КЗ КМР «Ставівська загальноосвітня школа І – ІІІ ступенів»
Підсумковий урок з теми:
Підготувала: вчитель фізики
Бурдик Віра Миколаївна
2021
Тема. Світлові явища. Відбивання та заломлення світла. Дзеркала
Мета. Навчальна: повторити й узагальнити набуті теоретичні знання з даної теми;
формувати в учнів уміння порівнювати, аналізувати явища природи, розвивати логіку мислення;
показати учням практичне застосування знань, одержаних на уроці фізики з даної теми.
Розвиваюча: розвивати творчі здібності учнів та їх ініціативу, вміння правильно висловлювати власну думку.
Виховна: формування інтересу до вивчення нових інформаційних технологій;
виховувати в учнів зацікавленість предметом.
Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань, вмінь та навичок
Обладнання: комп’ютер, екран, проектор, диск з презентацією
Хід уроку
І. Організація класу до заняття
ІІ. Повідомлення теми і мети уроку, визначення його практичних завдань
Учитель. На попередніх уроках ми ознайомились з поняттям світла, світловими явищами, вивчили закони поширення світла в однорідному й неоднорідному середовищі, закони відбивання та заломлення світла. Сьогодні на уроці ми проведемо не простий урок, а урок - гру, з використанням презентації. Під час уроку ви почуєте багато запитань, на які потрібно відповісти, ми повторимо вивчені поняття і закони, розв'яжемо задачі з використанням законів відбивання і заломлення світла. За кожну правильну відповідь ви отримаєте фішку. В кінці уроку проведено невелике тестування з даної теми. Під час оцінювання будуть враховуватись результати вашої роботи під час виконання різноманітних завдань.
Перед початком гри пригадаємо закони співпраці на уроці.
Це зокрема: закон чіткості, закон поваги, закон часу.
Готуючись до уроку, ви поділились на дві команди, визначили капітана, назву команди. Тож представте свої команди.
Який зв'язок між темою уроку і назвами команд, які ви дібрали? (Учасники формулюють загадку, решта розгадують її)
Червоне коромисло через річку повисло. (Веселка) (команда дівчат)
Іде лісом - не шелестить.
Іде водою — не плюскотить. (Промінь Сонця, Місяця) (команда хлопців)
ІІІ. Узагальнення й систематизація знань
1. Конкурс «Закінчи речення»
Запитання демонструються на екрані з презентації «Світлові явища». Учень, що правильно відповів на запитання, отримує фішку. Після цього вчитель показує відповідь на екрані.
Тіла, які випромінюють світло, називаються …
Джерела світла, які створені природою, без втручання людини…
До природних джерел належать …
Живі організми також можуть бути природнім джерелом світла. Це …
Штучні джерела світла – це джерела, які …
Прикладами штучних джерел світла є …
Пристрої, за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання, називаються …
Лінія, що вказує напрямок поширення світлового пучка, називається …
Доведенням прямолінійного поширення світла є …
2. Розв'язування графічних задач
Учитель. Право першого ходу розігрується за швидкістю відповіді на запитання (на екрані). (Умова задачі проектується на дошку через комп’ютер)
В якому з напрямів відіб'ється від дзеркала світловий промінь, напрям падіння якого подано суцільною лінією?
Задача 1. Побудувати хід променя в плоскому дзеркалі та визначити кути падіння та відбивання за допомогою транспортира. (Додаток 1)
Учень біля дошки розв'язує задачу, решта учнів у цей час працюють за індивідуальними картками в зошитах.( Кожна правильна відповідь оцінюється 1 балом)
Задача 2. Накреслити хід заломлених променів. Вказати і виміряти кут падіння та кут заломлення. (Додаток 2)
Учитель. Як піде в склі заломлений промінь, що йде з повітря?
До дошки йде учень, який правильно і швидко відповів на запитання.
