Розробки уроків
Математичні перерви 4 клас
Математичні перерви.docxВиховний захід Математичні перерви.DOCXВідкритий урок математики в 4 класі
Презентація відкритий урок математики.pptФізика.Розробка уроку. Тема: «Розв’язування задач з теми "Світлові явища". Самостійна робота»
Тема: «Розв’язування задач. Самостійна робота»
Мета:
· навчальна: удосконалити знання учнів, набуті в процесі вивчення закону відбивання та заломлення світла; формувати уміння застосовувати знання на практиці та навички розв'язування задач;
· розвиваюча: розвивати науковий світогляд учнів, логічне і критичне мислення;
· виховна: виховувати уміння самостійно працювати.
Тип уроку: урок узагальнення й систематизації знань.
ХІД УРОКУ
Не складати плану —
значить запланувати власну поразку
Б. Франклін
I. Організаційний момент
- Прочитайте епіграф до сьогоднішнього уроку. Подумайте, як слова Бенджаміна Франкліна можуть допомогти вам долати труднощі та виконувати завдання ефективно.
II. Перевірка домашнього завдання
1. Прийом «Дерево знань»
Учитель готує заздалегідь дерево, на гілках якого підвішені аркуші паперу із запитаннями. Кожен учень обирає собі аркуш і, відповідно, запитання. Пропонуємо учням дати усні відповіді на запитання.
Запитання:
1. Чому ми бачимо тіла, які є навколо нас?
2. Який кут називають кутом падіння? кутом відбивання?
3. Чому дорівнює кут падіння променя, якщо промінь падає на дзеркало перпендикулярно до його поверхні?
4. Сформулюйте закони відбивання світла.
5. За допомогою якого приладу можна переконатись у справдженні законів відбивання світла?
6. У чому полягає властивість оборотності світлових променів?
7. Яке відбивання світла називається дзеркальним?
8. У якому випадку зображення називають уявним?
9. Які характеристики має зображення предмета в плоскому дзеркалі?
10. Чим розсіяне відбивання світла відрізняється від дзеркального?
11. Чому занурений у воду олівець здається зламаним?
12. У чому полягає явище заломлення світла?
13. Сформулюйте закони заломлювання світла.
14. Промінь світла йде з повітря у воду. Який кут більший: кут падіння чи кут заломлення? Чи зміниться відповідь, якщо промінь іде з води в повітря?
15. Чим спричинено явище заломлення світла?
16. За яких умов відбувається повне внутрішнє відбиття?
III. Розв'язування задач
Вправи
1. Визначте кут падіння променя, якщо заломлений промінь є перпендикулярним до межі поділу двох середовищ.
2. Перенесіть рисунок до зошита. Вважаючи, що середовище 1 має більшу оптичну густину, ніж середовище 2, для кожного випадку схематично побудуйте падаючий або заломлений промінь, позначте кут падіння й кут заломлення.
3. Пучок світла падає з повітря на поверхню скла (див. рисунок). Перенесіть рисунок до зошита та схематично покажіть подальший хід пучка світла в склі та повітрі.
4. Промінь світла падає з повітря у воду під кутом 60° . Кут між відбитим і заломленим променями становить 80° . Обчисліть кут заломлення променя.
5. У чистому ставку можна бачити риб. Глибина, на якій плаває риба, є меншою, більшою чи дорівнює тій глибині, на якій ви її бачите? Обґрунтуйте свою відповідь за допомогою схематичного рисунка.
6.(Прийом «Коментар» — учень біля дошки розв’язує і коментує.) Кут падіння світлового променя на поверхню рідини 45°. Чому дорівнює кут заломлення, якщо кут між ними відбитим та заломленим променями 105°?
7.Швидкість поширення світла в першому середовищі 225 000 км/с, а у другому – 200 000 км/с. Визначити показник заломлення другого середовища відносно першого.
Експериментальні завдання
1. Покажіть і поясніть кому-небудь зі своїх друзів чи близьких згаданий у параграфі дослід із кільцем, що був описаний в одному з давньогрецьких трактатів (зрозуміло, що замість кільця можна скористатися й іншим предметом).
2. Приготуйте насичений розчин кухонної солі, додаючи сіль у теплу воду доти, доки сіль перестане розчинятися. Дайте розчину відстоятися протягом кількох годин і обережно перелийте його в чисту банку. Опустіть у розчин скляну паличку (кульку). Поясніть, чому занурений предмет практично не видно.
IV. Самостійна робота
Варіант 1
Початковий рівень
1. Зображення предмета у плоскому дзеркалі...:
а) уявне;
б) зменшене;
в) дійсне;
г) збільшене.
