Разработка урока: «Природа света. Законы отражения и преломления света. Принцип Ферма. Зеркала: плоские и сферические и ход лучей в них».

Урок физики в 11 классе: «Природа света. Законы отражения и преломления света. Принцип Ферма. Зеркала: плоские и сферические и ход лучей в них».

Цель урока: рассмотреть взгляды на природу света, раскрыть сущность законов отражения и преломления света, доказать их на основе принципа Ферма рассмотреть практическое применение.

Задачи урока: Образовательная - проверить усвоение учащимися физических понятий ( отражение и преломление света, оптически более плотная среда, оптически менее плотная среда, угол падения, угол отражения света и угол преломления, показатель преломления света); выявить уровень знания о дальнейшем ходе светового луча при переходе из одной среды в другу; выявить умение использовать закон прямолинейного распространения света, закон отражения и преломления света; выявить уровень умения построения изображения предмета в зеркале, умение использовать справочную литературу; Развивающая – совершенствовать умения наблюдать, сравнивать и сопоставлять изучаемые явления, выделять общие признаки и обобщать результаты экспериментов. Воспитательная – прививать интерес к физике посредством применения информационных технологий, приучать учащихся к аккуратной записи:
а) при краткой записи урока в тетради;
б) при оформлении классной доски;
в) при выполнении рисунков;

Оборудование: компьютер (презентация,), плоское зеркало, сферическое зеркало, комплект демонстрационного оборудования по геометрической оптике.

Ход урока.

1. Организационный момент.

(на экране 3 слайда «Краски природы» с музыкальным сопровождением). Учитель читает стихотворение.

Мотивация учащихся: Чудный дар природы вечной, дар бесценный и святой. В нём источник бесконечный наслажденье красотой. Небо, Солнце, звёзд сиянье, море в блеске голубом. Всю картину мирозданья мы лишь в свете познаём.

1. Объяснение нового материала. Учитель: Представьте на мгновение, вы очутились в темном помещении…Смогли бы вы ответить, что вас окружает? - Нет.(ответ). Тогда назревает вопрос: Почему мы видим окружающий нас мир? - Потому что свет освещает окружающие нас предметы. Учитель: да, благодаря свету мы с вами наслаждаемся окружающим миром. Тема урока «Природа света. Законы отражения и преломления света. Принцип Ферма. Зеркала: плоские и сферические и ход лучей в них». (слайд 4). Вопросы, которые сегодня мы с вами рассмотрим: 1. Краткие сведения из истории развития взглядов на природу света. 2. Оптика – раздел физики, изучающий закономерности распространения света, процессы взаимодействия света с веществом, природу света. 3. Геометрическая оптика, её основные понятия и законы: А) закон прямолинейного распространения света Б) закон отражения света. В) закон преломления света. 4. Принцип Ферма. 5. Зеркала: плоское и сферические. Ход лучей в них(слайд 5).

Учитель: В жилище наше свет проник.
Как он родился и возник?
В его природе есть секрет,
И велся спор немало лет (слайд 6).

1. Краткие сведения из истории развития взглядов на природу света вам сообщат ваши одноклассники. ( сообщения :

а) свет – корпускулы (частицы), о работах И.Ньютона;

б) свет – волна(электромагнитная), о работах Д.Максвела, Г.Герца

Вывод: свет имеет двойственную природу - корпускулярно-волновую. Свет - это поток частиц; свет - это волна.

Учитель: Мы, сегодня с вами, рассматривая раздел «Геометрическая оптика», будем изучать свет – электромагнитная волна.

1. Оптика – раздел физики, изучает световые явления, с которыми человек встречается ежедневно и ежечасно. Человек научился использовать световую энергию на практике. Нам известны как законы распространения света в среде, так и его действия, которые оказывает свет на вещество.

2. Геометрическая оптика изучает распространения света. Одним из основных понятий геометрической оптики является световой луч. Факты:

1. Прямолинейное распространение света(видео 1);

2. Закон отражения(видео 2);

3. Закон образования тени от предмета(видео 3)

Законы геометрической оптики были установлены экспериментально. Четыре основных закона существуют в геометрической оптике, которые описывают распространение света. 1. Закон прямолинейного распространения света.

2. Закон независимого распространения света.

3. Закон отражения света.(видео), слайд

4.Закон преломления света.(видео), слайд.