3. Розв’язування кросворда «Заломлення»
Опрацювання фізичних понять у формі кросворда «Заломлення». Сітка кросворда і запитання демонструються через комп’ютер на екран
1 д |
з |
е |
р |
к |
а |
л |
ь |
н |
и |
м |
|||||
л |
а |
м |
п |
а |
|
||||||||||
3 о |
п |
у |
к |
л |
е |
||||||||||
|
4 ф |
о |
к |
у |
с |
|
|||||||||
5 п |
р |
о |
м |
і |
н |
ь |
|||||||||
|
6 Г |
а |
л |
і |
л |
е |
й |
||||||||
|
7 п |
е |
р |
и |
с |
к |
о |
п |
|||||||
8 у |
я |
в |
н |
и |
м |
||||||||||
|
9 с |
о |
н |
ц |
е |
||||||||||
10 п |
а |
д |
і |
н |
н |
я |
|||||||||
4. Літературна сторінка (домашнє завдання)
Потрібно було з літературних творів підібрати природне оптичне явище і пояснити його.
Тарас Шевченко. Уривок з поеми «Княжна»
Зоре моя вечірняя,
Поговорим тихесенько
В неволі з тобою.
Розкажи, як за горою
Сонечко сідає.
Як у Дніпра веселочка
Воду позичає.
• Як утворюється веселка - райдуга?
Веселка — це оптичне явище в атмосфері, яке пояснюється розкладанням білого природного світла на кольори краплинками води в атмосфері. Вона виникає через те, що сонячне світло заломлюється у крапельках води, які є у повітрі. Ці крапельки по - різному відхиляють світло різних кольорів. Червоне світло відхиляється на 137°, а фіолетове на 139°, внаслідок чого біле світло розкладається на спектр. Спостерігачеві здається, що з простору по концентричних кругах (дугах) виходить різноколірне світіння. При цьому джерело яскравого світла завжди знаходиться за спиною спостерігача. Центр кола, яке описує веселка, завжди лежить на прямій, що проходить через Сонце і око спостерігача, тобто одночасно бачити сонце і веселку без використання дзеркал неможливо. Для спостерігача на землі вона зазвичай виглядає як частина кола; чим воно вище, тим веселка повніша - з гори або літака можна побачити навіть ціле коло.
На території Йосемітського національного парку в США знаходиться велика кількість водоспадів. У результаті в парку теж спостерігають веселки, особливо коли навесні підвищується рівень води від снігу, що тане.
Так, наприклад, щоб запам'ятати порядок кольорів, зручно скористатися підказкою:
Чемно очами жабка зиркає — бажає смачного французові.
Веселка в міфології та релігії
• У Біблії веселка з'явилася після всесвітнього потопу як символ пробачення людини і є символом домовленості Бога з людиною про те, що потопу ніколи більше не буде.
У вірші «Тиша морська» Лесі Українки є такі слова:
«З тихим плескотом на берег
Рине хвилечка перлиста;
Править хтось малим човенцем, -
В'ється стежечка злотиста».
• Які оптичні явища тут описані
Перлистою «хвилечка» здається внаслідок відбивання сонячних променів на нерівній поверхні морської води під різними кутами. Маленькі хвильки коливаються, змінюючи кут відбивання променів, і в наше око по черзі потрапляють і зникають відблиски сонячного проміння, то від одних, то від інших ділянок морської поверхні, утворюючи золотисту «стежечку».
5. Конкурс «Хто перший»
Перевірка рівня знань членів команд з допомогою питань у вигляді конкурсу «Хто перший». (Правильна відповідь – 1 бал)
Питання з теми «Відбивання й заломлення світла»
6. Конкурс кмітливих «Оптичні явища природи. Очевидне й неймовірне»
Учитель. Фізика — наука про природу. Природа — це найбільша лабораторія, де ми, спостерігаючи за явищами в ній, формулюємо закони, створюємо теорії. Тож наступний конкурс - конкурс кмітливих. Кожна команда отримує по три якісні задачі і повинна пояснити явища природи. Відповіді дає кожна команда по черзі. Кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал.
