Интегрированный урок по устройству, ТО и ремонту автомобиля и физике. Тема урока: «Внешние световые приборы автомобиля и световые явления»

Интегрированный урок
по дисциплине «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобиля и дисциплине «Физика».
Тема урока: «Внешние световые приборы автомобиля и световые явления»

Саенко А. И. – преподаватель спецдисциплины ГАОУ МО СПО «МИК»
Еремичева Н. М. – преподаватель физики ГАОУ МО СПО «МИК»
Учебно-познавательные компетенции:
изучить технические требования к внешним световым приборам по допуску автомобиля к эксплуатации;
обобщить и повторить знания о световых волнах, показать, что световые волны – это разновидность электромагнитных волн, связать их свойства с общеволновыми и техническими требованиями к внешним световым приборам автомобиля.

Коммуникативные компетенции:
показать практическую значимость изучаемой темы;
развивать интерес к изучению физики через интегрирование;
разрушить стереотип о существовании разграничения физики и спецпредметов.


Тип урока: рассказ преподавателя с элементами фронтальной и эвристической беседы, практическая работа в парах, компьютерная презентация, тестирование с проверкой.
О свет! Ты чудо из чудесИ вызываешь интерес.Еще не раз умы людейЗаймешь теорией своей.
Н.Д. Саблина.

План урока:
Организационный момент.
Актуализация знаний.
Вступительное слово преподавателя.
Повторение и фронтальная беседа и опрос. Тест с проверкой.
Объяснение принципа действия фары дальнего и ближнего света
Практическая работа в парах на закрепление
Рефлексия
Подведение итогов
Домашнее задание
Оборудование:
Компьютер, интерактивная доска.
Ключевые слова: основные понятия и определения геометрической и волновой оптики, названия внешних световых приборов автомобиля.




























№
Этапы урока
Деятельность преподавателя
Деятельность студентов

I
Организационный момент.
1 мин
Приветствие студентов, сообщение темы и цели урока на фоне (видеоролик)


II
Актуализация знаний
1 мин
(видеоролик)
Приложение №1
Предлагают варианты ответов

III
Вступительное слово
преподавателя
5 мин
Внешние световые приборы. Виды, их цвета
Приложение № 2

Предлагают варианты ответов

IV
Повторение и фронтальный опрос. Тест с самопроверкой
12 мин
Повторение темы волновые свойства света с использованием презентации
Приложение № 2
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415 13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
отвечают на вопросы, по ходу повторения темы. Тест с проверкой.
Приложение № 2-3

V
Объяснение применения фары дальнего и ближнего света
10 мин
Объясняет принцип работы действия фары ближнего и дальнего действия
Приложение № 2
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
Беседа

Приложение № 4

VI
Практическая работа в парах на закрепление
5 мин
Раздает листы с заданием, цветные карандаши и поясняет принцип выполнения задания
Приложение № 5
выполняют практическую работу на местах в парах

VII
Проверка практической работы
1 мин
Открывает слайд презентации с ответами
Приложение № 2
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
проверяют правильность выполнения работы

VIII
Рефлексия
2 мин
Приложение № 6
Выбирают ответ

IX
Подведение итогов
3 мин
видеоролик об «умных» фарах
Приложение № 7
вопросы после просмотра

X
Домашнее задание
1 мин
озвучивает домашнее задание
записывают


Список используемой литературы:
1. Физика учеб. для 11 кл. общеобразовательных учреждений. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев; Под. ред. А. Н. Колмагорова. – 15-е изд. – М.: Просвещение, 2006. – стр. 174 – 232.
2. Сборник качественных задач по физике, М. Е. Тульчинский, пособие для учителя - М.: Просвещение, 1986. – стр. 137 – 160.
Интернет ресурсы:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]































Основные понятия, определения геометрической и волновой оптики
Приложение № 3
Геометрическая оптика – раздел физики, изучающий законы распространения света на основе представления о световых лучах
Волновая оптика – раздел физики, изучающий законы распространения света на основе представления о волновой природе световых лучей

1. Прямолинейность распространения света в однородной среде.
2. Независимость распространения световых лучей.
Закон прямолинейного распространения света: в вакууме или однородной среде свет распространяется прямолинейно.
Интерференция света – пространственное перераспределение светового потока при наложении двух (или нескольких) когерентных волн, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других – минимумы интенсивности (интерференционная картина).
Когерентные волны – волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Интерференция в тонких пленках.

Отражение света – явление, возникающее на границе двух сред.
Закон отражения: луч падающий, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения.
Дифракция света – явление отклонения света от прямолинейного распространения при прохождения препятствий, размеры которых сравнимы с длиной световой волны.
Дифракционная решетка – оптическое устройство, которое представляет собой систему прозрачных для света участков, разделенных непрозрачными промежутками.