Геометрическая оптика является частным случаем волновой оптики и применяется в тех случаях, когда размеры рассматриваемого участка волны велики по сравнению с длиной волны.

1. Гюйгенса Каждая точка среды, до которой дошло возмущение, является источником вторичных сферических волн, огибающая которых показывает новое положение волнового фронта Христиан Гюйгенс (1629 – 1695). Большое значение для геометрической оптики имел принцип Ферма, названный так по имени сформулировавшего его французского ученого Пьера Ферма (1601—1665). Этот принцип устанавливал, что свет между двумя точками распространяется по такому пути, на прохождение которого затрачивает минимум времени.(слайд)

5) Вспомним, какие бывают отражения? А) Зеркальное отражение. Его получают благодаря полированным поверхностям . В этом случае отражение света идёт в строго определённом направлении. Б) Диффузное отражение дают матовые и шероховатые поверхности, Световые лучи отражаются от таких поверхностей по всем направлениям, благодаря этому отражению мы видим окружающие нас тела. 6) Виды зеркал: плоские и сферические(слайд). Ход лучей в сферическом зеркале(слайд ). Трудно себе представить жизнь без зеркал. Первые упоминания о зеркалах относятся к 1200 г до н.э. Сделаны они были из сплава олова и бронзы. Этот сплав назывался спекуллумом и является идеальным материалом для изготовления высококачественных зеркал. Это литые, очень дорогие зеркала. В практике мы используем зеркала стеклянные, где используется отражение света от задней поверхности стекла, покрытой слоем металла, так как отражательная способность металлов, например серебра, велика. Зеркала бывают плоские и сферические. Своё изображение без искажения мы можем увидеть, конечно же в плоском зеркале. (Эксперимент) У вас на столах находятся плоские зеркала. Попробуйте сделать анализ полученного изображения в плоском зеркале(слайд). Для построения изображения в сферических зеркалах необходимо помнить ход трех основных лучей. О которых вы прочитаете в своем учебнике на странице 151 .

III. Закрепление.

1. Какие же световые лучи, необходимы для построения изображения в сферическом зеркале?(падающий, отраженный, преломленный)

2. Вернемся к стихотворению, с которого начали объяснение урока:

Чудный дар природы вечной , дар бесценный и святой. В нём источник бесконечный наслажденье красотой. Небо, Солнце, звёзд сиянье, море в блеске голубом. Всю картину мирозданья мы лишь в свете познаём.

Ответьте, пожалуйста, о чем мы повторили сегодня на уроке, и что узнали нового?   (повторили: а) закон прямолинейного распространения света; луч света; угол падения; угол отражения, б) закон отражения света; в) закон преломления света; точечный источник света; искусственные и естественные источники света). Узнали: а) Что называется волновой поверхностью? Б) принцип Ферма. В) Закон преломления света, через показатель преломления и углы падения и отражения света. Г) ход лучей при построении изображения в сферическом зеркале.

Почему же мы видим Луну на небосклоне, хотя она не является источником света? (отражение света).

1. Тест на закрепление:

Вариант 1(2)

1. Какие из перечисленных источников света являются искусственными(естественным):

А) металлическая пластина В) зеркало С) электрическая лампа накаливания Д) Солнце.

2. Какой из рисунков иллюстрирует закон отражения (закон преломления) света?

А) 1 В) 2 С) 3 Д) 4 Е) 5 Ж) нет ответа

3. Какой цифрой на рисунке обозначен угол падения (преломления)?

А) 1 В) 2 С) 3 Д) 4 Е) 5 Ж) 6

4. Свеча стоит перед зеркалом на расстоянии 50 см от него. На каком расстоянии от свечи находится ее изображение (на каком расстоянии от зеркала находится ее изображение)?

А) 0,25 м В) 1 м С) 0,5 м Д) 1,5 м Е) 2 м

5. Даны три прозрачные среды: стекло, воздух и вода. В какой среде скорость распространения света наименьшая (наибольшая)?

А) в воздухе В) в воде С) в стекле Д) во всех средах скорость одинакова.

Учащиеся меняются тетрадями (ответы на слайде)

Учитель: Завершить урок, мне хочется следующим стихотворением: О свет! Ты чудо из чудес
И вызываешь интерес.
Еще не раз умы людей
Займешь теорией своей.

Дома §4.8 – 4.9. задачи 19.2 – 19.4(учебник)

Ответы на тест