьютерный класс.

Этапы урока.

1. Актуализация знаний, умений, навыков. Физический диктант (составляет в программе Power Point и проводит с помощью компьютера ученик).Явление преломления света в природе. Демонстрационные опыты.

2. Формирование новых знаний. Доминирующий вид деятельности – практическая работа с компьютерной моделью явления, проведение компьютерного исследования с целью установления закономерностей отражения и преломления света, изучение хода лучей при построении изображения (компьютерная лабораторная работа с использованием индивидуальных раздаточных материалов).

3. Закрепление знаний, умений, навыков. Решение задач (текст задач составлен в Power Point , учитель проводит компьютерную проверку решения предложенных задач).

4. Итог урока. Учитель отвечает на вопросы учащихся, расставляет акценты, предлагает видеозадачу “Отталкивание света светом”.

Домашнее задание: описать одно-два явления природы, связанных с отражением и преломлением света, упр.5 (9,12,15), видеозадача (объяснить), повторить тему “Линзы”.

Ход урока.

1.Актуализация знаний, умений, навыков

Учитель: Свет, излучаемый Солнцем, до того, как попасть в наши глаза претерпевает множество изменений. Он отражается, преломляется, рассеивается. Изменяется его скорость, направление распространения, интенсивность. На прошлом уроке сформулировали законы отражения и преломления света, а сегодня закрепим их при решении задач. Запишем в тетрадях тему урока.

1) Вспомним законы геометрической оптики в форме физического диктанта:

1. В однородной прозрачной среде свет распространяется ….(прямолинейно ).
2. Скорость света в вакууме….(3·10?м/с).
3. При переходе из вакуума в среду скорость света…(уменьшается в n раз).
4. На границе раздела двух сред свет частично….(отражается и преломляется).
5. При переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную среду наблюдается явление …(полного отражения).
6. Луч света падает на поверхность зеркала под углом 30° к горизонту, то угол отражения равен…….(60°).
7. Плоское зеркало может вращаться вокруг оси Щ перпендикулярно плоскости, в которой расположены лучи. Луч света падает на зеркало под углом ?. Зеркало повернули на 10°. Отраженный луч повернётся на угол……
8. Линия, вдоль которой распространяется энергия световой волны называется…..(световой луч).
9. Человек стоял перед плоским зеркалом, затем отошел от него на расстояние 1м. При этом расстояние между человеком и его изображением увеличилось на ……( на 2м).
10. Запишите закон преломления света…..

Подведем итоги. Ребята обмениваются тетрадями и выставляют оценки по количеству правильных ответов:

9-10 – “5”;
7-8 – “4”;
5-6- “3”.

2) Демонстрационные опыты (один ученик показывает опыты, а остальные объясняют).

1. Оборудование: сосуд с водой, комочки снега.[3]
Объяснить, почему комочки снега, попав в воду, становятся невидимыми.

2. Почему закопченный шарик в воздухе выглядит черным, а в воде серебристым? [2]

Ответы:

1. Показатель преломления воды (1,33) и льда (1,31)одинаковы и свет не преломляется.
2. Вода не смачивает сажу, поэтому вокруг шарика остается тонкий слой воздуха; лучи света испытывают полное отражение от границы раздела вода-воздух.

2. Формирование знаний, умений, навыков.

Лабораторная работа “ Преломление света”.[1]

Ученик получает бланк отчета, который заполняет в ходе работы, выполняет за компьютером.

Компьютерная лабораторная работа. Тема: “Преломление света”

Класс _______________ Фамилия, имя _______________________

Для выполнения работы следует использовать компьютерную модель “Отражение и преломление света”

Выполните необходимые эксперименты и ответьте на вопросы:

1. Пусть свет падает из оптически менее плотной среды (воздух) в оптически более плотную среду (вода, n = 1,3)
Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:

Что Вы можете сказать про соотношение между углами падения и преломления?
Угол преломления _________ чем угол падения.

2. В каком веществе луч света преломляется сильнее: в воде (n = 1,3), в стекле (n = 1,5) или в алмазе (n = 2)?
Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:

Какова связь между показателем преломления среды и углом излома луча?
Чем больше показатель преломления, тем _________ преломляется луч.

3. Пусть свет падает из оптически более плотной среды (вода) в оптически менее плотную среду (воздух).
Заполните таблицу:

Какова связь между углом падения и углом преломления в этом случае?
Угол преломления _________ чем угол падения.
Всегда ли в этом случае будет наблюдаться преломление света?_________________________________

4. Пусть угол падения 0°, тогда угол преломления равен ___, угол отражения равен ____.

5. Пусть показатель преломления среды равен 1(n=1), угол падения меняем от 30° до 70°, луч света _______.
Прошу ученика, выполнявшего работу, показать исследование на модели и зачитать выводы, если они верны, то ученик получает “5”.

Учитель: Мы выяснили закономерности преломления, а теперь скажите: “Каким должен был быть человек-невидимка: зрячим или слепым?”

Ответ: слепым, т.к. показатель преломления его тела равен показателю преломления окружающей среды. Сделав выводы, ученики приступают к решению задач.

3. Закрепление знаний, умений, навыков.

Решение задач с компьютерной проверкой по теме: “Преломление света”.

Задача 1. 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 2. 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 3. Угол падения светового луча на границу раздела воздух-среда равен 60°. При этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 90° . Определите показатель преломления среды.
Ответ. 1,7.

Задача 4. 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. Итог урока.

Учитель подводит итоги урока.

Световые явления удивительны. Свет делает нашу жизнь чудесной, разноцветной. Благодаря явлениям отражения и преломления света мы можем видеть прекрасный мир. Предлагаю вам задачу профессора КГУ Фишмана Александра Израилевича “ Отталкивание света светом”.

5.Домашнее задание.

упр.5 (9,12,14), видеозадача профессора КГУ Фишмана Александра Израилевича, повторить тему “Линзы”.

Литература.

1. Кавтрев А.Ф. "Методические рекомендации по применению компьютерного курса "Открытая Физика 2.5. часть 2".

2. Красин М.С. "Световые явления", "Физика" №10/03,с.4

3. Туркина Г.Ф, "Физика зимнего дня, или Зимние опыты" , "Физика" №42/03,с.15