Конспект урока по физике в 11 классе.
Тема: Определение показателя преломления стекла.
Цель урока:
образовательные: познакомить учащихся с двумя способами измерения относительного показателя преломления стекла; изучить правила оценки погрешностей одной из тригонометрических функций;
развивающие: углубить представления учащихся о взаимной интеграции учебных предметов математики, физики.
воспитательные: выстраивать работу в мини-группах, выполнять эксперимент в диалоговом режиме; показать значение физики как интегрирующей науки естественного цикла.
Задачи урока:
1) провести измерения улов падения и преломления и рассчитать показатель преломления стекла;
2) совершенствовать экспериментальные умения и навыки учащихся: планировать ход эксперимента, выполнять измерения, обрабатывать результаты, анализировать результаты эксперимента, формулировать выводы, выполнять оценку границ погрешностей измерений, представлять результат с учетом погрешности измерений, проводить сравнение результата с табличным значением измеренной величины показателя преломления стекла, оценивать правильность полученных результатов;
3) вести работу по развитию логического мышления ученика при анализе результатов эксперимента и формулировании выводов по этим результатам.
Тип урока: Урок формирования умений и навыков.
Методы обучения: Диалогический, Частично-поисковый.
Оборудование: стеклянные пластины, линейки, транспортиры, циркуль, источник тока, лампа накаливания, соединительные провода.
Ход урока:
Проведения инструктажа по Т.Б.
Самоконтроль -проверка этапов выполнения эксперимента.
Расписываются в журнале по Т.Б.
Выполнения лабораторной работы
Оборудование, необходимые измерения, средства измерения
В работе измеряется показатель преломления стеклянной пластины, имеющей форму трапеции. На одну из параллельных граней пластины наклонно к ней направляют узкий световой пучок. Проходя через пластину, этот пучок света испытывает двукратное преломление. Источником света служит электрическая лампочка, подключенная через ключ к какому-либо источнику тока. Световой пучок создается с помощью металлического экрана с щелью. При этом ширина пучка может меняться за счет изменения расстояния между экраном и лампочкой. Показатель преломления стекла относительно воздуха определяется по формуле
n = [pic] ,
где a — угол падения пучка света на грань пластины из воздуха в стекло; b — угол преломления светового пучка в стекле.
Для определения отношения, стоящего в правой части формулы, поступают следующим образом. Перед тем как направить на пластину световой пучок, ее располагают на столе на листе миллиметровой бумаги (или листе бумаги в клетку) так, чтобы одна из ее параллельны граней совпала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух — стекло. Тонко очиненным карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани. Эта линия изображает границу раздела сред стекло — воздух. После этого, не смещая пластины, на ее первую параллельную грань направляют узкий световой пучок под каким-либо углом к грани. Вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков тонко очиненным карандашом ставят точки 1, 2, 3 и 4 (рис. 5). После этого лампочку выключают, пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают входящий, выходящий и преломленный лучи (рис. 6). Через точку В границы раздела сред воздух — стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения a и преломления b. Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники АВЕ и СВD.
nпр = [pic] . (1)
Длину отрезков АЕ и DС измеряют по миллиметровой бумаге или с помощью линейки. При этом в обоих случаях инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм. Погрешность отсчета надо взять также равной 1 мм для учета неточности в расположении линейки относительно края светового пучка.
Максимальную относительную погрешность e измерения показателя преломления определяют по формуле
e = [pic] .
Максимальная абсолютная погрешность определяется по формуле Dn = nпрe.
(Здесь nпр - приближенное значение показателя преломления, определяемое по формуле 1.)
Окончательный результат измерения показателя преломления записывается так: n = nпр [pic] Dn.
1. Подключить лампочку через выключатель к источнику тока. С помощью экрана с щелью получить тонкий световой пучок.
Проведение эксперимента, обработка результатов измерений
1. Измерить показатель преломления стекла относительно воздуха при каком-нибудь угле падения. Результат измерения записать с учетом вычисленных погрешностей.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
2. Повторить то же при другом угле падения.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
3. Сравнить результаты, полученные по формулам
n1пр - Dn1 < n1 < n1пр + Dn1,
n2пр - Dn2 < n2 < n2пр + Dn2.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
4. Сделать вывод о зависимости (или независимости) показателя преломления от угла падения.
5. По результатам измерений заполнить таблицу:
6. Сравнить этот результат с табличным:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Вывод: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Контрольный вопрос
Чтобы определить показатель преломления стекла, достаточно измерить транспортиром углы a и b и вычислить отношение их синусов. Какой из методов определения показателя преломления предпочтительнее: этот или использованный в работе?
Ответ: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Опыт 1
Выполняют лабораторную работу в минигруппах по 2 человека.
Рефлексия.
С какими подходами мы познакомились сегодня на уроке, в определении показателя преломления, используя закон преломления?
Достаточно ли точны результаты полученные этими способами?
Отвечают на вопросы.
Домашнее задание
экспериментальное задание опыт «булавка невидимка».
Раздается карточка с заданием
Опыт «Булавка –невидимка»
Воткнем булавку английскую в плоский пробковый кружок и подложим кружок булавкой вниз на поверхность воды в стеклянную миску.
Если пробковый кружок неширок, то как бы мы ни наклоняли голову, нам не удается увидеть булавку, хотя, казалось бы, она достаточно длинная, чтобы пробковый кружок её от нас заслонил.
Почему мы не видим булавку?
Сборник задач Рымкевич А.П, Рымкевич П.А. № 1105.
Записывают в дневники
Подведение итогов:
Учитель подводит итоги урока, оценки за работу на уроке.
Слушают внимательно
