Основные законы геометрической оптики
План урока
по теме «Основные законы геометрической оптики »
Что собой представляет урок?
Урок является началом изучения раздела «Геометрическая оптика»
Предполагает активную деятельность учащихся с использованием компьютера и натурального эксперимента.
Цели урока:
На основе моделирования на компьютере и натурального эксперимента способствовать формированию у учащихся:
желание исследовать сложные проблемы, требующие сочетания различных видов деятельности;
устойчивых знаний по применению законов геометрической оптики;
умение свободно работать на компьютере с моделями;
навыки самостоятельной исследовательской работы (ставить цель, формировать задачи, выдвигать и проверять гипотезы, делать выводы);
создать условия для понимания учащимися различий между идеальной моделью и натуральным экспериментом.
Основные задачи учителя на уроке:
мотивировать учащихся на организацию самостоятельной работы.
способствовать успешной реализации учащимися поставленных задач.
содействовать в выработке учащимися оптимальных решений.
руководить организацией и подведением итогов урока.
Основные формы и методы обучения:
традиционные – беседа на вводном этапе урока, выполнение натурального эксперимента, руководство подведением итогов урока на заключительном этапе;
инновационные – выполнение натурального и компьютерного экспериментов при работе в малых группах, самостоятельный исследовательский метод обучения.
Средства обучения:
инновационные - компьютеры, программа «Физика в картинках»; «Открытая физика».
печатные – рабочие листы.
Схема урока и временные рамки:
Виды работ
Время
Организационный момент (приветствие, проверка присутствия)
2 мин.
Проверка домашнего задания
6 мин.
Изучение нового материала
15 мин.
Самостоятельная деятельность учащихся
Моделирование законов отражения и преломления на компьютере и определение наиболее предпочтительного варианта.
Оформление рабочего листа и выводов исследования.
Решение задач и тестов по пройденной теме.
15 мин.
Обсуждение итогов работы и выводы
5 мин.
Резервное время
2 мин.
Ход урока
Организационный момент, актуализация знаний (2 минут)
Постановка вопросов:
Что изучает оптика?
В чем заключается физический смысл показателя преломления?
В чем отличие оптически более плотной среды от оптически менее плотной?
Для чего нужна волоконная оптика?
Изучение компьютерной модели отражения и преломления света.
Самостоятельная исследовательская деятельность учащихся в малых группах (15 минут)
Ученики разбиваются на группы по 2 человека, и садятся за компьютеры.
Запускают программу «физика в картинках», выбирают пункт «оптика» и «законы отражения и преломления».
Организуется исследовательская деятельность учащихся по следующей примерной схеме:
Луч света направляется на плоскую границу двух сред либо со стороны воздуха, либо со стороны исследуемой среды. В обоих случаях угол падения можно изменять в пределах от 0 до 90°. На экране дисплея высвечиваются отраженный и преломленный лучи, направления которых можно определить по круговой градусной шкале.
Опреляются углы падения и преломления света.
Ученики наблюдают явление полного внутреннего отражения.
подготовка материалов для отчета по исследованию.
Обсуждение итогов работы (5 минут)
Каждая группа, (в зависимости от наличия времени возможно только некоторые группы успеют изложить свои выводы) докладывает о результатах работы, сдает рабочие листы.
Подведение итогов урока (2 минут)
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Выводы и предложения по уроку:
На данном занятии была изучена тема: «Основные законы геометрической оптики». Были рассмотрены определения основных величин.
Так же была проведена запланированная самостоятельная работа.
Компьютерная лабораторная работа. Тема: «Преломление света»
Класс _______________ Фамилия, имя _______________________
Для выполнения работы следует использовать компьютерную модель «Отражение и преломление света»
Выполните необходимые эксперименты и ответьте на вопросы:
Краткая теория: В геометрической оптике законы отражения и преломления света на границе раздела двух прозрачных сред формулируются на основе понятия световых лучей. Компьютерная модель позволяет изучать законы отражения и преломления света на границе воздух–среда и среда–воздух. При этом показатель преломления n среды может изменяться от 1 до 2. Модель является компьютерным вариантом прибора для изучения законов отражения и преломления света.
Луч света направляется на плоскую границу двух сред либо со стороны воздуха, либо со стороны исследуемой среды. В обоих случаях угол падения можно изменять в пределах от 0 до 90°. На экране дисплея высвечиваются отраженный и преломленный лучи, направления которых можно определить по круговой градусной шкале.
Обратите внимание, что при падении света на границу раздела со стороны среды (n > 1) под углом, превышающим некоторое значение
·0, преломленный луч отсутствует. Это явление называется полным внутренним отражением, а угол
·0 – предельным углом полного внутреннего отражения (
·0 =
·пр). При падении света на эту же границу со стороны воздуха преломленный луч не может отклониться от перпендикуляра к границе раздела на угол, превышающий
·0.
Пусть свет падает из оптически менее плотной среды (воздух) в оптически более плотную среду (вода, n = 1,4)
Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:
Положение источника света
Угол падения
·
Угол преломления
·
30°
50°
70°
Что Вы можете сказать про соотношение между углами падения и преломления? Угол преломления _________ чем угол падения.
В каком веществе луч света преломляется сильнее: в воде (n = 1,4), в стекле (n = 1,6) или в алмазе (n = 2)? Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:
Вещество
Показатель преломления
Угол падения
·
Угол преломления
·
вода
стекло
алмаз
Какова связь между показателем преломления среды и углом излома луча? Чем больше показатель преломления, тем _________ преломляется луч.
3. Пусть свет падает из оптически более плотной среды (вода) в оптически менее плотную среду (воздух). Заполните таблицу:
Положение источника света
Угол падения
·
Угол преломления
·
150°
120°
90°
Какова связь между углом падения и углом преломления в этом случае? Угол преломления _________ чем угол падения. Всегда ли в этом случае будет наблюдаться преломление света?
Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 6 Заголовок 715