Закон прямолинейного распространения света

ТЕМА  Закон прямолинейного распространения света

Школа:

Дата:

Имя учителя:

КЛАСС:

Количество учащихся:

Количество отсутствующих:

Цели урока

Сформировать понятия: свет, искусственные и естественные источники света, закон прямолинейного распространения света, лунные и солнечные затмения, отражение света, законы отражения и преломления света, угол падения, отражения и преломления

- рационально использовать знание и уменение в устных и письменных сложных разноуровневых (базовый, достаточный, сложный)  работах;

- применять знания при решении качественных, количественных и нестандартных сложных задач

ЦО

8.5.1.1 - графически изображать солнечное и лунное затмения

Критерии успеха

описывает и объясняет   физические явления, основанные на прямолинейности распространения света (образование тени, полутени), физические явления, основанные на прямолинейности распространения света,

Языковые цели

Специальная предметная лексика и терминология:  понятия – свет, тень, полутень, луч света, световой пучок, фотон, отражение, преломление, скорость распространения света

Глоссарий:

План

Запланированные мероприятия

Источники

1(5 мин)

2. 10 мин

3. ( 30мин)

4.(10 мин)

5.( 15мин)

6.( 5 мин)

7. (8 мин)

8.( 10 мин)

9. (10мин)

Организационный момент

1.Постановка цели урока. Проверка готовности к уроку.

Проблемные вопросы урока:

-        Узнать что такое свет и каковы его источники;

-        объяснить и доказать закон прямолинейного распространения света;

-        расширить свой кругозор .

СВЕТ - важнейшее средство познания природы. Свет – это электромагнитные волны, вызывающие у человека зрительные ощущения. Главным источником света для нас является Солнце. Оно излучает электромагнитные волны всевозможных частот. Большая их часть никаких зрительных ощущений не вызывает, это невидимые излучения (радио-, инфракрасное и ультрафиолетовое, рентгеновское и γ-излучения). Зрительные ощущения у человека вызывают электромагнитные волны частотой от 400 до 800 ТГц. При этом излучения разных частот вызывают ощущения разных цветов – от красного до фиолетового. В отличие человека некоторые насекомые различают ультрафиолетовое излучение, а некоторые виды ящериц – инфракрасное. Поэтому мир красок, воспринимаемых этими животными, существенно отличаются от нашего (демонстрация рисунков).Свет – это излучение, но лишь та часть, которая воспринимается глазом, поэтому свет называют видимым излучением

Природа очень долго хранила секрет света.

Древние Греки считали: свет – нечто такое, что истекает из глаза, ощупывает предмет и доставляет наблюдателю информацию.

Пифагор считал: тела становятся видимыми благодаря испускаемым ими частицам.

В конце XVII  в. почти одновременно возникли три теории:

- В 1672 г. англ. уч. И.Ньютон предложил корпускулярную теорию света, согласно которой свет представляет собой поток “лучистых частиц” - корпускул.

- В 1678 г. гол.уч. Гюйгенс разработал волновую теорию, которая рассматривала свет как упругую волну, распространяющуюся в среде.

- В 1864 г. англ. уч. Максвелл создал электромагнитную теорию света, которая рассматривала свет как электромагнитную волну.

ВЫВОД: свет-поток частиц обладающих волновыми свойствами. Двойственность свойств света называется корпускулярно-волновым дуализмом.

Это проявление взаимосвязи основных форм материи вещества и поля.

Раздел физики, рассматривающий явления связанные со светом, а также взаимодействие света с веществом называется ОПТИКА. (от греческого слова “зрительный”)

Солнце – не единственный источник света. Помимо него существует множество других тел,излучающих электромагнитные волны видимого диапазона.

Среди них есть искусственные и естественные.Что такое источник света?

Источник света – тело, способное излучать свет.

  Ребята, а это что? …(Книга) Это источник? (Нет) Почему Мы её видим?