2. На рисунку показано світловий промінь, що переходить із середовища 1 в середовище 2. Кутом падіння є кут...
а) α; б) γ.
3. Настя стоїть на відстані 1 м від плоского дзеркала. На якій відстані від дзеркала розташоване її зображення?
а) 2 м; б) 3 м; в) 0,5 м; г) 1 м.
Середній рівень
4. За умовою задачі 2 виберіть правильне твердження:
а) υ1>υ2; б) υ1<υ2; в) υ1= υ2; г) немає правильної відповіді.
5. Предмет, що був на відстані 40 см від плоского дзеркала, перемістили на 20 см далі від дзеркала. Виберіть правильне твердження.
a. Відстань від предмета до зображення стане 120 см;
b. відстань від зображення до плоского дзеркала 20 см;
c. відстань від предмета до зображення зменшиться на 20 см;
d. зображення предмета знаходиться на поверхні дзеркала.
Достатній рівень
6. Швидкість світла у повітрі становить 300 000 км/с. Визначте швидкість світла у воді, якщо показник заломлення води 1,3.
а) 5,3∙108 м/с;
б) 3,3∙108 м/с;
в) 108 м/с;
г) 2,3∙108 м/с.
Високий рівень
7. Побудувати хід променя через прямокутну тригранну призму, заповнену водою.
Варіант II
Початковий рівень
1. Зміну напрямку поширення світлового променя при проходженні його з одного середовища в інше називають...:
а) відбиванням світла;
б) повним відбиванням;
в) заломленням світла
2. На рисунку показано світловий промінь, що проходить із середовища 1 в середовище 2. Кутом падіння є кут...
а) α; б) γ.
3. Світло падає на горизонтальну поверхню під кутом 80° до горизонту. Чому дорівнює кут падіння?
а) 80°; б) 20°; в) 100°; г) 10°.
Середній рівень
4. Оптична густина середовища 1 менша, ніж середовища 2. Накреслити рисунок, що показує заломлення світла на межі розподілу двох середовищ.
5. Як зміниться кут між падаючим та відбитими променями, якщо дзеркало повернути за годинниковою стрілкою на 20°, а положення падаючого променя при цьому не зміниться?
а) Зменшиться на 20°;
б) збільшиться на 20°;
в) збільшиться на 40°;
г) зменшиться на 40°
Достатній рівень
6. Чому дорівнює швидкість світла в слюді? Швидкість світла в повітрі вважати рівною 300 000 км/с, показник заломлення слюди 1,6.
а) 1,65∙108 м/с;
б) 1,75∙108 м/с;
в) 1,85∙108 м/с;
г) 1,95∙108 м/с
Високий рівень
7. Побудувати хід променя через плоско-паралельну пластинку.
V. Підсумок уроку
«Продовжити речення» (Я хочу похвалити себе за те, що на уроці я...)
VI. Домашнє завдання
Повторити §9 -12, Вправа 12 №7.
УРОК
ТЕМА.Поширення світла в різних середовищах. Заломлення світла на межі двох середовищ
Мета:
· навчальна:формувати уявлення про заломлення світла та закони заломлення;
· розвиваюча: розвивати вміння учнів логічно мислити;
· виховна: виховувати переконаність у пізнаванності світу і безмежності пізнання, виховувати патріотичну відомість в учнів.
Тип уроку: комбінований урок.
Обладнання: прилад для демонстрації законів оптики, роздатковий матеріал з теми «Світлові явища».
ХІД УРОКУ
Чудеса там, де в них вірять.
І чим більше вірять, тим частіше вони зустрічаються.
Дені Дідро
І.Організаційний момент.
ІІ.Актуалізація опорних знань.
Питання:
1. Чому ми бачимо тіла, які є навколо нас?
2. Який кут називають кутом падіння? кутом відбивання?
3. Чому дорівнює кут падіння променя, якщо промінь падає на дзеркало перпендикулярно до його поверхні?
4. Сформулюйте закони відбивання світла.
5. За допомогою якого приладу можна переконатись у справдженні законів відбивання світла?
6. У чому полягає властивість оборотності світлових променів?
7. Яке відбивання світла називається дзеркальним?
8. У якому випадку зображення називають уявним?
9. Які характеристики має зображення предмета в плоскому дзеркалі?
10. Чим розсіяне відбивання світла відрізняється від дзеркального?
Робота з роздатковим матеріалом.
Учні, що маєть достатній та високий рівень знань розв’язують задачу.
