Цели урока:
- Образовательные – ввести физическое понятие “угол преломления луча света”, физическую величину “абсолютный показатель преломления среды”, дать формулировку закона преломления света, изучить явление полного внутреннего отражения света и объяснить физическую природу миражей.
- Развивающие – развивать умения и навыки работы в группе, грамотного проведения физического эксперимента, исследовательской деятельности, выполнения научного проекта.
- Воспитательные – развивать познавательный интерес учащихся к физике, способности учеников к коллективной творческой, исследовательской работе.
Оборудование: презентация “Явление преломления света”; компьютер (ноутбук); проектор (телевизор); лазер; источник тока; кювета с водой на магните; провода; электронагреватель; оргстекло; документ-камера; аквариум с раствором сахара; для учеников лабораторные наборы “L-микро” по оптике.
Приложение 1: презентация “Преломления света”.Приложение 2: видеофильм “О, миражи, сколько вы обманули надежд!” https://www.youtube.com/watch? v=u5l37jS1mHI
Урок проводится с применением исследовательской деятельности учеников в группах, метода проектов, проведения демонстрационных опытов учителем. На таких занятиях каждый ученик получает карту урока.
Карта урока “Изучение явления преломления света”
1) Проведите первый фронтальный эксперимент: опустите карандаш в стакан с водой и рассмотрите его под разными углами. Что Вы увидели? Объясните этот опыт.
2) Проведите второй фронтальный эксперимент: направьте свет от лабораторной лампочки через экран с узкой щелью на верхнюю грань стеклянной призмы, расположенной на бумажном транспортире и пронаблюдайте преломление света на границах раздела “воздух и стекло”, “стекло-воздух”. Что Вы увидели? Объясните этот опыт.
3) Сформулируйте цель урока.
4) Преломление света - это изменение направления распространения света при переходе его через границу раздела двух сред.
5) Угол 
между
перпендикуляром к границе раздела двух сред,
проведённым через точку падения, и преломлённым
лучом называется углом преломления.
6) Проведите третий фронтальный эксперимент: направьте свет от лабораторной лампочки через экран с узкой щелью на верхнюю грань стеклянной призмы, расположенной на бумажном транспортире и измерьте углы падения и преломления света. Для определения синусов углов преломления можно использовать таблицы Брадиса.
7) Запишите в таблицу результаты эксперимента:
| № | a | Sin a | |
Sin |
n=Sina/Sin |
| 1 | 30 0 | 0,5 | |||
| 2 | 45 0 | 0,707 | |||
| 3 | 60 0 | 0,866 |
8) По результатам экспериментальной работы сделайте вывод.
9) Абсолютный показатель преломления среды показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данной среде.
n=c/v.
Закон преломления света: Sina/Sin = n2/n 1 = v1/v2.
10) Проведите четвёртый фронтальный эксперимент: Необходимо посмотреть на поверхность воды в стакане, подняв его над головой. Угол зрения меняйте до тех пор, пока поверхность воды не покажется Вам зеркальной, блестящей. Объясните этот опыт.
11) Домашнее задание: изучить параграф 65, выполнить научно-исследовательские проекты по следующим темам: вариант №1 “Восход Солнца как физическое явление”; вариант №2 “Как наблюдать радугу дома?”; Вариант №3 “Что такое радуга?”; Вариант №4 “Что такое гало?”.
1. Постановка цели урока.
Ученики проводят первый фронтальный эксперимент: опускают карандаш в стакан с водой и рассматривают его под разными углами.
Ученики проводят второй фронтальный эксперимент: свет от лабораторной лампочки пропускают через экран с узкой щелью и направляют на верхнюю грань стеклянной призмы, расположенной на бумажном транспортире и наблюдают преломление света на границах раздела “воздух и стекло” , “стекло-воздух”. Так как ребята уже работали с этой установкой при изучении отражения света, то электрическую цепь они могут собрать на перемене.
Учащиеся делятся результатами наблюдений с одноклассниками в своей группе, с учителем и пытаются объяснить эти опыты. Так как известно, что наибольшую скорость свет имеет в вакууме, то в воде, стекле скорость света будет меньше. Поэтому свет изменяет направление своего движения, то есть преломляется.
Итак, говорят ученики, цель нашего урока - изучение явления преломления света.
2. Изучение явления преломления света начинается с введения таких физических величин, как угол преломления и абсолютный показатель преломления среды (слайды № 3 и № 4 презентации)
Далее, ученики проводят третий фронтальный эксперимент: свет от лабораторной лампочки пропускают через экран с узкой щелью и направляют на верхнюю грань стеклянной призмы, расположенной на бумажном транспортире под различными углами, измеряют углы падения и преломления света и результаты записывают в таблицу карты урока (слайд № 6 презентации). Для определения синусов углов преломления обучающиеся используют таблицы Брадиса. Учащиеся выяснили, что значения углов падения и преломления изменяются, но отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для стекла призмы.
Учитель вносит поправки в выводы учеников и записывает формулу закона преломления света (слайд № 7 презентации)
3. Изучение явления полного внутреннего отражения света.
Ученики проводят четвёртый фронтальный эксперимент: рассматривают поверхность воды в стакане, подняв его над головой.
Необходимо провести ещё и демонстрационный опыт с использованием оборудования “L-микро” ( кювета с водой; лазер или осветитель и экран с щелью; провода; ключ; источник тока) с последующим его объяснением (слайды № 8-10 презентации).
4. Изучение интересного явления природы “Мираж”, я считаю, необходимо начать с проведения демонстрационных экспериментов “Преломление света в среде различной оптической плотности”:
1) Наблюдение хода луча лазера в оргстекле при нагревании с использованием документ-камеры (слайд № 14 презентации);
2) Наблюдение хода луча лазера в растворе сахара (слайд № 20 презентации).
5. Используя слайды презентации, учитель объясняет причины возникновения верхних, нижних миражей и миражей сверхдальнего видения.
Второй вариант проведения урока. Если Ваши ученики редко выполняют такую экспериментальную работу в группах или учебная работа идёт в классе медленно, то можно изменить план урока и оставить только демонстрационные опыты. Также можно исключить из плана урока изучение явления полного внутреннего отражения света, и можно посмотреть занимательный видеофильм “О, миражи, сколько душ вы обманули!” (приложение 2).
В конце урока ученики записывают домашнее задание. Кроме изучения параграфа 65, учащимся необходимо выполнить научно-исследовательские проекты по следующим темам:
1) Восход Солнца как физическое явление;
2) Как наблюдать радугу дома?
3) Что такое радуга?
4) Что такое гало?