ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1 «ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР»
ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА В.И.ФОКИНА
С. БОЛЬШАЯ ГЛУШИЦА МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА БОЛЬШЕГЛУШИЦКИЙ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
Конспект открытого урока физики
в 11 классе (углубленный уровень) по теме:
«Законы отражения и преломления света. Решение задач.»
Составила: Богомолова М.С.
учитель физики высшей квалификационной категории
с. Большая Глушица
2022 год
Конспект открытого урока в 11 классе (углубленный уровень)
Дата 14 декабря 2022 года
Место проведения: ГБОУ СОШ № 1 «ОЦ» им. В.И. Фокина с Б – Глушица
Тема: Законы отражения и преломления света. Решение задач.
Цель урока: Закрепление знаний о законах отражения и преломления света, понимания явления полного отражения, формирование умений и навыков решения задач на законы отражения и преломления света.
Задачи:
Образовательные:
1) Развитие умений решать задачи на законы преломления и отражения света.
2) Отработка элементов математики в физике применение вычислительных навыков при записи чисел в стандартном виде и действий с ними, использование знаний соотношений в прямоугольном треугольнике, повторение тригонометрических функций).
3) Развитие общешкольных умений: развитие устной монологической и диалогической научной речи.
Развивающие:
1) Развитие коммуникативных умений.
2) Дальнейшее развитие навыков самоконтроля и самооценки своего труда.
3) Развитие умений работать мобильно в команде.
Воспитательные:
1) Воспитание ответственности за результат своего труда.
2) Дальнейшее развитие навыков работы в команде на основе сотрудничества.
3) Воспитание чувства взаимопомощи.
Тип урока: Урок комплексного применения знаний
Оборудование и материалы:
компьютер, проектор, экран, презентация, карточки с заданиями, лабораторное оборудование.
Методы:
· беседа;
· фронтальный опрос
· демонстрация слайдов;
· эксперимент;
· частично-поисковый метод;
· самоконтроль;
· таблица;
· рефлексия.
ПЛАН УРОКА
1 Организационный момент
2 Актуализация знаний
3 Решение задач ЕГЭ
4 Физминутка. (Приложение № 3)
5 Решение тематических задач
6 Выполнение экспериментальных задач
7 Подведение итогов. Домашнее задание.
Ход урока
1. Организационный момент.
Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами будем двигаться дальше по пути познания, вместе будем размышлять, думать, считать, возможно, и ошибаться, и ошибаться не раз, но не бойтесь ошибаться. «Весь путь человеческого познания – это серия ошибок, причем все меньших и меньших».
Эпиграфом к нашему уроку служат слова Аристотеля. Прочтите их, пожалуйста.
Эпиграф: Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание в дело.
2. Актуализация знаний.
1. Продолжите фразу: (2 мин)
1. В однородной прозрачной среде свет распространяется….(прямолинейно).
2. Угол падения …(равен) углу отражения.
3. Явление, при котором луч меняет своё направление, называется…(преломлением).
4. Падающий, перпендикуляр в точке падения луча и … лежат в одной плоскости.
5. В воде скорость света…..(меньше), чем в воздухе.
6. Среда, в которой скорость распространения света меньше, называется …..(оптически более плотной).
7. Отношение синуса угла падения к….(синусу угла преломления) сохраняется
8. Показатель преломления относительно вакуума называется ….(абсолютным показателем) преломления среды
9. Угол падения соответствующий углу преломления 90°С называют…(предельным углом ) полного отражения
2. Выбери правильный ответ:
1. На каком рисунке правильно изображен ход луча:
2. Если угол падения луча на границу раздела двух сред увеличится, то относительный показатель преломления:
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
3. Показатель преломления стекла больше показателя преломления воды. При переходе света из стекла в воду угол преломления
1) Больше угла падения
2) Меньше угла падения
3) Равен углу падения
4) Может быть больше и меньше угла падения, в зависимости от угла падения
4. При переходе света из воды в воздух полное отражение будет наблюдаться, если:
1) Угол падения меньше предельного угла полного отражения
2) Угол падения больше предельного угла полного отражения
3) При переходе света из воды в воздух полного отражения не будет ни при каком угле.
5. Если рассматривать камень, лежащем на дне водоема под небольшим углом, то мы его увидим в точке:
6. Водолаз рассматривает снизу вверх из воды лампу, подвешенную на высоте 1 м над поверхностью воды. Кажущаяся высота лампы:
1) 1 м
2) Меньше 1 м
3) Больше 1 м
4) Ответ не однозначен
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 4 |
№5 |
№ 6 |
|
|
|
|
|
|
3. Решение задач ЕГЭ
Задача № 1
Луч света падает на горизонтально расположенное плоское зеркало. Угол между падающим и отражённым лучами равен 60°. Каким станет угол между этими лучами, если, не меняя положения источника света, повернуть зеркало на 10°, как показано на рисунке?
Ответ дайте в градусах.
Решение.
Угол между падающим и отраженным лучами по условию равен 60°. Тогда угол падения равен 30°. Если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке, угол падения увеличится на 10° и станет равен 40°. Угол падения равен углу отражения, а значит, угол отражения также станет равен 40°. Тогда угол между падающим и отраженными лучами станет равным 80°.
Ответ: 80.
Задача № 2
На столе стоит сосуд с зеркальным дном и матовыми стенками. На дно пустого сосуда падает луч света На стенке CD сосуда при этом можно наблюдать «зайчик» — блик отражённого луча. В сосуд наливают некоторое количество воды. Как при этом изменяются следующие физические величины: угол падения луча на дно, высота точки нахождения «зайчика», расстояние от точки отражения луча от дна сосуда до стенки CD? Отражением луча от поверхности жидкости пренебречь.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) Угол падения луча на дно
Б) Высота точки нахождения «зайчика»
B) Расстояние от точки отражения луча от дна до стенки CD
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
А |
Б |
В |
|
|
|
Решение.
Вода является оптически более плотной средой, чем воздух. Поэтому угол преломления света при прохождении в воду меньше угла падения. Следовательно, луч «загибается» вниз. При этом точка отражения от дна, естественно, смещается налево, то есть расстояние от точки отражения луча от дна до стенки CD увеличивается (В — 1). Угол падения луча на дно уменьшается (А — 2). Наконец, высота точки нахождения «зайчика» увеличивается (Б — 1).
Ответ: 211.
Задача № 3
На рисунке изображён ход светового луча 1, падающего из среды с показателем преломления n1 на плоскую поверхность среды с показателем преломления n2. На рисунке также показаны отражённый и преломлённый лучи. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Угол падения луча на границу раздела сред равен 60 °.
2) Угол отражения луча равен 150 °.
3) Угол между отражённым и преломлённым лучами равен 90 °.
4) Показатель преломления среды 1 меньше показателя преломления среды 2.
5) Скорость распространения света в среде 1 меньше скорости распространения света в среде 2.
Решение.
1) Верно. Угол падения луча равен 90° − 30° = 60°.
2) Неверно. Угол отражения луча равен 150° − 90° = 60°.
3) Верно. Угол преломления луча равен 270° − 240° = 30°.
4) Верно. Так как угол падения больше угла преломления, то показатель 1 среды меньше показателя преломления 2 среды.
5) Неверно. Так как скорость света в среде 2 меньше скорости света в среде 1.
Ответ: 134.
4.Физминутка.
5 Решение тематических задач.
Задача № 1
Угол падения луча света на границу раздела воздух-стекло равен 600. При этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 900. Определить показатель преломления стекла. (1,73)
Решение.
По рисунку легко определить, что угол преломления равен 300. Далее, используя закон преломления- sin(α)/sin(β) = n, находим n. n=1,73.
Задача № 2
Определите толщину плоскопараллельной пластины с показателем преломления 1,6, если луч света, пройдя эту пластину, смещается на 1,4 см. Угол падения луча на пластину равен 300. (6,5см)
Решение.
sin(α)/sin(β) = n → sin(β)= sin(α)/n , рассчитаем синус угла β,
он будет ≈ 0,3125 → β≈ 180,
угол γ=α-β=120;
h=AB* cos (β) , с другой стороны , AB= а/sin (γ).
Подставляем, получаем.: h=a* cos (β)/ sin γ).
Ответ-6,4 см.
Задача № 3
В дно водоема глубиной 2м вбита свая, на 1м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на поверхности воды и на дне водоема при угле падения лучей 600. Показатели преломления воды 4/3(1,72; 3,44м)
Решение.
α= 300 → L1=tg (α)*h1≈1,73м, L2= L1+ ΔΧ, ΔΧ= h2*tg(β)
tg(β)= sin(β)/cos (β), sin (600)/sin (β) = n → sin (β)= sin (600)/n
cos (β)= ( 1- sin (β)2) = (1- (sin (600)/n)2)
tg(β)= (sin (600)/n)/ (1- (sin (600)/n)2)= sin (600)/(n2- sin (600)2)½
ΔΧ= h2 * sin (600)/(n2- sin (600)2)½
ΔΧ≈1,7м L2= L1+ ΔΧ ≈3,4м.
Ответ: 1,7 м, 3,4 м
6. Экспериментальное задание
Экспериментальное задание №1
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1. Определить ход луча при переходе из воздуха в стекло
2. Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3. Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4. Рассчитать показать преломления стекла используя только линейку
Экспериментальное задание №2
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1. Определить ход луча при переходе из воздуха в стекло
2. Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3. Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4. Рассчитать показать преломления стекла используя транспортир
Экспериментальное задание №3
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1. Определить ход луча при переходе из стекла в воздух
2. Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3. Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4. Определить предельный угол полного отражения.
7. Подведение итогов. Домашнее задание
Задачи первой группы
1. Луч света, падающий нормально на поверхность воды, достигает дна за 2*10-7 с. Показатель преломления воды 1,5. Определить глубину водоема. (0 м)
2. Угол падения луча света на границу раздела воздух-стекло равен 600. При этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 900. Определить показатель преломления стекла. (1,73)
3. Определите толщину плоскопараллельной пластины с показателем преломления 1,6, если луч света, пройдя эту пластину, смещается на 1,4 см. Угол падения луча на пластину равен 300. (6,5 см)
4. Монета лежит в воде на глубине 2 м. На какой глубине мы увидим монету, если будем смотреть на нее сверху по вертикали? Показатель преломления воды равен 4/3. Для малых углов значения тангесов и синусов считать равными. (1,5 м)
Задачи второй группы
1. Скорость распространения света в некоторой жидкости 2,4*105 км/с. На поверхности этой жидкости из воздуха падает световой луч под углом 300. Определите угол преломления луча. Считать показатель преломления воздуха равным единице. (24 градуса)
2. Луч света направлен из воды в воздух под углом 600 . Определить угол преломления луча, если показатель преломления воды равен 1,33. (Угол отражения 60 градусов; на явления полного внутреннего отражения)
3. Луч света падает на стеклянную пластину с показателем преломления 1,73 под углом 600 . Вышедший из пластины луч оказывается смещенным относительно падающего луча на 2 см. Какова в сантиметрах толщина пластины? (3,46 см)
4. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, на 1м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на поверхности воды и на дне водоема при угле падения лучей 600 . Показатели преломления воды и воздуха соответственно 4/3 и 1. (1,72 ; 3,44 м)
Задачи третьей группы
1. Какой путь проходит световой луч в воде с показателем 4/3 за 0,1 мкс? (22,5 м)
2. Луч падает на прямую треугольную призму АВС, изготовленную из алмаза, перпендикулярно грани АВ. Произойдет ли преломление луча на грани АС или он испытает полное внутреннее отражение, если угол ВАС = 250, а показатель преломления алмаза 2,4? (Преломление луча не произойдет, он отразится)
3. Угол падения луча света из воздуха на плоскопараллельную пластинку с показателем преломления 1,73 и толщиной 9 мм равен 600 . Найти в наносекундах время прохождения светом пластинки. (0,06 нс)
4. На дне ручья лежит камень. Человек хочет толкнуть его палкой. Прицелясь , человек держит палку под углом 450 к поверхности воды. На каком расстоянии от камня воткнется палка в дно ручья, если глубина ручья 40 см. Показатели воды и воздуха соответственно 4/3 и 1. (15,2 см)
Задачи четвертой группы
1. Углы отражения и преломления света, падающего из воздуха на стеклянную пластинку, равны 60 и 300 соответственно. Определить скорость в пластинке в километрах за секунду. (173000 км/с)
2. Найдите предельный угол падения луча на границе раздела стекла и воды. Начертите ход лучей. Показатели преломления стекла и воды соответственно равны 1,5 и 1,33. (62 градуса)
3. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину под углом а, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки луч оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пластинки, если показатель преломления стекла 1,7? (4 см)
4. На дне бассейна глубиной 1,8 м находится точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый непрозрачный диск так, что его центр расположен над источником. При каком минимальном радиусе диска лучи от источника не будут выходить из воды? Квадрат показателя преломления воды считать 1,81. (2 м)
Приложение № 1
Решение задач ЕГЭ
Задача № 1
Луч света падает на горизонтально расположенное плоское зеркало. Угол между падающим и отражённым лучами равен 60°. Каким станет угол между этими лучами, если, не меняя положения источника света, повернуть зеркало на 10°, как показано на рисунке?
Ответ дайте в градусах.
Задача № 2
На столе стоит сосуд с зеркальным дном и матовыми стенками. На дно пустого сосуда падает луч света На стенке CD сосуда при этом можно наблюдать «зайчик» — блик отражённого луча. В сосуд наливают некоторое количество воды. Как при этом изменяются следующие физические величины: угол падения луча на дно, высота точки нахождения «зайчика», расстояние от точки отражения луча от дна сосуда до стенки CD? Отражением луча от поверхности жидкости пренебречь.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) Угол падения луча на дно
Б) Высота точки нахождения «зайчика»
B) Расстояние от точки отражения луча от дна до стенки CD
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
1) Увеличится
2) Уменьшится
3) Не изменится
А |
Б |
В |
|
|
|
Задача № 3
На рисунке изображён ход светового луча 1, падающего из среды с показателем преломления n1 на плоскую поверхность среды с показателем преломления n2. На рисунке также показаны отражённый и преломлённый лучи. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Угол падения луча на границу раздела сред равен 60 °.
2) Угол отражения луча равен 150 °.
3) Угол между отражённым и преломлённым лучами равен 90 °.
4) Показатель преломления среды 1 меньше показателя преломления среды 2.
5) Скорость распространения света в среде 1 меньше скорости распространения света в среде 2.
Приложение № 2
Решение тематических задач
Задача № 1
Угол падения луча света на границу раздела воздух-стекло равен 600. При этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 900. Определить показатель преломления стекла.
Задача № 2
Определите толщину плоскопараллельной пластины с показателем преломления 1,6, если луч света, пройдя эту пластину, смещается на 1,4 см. Угол падения луча на пластину равен 300.
Задача № 3
В дно водоема глубиной 2м вбита свая, на 1м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на поверхности воды и на дне водоема при угле падения лучей 600. Показатели преломления воды 4/3
Приложение №3
Экспериментальное задание №1
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1. Определить ход луча при переходе из воздуха в стекло
2. Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3. Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4. Рассчитать показать преломления стекла используя только линейку
Экспериментальное задание №2
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1.Определить ход луча при переходе из воздуха в стекло
2.Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3.Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4.Рассчитать показать преломления стекла используя транспортир
Экспериментальное задание №3
Цель: пронаблюдать явление преломления света и выполнить задания:
1.Определить ход луча при переходе из стекла в воздух
2.Начертить ход луча после прохождения границы раздела двух сред.
3.Отметить на получившемся рисунке угол падения и угол преломления.
4.Определить предельный угол полного отражения.
Рабочий лист
Ф.И.ученика __________________________, __________________________________ .
1. Таблица самооценивания
Задание |
Количество правильных ответов |
№ 1 |
|
№ 2 |
|
№ 3 |
|
№ 4 |
|
№ 5 |
|
Таблица синусов
sin(1°) = 0.017452 |
sin(31°) = 0.515038 sin(46°) = 0.71934 |
sin(61°) = 0.87462 |
Приложение.№ 4
Правила сохранения зрения. Гимнастика для глаз.
Глаз – это живой оптический прибор. Мышцы глаза ученика за один учебный день испытывает такую же нагрузку, какую испытывают мышцы его рук и торса, если он пытался бы поднять и удержать над головой штангу весом предназначенного для среднего профессионала-атлета. Чтобы спасти глаза от перенапряжения, необходима специальная гимнастика, которая восстанавливает зрение. Простейшие упражнения можно использовать в любых условиях, в том числе и в школе, где глаза устают больше всего.
Выполним все вместе некоторые из упражнений:
А если ты носишь очки?
В этом случае важно правильно их хранить и регулярно мыть теплой водой с мылом. Ведь от очков теперь зависит твое зрение!
И главное, если у тебя нарушено зрение, необходимо строго выполнять предписание врача-окулиста. Хорошо подобранная оправа очков украшает лицо, делает его привлекательнее. Для нормального формирования зрения и его сохранение необходимо соблюдать простые правила:
Глаз человека – это тонкий и ценный инструмент. Берегите зрение с детства
Задачи первой группы
1. Луч света, падающий нормально на поверхность воды, достигает дна за 2*10-7 с. Показатель преломления воды 1,5. Определить глубину водоема.
2. Угол падения луча света на границу раздела воздух-стекло равен 600. При этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 900. Определить показатель преломления стекла.
3. Определите толщину плоскопараллельной пластины с показателем преломления 1,6, если луч света, пройдя эту пластину, смещается на 1,4 см. Угол падения луча на пластину равен 300.
4. Монета лежит в воде на глубине 2 м. На какой глубине мы увидим монету, если будем смотреть на нее сверху по вертикали? Показатель преломления воды равен 4/3. Для малых углов значения тангесов и синусов считать равными.
Задачи второй группы
1. Скорость распространения света в некоторой жидкости 2,4*105 км/с. На поверхности этой жидкости из воздуха падает световой луч под углом 300. Определите угол преломления луча. Считать показатель преломления воздуха равным единице.
2. Луч света направлен из воды в воздух под углом 600 . Определить угол преломления луча, если показатель преломления воды равен 1,33. (Угол отражения 60 градусов; на явления полного внутреннего отражения)
3. Луч света падает на стеклянную пластину с показателем преломления 1,73 под углом 600 . Вышедший из пластины луч оказывается смещенным относительно падающего луча на 2 см. Какова в сантиметрах толщина пластины?
4. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, на 1м выступающая из воды. Найти длину тени от сваи на поверхности воды и на дне водоема при угле падения лучей 600 . Показатели преломления воды и воздуха соответственно 4/3 и 1.
Задачи третьей группы
1. Какой путь проходит световой луч в воде с показателем 4/3 за 0,1 мкс?
2. Луч падает на прямую треугольную призму АВС, изготовленную из алмаза, перпендикулярно грани АВ. Произойдет ли преломление луча на грани АС или он испытает полное внутреннее отражение, если угол ВАС = 250, а показатель преломления алмаза 2,4?
3. Угол падения луча света из воздуха на плоскопараллельную пластинку с показателем преломления 1,73 и толщиной 9 мм равен 600 . Найти в наносекундах время прохождения светом пластинки.
4. На дне ручья лежит камень. Человек хочет толкнуть его палкой. Прицелясь , человек держит палку под углом 450 к поверхности воды. На каком расстоянии от камня воткнется палка в дно ручья, если глубина ручья 40 см. Показатели воды и воздуха соответственно 4/3 и 1.
Задачи четвертой группы
1. Углы отражения и преломления света, падающего из воздуха на стеклянную пластинку, равны 60 и 300 соответственно. Определить скорость в пластинке в километрах за секунду.
2. Найдите предельный угол падения луча на границе раздела стекла и воды. Начертите ход лучей. Показатели преломления стекла и воды соответственно равны 1,5 и 1,33.
3. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину под углом а, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки луч оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пластинки, если показатель преломления стекла 1,7?
4. На дне бассейна глубиной 1,8 м находится точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый непрозрачный диск так, что его центр расположен над источником. При каком минимальном радиусе диска лучи от источника не будут выходить из воды? Квадрат показателя преломления воды считать 1,81.
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.