ІІІ. Хвилина цікавої фізики «Знайка»
Учитель. Згідно з біблійною легендою, бог Яхве після Всесвітнього потопу повісив на небі знак, який означав, що він більше не стане так жорстоко карати людей: «Я думаю, знак мій у хмарі, щоб він був знаменням вічної згоди між мною і між землею». Із давніх часів у людей існує повір’я, начебто в тому місці, де цей божественний знак встромляється одним зі своїх кінців у землю, можна відкопати горщик із золотом. А щоб до кінця життя бути щасливим і успішним у всіх справах, достатньо пройти під цим знаком босоніж. Це дивне за своєю красою «скороминуще видіння» буквально тане на ваших очах, залишаючи почуття світлого смутку. Про нього дуже добре написав Федір Іванович Тютчев у вірші «Як зненацька і яскраво...»
У давнину вважали, що це вияв волі Божої. Колись на Україні говорили, що це явище — труба, якою пророк Ілля бере воду з річок і озер.
У Стародавній Греції його вважали посмішкою богині Іриди, яка провіщала мир між небом і землею. За уявленнями давніх людей, воно єднало небо і землю.
Був час, коли тих, хто намагався тлумачити це явище, переслідували. Так, у XII ст. Антоніо Домініка засудили до страти за пошуки природничо-наукового пояснення цього явища.
Запитання. Про яке явище йдеться? Що ви про нього знаєте?
Відповідь. Веселка (райдуга). Вона виникає тоді, коли Сонце освітлює завісу дощу. Узимку під час сильних морозів, коли в повітрі міститься багато дрібних кристаликів льоду, можна побачити білу веселку. Досить рідкісне явище — перевернена веселка — спостерігається, коли сонячні промені двічі відбиваються на своєму шляху: спочатку від спокійної поверхні водойми, потім — від дощових крапель. Знаходячись високо над землею, наприклад, у літаку, можна побачити ще одне рідкісне явище — веселку у вигляді повного кола. Уночі можна спостерігати місячну веселку. Вона утворена місячним світлом і від денної веселки відрізняється слабким забарвленням.
IV. Вивчення навчального матеріалу
Учитель. Проведемо дослід: візьмемо олівець та уважно його розглянемо. Він цілий? Давайте поставимо олівець у воду. На межі поділу двох середовищ він нам здається переламаним. Чому? Хто зможе пояснити? Відповісти на це запитання ви спробуєте наприкінці уроку.
Досі ми розглядали поширення світла в якомусь одному середовищі (зазвичай — у повітрі). Проте кожен з нас добре знає, що світло може переходити з одного середовища до іншого: сонячне світло зараз доходить до нас через віконне скло, освітлює дно неглибоких водоймищ... Виявляється, що такі переходи світла спричинюють багато цікавих явищ.
Проведемо такий експеримент. Спрямуємо на поверхню води в широкій посудині вузький пучок світла під деяким кутом до поверхні. Ми помітимо, що в точках падіння промені не тільки відбиваються від поверхні води, а й частково проходять у воду, змінюючи при цьому свій напрямок. Зміну напрямку поширення світла в разі його проходження через межу поділу двох середовищ називають заломленням світла.
Першу згадку про заломлення світла можна знайти в працях давньогрецького філософа Арістотеля, який ставив собі питання: чому палиця у воді здається переламаною? А в одному з давньогрецьких трактатів описано такий дослід: «Потрібно стати так, щоб пласке кільце, покладене на дно посудини, сховалося за її краєм. Потім, не змінюючи положення очей, налити в посудину воду. Промінь світла заломиться на поверхні води, і кільце стане видним». Аналогічний дослід проілюстровано на рисунку.
Відомо, що світло під час переходу з одного прозорого середовища в інше, наприклад, із повітря у воду, на межі розподілу середовищ частково відбивається, а частково проникає у воду.
Пояснюється це явище різною швидкістю поширення світла в різних середовищах.
Величину, що показує, у скільки разів змінюється швидкість світла внаслідок переходу з одного середовища в інше, називають відносним показником заломлення — n: n = 1/2, де 1 — швидкість світла у першому середовищі; 2 — швидкість світла у другому середовищі.
Коли швидкість світла внаслідок його переходу з одного середовища в інше зменшується, то значення показника заломлення світла зростає, а відповідно зростає і заломлювальна здатність другого середовища відносно першого. Чим більша заломлювальна здатність середовища, тим більше заломлювальний промінь наближається до перпендикуляра, тобто кут заломлення зменшується (рис. а, с. 110), x > 2; α > γ.
Якщо ж під час переходу світла з одного середовища в інше його швидкість збільшується, заломлювальний промінь віддаляється від перпендикуляра, тобто кут заломлення збільшується (рис. б), x < 2; α < γ.
