Обобщение материала по теме "Оптика". 11-й класс

Разделы: Физика

Класс: 11

Урок 18-19 (2 часа)

Тема. Обобщение материала по теме «Оптика».

Цели:

  • Общеобразовательные:
    • обобщить и закрепить полученные знания по данной теме.
    • научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни и нестандартных ситуациях.
    • закрепить умения и навыки решения качественных и расчетных задач.
  • Развивающие:
    • развитие внимания, воображения, логического мышления, формирование способности к анализу, обобщению, умений делать выводы.
  • Воспитательные:
    • воспитание сознательного отношения к учению и развитие коммуникативных способностей учащихся.

Тип урока: урок повторения и обобщения изученного материала.

Оборудование: компьютер, таблица, электронное учебное издание CD ROM «Оптика», стакан с водой, линейка ученическая, толченое стекло.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

2. Повторение и систематизация теоретических знаний Работа с опорой (дерево).

Класс делится на группы дифференцированно. Каждая группа работает над систематизацией материала законов геометрической оптики и волновой. На стволе учитель делает надпись, обозначающая название темы. Ученики должны написать на ветвях название основных входящих в неё понятий и «повесить на ветки» соответствующие им ёлочные игрушки – это значит нарисовать ёлочные шарики, украшенные относящимися к ветвям законами, явлениями, формулами, кроме того, требуется обозначить нужным образом в связи с логикой темы «Корни дерева».

Например:

  • Закон прямолинейного распространения света (образование тени и полутени).
  • Закон независимости световых пучков. Законы отражения (зеркальное и диффузное).
  • Законы преломления (радуга, миражи, оптические приборы, глаз).
  • Волновые свойства света (интерференция, дифракция). Явление поляризации света.

(При ответах учащиеся используют презентацию Power Point, модели явлений электронного учебного издания CD ROM «Оптика», используется компьютерное моделирование явления полного отражения света с помощью программы Физикон.)

3. Проверочный тест на закрепление теории

Вариант 1

1. Перед вертикально поставленным плоским зеркалом стоит человек. Как изменится расстояние между чело­веком и его изображением, если человек приблизится
к плоскости зеркала на 1 м?

А. Увеличится на 1 м.
Б. Уменьшится на 1 м.
В. Уменьшится на 2 м.

2. При переходе луча света из первой среды во вторую угол падения равен 60°, а угол преломления 30°. Каков относительный показатель преломления второй среды по
отношению к первой?

А. 2.
Б.
В. 0,5.

3. Показатели преломления воды, стекла и алмаза отно­сительно воздуха равны: 1,33; 1,5; 2,42. В каком из этих веществ предельный угол полного внутреннего отраже­ния имеет минимальное значение?

А. В воде.
Б. В стекле.
В. В алмазе.

4. Какое изображение предмета АВ получится в линзе (рис. 60)?

А. Действительное, уменьшенное.
Б. Мнимое, уменьшенное.
В. Мнимое, увеличенное.

5. Две когерентные волны красного света = 760 нм достигают некоторой точки с разностью хода d = 2 мкм. Что произойдет в этой точке — усиление или ослабление волн?

А. Усиление волн.
Б. Ослабление волн.
В. Определенного ответа дать нельзя.

6. Найдите наибольший порядок спектра для желтой ли­нии натрия с длиной волны 589 нм, если период дифрак­ционной решетки 2 мкм.

Вариант 2

1. Предмет находится от плоского зеркала на расстоянии 10 см. На каком расстоянии от предмета окажется его изо­бражение, если предмет отодвинуть от зеркала еще на 15 см?

А. 0,2 м.
Б. 0,5 м.
В. 0,7 м.

2. При переходе луча света из первой среды во вторую угол падения равен 30°, а угол преломления 60°. Каков относительный показатель преломления второй среды по
отношению к первой?

А. 2.
Б. .
В. /3.

