Урок № 40. § 31,32.
Отражение света. Построение изображения в плоском зеркале
Цель урока:
Учащиеся должны познакомиться с законом отражения света; с алгоритмом построения изображения' в плоском зеркале; с понятиями "угол падения" и "угол отражения", "плоское зеркало" и "мнимое и действительное изображения"; усвоить положение о равенстве углов падения и отражения на уровне применения знаний в новой ситуации; учиться применять знания о законе отражения к объяснению физических экспериментов ; научиться применять знания закона отражения к объяснению и анализу явлений окружающего мира.
Задачи урока:
Образовательные:
Познакомить учащихся с элементами экспериментального метода исследования явлений. Подчеркнуть электромагнитную природу явления отражения. Доказать, что сам электромагнитный луч света невидим, и объяснить, почему мы видим. Дать знания о величинах, характеризующих явление отражения света (углы, плоскость, коэффициент отражения). Обосновать связь между углом падения и углом отражения. Познакомить учащихся с методами измерения углов. Расширить знания о явлении отражения света (зеркальное, диффузное, изображение мнимое и действительное); уточнить представление учащихся о свойстве обратимости луча - одной из основных характеристик электромагнитного излучения.
Проконтролировать уровень усвоения закона отражения и показать, что он вытекает из опыта и подтверждается экспериментально. Выявить уровень усвоения закона отражения света и знание правил построения изображений в плоском зеркале. Формировать навыки самоконтроля.
Воспитательные:
Подчеркнуть взаимосвязь закона отражения и закона прямолинейного распространения света как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений; раскрыть противодействующие стороны в явлении отражения света и подвести к пониманию закона единства и борьбы противоположностей.
Развития мышления:
Проверить уровень самостоятельности мышления школьника по применению знаний в различных ситуациях. Продолжить формирование умений обобщать явления по разным признакам; делать логические заключения на основе анализа уже известных связей.
Работать над формированием умений сравнивать явления, делать выводы и обобщения; анализировать свойства и явления на основе знаний; выделять главную причину, влияющую на результат; выделять признаки сходства в описании явлений при их обобщении.
Приборы и оборудование к уроку: Компьютер, презентация, большое зеркало, оптический диск
Основное содержание:
Принцип действия и назначение оптического диска. Зеркальное отражение. Закон отражения света. Обратимость световых лучей. Виды зеркал. Изображение в плоском зеркале. Действительное и мнимое изображения. Свойства изображения в плоском зеркале. Зеркальное и диффузное отражение. Применение зеркал в технике и быту. Реакция животных на изображение в зеркале.
Конспект урока.
А) Проведение физического диктанта по вопросам:
Электромагнитные волны, способные вызывать у человека зрительные ощущения называются …(светом).
Электромагнитные волны какого диапазона частот, вызывают у человека зрительные ощущения …(400-800 Ггц).
Может ли человеческий глаз в виде образов воспринимать ультрафиолетовые лучи …(нет).
Главным источником света для человека является …(солнце).
Привести 2 примера естественных источников света …(солнце, светлячки, луна, звезды и т.д).
Привести 2 примера искусственных источников света …(лампочка, телевизор, свечи и т.д).
Кто из ученых выяснил, что луна светит отраженным светом…(Демокрит).
Раздел физики в котором изучаются световые явления называется …( оптикой).
Продолжить «В однородной среде свет распространяется….(прямолинейно)».
Явление прохождения лунной тени по диску Земли называется….(солнечным затмением).
Явление, когда Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей называется…(Лунным затмением).
Кто из ученых открыл закон прямолинейного распространения света? …(Евклид).
Нерасходящийся пучок света называется…(световым лучом).
Источники, размеры которых малы по сравнению с размерами освещаемого тела и размерами до него называются …(точечными).
Какие затмения солнечные или лунные наблюдаются чаще?...(лунные).
Внешняя часть солнечной атмосферы называется…(солнечной короной).
Кто, наблюдая за округлой формой тени Земли при лунном затмении, впервые пришел к выводу о шарообразности Земли…(Аристотель).
Кто из ученых при наблюдении фаз Луны сделал вывод о шарообразности Луны…(Пифагор).
С какой скоростью свет распространяется в вакууме….(300000 км/ч).
Какое вы знаете электромагнитное излучение, имеющее самую большую частоту…(гамма – излучение).
Б) Проверка (учащиеся меняются листами, учитель читает вопросы и правильные ответы.
Учащиеся выставляют напротив ответов своих товарищей + или – в зависимости от соответствия их ответа правильному.)