Запитання
1. Чому сніжинки іскряться на сонці? (Сніжинка складається з плоских пластинок, що відбивають світло)
2. Чому світанок настає раніше, ніж сходить сонце? Чи спостерігається подібне явище на Місяці? (Навколо Землі с атмосфера, яка розсіює сонячне проміння. Ні, бо у Місяця атмосфери немає)
4. Чим пояснити мерехтіння зірок? (Спостерігається рух повітря, тому світлові промені заломлюються не однаково)
5. Чому після заходу Сонця темніє не відразу, а поступово? (Навколо Землі є
атмосфера, яка розсіює сонячне проміння)
6. Чому вікна будинків, коли дивитися з вулиці, здаються темними? (Відбувається відбивання сонячних променів від скла)
7. Конкурс «Веселі перегони по загадках»
Кожна команда задає загадку пов'язану з оптикою сусідній і перемагає та команда, яка останньою вичерпає свої підготовлені загадки.
Скласти із складів слова, які б означали фізичні терміни.
ВЕ |
ОС |
ДЕ |
ТИ |
ЗИ |
ТИ |
СВІТ |
ФІ |
ЛО |
РІ |
СЕЛ |
ВІТ |
ЛО |
ОП |
МЕТ |
КА |
ЛЕ |
ФО |
МІНЬ |
КА |
ПРО |
НІСТЬ |
Я |
ТО |
КА |
ДЗЕР |
ЛА |
КА |
1. Веселка 4. Дзеркало 7. Фотометрія
2. Промінь 5. Світло 8. Фізика
3. Освітленість 6. Оптика
9. Конкурс «Еврика» (якщо є ще час)
Тема: Розвиток уявлень про світло
Що таке світло? Які його властивості? Що відбувається у зовнішньому світі, коли людина бачить предмет? Відповісти на ці питання намагалися ще учені Стародавньої Греції.
Одним з основоположників геометричної (променевої) оптики є відомий грецький математик Евклід (300 р. до н. є.). Свої оптичні праці він виклав в двох трактатах «Оптика» і «Катоптрика». В «Оптиці» Евклід дотримується помилкової теорії про зорові промені, згідно якої видимість предмету обумовлена тим, що з ока, як з вершини, йде конус прямих променів, що дотикаються меж предмету, «як пальці, що обмацують його».
Існувала і інша не менш фантастична теорія про природу світла, розвинута Епікуром (341-270 рр. до н. є.) і Лукрецієм (96-55 рр. до н. є.). Згідно цієї теорії зорові відчуття виникають тому, що в око спостерігача потрапляють якнайтонші плівки - копії, що відділяються від предметів і в точності повторюють їх зовнішність і форму.
У «Оптиці» Евкліда вперше був сформульований закон прямолінійного розповсюдження світла. Розглядаючи питання про видимі розміри предмету, Евклід правильно вказує, що вони залежать від точки зору.
Архімед проводив досліди по заломленню світла, і легенда навіть приписує йому спалювання римського флоту за допомогою увігнутого дзеркала. Докладний опис заломлення світла вперше був зроблений Клеомедом (50 р. до н. є.). Він вказав, що промінь світла при переході з менш густого середовища в більш густе заломлюється, наближаючись до перпендикуляра, поставленого до межі розділу двох середовищ в точку падіння променя, при зворотному переході промінь віддаляється від цього перпендикуляра. Серед учених, що дослідили оптичні явища, слід зазначити також і знаменитого єгипетського астронома Птоломея (70 -147 рр. н. є.), що видав в 130 р. н.е. свій трактат «Оптика».
Вимірюючи кути падіння і відповідні ним кути заломлення, Птоломей набув достатньо точних значень, проте відкрити закон заломлення світла йому не вдалося. Він помилково стверджував, що кут заломлення світлового променя пропорційний куту падіння. В питанні про природу світла Птоломей дотримувався теорії зорових променів.
Найбільш видатним арабським оптиком був Альгазен (XI ст. н.е.), який відкидає стародавню теорію зорових променів, витікаючих з ока. Він доводить, що зображення предмету виникає в кришталику ока.