3. Показатели преломления воды, стекла и алмаза отно­сительно воздуха равны: 1,33; 1,5; 2,42. В каком из этих веществ, предельный угол полного внутреннего отраже­ния имеет максимальное значение?

А. В воде.
Б. В стекле.
В. В алмазе.

4. На рисунке 62 показано положение линзы, ее главной оптической оси, главных фокусов и предмета АВ. Укажи­те, где находится изображение предмета, создаваемое линзой.

А. В области 1.
Б. В области 2.
В. В области 3.

5. Две когерентные волны желтого света = 600 нм достигают некоторой точки с разностью хода d = 2 мкм. Что произойдет в этой точке — усиление или ослабление волн?

А. Усиление волн.
Б. Ослабление волн.
В. Определенного ответа дать нельзя.

6.Определите период дифракционной решетки, если при ее освещении светом с длиной волны 656 нм второй спектр виден под углом 15°.

4. Решение качественных и расчетных задач

Найти ошибку на картине. Ответ: Лунный серп обращен своей выпуклой стороной не к солнцу, а от солнца. Ведь луна освещается солнцем, значит, она никак не может быть обращена к нему своей неосвещенной стороной.

Домашний вопрос

Решение задач по группам (дифференцированно).

1. Царевна-лягушка хочет выйти замуж за Ивана Царевича. Каким должен быть диаметр листа кувшинки, под которым лягушка может спрятаться на дне от других женихов? Глубина воды в болоте 50 см.

2. «По собственной тени рост не меряй» (Узбекская пословица).
Можно ли измерить свой рост по собственной тени, если у вас имеется метровая линейка с сантиметровыми делениями?

3. Кощей Бессмертный, приговаривая: «Глаз-алмаз!» изготовил себе алмазный глаз, имеющий геометрические размеры человеческого глаза. Как изменилось зрение Кощея, вполне нормальное до операции?

4. Емеля пытается бадьей поймать щуку, которую он видит под углом ? ? 900 к поверхности воды, чтобы загадывать ей желания и решать все жизненные проблемы. Почему каждый раз он вытаскивает, пустую бадью, и какие ему надо внести коррективы в свои действия, чтобы оставшуюся жизнь кататься на печи.

5. Сказка по теме «Оптика» (собственную сказку по теме читают двое учащихся)

6. Мечта о шапке – невидимке.

А.С.Пушкин «Руслан и Людмила». (Учитель читает отрывок из стихотворения). Седой древностью оставлена нам легенда о чудесной шапке, которая делает невидимым каждого, кто ее наде­нет. Пушкин, ожививший в «Руслане и Людмиле» преданья старины глубокой, дал классическое описание волшебных свойств шапки-невидимки:

И девице пришло на ум,
В волненьи своенравных дум,
Примерить шапку Черномора...
Людмила шапкой завертела;
На брови, прямо, набекрень,
И задом наперед надела
И что ж? О, чудо старых дней!
Людмила в зеркале пропала;
Перевернула – перед ней
Людмила прежняя предстала;
Назад надела – снова нет;
Сняла – и в зеркале! «Прекрасно!
Добро, колдун! Добро, мой свет!
Теперь мне здесь уж безопасно.

Способность становиться невидимой была единственной защитой для пленной Людмилы. Под надежным покровом невидимости она ускользала от пристальных взоров сво­их стражей. О присутствии незримой пленницы могли догадываться только по ее действиям.
Нельзя ли изобрести и «шапку-невидимку», т. е. найти средство сделать себя совершенно невидимым? Об этом мы сейчас побеседуем.

Проблемный вопрос: «Нельзя ли ее изобрести? То есть найти средство, чтобы сделать себя невидимым».

Напоминаем правила "мозговой атаки" (работа в группах).

Примерный ответ:

Доказательства видимости и невидимости (сообщения учащихся):

Защитный цвет.
Охранная окраска.
Опыты Шпальтегольца.