    Излучение, идущее от источника света, попав на предмет, меняет свое направление и

попадает в глаз.Естественные источники света – это источники, созданные самой

природой. (Солнце, звёзды, полярные сияния, молния, светящиеся насекомые и

растения). Искусственные источники света созданы человеком. (лампы, свечи, экран

включенного телевизора).

Тепловыми источниками света являются звёзды. В телескоп хорошо видно, что они различаются по цвету: красноватые, жёлтые, белые, голубоватые. Красноватые – «холодные» звёзды, голубоватые – самые горячие.

Запись в тетрадь:                   Холодные источники света – это тела, которые светятся при температуре, близкой к комнатной.

Примеры: экран телевизора, монитор, дисплей мобильного телефона, лампы дневного света

Приёмниками света называют тела и устройства, в которых под действием падающего на них света происходят заметные изменения.

-        глаз;

-        зелёный лист растения;

-        светочувствительные плёнка и бумага, которые долгое время использовались в фотографии;

-        фотоэлементы – приборы, в которых свет преобразуется в электрический сигнал (телевидение, считывание изображения или видео с компакт-диска).

Задание:

Разделить естественные и искусственные источники света: Солнце, свеча, экран телевизора, звёзды, гнилушки, лампы дневного света, молния, газовая горелка, полярные сияния, экран дисплея.

Естественные:           Солнце, звёзды, гнилушки, молния, полярные сияния.

Искусственные:        свеча, экран телевизора, лампы дневного света, газовая горелка, экран дисплея.

Так как свет – поток частиц и волна, то у него должна быть скорость. Аристотель считал, что свет от точки к точке распространяется мгновенно. Кеплер и Декарт считали скорость света бесконечной. Ньютон и Гук – конечной, но очень большой.

И только в 1676 году датский ученый Ремер определил астрономическим методом, наблюдая за спутником Юпитера – Ио что С=215000 км/с.

В дальнейшем скорость света лабораторным способом, определил французский физик в 1849 году Физо: С=299792458 м/с.

Современные расчеты дают приблизительно такой же результат, поэтому при решении задач мы будем принимать: С=300000 км/с или с=3*10⁸ м/с.

Свет распространяется так быстро, что за 1 секунду может обежать вокруг Земли 8 раз. (Майкельсон – с применением вращения зеркал)

А в 1850 году французский физик Фуко измерил скорость света в воде, она оказалась в 1,33 раза меньше чем в вакууме.

-        свет даёт возможность людям и животным видеть предметы и ориентироваться в пространстве;

-        солнечный свет создаёт на Земле температурные условия, необходимые для жизни;

-        в растениях, благодаря свету, усваивается углекислый газ из воздуха с выделением кислорода, а также аккумулируется энергия излучения солнца в виде химической энергии.

Действия света:

-        освещение;

-        тепловое;

-        химическое (вызывает превращения веществ – химические реакции. Самые важные для жизни на Земле химические реакции – протекающие в листьях растений под действием солнечного света. Их называют фотосинтезом)

-        электрическое (при освещении из вещества могут вылетать электроны, в результате чего возникает электрический ток)

Итак, свет освещает и нагревает, а также может вызывать химические реакции и электрический ток.

2. Заполнение опорного конспекта  «Свет»

Составляем кластер  на тему «СВЕТ»

 Световой луч – это линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света.

Точечный источник - светящееся тело, размеры которого намного меньше расстояния до освещаемого объекта

В этом заключается закон независимости распространения света: световые пучки,пересекаясь, не влияют друг на друга. (Однако этот закон выполняется лишь для св. пучков малой интенсивности)Искажается ли изображение? (Нет)

  Закройте свет от лампы книгой. Источник света мы невидим. Почему?

 А  как распространяется свет? Положите губку перед собой. Воткните две булавки на расст. несколько см. Между этими булавками еще 2 булавки так, чтобы глядя на одну из крайних, вы увидели только её, а остальные булавки были бы закрыты от нашего взгляда. Соедините линией. Направьте световой луч. Совпадает ли он с ваше прямой? Какой вывод?

Свет в прозрачной среде  распространяется прямолинейно.