В) Выставление отметок за диктант. ( Если ученик ответил на 60-75% вопросов, он получает «3», если ответил на 76-85% вопросов ему выставляется «4», если процент верных ответов составил 86-100%, получает «5». Если количество правильных ответов было меньше половины, учащемуся выставляется отметка «2»).
Г) Объяснение нового материала с использованием мультимедийной презентации:
Когда свет падает на поверхность какого-нибудь тела, часть его отражается от этой поверхности и распространяется в пространстве. Такое явление называют отражением света.
Поверхности тел могут быть гладкими и шероховатыми. Опыт показывает, что отражение света от таких поверхностей происходит по-разному.
Глядя на освещенную шероховатую поверхность любого тела, мы видим эту поверхность. Но когда смотрим на чистое плоское зеркало, то не видим его поверхности, зато видим в зеркале свое изображение и изображения окружающих нас предметов. (Слайд 1)
Если постепенно запылять зеркальную поверхность, то изображение предметов в нем начнет тускнеть, при сильном запылении или замазывании зеркала, например, меловым раствором, изображение исчезнет. Мы будем видеть просто слой пыли или мела, потому что этот слой образует шероховатую поверхность. Путем тщательной шлифовки и полировки шероховатую поверхность твердого тела можно сделать зеркальной.
Существуют и природные зеркала — это спокойная водная поверхность озер (слайд 2, 3, 4, 5)), заливов, заводей и т. д. Причем замечаем, что чем больше волнение воды, тем отражение меньше напоминает зеркальное.
Выясним сначала, как отражается свет от зеркальной поверхности. Обратимся к опыту.
Показываю слайд №6 (в нем на опыте объясняется закон отражения света).
Д [pic] анную демонстрацию можно заменить оптическим диском.
Далее демонстрирую слайд №7 и более подробно рассматриваем явление отражения, выясняем, где луч падающий, отраженный, перпендикуляр к поверхности зеркала.
Формулируем Закон отражения света: Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения луча. Угол отражения равен углу падения.
Из законов отражения следует, что лучи падающий и отраженный обратимы.
Подтверждаем это с помощью оптического диска. Внимание учащихся фиксируется на направлениях падающего и отраженного луча света. Затем осветитель поворачиваю так, чтобы падающий луч света занял место отраженного, тогда отраженный луч света займет место падающего.
Луч, идущий по пути отраженного луча, отражается затем по пути падающего.
Прошу одного ученика подойти к зеркалу. Он рассматривает отражение своей правой руки. Делаем вывод о том, что у изображения в зеркале поменялись местами правая и левая части. Так если у ученика поднята правая рука, то у изображения в зеркале поднятая левая рука.
Прошу ученика подойти ближе к зеркалу. Изображение в зеркале приближается к поверхности зеркала. Слайд № 9.
Слайд №10 (построение изображения точки в плоском зеркале).
Так как предмета за зеркалом нет, оно только кажется существующим, то такое изображение называют мнимым.
Далее сообщаются свойства изображения в плоском зеркале: (слайд №11)
1) Мнимое
2) прямое, т. е. неперевернутое
3) равное по размеру самому предмету
4) находящееся на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет расположен перед ним, изображение предмета в плоском зеркале симметрично предмету относительно плоскости зеркала.
Слайд №12 (Пучок параллельных лучей после отражения остается параллельным)
Иначе отражается свет от шероховатой поверхности. Такая поверхность отражает падающий на нее свет по всевозможным направлениям (слайд №13, №14). Такое отражение света называют рассеянным или диффузным.
Узкие отраженные пучки от шероховатой поверхности перекрывают друг друга, лучи отражаются от отдельных неровностей во все стороны — отраженный свет рассеивается.
Лучше всего свет рассеивается от поверхностей с ничтожно малыми неровностями, например от чертежной бумаги, гипса мела и др. Сильно рассеивают свет частицы пыли и тумана. Рассеянный! свет более приятен для глаз, чем зеркально отраженный, он меньше утомляет глаза.
Кроме плоских зеркальных поверхностей есть зеркальные сферические, параболические, цилиндрические и другого рода поверхности. В них изображения получаются несколько иным образом, нежели в плоском зеркале. (Слайд №15) и демонстрирую вогнутые и выпуклые зеркала.
Далее вместе с классом выясняем, где применяются зеркала как плоские, так и криволинейные.
Показываю слайды №15-№23
Далее разбираем следующие вопросы:
Сформулировать закон отражения света.
Докажите, что обратимость световых лучей есть следствие законов отражения света.
Почему легче рассматривать матовый фотоснимок, чем глянцевый?
Что называется углом падения?
Что называется углом отражения?
