Світловий промінь. Закони прямолінійного поширення світла. Сонячне і місячне затемнення

Тема: Світловий промінь. Закони прямолінійного поширення світла. Сонячне і місячне затемнення.

Мета: сформувати уявлення учнів про світловий промінь та закони поширення світла, сонячні і місячні затемнення; провести дослідження прямолінійного поширення світла, утворення тіні і напівтіні. Формувати навики самостійної і групової роботи; удосконалювати уміння порівнювати, аналізувати, узагальнювати; розвивати комунікативно-технічні уміння, уміння оцінювати результат виконаних дій, застосовувати знання з практики. Виховувати самостійність, комунікативність, уважність та відповідальність, бажання мати глибокі та якісні знання.

Тип уроку: інтегрований з елементами STEM навчання.

Обладання: булавки, кусок картону, штативи, кишенькові ліхтарики, невеликі кульки, презентація 

Перебіг уроку

І. Організаційна частина

Зібратися разом - це початок,

Триматися разом - це прогрес,

Працювати разом - це успіх!

Генрі Форд

Здобувачі освіти, сьогодні в нас незвичайний урок і вести його я буду не одна, а разом з викладачкою астрономії. Ви будете сьогодні експериментаторами і дослідниками.

Сьогодні на уроці ми досліджуватимемо  прямолінійне поширення світла, утворення тіні і напівтіні.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Для того щоб нам йти далі я пропоную повторити, що ми знаємо про:

• світло
• джерела світла
• швидкість світла.

- кожен з вас  може виступити в образі викладача і в наш умовний мікрофон розповісти про ці фізичні поняття.

ІІІ. Пояснення нового матеріалу

Вчитель астрономії.

Сонце – розжарене небесе тіло – зоря. Сонце – величезна розжарена куля, яка розмірами набагато перевищує розміри Землі. Досить наочним є таке порівняння: Сонце за своїми розмірами у стільки разів більше від Землі, у скільки футбольний м’яч більший за зернину проса. Якщо м’яч заповнити зернятками, виявиться, що їх там уміщується 1300000  (звичайно, це число наближене). Аналогічно, близько 1300000 земних куль купі складуть сонячну кулю.

На небі Сонце ми бачимо у вигляді диска. Такий диск можна добре спостерігати під час сходу і заходу Сонця через закопчене чи кольорове скло. (перегляд презентації про Сонце)

Сонце – розжарене кулясте тіло яке випромінює світло навколо себе. Температура на його поверхні 6000⁰С, а в середині його – десятки мільйонів градусів. При тій температурі, що є на Сонці, будь-яка речовина може перебувати тільки в газоподібному стані. Отже, Сонце не тверде тіло, а газоподібна куля.

Світловий промінь. Закони прямолінійного поширення світла.

Вчитель фізики.

З давніх-давен люди помітили, що світло розповсюджується прямолінійно.

Кожному з нас знайоме поняття «світловий промінь». Хто з вас може сказати, що бачив окремий світловий промінь?

Давайте подивимося на світловий промінь.

Робота в групах. Учні досліджують прямолінійне поширення світла

Дослід 1. Засвічену електричну лампочку накриваємо коробкою з картону, робимо спицею кілька отворів в картоні. Світлові плями на стелі і стінах розташовуються якраз навпроти відповідних отворів на коробці. Щоб «побачити» самі промені, потрібно  злегка потрусити над коробкою ганчіркою з пилом.

Дослід 2. На шляху світла від не дуже потужної електричної лампочки ставимо 2-3 непрозорих екрани з маленькими отворами, розташовані на одній  горизонтальній лінії. За ними ставимо напівпрозорий екран. Екрани розміщуємо в напрямку від лампи до учнів. Якщо всі отвори встановлені на одній прямій, то на напівпрозорому екрані, з’явиться світна точка. Якщо зсунути один з екранів з отвором, пляма зникає.

Учні роблять висновок, що у проведених дослідах світло спостерігається у вигляді тонкого пучка, який умовно можна назвати  променем.

Світловий промінь — це лінія, що вказує напрямок поширення світлового пучка.

А зараз  я пропоную дослідити, як впливають розміри джерела світла на чітке отримання тіні.

Дослід 3:  Освітлюємо стійку штатива великим ліхтарем і малим, та одночасно спостерігаємо за контурами тіні. (учні роблять висновки)

Дослід 4. На кусок картону кладемо чистий аркуш паперу. Встромляємо у нього дві булавки на відстані кількох сантиметрів одна від одної. Потім між ними встромляємо ще 2-3 булавки так, щоб дивлячись на крайню, бачити тільки її. Усі інші булавки мають бути нею закрити. Потім вийняти булавки, і через утворені проколи провести лінію.

Учні роблять висновок про те, що світло поширюється прямолінійно.

Закон прямолінійного поширення світла: у прозорому однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно.

Пригадую з учнями, приклади з життя, що свідчать про прямолінійність поширення світла. ( увечері, якщо на дворі туман, добре видно, що світло з кімнати через вікно йде прямолінійно;  увечері пучки променів від сонця, що сідає у хмарах, розходяться прямолінійно над горизонтом)

Робота в парах. Учні досліджують утворення тіні і напівтіні.

Утворення тіні і напівтіні.

Дослід 5. Закріплюємо два ліхтарика на штативах. Навпроти кладемо екран. Між екраном і лампочкою розміщуємо невелику кулю. Засвічуємо кулю обома ліхтариками.

Звертаю увагу учнів на те, що тіні не темні, оскільки кожна з них освітлюється сусіднім ліхтариком. Тобто маємо півтінь.

Півтінню називають область простору, яка частково освітлена.

Переміщуємо штативи таким чином, щоб тіні частково лягли одна на одну, спостерігаємо одноразове утворення області суцільної тіні та бокових напівтіней.

Тінню називають область простору, в яку не потрапляє світло від джерела. Таку тінь називають повною.

Утворення повної тіні й півтіні в космічних масштабах ми спостерігаємо під час місячного та сонячного затемнень.

Вчитель астрономії.

Сонячне і місячне затемнення.

СОНЯЧНЕ ЗАТЕМНЕННЯ - явище, коли Місяць перебуває між Землею і Сонцем і частково чи повністю закриває сонячний диск. Причини сонячного затемнення: Місяць на кілька хвилин розташовується між Землею і Сонцем на одній лінії (Сонце - Місяць - Земля) і тим самим затьмарює сонячне світло. Затемнення Сонця відбувається вдень,  бувають повними і частковими. 

Протягом року відбувається щонайменше два затемнення Сонця, але не більше п'яти. Із Землі затемнення можна спостерігати через затемнене скло. Колись Сонячне затемнення вважали поганою прикметою.

СОНЯЧНЕ ЗАТЕМНЕННЯ - явище, коли Місяць перебуває між Землею і Сонцем і частково чи повністю закриває сонячний диск. Причини сонячного затемнення: Місяць на кілька хвилин розташовується між Землею і Сонцем на одній лінії (Сонце - Місяць - Земля) і тим самим затьмарює сонячне світло. Затемнення Сонця відбувається вдень,  бувають повними і частковими. 

Протягом року відбувається щонайменше два затемнення Сонця, але не більше п'яти. Із Землі затемнення можна спостерігати через затемнене скло. Колись Сонячне затемнення вважали поганою прикметою.

МІСЯЧНЕ ЗАТЕМНЕННЯ - явище, коли Місяць потрапляє у тінь Землі. Причини місячного затемнення: Земля, знаходячись між Сонцем і Місяцем (Сонце - Земля - Місяць), перехоплює сонячні промені і на Місяць вони не потрапляють. Протягом року буває два-три місячні затемнення.

Найбільша тривалість Місячного затемнення здатна скласти 108 хвилин.

Спостерігати Місячне затемнення можна неозброєним оком, і шансів побачити його набагато більше, ніж Сонячне, тому що воно повторюється набагато частіше.

ІV. Підсумок уроку

Вправа “Зворотний квиток”

Кожний учень отримує аркуш паперу. З одного боку аркуша він записує найцікавіший момент уроку, а з іншого – свої очікування щодо наступних уроків фізики. (Учитель збирає аркуші, опрацьовує їх і використовує побажання учнів, готуючись до наступних уроків.)

V. Домашнє завдання.

Домашній експеримент: розглянути утворення різної форми тіней від різних предметів (електричної лампочки чи свічки) переміщуючи предмет спостерігати утворення тіні і напівтіні. Зробити висновок.