Досліджуючи заломлення світла, Альгазен встановив, що кути падіння і заломлення непропорційні один одному. Це був важливий поштовх до відшукання закону заломлення.
Також важливою подією в історії середньовічної оптики був винахід окулярів.
У XVII ст. експериментальний метод стає основним методом дослідження, що зумовило бурхливий розвиток оптики, який почався з удосконалення методів шліфовки оптичних стекол і спроб сконструювати збільшувальну трубу. Це мало величезне значення, оскільки в Голландії швидкими темпами розвивалися торгівля і мореплавання, а навігаційна практика потребувала оптичних приладів. У 1590 р. голландець Янсен побудував перший двохлінзовий мікроскоп, а Ліпперсгей в 1608 г. - телескоп.
Величезну роль в історії оптики зіграв телескоп, добудований в 1609 р. італійським вченим Галілеєм. Почувши про нову зорову трубу, він настільки удосконалив новий інструмент, що отримав збільшення в 30 разів тоді як труби перших винахідників ледве збільшували в 5 разів.
Прямолінійне поширення світла наводило учених на думку про те, що світло є потік найдрібніших частинок (корпускул), що випускаються джерелом світла і рухаються в однорідній речовині прямолінійно і рівномірно. Потрапляючи в око, корпускули призводять до відчуття світла. Найбільші частинки породжують червоне світло, найменші - фіолетове.
Такі погляди на природу світла отримали назву корпускулярної теорії . Прихильником її був англійський фізик і математик І. Ньютон (1643-1727). У 60-х роках XVII в. він почав свої оптичні дослідження. Його заслуги в історії розвитку оптики виключно великі. Він теоретично і експериментально досліджував всі відомі в його час оптичні явища. Результати цих досліджень і власні чудові оптичні відкриття були описані ним у фундаментальному трактаті «Оптика», виданому в 1704 р. До 60-х років XVII століття відноситься одне з найбільших відкриттів Ньютона - дисперсія світла. Ще задовго до Ньютона було відомо, що пучок білого світу, проходячи через скляну призму, дає на екрані веселкову смужку-спектр. Про це знали Леонардо да Вінчі, Галілей і багато інших учених і пояснювали це тим, що скло якось впливає на світло, змінюючи його забарвлення.
На підставі багатьох дослідів Ньютон переконався в неправильності цього припущення та виділив сім основних кольорів.
Ньютона вважають захисником корпускулярної теорії світла і супротивником хвильової теорії.
Голландський фізик X. Гюйгенс (1629-1695) був творцем іншої - хвильовій теорії світла, основні положення якої увійшли до сучасної фізики. Свої погляди він виклав в «Трактаті про світло», видане в 1690 р. Хвильова теорія Гюйгенса хоча і пояснювала явища геометричної оптики, але мала істотні недоліки.
Сучасні уявлення про квантові властивості світла об'єднали уявлення корпускулярної теорії Ньютона і хвильової теорії Гюйгенса. Згідно з цими уявленнями, світло - електромагнітна хвиля, яка випромінюється певними порціями - квантами.
Тема. Історія винайдення дзеркала
Вік найстародавніших дзеркал на землі — близько семи тисяч років. До винаходу дзеркального скла в справу йшли камінь і метал: золото, срібло, бронза, олово, мідь, гірський кришталь.
Медуза Горгона перетворилася на камінь, побачивши своє зображення в щиті Персея, що відшліфував його до блиску. Археологи вважають, що найперші дзеркала - це знайдені в Туреччині поліровані шматки обсидіану, що налічують 7500 років. Проте ні в одне з античних дзеркал не можна було, наприклад, розглядати себе ззаду або розрізняти відтінки кольору.
У одному з грецьких міфів йдеться про Нарциса, який годинами лежав на березі озера, милуючись своїм віддзеркаленням у воді.