Закони заломлення світла
1. Падаючий промінь, заломлений промінь та перпендикуляр, проведений із точки падіння до поверхні поділу середовищ, лежать в одній площині.
2. Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є сталою величиною для двох середовищ, яку називають відносним показником заломлення n21: n21 = sinα/sinγ = n2/n1 = 1/2, де α — кут падіння, γ — кут заломлення.
Якщо промінь падає в певне середовище з вакууму, то п називають абсолютним показником заломлення цього середовища: n = c/.
Абсолютні показники заломлення світла
Коли кут падіння дорівнює нулю, кут заломлення також дорівнює нулю.
На рис. а показано хід променів із оптично менш густого середовища в оптично більш густе середовище (кут заломлення є меншим, ніж кут падіння), а на рис. б показано хід променів із оптично більш густого середовища в оптично менш густе середовище (кут заломлення більший, ніж кут падіння).
Із законів заломлення світла випливає, що падаючий і заломлений промені оборотні.
Під час переходу світлового променя з оптично більш густого середовища в оптично менш густе (наприклад, із скла або води в повітря), у разі поступового збільшення кута падіння світлового променя світловий промінь не перетинає межу поділу двох середовищ, а повертається в середовище попереднього поширення. Таке явище називають повним відбиванням світла. (Для межі вода — повітря це спостерігається при куті падіння 49° і більше.) Повне відбивання світла поширене у світловодах.
Заломлення є причиною того, що глибина водойми (річки, ставка) здається нам меншою, ніж насправді. Це слід враховувати, стрибаючи у воду. Через заломлення світла в атмосфері Землі ми бачимо зорі і Сонце вище від їх справжнього положення на небі. Заломленням світла можна пояснити багато природних явищ: веселку, міраж і т. ін. Явище заломлення світла є основою роботи численних оптичних пристроїв: мікроскопів, телескопів, фотоапаратів, кінокамер.
Закон, якому підпорядковується заломлення, намагались знайти спочатку грецькі, а пізніше арабські вчені. Але автором закону заломлення вважається голландець Віллеброрд Снелль (Снелліус), що експериментально відкрив його 1621 року.
V. Закріплення вивченого матеріалу
Бесіда за основними запитаннями теми уроку:
1) Чому занурений у воду олівець здається зламаним? Розв’язання проблемного запитання, поставленого на початку уроку.
2) У чому полягає явище заломлення світла?
3) Сформулюйте закони заломлювання світла.
4) Промінь світла йде з повітря у воду. Який кут більший: кут падіння чи кут заломлення? Чи зміниться відповідь, якщо промінь іде з води в повітря?
5) Чим спричинено явище заломлення світла?
6) За яких умов відбувається повне внутрішнє відбиття?
Виконайте завдання.
Побудувати подальший хід променя через:
а) скляну плоско-паралельну пластинку, що знаходиться в повітрі;
б) скляну призму, що знаходиться в повітрі (звернувши увагу учнів, що проходячи крізь призму, промінь заломлюється двічі. У результаті він відхиляється до основи призми);
в) обчисліть швидкість поширення світла в алмазі, воді, повітрі (Впр.12 № 3 за підручником Бар'яхтар В. Г. Фізика / В. Г. Бар'яхтар, С. О. Довгого. – Харків: "Ранок", 2017. – 272 с.).
Демонстрація таблиці «Оптичні пристрої, робота яких базується на явищі заломлення світла»
VI. Фізика й техніка в Україні
Видатний фізик Леонід Ісаакович Мандельштам (1879—1944) народився в Могильові. Незабаром сім'я переїхала до Одеси, де Мандельштам навчався в гімназії. Згодом він закінчив фізико-математичний факультет Новоросійського університету.
Л. І. Мандельштам вивчав поширення електромагнітних хвиль, перш за все — видимого світла. Він виявив цілий ряд ефектів, деякі нині носять його ім'я (комбінаційне розсіювання світла, ефект Мандельштама—Бриллюена тощо).
Величезною є роль Л. І. Мандельштама в підготуванні нових поколінь фізиків. Він був одним із організаторів Політехнічного інституту в Одесі. Серед його учнів — видатні фізики І. Є. Тамм, М. Д. Папалексі, М. О. Леонтович, Г. С. Ландсберг та інші.
VІI. Домашнє завдання
Опрацювати навчальний матеріал §12, повторити §9-11, вправа 12 №1,3.
Підготувати повідомлення «Оптичні явища в природі» (міраж, веселка, гало,...). Виготовити семикольорову дзиґу (кольори червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий).