Дата проведения: 16.01.2016 г.

Учитель физики - Башурова В.В.

Тема урока: «Преломление света. Закон преломления»

Форма занятия: Урок изучения нового материала с элементами исследовательской деятельности.

Цели урока: Познакомить учащихся с явлением преломления света;

Сформулировать закон преломления;

Рассмотреть пример применения полного внутреннего отражения на

практике;

Цели :

- совершенствовать умения наблюдать, сравнивать и сопоставлять изучаемые явления, выделять общие признаки и обобщать результаты экспериментов.

- формировать коммуникативные умения (умение распределять обязанности среди участников эксперимента;

- развивать культуру речи.

Изучение нового:

Знания

Умения

1. Факты:

   • Дно сосуда с водой визуально поднимается, если его заполнить водой.

   • Предмет, находящийся одновременно в двух средах кажется сломанным на границе раздела этих сред.

   • При некотором предельном угле падающий луч отражается обратно от оптически менее плотной среды.

   • Кусок обыкновенного стекла становится невидимым в воде.

2. Понятия: Преломление, угол преломления, предельный угол полного внутреннего отражения, показатель преломления.

3. Закон: Закон преломления света.

1. Формировать обобщенные умение решать физические задачи на объяснение и предсказание явлений природы связанные с явлением преломления света.

2. Формировать обобщенные экспериментальные умения в изучении преломления света.

- определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования;

- выдвижение гипотезы их решения;

- обсуждение методов исследования;

- оформление конечных результатов;

- анализ полученных данных;

- подведение итогов;

-корректировка;

-получение выводов (через -использование в ходе совместного исследования метода "мозговой атаки").

3. Исследовать проблемы и проблемные ситуации. Уметь осуществлять анализ уже совершенной деятельности

4. Умение строить ход преломленных лучей.

Повторение ранее изученного.

Знания

Умения

1. Факты: Изображение находиться на таком же расстоянии от зеркала, как и сам предмет перед зеркалом.

2. Понятия: Зеркальная поверхность, плоское зеркало, отражение, луч.

3. Законы: Закон отражения, закон прямолинейного распространения света, закон независимости световых лучей.

1. Обобщенные умения решать физические задачи на объяснение и предсказание явлений природы.

2. Обобщенные экспериментальные умения.

3. Умение строить ход лучей при отражении от зеркальной поверхности.

Дидактическая структура урока:

Этап занятия,

время в мин.

Методы обучения

Приемы обучения

Организационный момент

(1 мин)

Обеспечиваю общую готовность учащихся к работе.

Вступительная часть

(5 мин)

Проверка ранее изученного. Тестирование, самопроверка.

Изучение нового материала

(26 мин)

Фронтальный эксперимент со стеклянной пластинкой, водой, маслом.

Выполнение эксперимента, наблюдение и выводы.

Фронтальный эксперимент с монетой на дне стакана.

Выполнение эксперимента, наблюдение и выводы.

Фронтальный эксперимент с предметом в стакане.

Выполнение эксперимента, наблюдение и выводы.

Постановка вопросов: «Как ведет себя луч света на границе раздела двух сред?»

«Чем отличается одна среда от другой?»

Смотрят видеоклип, делают выводы.

Выдвигают гипотезы.

Беседа с классом.

Вывод закона преломления. Физический смысл относительного показателя преломления. Абсолютный показатель преломления.

Записи в тетрадях. Работа с учебником.

физкультминутка

Подготовка к изучению темы «Полное внутреннее отражение» (видео)

Выдвижение гипотезы

Записи в тетрадях.

Рассказы о применении полного внутреннего отражения на практике. (Световод).

Повторяют основные законы, отвечают на вопрос: «Можно ли сделать «плащ невидимку»?»

Применение новых знаний

(5 мин)

Работа с вопросами и рисунками-задачами

Ответы на вопросы, решение задач.

Предъявление домашнего задания

(1 мин)

Пояснение и запись.

Запись на доске

VII.

Заключительная часть

Подведение итогов, повторение основных моментов.

Монолог учителя.

Дидактические средства:

• Мультимедийный проектор

• Учебники. Распечатанная информация.

• Электронные издания.

Конспект занятия:

1. Организационный момент (1 мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Приветствует учащихся. Обеспечивает эмоциональный рабочий настрой учащихся.

1. Приветствуют учителя, настраиваются на работу.

2. Вступительная часть (7 мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Вступительное слово учителя:

Чудный дар природы вечной,

Дар бесценный и святой,

В нем источник бесконечный

Наслажденье красотой:

Небо, солнце, звезд сиянье,

Море в блеске голубом -

Всю картину мирозданья

Мы лишь в свете познаем.

И.А.Бунин

2. Проверка знаний по теме «Отражение света».

Выполнение тестов с последующей самопроверкой, заслушивание ответа на задание: построение изображения в плоском зеркале».

3. Параллельно выявляет и анализирует имеющиеся у учащихся опорные знания (задает вопросы, слушает ответы).

1. Демонстрируют свои знания (отвечают на вопросы, исправляют свои неправильные ответы).

III. Основная часть (организация усвоения материала) (26 мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Выделяет цель деятельности учащихся в соответствии с целью урока и поставленными задачами.

2. Предлагает выполнить задания по группам,

1 группа: поэкспериментировать со стеклянной пластиной, водой, маслом. Можно ли сделать невидимыми предметы? «Плащ невидимка».

3. 2 группа: поэкспериментировать с монетой на дне стакана. Комментирует, что этот опыт проводил в III век до н.э. древнегреческий ученый Евклид. Демонстрирует видеофрагмент (физический опыт), комментирует важные моменты. Задает вопрос: «Почему монета стала видна после того как налили воду?»

4. 3 группа: опыт с предметом в стакане с водой.

5. а) Задает вопрос: «Как ведет себя луч на границе раздела двух сред?». Демонстрирует видеофрагмент (физический опыт), комментирует важные моменты.

б) «Почему при переходе из одной среды в другую луч меняет направление? Что может быть разного в этих средах?»

6. Предлагает посмотреть эксперименты и объяснить наблюдаемые явления. Предлагает учащимся получить ответы на вопросы, и дать определение явлению преломления света.

7. Проводит беседу, делает чертежи.

Вводит понятие абсолютного показателя преломления, предлагает ответить на вопросы.

6. Предлагает сделать гимнастику для глаз.

7. Подготовка к изучению темы «Полное внутреннее отражение»

Предлагает посмотреть опыт (видео), который противоречит закону прямолинейного распространения света. Какое объяснение дать наблюдаемому явлению?

Предлагает прочитать информацию о применении явления полного внутреннего отражения на практике - Световод.

Полное внутреннее отражение используется для передачи света и изображения по пучкам гибких волокон - световодам. Основной элемент световода - стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен о любому прямому или изогнутому пути.

Свет, проходящий по оптическим световодам выглядит как миниатюрный фейерверк.

Световоды используются при создании телеграфно-телефонных кабелей большой емкости. Кабель состоит из сотен и тысяч оптических волокон, тонких, как человеческий волос. По такому кабелю, толщиной в обычный карандаш можно одновременно передавать до восьмидесяти тысяч телефонных разговоров.

Этот телефонный провод содержит 144 оптические нити.

Волоконнооптический зонд (эндоскоп) дает врачам возможность исследовать желудочно-кишечный тракт и другие внутренние области организма. Изображения, получаемые зондом, затем передаются на телевизионный экран

Не секрет, что, сочиняя сказки, наши предки, сами того не подозревая, за десятки и даже сотни лет предсказывали многие великие изобретения человечества. Однако буквально ещё вчера вряд ли кто-то мог себе представить, что один из самых популярных сказочных предметов - шапка-невидимка, через какое-то время может стать вполне осязаемой реальностью.Тем не менее, на днях исследователи из университета в штате Северная Каролина сообщили о том, что им удалось создать и проверить на практике материал, делающий предметы невидимыми. Правда, пока только в микроволновом спектре, а не для невооружённого человеческого глаза. А помогли им в осуществлении этой мечты каждого уважающего себя шпиона так называемые метаматериалы.

Метаматериалы - это искусственные композитные соединения, особенная структура поверхности которых наделяет их необычными электромагнитными свойствами, не имеющими аналогов в природе. Главной отличительной чертой этих материалов является отрицательный коэффициент преломления микроволн. Иными словами, лучи, попадая на них, не отражаются, как от обычных предметов, а как бы огибают их. При этом, «пройдя» такой объект, они тут же возвращаются в исходное положение, в котором были до встречи с ним. Именно благодаря этому явлению микроволновые датчики воспринимают не сам предмет, а лишь находящееся за ним пространство.

Впрочем, как признают сами исследователи, нынешняя технология ещё далека от совершенства. К примеру, в ходе эксперимента, который проводился с медным цилиндром, обнаружилось, что, будучи накрытым «невидимой» тканью, он всё же отбрасывал небольшую «тень». Тем не менее, значение их изобретения нельзя недооценивать, поскольку в будущем учёные надеются создать материал, который будет невидим не только в микроволновом спектре, но и в обычном свете.

Университет Токио, который занимается разработкой "оптического камуфляжа", сумел сделать мифический плащ-невидимку реальностью.

Как было продемонстрировано на Nextfest, выставке новых технологий в Сан-Франциско, вполне реально смотреть прямо сквозь человека, одетого в специальный плащ, и видеть очертания предметов за ним. Об этом пишет Independent в материале, перевод которого публикует Inopressa.ru.

В технологии "оптический камуфляж" используются бусины в виде мелких камер и экранов мини-прожекторов. Камеры передают данные на другую сторону плаща, и то, что видно со спины, передается на переднюю часть, и наоборот.

Попытки создать настоящий "плащ-невидимку" предпринимались уже неоднократно. В 2002 году изобретатель Рэй Алден разработал способ "трехмерной маcкировки" различных объектов. Его изобретение было похоже на покрывало-невидимку. Принцип действия устройства аналогичен принципам маскировки хамелеона: оно пытается подстроиться под цвет окружающих объектов. При этом половина покрывала-невидимки, закрывающая заднюю часть объекта, состоит из множества датчиков освещенности. Они измеряют длину волны, интенсивность и направление падающих на скрываемый объект световых лучей. На передней части покрывала располагается множество светоизлучающих устройств, которые испускают точно такие же лучи, какие падают на объект сзади. Взглянув на замаскированный объект, можно увидеть, что расположено за ним. Правда, у такой системы маскировки есть существенный недостаток. Если смотреть на замаскированный предмет не строго спереди, а сбоку или сзади, то обнаружить его не составит большого труда, так как расположенные на задней половине маскировочного устройства световые датчики не являются невидимыми

1. Принимают цель и настраиваются на работу по достижению этой цели.

2. Слушают, совместно с учителем выполняют фронтальный эксперимент. Выдвигают гипотезы.

3. Слушают, совместно с учителем выполняют фронтальный эксперимент. Выдвигают гипотезы. ( луч света меняет свое направление).

4. а) Получают подтверждение выдвинутой гипотезы. ( луч света меняет свое направление). Записывают в тетрадях определение: «Преломление света - это изменение направления луча света при пересечении границы между средами».

б) Выдвигают гипотезы. (плотностью, составом вещества, видом молекул, скоростью прохождения света в каждой среде и т.д.)

5. Озвучивают эксперименты делают выводы из наблюдаемых явлениях

Записывают в тетради закон преломления: «Закон преломления света. Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Коэффициент n называется показателем преломления второй среды относительно первой:»

Выясняется физический смысл относительного показателя преломления.

Отвечают на вопросы: что значит абсолютный показатель преломления воды равен 1,33, а стекла - 2,42?

В учебнике знакомятся с таблицей абсолютных показателей преломления различных веществ,

Выполняют гимнастику для глаз.(1 мин)

Выдвигают гипотезу. Делают вывод о полном внутреннем отражении.

Читают, делают краткие записи в тетрадях по текстам: световод,

волоконнооптический зонд (эндоскоп),

метаматериалы - это искусственные композитные соединения, особенная структура поверхности которых наделяет их необычными электромагнитными свойствами, не имеющими аналогов в природе.