Угол между падающим и отраженным лучом равен 20°. Чему равен угол падения? Под каким градусом луч падает на поверхность зеркала?
Какое изображение получается в плоском зеркале?
Где применяют перископы?
Задачи: №
Желающим предлагаю тексты домашних практические задания :
Практическая работа №1
Изготовление калейдоскопа
Материалы и принадлежности.
Две стеклянные отмытые фотопластинки размерами 9 х 12 см; разноцветные стеклышки; непрозрачный лист плотной бумаги и лист картона размерами 20 х 15 см; листок папиросной и черной бумаги, каждый размерами 4 х 4 см; наждачный порошок, клей, лейкопластырь; стеклорез, линейка, ножницы, нож.
Изготовление
1) Вырежьте из стеклянной пластинки три полоски размерами 3 X 12 см.
2) Наклейте их на лист плотной бумаги, расположив параллельно друг другу с промежутками, позволяющими согнуть лист в треугольную призму (рис. 195),
3) Скрепите призму клеем или лентами лейкопластыря, скотчем.
4) Сделайте из картона трубку такого диаметра, чтобы в нее плотно входила призма, и укрепите призму в трубке ( см. рис.).
5) Заготовьте мелкие разноцветные стеклышки.
6 [pic] ) Вырежьте стеклорезом из другой стеклянной пластинки одну полоску размерами 3,5 х 12 см и отрежьте от нее три квадратные пластинки размерами 3,5 х 3,5 см.
7) Обрежьте теперь ножницами в воде на глубине 20—25 см углы каждой квадратной пластинки, округляя их и не заботясь о тщательности обреза, но стремясь получить круглые пластинки.
8) На одно круглое стекло наклейте круг из черной бумаги с круглым отверстием для глаза и вставьте стекло в конец трубки.
9) Другое круглое стекло оклейте папиросной бумагой или сделайте его матовым при помощи наждачного порошка, смоченного водой и притираемого к поверхности круглого стекла оставшейся частью стеклянной пластинки.
10) Вставьте в другой конец трубки прозрачное круглое стекло, положите на него разноцветные стеклышки и прикройте их матовым стеклом или стеклом с папиросной бумагой; укрепите стекло так, чтобы при повороте трубки вокруг ее продольной оси стеклышки свободно пересыпались между круглыми стеклами. Калейдоскоп готов.
[pic]
Ход работы
Осветите матовое стекло. Смотрите в отверстие в черной бумаге и, не торопясь, повертывайте калейдоскоп вокруг его оси. Каждый малейший поворот калейдоскопа вызовет перемещение разноцветных и разнообразных по форме стеклышек, и перед вашим взором будут возникать все новые и новые неповторимые узоры.
2) Усовершенствуйте калейдоскоп. Подберите выпуклую линзу и вставьте ее в отверстие для глаза, а матовое стекло замените прозрачным стеклом.
3) Направив на это стекло мощный световой пучок так, чтобы свет проходил сквозь цветные стеклышки и линзу, можно получить на экране увеличенные калейдоскопические картины, которые могут быть сфотографированы.
Практическая работа №2
Изучение законов отражения света
Приборы и материалы. Небольшое плоское зеркало, прикрепленное к деревянному бруску, транспортир, прямоугольный треугольник, булавки, кнопки, лист бумаги, кусок картона или фанеры.
Ход работы
1) Укрепите кнопками на картоне (фанере) чистый лист бумаги и поставьте на него брусок с зеркалом ( см. рис.).
2 [pic] ) Воткните в бумагу две булавки а и b так, как показано на рисунке. Глядя справа на зеркало, воткните булавку с так, чтобы эта булавка и изображение булавок а и b. в зеркале лежали на одной прямой.
3) Карандашом на бумаге отметьте положение зеркала mn. Уберите брусок и булавки а и b. Затем проведите через следы этих булавок прямую линию до пересечения с линией MN. Точка пересечения О будет точкой падения луча ab на зеркало.
4) Выньте булавку с и соедините ее след с точкой О. Прямая Ос — отраженный луч.
5) Проведите из точки 0 перпендикуляр к зеркалу MN. Измерьте угол падения α и угол отражения β, сравните их между собой.
6) Проделайте описанный опыт при двух других углах падения. Какой вывод можно сделать на основе результатов опыта?
Проекты
Предложите проект калейдоскопа с ассиметричным расположением зеркал.
Предложите устройство или технологию солнечной печи.
Предложите проект использования полупрозрачных зеркал.
Домашнее задание:
А) §31,32+№130
Б)А+№132
В) Б+проект или практическую работу.