Преломление света – явление, возникающее на границе двух сред.
Закон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред – относительный показатель преломления, который зависит от скоростей света в данных средах.
Абсолютный показатель преломления – показатель преломления относительно вакуума, определяющий, во сколько раз скорость света в данной среде меньше скорости света в вакууме.
Полное внутреннее отражение – явление отражения света от границы раздела двух прозрачных сред, при котором свет полностью отражается.
Дисперсия света – зависимость показателя преломления света в среде от частоты (длины волны).
Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
Белый свет – сложный, состоит из монохроматических цветов.
Показатель преломления среды зависит от цвета света (фиолетовый, красный и т.д.)
Каждому цвету соответствует своя длина и частота волны.
 


 
 
 
 
 
 

760 –
620
нм
620 –
590
нм
590 –
560
нм
560 –
500
нм
500 –
480
нм
480 –
450
нм
450 –
380
нм

Свет с разными длинами волн распространяется в среде с разными скоростями: фиолетовый - наименьшей, красный - наибольшей.

Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.
Главная оптическая ось – прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы.
Фокус – точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси.
Поляризация света – физическое явление, при котором направление колебаний вектора напряженности 13 EMBED Equation.3 1415 электрического поля световой электромагнитной волны становится упорядоченным. Свет называют линейно поляризованным или плоскополяризованным, если колебания вектора 13 EMBED Equation.3 1415 во всех точках пространства, до которых дошла световая волна, совершается вдоль одного направления. Явление поляризации света свидетельствует о волновой природе света, а также о том, сто свет поперечной волной.
Поляроиды – обладают способностью пропускать световые волны с колебаниями вектора 13 EMBED Equation.3 1415, лежащими только в одной плоскости.


№
Вопросы
Ответы

1
Почему дорожные знаки делают не на белом, а на жёлто-зелёном фоне?
Глаз человека наиболее чувствителен к лучам света, относящимся к средней части сплошного спектра, т.е. к жёлтым и зелёным

2
Зачем стёкла автомобильных фар делают рифлёными, а не гладкими?
При такой конструкции они состоят как бы из маленьких треугольных призм. Набор этих призм позволяет направить свет лампы после отражения в нужном направлении, т.е. вниз на дорогу

3
Почему для транспорта сигнал опасности принят красного цвета?
Длинные световые волны рассеиваются слабее коротких. По расчётам английского физика Дж. У. Рэлея (1842-1919), подтверждёнными измерениями, интенсивность рассеянного света обратно пропорционально (4, если рассеивающие частицы малы по сравнению с длиной световой волны. Следовательно, красные лучи рассеиваются в воздухе слабее фиолетовых почти в 16 раз, поэтому красный сигнал виден дальше, чем все другие

4
Почему в мире давно обсуждается вопрос об установке поляроидов на фары и ветровые стекла автомобилей?
Для устранения слепящего действия фар встречных машин. Для этого поляроид на фарах и ветровом стекле должен пропускать колебания под углом 45° к горизонту. Тогда направление световых колебаний встречной машины буде°т перпендикулярно плоскости, в которой поляроид пропускает колебания и свет фар будет гаситься. Собственный же поляризованный свет данного автомобиля после отражения от дороги будет проходить сквозь ветровое стекло. Установка поляроидов имеет смысл. Если снабдить ими все автомобили.

5
Некоторые автомобили дополнительные фары жёлтого цвета. Почему такие фары хорошо освещают дорогу и в туманную погоду?
Жёлтый свет сравнительно слабо рассеивается; кроме того, к лучам этого цвета наиболее чувствителен наш глаз

6
Если на влажный асфальт упадёт капля керосина, то получается пятно, окрашенное в различные цвета. Объясните это явление
Цвета побежалости

7
В ясные солнечные дни, на асфальтированных шоссе водители автомашин могут наблюдать такое явление: некоторые участки дороги, находящиеся впереди на расстоянии 80
·100метров, кажутся покрытыми лужами. Как объяснить это?
У тёплого воздуха вблизи асфальта показатель преломления меньше, чем у холодных выше лежащих слоёв. Поэтому происходит полное внутреннее отражение света от границы раздела этих слоёв, и асфальт кажется, столь же хорошо отражающим свет, как и поверхность воды










Корпускулярно-волновой дуализм света
Приложение № 3
Электромагнитная теория света
Квантовая теория света

Основные положения волновой теории
Сущность явлений и экспериментальное
обоснование
Практическое применение
Основные положения квантовой
теории
Сущность явления и экспериментальное основание
Практическое применение

I. а) Оптическое излучение распространяется от точечного источника в виде сферической волны в диапазоне от 1·10-2 до 1·1011 м.
1, Интерференция (сложение двух волн, вследствие которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства).
Демонстрации: кольца Ньютона
1. Интерферометры – измеряют длину световой волны, показатель преломления газов, проверка качества обработки поверхностей.
2. Просветление оптики
1. Электромагнитное поле дискретно.

2. Свет представляет собой поток фотонов обладающих массой m= hv
c2
импульсом p= h

·

энергией Е=hv
1.Фотоэффект(вырывание электронов под действием света)
Демонстрация: разрядка отрицательно заряженной пластины светом электрической дуги.
2. Законы фотоэффекта
А) количество электронов вырываемых светом с поверхности металла за 1 с.,прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.
б) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.