Будь Нарцис людиною заможною, він, треба думати, придбав би собі дзеркало з полірованого металу. В ті часи довести до дзеркального блиску шматок сталі або бронзи величиною з долоня було не так - то просто. До того ж поверхня такого дзеркала окислювалася і її доводилося щодня чистити.
Латинське spektrum в німецькій мові перетворилося на Spiegel («Шпігель» — дзеркало). З цього можна зробити висновок, що до Німеччини дзеркала принесли римляни.
Тільки у XI ст. з'явилися відомі нам дзеркала з скла. Одна з перших згадок про них належить французькому менестрелеві Венсану де Бове. За його словами, в таких дзеркалах на скло знизу накладався свинець. А в 1773 р. в Нюрнберзі вже виник цех дзеркальників. З того часу виготовлення дзеркал стає важливою галуззю європейських ремесел.
Венеція була першою країною (в ті часи вона мала статус самостійної держави), яка почала видавати патенти на винаходи. У 1507 р. брати Данзало дель Галло отримали патент на виготовлення кришталевих дзеркал. (Сьогодні на ринку антикваріату венеціанські дзеркала є коштовністю).
Першими виробниками дзеркал стали венеціанці. Технологія була на ті часи досить складна: тонкий шар олов'яної фольги накладався на папір, який з іншого боку покривався ртуттю, по ртуті знову прокладався папір, і лише потім зверху накладалося скло, яке придавлювало цей листковий пиріг, а з нього тим часом витягувався папір. Зрозуміло, подібне дзеркало було вельми каламутним - та все ж воно відображало більше світла, чим його поглинало. Таким процес залишався аж до 1835 року, коли німецький професор Юстус фон Лібіх відкрив, що, використовуючи срібло, можна отримувати набагато ясніші і виблискуючі дзеркала.
В результаті дзеркало три століття залишалися неймовірно рідкісними і фантастично дорогими товаром.
Людовик XIV був буквально схиблений на дзеркалах. Саме у його час фірма «Сан -гобен» розгадала секрет венеціанського виробництва, після чого ціни різко впали. Дзеркала почали з'являтися на стінах приватних будинків, в картинних рамах. У XVIII столітті вже дві третини парижан обзавелися ними. Крім того, пані почали носити на поясі маленькі люстерка, прикріплені ланцюжками.
З давніх пір зберігся прийом захисту тонкого металевого шару лаковим покриттям.
Винахід справжнього дзеркала слід віднести до 1279 року, коли францисканець Джон Пекам описав спосіб покривати скло тонким шаром свинцю.
Можливість бачити себе з боку привела до колосальних наслідків: європейці стали більше контролювати свою поведінки.
ІІІ. Підсумок уроку
Журі оприлюднює підсумкові бали. Визначає команду - переможця.
IV. Цікавинки
Світло в однорідному середовищі поширюється прямолінійно. Непрозорі предмети, що розташовані на шляху поширення світлових променів, утворюють тінь. Самі ж вони виглядають темними. На цьому знімку видно, що поверхня води в безвітряну погоду є плоским дзеркалом. У ньому видно відбите зображення Сонця, дерев та кущів.
Як бачить бджола?
Зір бджіл відрізняється від зору людини. Людина розрізняє близько 60 окремих кольорів видимої частини спектра. Бджоли розрізняють тільки: жовтий, синьо-зелений, синій, «пурпурний», фіолетовий і не видимий для людини - ультрафіолетовий. Бджолиний «пурпурний» колір - це суміш жовтих і ультрафіолетових променів спектра, що бачить бджола. Майже всі білі квіти в природі поглинають ультрафіолетову частину спектра, тоді як жовті і сині частіше їх відбивають. Тому квіти, білі для ока людини, бджолами сприймаються як синьо-зелені.
Світло морських глибин
Світіння моря - це завжди світіння живих організмів. Широко поширені в минулому уявлення, начебто світіння моря викликається розчиненими в морській воді солями або фосфором виявилися глибоко неправильними. З повною підставою можна називати світло, що народжується в морі, «живим світлом»..
На сьогодні відомо понад 800 видів морських організмів, що викликають світіння - від світних бактерій і одноклітинних джгутикових до світних рачків і риб. Серед «сухопутних» організмів світяться лише деякі види комах (жуки із сімейства світляків, личинки окремих видів комарів), а також деякі види грибів. Саме гриби викликають добре відоме світіння трухлявок у лісі.
Світні бактерії розділяють на дві групи. До першої належать бактерії, що можуть жити вільно в морській воді. У 1 л морської води міститься в середньому 103-104 таких бактерій. Вони часто селяться на мертвій рибі, у результаті риба, яка гниє, починає світитися. Другу групу світних бактерій складають бактерії, що є співмешканцями риб і головоногих молюсків. Світлові органи деяких риб являють собою спеціальні культиватори для таких світних бактерій. Кровоносна система риби забезпечує бактерії поживними речовинами, доставляє їм кисень, виводить продукти обміну. Коли кровоносні судини риби стискуються, зменшується приплив крові, а разом з тим і доступ кисню до бактерій; у результаті світіння бактерій слабшає або навіть припиняється. Розширення судин викликає, навпаки, спалах світіння.
Було б, однак, неправильно думати, що світіння будь - яких організмів пов'язано із світінням бактерій, які живуть у них. Багато організмів випромінюють світло самі; вони мають для цього спеціальні органи (фотофори), нерідко досить складні.
У прибережних зонах морів поширені світні одноклітинні джгутикові - так звані нічні світильники. Сама тваринка - червоного кольору, її випромінювання - блакитне. Крупні представники можуть бути діаметром близько 1-2 мм; їх добре видно неозброєним оком. Ззовні вони нагадують мілку дрібнозернисту ікру.
І.А. Гончаров в романі «Фрегат «Паллада» так змальовує зустріч з нічними світильниками біля берегів Японського моря: «Безліч червоної ікри, неначе товчена цегла, плямами покриває в різних місцях море. Ікра ця сяє вночі нестерпним фосфоричним світлом. Вчора світло було таке сильне, неначе з-під судна виривалося полум'я, навіть на парусах відбивалася заграва, позаду корми стелилася широка полум'яна вулиця».
Викликають світіння деякі види медуз. Серед них часто зустрічається в морях і океанах жовтогаряча медуза - пелагія. Її купол має в діаметрі до 25 см, а довжина щупалець досягає до 2 м. Коли медузу роздратувати, на поверхні її купола з'являються світні зелені лінії. Вражаючий ефект складає рачок еуфа-узіда. Він досягає в довжину від 3 до 5 см і дає дуже сильне світло. Розподілені по тілу рачка світні органи мають складну будову. Вони можуть повертатися, здатні фокусувати випромінювання, змінювати його інтенсивність.
Мілководний кальмар ватасенія, що живе в Японському морі, теж може світитися. Добре простежуються світні органи кальмара (фотофори). Особливо яскраво світяться фотофори на кінцях щупалець. Цікавим є світіння риб. Воно буває трьох видів: позаклітинне (будучи роздратованою, риба викидає хмару світного слизу); внутрішньоклітинне (створюється спеціальними світловими органами, що містять випромінюючі клітини); бактеріальне (створюється світними бактеріями, що живуть у визначених місцях на тілі риби). Фотофори риб із внутрішньоклітинним світінням досить різноманітні, часто мають складну будову.
Природа їх забезпечила відбивачами, лінзами, діафрагмами, світлофільтрами. Фотофори можуть устеляти рядами тіло риби зовні, як, наприклад, у деяких видів акул (такі риби нагадують розцвічені вогнями туристичні лайнери), але можуть знаходитися й усередині тіла риби. як. наприклад, у риби рабдамії. У цієї риби, заховані усередині тіла світлові органи, являють собою спеціальні нарости кишечника. Випромінювання, що випускається світловими органами рабдамії, виходить назовні через дві напівпрозорі лінзи на черевній стороні тіла риби.
V. Домашнє завдання
Повторити § 17 - 23
Скласти кросворд
Додаток 1
Додаток 2
1