Разработка урока по программе Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской. К данному уроку уже изучена глава “Звуковые явления” и рассмотрен вопрос отражения звуковых волн. В теме “Световые явления” урок является четвертым. На предыдущих уроках был рассмотрен материал: источники света, прямолинейное распространение света, световой пучок и световой луч, образование тени и полутени.
Основной материал. Явления, происходящие при падении света на границу раздела двух сред. Отражение света. Закон отражения света. Обратимость световых лучей. Зеркальное и диффузное отражение.
Оборудование: набор “Оптика” или оптическая шайба с принадлежностями (один на класс), плоское зеркало на бруске, лазерная указка, чертежный треугольник, транспортир, три булавки, лист писчей бумаги, подложка для установки булавок (на каждой парте).
Ученики работают парами.
Урок начинается с беседы, в ходе которой ребята предлагают в качестве условий задач найденные ими дома загадки, пословицы и поговорки, содержащие понятия светового луча и тени. Эти задания позволяют увидеть проявления физики в повседневной жизни и вызывают оживленное обсуждение ответов.
Загадки [1]:
1. На улице – рубашка, в избе – рукава.
2. Для кого нет такой скважины, чтобы он не пролез?
3. Ты от нее – она за тобой, ты к ней – она от тебя.
4. Что без света жить не может?
5. Видать глазами, да не взять руками.
Пословицы [1]:
1. Тень высокой горы далеко падает (корейская).
2. По собственной тени рост не меряй (узбекская).
Учитель предлагает две задачи с использованием текстов из художественной прозы [1]:
1. Ф.А. Искандер “Время по часам”
“Когда тень от крыши соседского дома, падавшая на стену, покрытую в верхней своей части двумя рядами листового железа, проходит верхний ряд, - самое время идти в школу”. Потом неделю лили дожди, еще неделю было пасмурно, и когда мальчик пошел в школу, ориентируясь на тень от своего дома, то он опоздал в школу. Почему опоздал мальчик?
2. Н.В. Гоголь “Повесть о том, как поссорились Иван Иванович с Иваном Никифоровичем”
“Комната, в которую вступил Иван Иванович, была совершенно темна, потому что ставни были закрыты, и солнечный луч, проходя в дыру, сделанную в ставне... и, ударяясь в противостоящую стену, рисовал на ней пестрый ландшафт из... крыш, деревьев и развешенного на дворе платья, всё только в обращенном виде”. Объясните явление. Какой физический прибор действует на основе этого явления? Если вы затрудняетесь, обратитесь к домашнему заданию № 272 и №273.
Далее учитель вовлекает учащихся в дискуссию: “Отвечая на загадки и вопросы, вы применяли закон прямолинейного распространения света. Всегда ли верен этот закон? Гипотеза (да/нет) выдвинута. Как её проверить? Нужно провести эксперимент”. Кто-то из ребят предлагает на пути светового луча поставить зеркало. Воплощают идею экспериментально с помощью зеркала и лазерной указки.
Затем задаётся вопрос: “Что мы видим?” Ответ: “Луч изменил своё направление!” Начинается беседа. “Закон нарушился. Почему?” В ходе дискуссии выясняется, что закон, видимо, имеет определённые границы применения.
Потом высказанная гипотеза проверяется еще одним экспериментом, поставленным на демонстрационном столе. Для этого берут стеклянную призму из набора по оптике. Чтобы дети не увидели преломлённый луч на выходе из призмы, грань, из которой должен выйти луч, заклеивают бумагой. Дети наблюдают: как в стекле “идёт” луч света; в стекле луч тоже распространяется прямолинейно, “ломается” луч на границе раздела двух сред! Этот вывод делают учащиеся сами.
Таким образом, эксперимент показал: свет распространяется прямолинейно в однородной среде: в воздухе, в стекле. Но на границе раздела двух сред, свет может изменить своё направление. Другими словами, выявлены границы применения закона.
В ходе дальнейшей беседы обращают внимание учащихся на среду (зеркало), которую встречает световой луч на своём пути. Она непрозрачна и блестяща. Спрашивают: “А что будет, если поставить на пути светового луча другую непрозрачную среду, например, лист бумаги, книгу?” затем просят любознательных проделать наблюдение и обсудить вывод: луч “исчез”. Куда? При этом поясняют: здесь идёт речь о поглощении света.
Следующий этап урока - обсуждение изменения направления светового луча при падении его на зеркало на основе предыдущего эксперимента, в ходе проведения опыта, а затем и в ходе беседы, выясняется, что направление луча можно изменить по-разному, и это зависит от расположения зеркала.
В ходе беседы обязательно кто-то из учеников произнесёт слово “отражение”. Тогда сразу следует выяснение следующих вопросов: в чём заключается физическое явление и при каких условиях оно наблюдается? Далее вводятся определения явления отражения света, падающего, отраженного лучей, углов падения и отражения. Учитель предлагает выдвинуть гипотезу о соотношении углов падения и углов отражения.
Затем учащиеся выполняют фронтальную работу и проверяют гипотезы. Лабораторная работа выполняется по описанию в тетради с печатной основой с помощью плоского зеркала, писчей бумаги, трех булавок, чертежного треугольника, транспортира.
После того, как сделаны выводы (не забыли о погрешности измерений), формулируем закон отражения света и принцип обратимости световых пучков.
А теперь немного лирики [1]. И.А. Бунин “Бушует полая вода...”
А в полдень лужи под окном
Так разливаются и блещут,
Что ярким солнечным пятном
По залу “зайчики” трепещут.
Как образуются солнечные зайчики? Почему их положение всё время меняется?
Обсуждается вопрос о зеркальном и диффузном отражении света.
Домашнее задание.
1) Параграф 51, рабочая тетрадь №274-277, 280, 281.
2) Найти пословицы, поговорки и загадки об отражении света.
3) Как щит Афины Паллады помог Персею обезглавит Медузу?
Литература.
1. Тихомирова С. А. Физика в загадках, пословицах, сказках, поэзии, прозе и анекдотах: пособие для учащихся и учителей / С.А. Тихомирова. – М. :Мнемозина, 2008.