Фотоэлементы

Электромагнитная теория света
Квантовая теория света

Основные положения волновой теории
Сущность явлений и экспериментальное
обоснование
Практическое применение
Основные положения квантовой
теории
Сущность явления и экспериментальное основание
Практическое применение


1.Дифракция (отклонение от прямолинейного распространения волн, огибание волнами препятствий). Демонстрации: дифракции от тонких нитей, в перьях птиц, от проволоки.
2. Дисперсия света (зависимость показателя преломления света от частоты колебаний или длины волны)
Опыты Ньютона с треугольной призмой.
1. Разрешающая способность микроскопа и телескопа.
2. Дифракционные решетки. Точное определение длины световой волны.
3. Объяснение существования цветов и оттенков в природе.
4. Призмы в биноклях.
3. Любой вид излучения материи существует в виде неделимых частиц и волн.
3. Излучение и поглощения света.
Химические действия света.
Спектры и
Спектральный
анализ.
Фотография.

б) согласно электромагнитной теории свет представляет собой поперечную электромагнитную волну, что явилось важным этапом в признании электромагнитной теории света.
1. Поляризация света (явление выделения из естественного света волн с колебаниями вектора напряженности в одной плоскости)
1. Сахариметры, в которых используется явление вращения плоскости поляризации.
2. Фильтры в фотоаппаратах.
3. Исследование деформаций с помощью прозрачных моделей технических деталей.
4.Изучение минералов.
5. Исследование старинных картин.




Вывод: В чем же заключается единство волновых и квантовых свойств света.
1. При излучении и поглощении свет ведет себя и как волна и как поток частиц.
2. Любой вид материи, т.е. вещество и свет обладают волновыми свойствами.
Пользование внешними световыми приборами
Приложение № 4
№ 
Вид транспортного средства
Фары дальнего и ближнего света
Фары или фонари
Фонари при их наличии
Габаритные огни

1
Механические транспортные средства, мопеды
В темное время суток и в условиях недостаточной видимости, независимо от  освещения дороги, а также в туннелях




2
Велосипеды

В темное время суток и в условиях недостаточной видимости, независимо от  освещения дороги, а также в туннелях



3
Гужевые повозки


В темное время суток и в условиях недостаточной видимости, независимо от  освещения дороги, а также в туннелях


4
Прицепы и буксируемые транспортные средства



В темное время суток и в условиях недостаточной видимости, независимо  от  освещения дороги, а также в туннелях

5
Транспортные средства



При остановке и стоянке в темное время  суток, на неосвещенных участках дорог, а также в условиях недостаточной видимости




Ближний свет фар
Противотуманные фары
Задние противотуманные фонари
Фара прожектор или фара искатель
Проблесковый маячок оранжевого или желтого цвета

В населенных пунктах, если дорога освещена при встречном разъезде за 150 м до встречного транспортного средства
Противотуманные фары в условиях недостаточной видимости    как отдельно, так с ближним или дальним светом фар. В темное время суток на неосвещенных участках дорог совместно     с ближним  или дальним светом фар
Могут  применяться только в условиях недостаточной  видимости
Разрешаются пользоваться только вне населенных пунктов при отсутствии встречных транспортных средств. В населенных пунктах пользоваться такими фарами могут только водители транспортных средств оперативных и специализированных служб при выполнении служебных заданий
Должен  быть включен на транспортных средствах выполняющие строительные ремонтные или уборные работы  на дорогах, а также на транспортных средствах при перевозке тяжеловесных – крупногабаритных или
Опасных грузов в случаях предусмотренных  правилами  перевозки этих грузов

А также при  большом расстоянии если водитель     периодическом переключении света фар  покажет необходимость этого; в любых других случаях для исключения возможности ослепления, как встречных, так и попутных транспортных средств





При остановке и стоянке дополнительно к габаритным  огням в условиях недостаточной видимости
При остановке  и стоянке дополнительно к габаритным огням в условиях недостаточной видимости
При остановке  и стоянки дополнительно к габаритным огням в условиях недостаточной видимости
















Приложение № 6
Как вы поступите с информацией, полученной на уроке?
(обведите картинку)
Как вы поступите с информацией, полученной на уроке?
(обведите картинку)









Грузовик – пригодится в дальнейшем
Мясорубка – информацию переработаю
Корзина – все выброшу
Грузовик – пригодится в дальнейшем
Мясорубка – информацию переработаю
Корзина – все выброшу

Как вы поступите с информацией, полученной на уроке?
(обведите картинку)
Как вы поступите с информацией, полученной на уроке?
(обведите картинку)












Грузовик – пригодится в дальнейшем
Мясорубка – информацию переработаю
Корзина – все выброшу
Грузовик – пригодится в дальнейшем
Мясорубка – информацию переработаю
Корзина – все выброшу






·Змясорубк0 4150 4850 - 1Root Entry