7. Практическая работа

Определение горизонтального и вертикального полей зрения глаз

Приборы и материалы: линейка, рейка, таблицы Брадиса или калькулятор.
Теория. Поле зрения глаза – это угол максимального видения . Поле зрения у человека по вертикали и горизонтали отличается. Каждый глаз видит в горизонтальном направлении примерно в пределах 120 – 130o, оба угла почти перекрываются. Поле зрения неподвижного глаза около 600 по горизонтали и около 130o по вертикали.
Для определения поля зрения на линейке длиной а = 50 см нанесите три метки – одну в центре и две в крайних точках. Приближая линейку к глазу, измерьте минимальное расстояние b, когда глаз видит обе крайние метки. Рассчитайте по формуле:
tg = a/2b; = 2

Ход работы:

1. Установите перед правым глазом линейку в горизонтальном положении и, приближая её, наблюдайте центральную и крайние метки. Определите минимальное расстояние b, на котором ещё видны обе метки. Повторите опыт 2-3 раза и рассчитайте среднее значение.
2. Повторите опыт для левого глаза.
3. Рассчитайте поле зрения каждого глаза.
4. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о горизонтальном поле зрения.

Глаз  а, см   b, см               
левый        
правый        

5-8. Аналогично п. 1-4, но линейку устанавливайте в вертикальном положении.

(Данные всех групп записываются на доске, делают выводы.)

8. Сообщения учащихся:

Почему заяц косой?
Глаз под водой.

9. Связь данной темы с профессиями, искусством

  • Физика в профессии врача.
  • Физика в профессии фотографа.
  • Физика и искусство.

Гениальную картину Репина «Иван Грозный и сын его Иван» чуть не погубил сумасшедший. Он забрел в Третьяковскую галерею и ударом ножа вспорол холст. Картину спасали лучшие реставраторы России. Нитка за ниткой склеивали они драгоценный холст и добились чуда: рваные края разреза срослись как живое тело. Восстанавливать живопись должен был сам Репин. Когда Репину сообщили о ненастье, престарелый художник, говорят, обрадовался. Год от году она нравилась ему все меньше и меньше. Он укорял себя за пренебрежение к фиолетовым оттенкам и убеждался в том, что лицо Ивана Грозного пережелтил. Он стал писать лицо заново, налегая на холодные фиолетовые тона. Картина была погублена бесповоротно. Почитатели умоляли художника вернуться к старым краскам, но Репин только смеялся и махал руками. Тогда решили смыть, и другой художник по репродукциям восстановил картину.
Много лет назад над странностями Репина призадумался один физиолог «Почему от многих картин художника, написанных в старости, веет холодом лиловых тонов?» Он проследил, как меняются глаза пожилых людей, и нашел, что под старость хрустально – прозрачная среда глаза понемногу желтеет. А это значит, что человек начинает глядеть, как сквозь слабое желтое стекло. А желтое стекло легко пропускает желтые и красные лучи, а фиолетовые и синие поглощает. Смотрит художник на картину пожелтевшими глазами. Сверкают синие краски на полотне, рвутся с холста и не могут пробиться сквозь желтую среду глаза.

10. Подведение итогов урока. Выставление оценок.

11. Домашнее задание (дифференцированное). Повторить §18-20,32, 35,37,41-48 (учебник под редакцией АА Пинского).

  • На «3» №1550, 1608,
  • на «4» №1552, 1610,
  • на «5» №1586, 1618 (сборник задач по физике Г.Н.Степановой)

12. Рефлексия

Список литературы:

  1. Учебник по физике под редакцией А.А. Пинского 11 класс.
  2. Г.Я. Мякишев. Б.Б. Буховцев. Учебник по физике 11 класс.
  3. А.П.Усольцев. Задачи по физике на основе литературных сюжетов.
  4. Я.И.Перельман. Занимательные задачи и опыты.
  5. Я.И.Перельман. Занимательная физика.
  6. И.Я. Ланина. Не уроком единым.
  7. Журнал «Физика» №3 2005 г.