Световод - это пучок гибких стеклянных волокон цилиндрической формы покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен о любому прямому или изогнутому пути.

Кратко рассказывают о прочитанном одноклассникам.

13. Применение новых знаний (5 мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Организует работу с вопросами и рисунками - задачами. Демонстрирует на экране вопросы задачи (в виде рисунков).

2. Предлагает ответить достигли ли цели урока.

1. Отвечают на вопросы, решают задачи, используя новые знания, формулируют ответ и отвечают. Если есть время рисунки вопросы и ответы можно зафиксировать в тетради.

2. Отмечают главные понятия, изученные на уроке.

3. Домашнее задание (1 мин)

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Записывает дом. задание на доске, делает пояснения.

1. Слушают, записывают домашнее задание.

9. Обоснование использования ИКТ на данном уроке

ИКТ позволяют более наглядно показывать все явления, не надо было собирать и настраивать демонстрационную установку, для демонстрации не надо затемнения. Экономия времени на уроке. Учащиеся наблюдая, и изменяя параметры физических величин, совместно с учителем анализируют и делают выводы. Без персонального компьютера сделать это на уроке было бы не возможно. Учитель может в любой момент остановить демонстрацию, акцентировать внимание учащихся, продолжить или повторить.

Очень важно в преподавании физики сначала показать само явление или поставить физический эксперимент, а только потом проводить его в компьютерном варианте. Персональные компьютеры позволяют проводить уроки физики на более высоком уровне. Применение персонального компьютера на данном уроке позволило использовать теоретический и экспериментальный методы обучения одновременно.

Используемая литература, Интернет-ресурсы и электронные издания для учителя:

Учебная литература

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика 11. - М.: Просвещение, 2010.

Сайт optics.ifmo.ru

Электронные издания

Ханнанов Н.К. Физика 7-11 класс. Библиотека наглядных пособий.

Физика 7-11 класс. Библиотека электронных наглядных пособий.,Кирилл и Мефодий ,2003 г.

Козел С.М. Открытая физика 2.5.

Физика 1С: Репетитор

Экспериментальные задания «Преломление света»

Группа 1

В чашку положить монету. Направить взгляд так чтобы монета не была видна. Наливать воду в чашку. Что наблюдается? Чем объясняется появление монеты?

Группа 2

В прозрачный сосуд опустить пластину из оргстекла (или стеклянную).

Постепенно наливать воду в сосуд. Наблюдать за пластиной через стенки прозрачного сосуда. Повторить опыт с пластиной, наливая масло в сосуд.

Объяснить наблюдаемое явление.

Группа 3

В стакан опустить линейку (карандаш, ложку). Налить воду. Наблюдать за линейкой на границе раздела 2 сред. Объяснить наблюдаемое явление.

Проверка ранее изученного:

1. Угол падения - ? , угол отражения - ? .

Луч падающий -? Луч отраженный - ?

А В

1 2

3 4

O 7

5 6

С D

5. Угол падения ? ?

Угол отражения ? ?

O

D C

М 40 N

А

К

3.

1.Свет в однородной среде распространяется......

2. Линия, вдоль которой распространяется световая энергия, называется....

3. Каждая точка волнового фронта является.....

4. Если фронт волны представляет собой плоскость, то волна

называется …..

5. Луч …...., луч …....... и …....... к отражающей поверхности в …............. лежат в одной плоскости, угол …..... равен углу........... .

6. Как изменится угол между падающим на плоское зеркало и отраженным лучами, если угол падения увеличить на 15° ?

а) увеличится на 30°; в) увеличится на 15°;

б) уменьшится на 30°; в) увеличится на 15°;

7. Угол между отраженным лучом и плоскостью зеркала равен 30°. Чему равен угол падения?

а) 30°; б) 60°; в) 15° ; г) 90°.

8. Изменение направления света на границе раздела двух сред, когда часть световой энергии возвращается в первую среду называется....

ПРОВЕРЬ СЕБЯ.

1.… прямолинейно.

2….. лучом.

3 ...источником вторичных волн.

4. … плоской.

5 ...падающий, …. отраженный и нормаль …... в точке падения..., … падения.....отражения.

6. а)

7. б)

8. отражением