1) Возьмите стакан с водой, пробирку, опустите в пробирку карандаш. Вы видите карандаш? (Да) Опустите пробирку в стакан. Что вы наблюдаете? (Та часть пробирки, которая опущена в воду посеребрена, карандаша в ней не видно). Почему?

2) Возьмите пустой стакан в руку. Вы видите пальцы? (Да). Налейте в стакан воды. Вы видите пальцы? (Нет). Почему?

3) Возьмите стакан с монетой, налейте воды. Вы видите монету? (да). Накройте пробиркой монету. Вы видите монету? (нет). Почему?

4) Из стакана налейте воды высотой 2см в пробирку и вновь опустите её в стакан с водой. Что вы наблюдаете? (Там где вода в пробирке – карандаш виден и нет посеребрения; там где воздух в пробирке – посеребрение есть). Почему?

Почему исчезают тела? Ведь среда прозрачная.  (среда неоднородная)

Закон прямолинейного распространения света:  Свет в однородной прозрачной среде распространяется прямолинейно.

Этот факт установил еще Евклид (300 лет до н.э.)

Оптически однородной считается такая среда, в которой свет распространяется с постоянной скоростью.

Физкультминутка: Закройте глаза. Представьте лист белой бумаги и мысленно напишите на нем тушью свое имя. В конце поставьте точку. Забудьте о буквах, точка раскачивается из стороны в сторону и медленно растворяется.

Прямолинейность распространения света подтверждается образованием …

-На что нельзя наступить?

-Попутчица за мною ходит вслед
Мне от нее ни зла, ни пользы нет.
(Тень)

тени и полутени.

 Вспомните детскую сказку: «Ты за ней – она за тобой. Ты от нее – она за тобой.

Учитель: Впервые з-н прямолинейного распространения света был сформулирован в 3 веке до нашей эры древнегреческим ученым Евклидом. Под прямолинейностью света он имел ввидупрямолинейность световых лучей. Сам Евклид отождествлял   лучи света со «зрительными лучами», которые  якобы выходили из глаз человека и в результате «ощупывания» предметов позволяли видеть последние. Такая точка зрения была достаточно широко (

Однако уже Аристотель спрашивал: «Если бы видение зависело от света, исходящего из глаз, как из фонаря, то почему бы нам не видеть в темноте?» Теперь мы знаем, что никаких «зрительных лучей» не существует, и видим мы не потому, что какие-то лучи выходят из наших глаз, а наоборот, потому что свет от  различных предметов попадает нам в глаза.

Под световым лучом в современной физике понимают достаточно узкий пучок света, который в той области, в которой изучается его распространение, можно считать не расходящимся. Это физический световой луч. Различают еще и математический (геометрический). Луч – это линия, вдоль которой распространяется свет. (Записывается в опорный конспект). Раздел физики, который изучает законы распространения света на основе представлений о световых лучах, называется геометрической оптикой.

Учитель: Прямолинейность распространения света подтверждается образованием тени.

У каждого на парте: свеча, экран (альбомный лист).

Учитель: Возьмите свечу, экран и между ними поместите непрозрачный предмет.

Тень - область пространства, в которую не попадает свет от источника.

Полутень - область пространства, в которую свет от источника попадает частично.

Образование теней и полутеней объясняет солнечные и лунные затмения.

При солнечном затмении полная тень от Луны падает на Землю. Из этого места Земли Солнца не видно. Когда Луна, вращаясь вокруг Земли, попадает в ее тень, то наблюдается лунное затмение.

В некоторых африканских племенах избегают переход через открытую местность в полдень, потому что боятся потерять свою тень. Считают, что наступить на тень человека – нанести ему серьезное оскорбление.

Затмение Солнца загадочное в прошлом явление, по преданиям предвещавшее горести, болезни и всяческие несчастия.

На картине Рериха “Поход князя Игоря” 1910 г. изображено затмение Солнца. В основе картины лежит историческое событие – сражение русского князя с половцами. Яркие, “звучные краски, скупо очерченные, но выразительные силуэты воинов в их неудержимом движении вперёд” - всё это прочитывается как зачин сказочной былины. Красные, “червленые”, щиты, по которым в XII веке узнавали русичей, озарены солнечным сиянием. И в это время на войско с небес падает тревожная тень, цвета ультрамарина. – это сама природа через солнечное затмение предвещает войску неудачу.

“… Тогда Игорь воззрел на светлое солнце,
Увидел он воинов своих, тьмой от него прикрытых,
И рёк Игорь дружине своей:
Братия и дружина!
Лучше нам быть порубленными, чем даться в полон.
Сядем же, други, на борзых коней
Да посмотрим синего Дона! 
Вступил князь Игорь в златое стремя, 
и поехал по чистому полю, 
Солнце дорогу ему тьмой заступило…”

-От чего зависит размер тени? (показ: от размера объекта и от удаленности от источника света)

-Будет ли образовываться тень от стекла? (показ: нет, не будет)

-Максим Горький в своих воспоминаниях рассказывал: “Я видел, как Антон Павлович Чехов, сидя в саду у себя, ловил шляпой солнечный луч и пытался, совершенно безуспешно, надеть его на голову вместе со шляпой”

-Почему Чехову не удалось это сделать? (свет распространяется прямолинейно, шляпой невозможно изменить его направление)

-А как вы думаете, можно ли вообще изменить направление светового луча? (можно, если на его пути поставить зеркало)

Работа в малых группах

 1 карточка

Почему в ясную погоду мы видим не только яркий свет Луны, но и ту ее часть, на которую не попадают прямые солнечные лучи?

Ответ: видимая нами темная часть Луны освещается солнечными лучами, отраженными от Земли.

2 карточка

Из древнегреческой легенды о Персее: «Не далее полета стрелы было чудовище, когда Персей взлетел высоко в воздух. Тень его упала в море и с яростью ринулось чудовище  на тень героя. Персей смело бросился с высоты на чудовище и глубоко вонзил ему в спину изогнутый меч»

? Что такое тень и какой физический закон позволяет объяснить ее образование?

Практическая работа в парах

-        Поставьте две одинаковые свечи на расстоянии 50-60 см от экрана. Посредине между экраном и свечами вертикально поместите линейку. Зажгите свечи. Что получилось на экране? Зарисуйте в тетради, что у вас получилось в результате эксперимента. Укажите на рисунке область тени и полутени.

-        Произвольно перемещайте экран и линейку. Зафиксируйте изменения очертаний теней и полутеней. Запишите результат наблюдений.

-        Погасите одну свечу. Изменилось ли при этом изображение на экране? Если изменилось, то как?

-        Запишите выводы в тетрадь.

ФР « Волны и колебания»

Рефлексия.

Домашнее задание

Дополнительный материал: изучить материал сайтов

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba07c-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/5_1.swf (источники света)

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba07d-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/5_2.swf (распространение света)

http://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph21/theory.html

презентация

Ребята отмечают черточки

http://phys.reshuege.ru/

Взаимопроверка ответов, меняются парами листами. Затем сверяют с доской

Класс делится на группы по счету от 1-2. Учащиеся придумывают название

Время обдумывания 1 мин.учитываются скорость и качество ответа. Максимальное количество баллов- 6

Обдумывают в группах. Потом дают устный ответ. Другие команды слушают и могут дать свой ответ

Учитель дает небольшую информацию. Чтобы дети вспомнили для следующих заданий

Пишут в тетрадях ответы на вопросы кроссворда

Практическое закрепление темы

Решают у доски с объяснением

Конец урока

3 мин

ЧТО МЫ УЗНАЛИ

Дополнительная информация

Рефлексия.Были ли цели урока/цели обучения реалистичными? Что учащиеся выучили сегодня? Какая атмосфера царила в классе? Сработала ли дифференциация , проводимая мной? Уложился ли я в сроки? Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.  

Что я узнал(а) за время урока о классе или отдельных учениках такого, что поможет мне подготовиться к следующему уроку?