Урок. Лабораторна робота "Визначення показника заломлення скла"

11 клас     фізика                   № уроку___________                   дата___________

Тема: Лабораторна робота «Визначення показника заломлення скла»

Мета:

навчальна: показати, що для пари оптичних середовищ справедлива рівність  = п = const; дослідити поведінку променя, кут падіння якого дорівнює нулю;

розвивальна: формування предметної та дослідницької компетенції; розвивати вміння експериментального досліджування; розвиток логічного мислення;

виховна: виховувати самостійність, охайність, цілеспрямованість.

Обладнання: мультимедійний апарат, ноутбук, екран, інструкція № 10 з охорони праці до лабораторних робіт у 11 класі; скляна пластинка з двома бічними плоскими паралельними гранями; лист паперу; лампочка із джерелом живлення; екран із щілиною; транспортир, лінійка, олівець, таблиця Брадіса; таблиця «Показники заломлення деяких речовин».

Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань.

Хід уроку

І. Організаційний етап. Вітання, перевірка готовності учнів до уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Мозковий штурм

1. Що називають показником заломлення?
2. Сформулюйте Закон Снелліуса.
3. Що називають відносним показником заломлення?

Усні вправи

1. Закінчить фразу

•  Величина, яка залежить від властивостей середовищ, на межі поділу    яких відбувається заломлення світла,  називається…

            А) абсолютним показником заломлення;

            Б) показником заломлення другого середовища відносно першого;

            В) оптичною густиною середовища.

•   Показник заломлення при збільшенні кута падіння…

            А) збільшується;

            Б) зменшується;

            В) не змінюється.

2. Назвати рисунок, на якому правильно зображений хід падаючого та заломленого променів та вказані відповідні кути (І середовище  -  скло, ІІ середовище  - повітря)

                           А

 

                А                   Б                              В                                 Г

 

 

 

 

 

 

3.Назвіть рисунок, на якому зображене явище заломлення світла:

          В

4. ВІДЕО “ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА ЗАЛОМЛЕННЯ” https://www.youtube.com/watch?v=P5jMd5lSQQs

                                                                                Три шляхи ведуть до знань:

                                                                                шлях наслідування -  найлегший,

                                                                                шлях роздумів – найскладніший,

                                                                                шлях дослідження – найцікавіший                

               Чи звертали ви увагу, що  предмети, які занурені не повністю у воду, здаються наче трохи переламаними на кордоні між водою і повітрям? Підводна травинка, зростаючий з дна водойми, ніби як трохи відхиляється, потрапляючи на відкрите повітря.

Те саме відбувається і з ложкою в склянці води. Насправді предмети залишаються такими ж рівними, як і були, просто відбувається заломлення при поширенні світла, від чого і виникають ці зорові ефекти.

                                                                                                           Конфуцій

ІІІ. Повідомлення теми і мети уроку.

IV. Інструктаж з БЖД.

V. Виконання лабораторної роботи.

Лабораторна робота № 1

Тема: Визначення показника заломлення скла

Мета: Користуючись скляною пластинкою з паралельними гранями, виміряти показник заломлення скла.

Обладнання: скляна пластинка з двома бічними плоскими паралельними гранями; лист паперу, лампочка із джерелом живлення; екран із щілиною; транспортир, лінійка, олівець, таблиця Брадіса, таблиця «Показники заломлення деяких речовин».

Теоретичні відомості

Показник заломлення або абсолютний показник заломлення — це характерне для середовища число, яке визначає в скільки разів швидкість розповсюдження світла в середовищі менша за швидкість світла у вакуумі.

Похилі промені світла на межі розділу двох середовищ змінюють напрям руху, або заломлюються.

Закон Снелліуса :    sin α / sin β = n2  / n1 ,

 де α — кут падіння, а β — кут заломлення.

Величину               n21  = n2 / n1   

називають відносним показником заломлення середовища 2 стосовно середовища 1.

Показник заломлення світла — це безрозмірна фізична величина, що характеризує оптичну густину даного середовища відносно іншого. Позначається буквою n.

Відносний показник заломлення другого середовища відносно першого — це відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних середовищ.

Для вимірювання показника заломлення скла потрібно виділити вузький світловий пучок, вісь якого являє собою світловий промінь, поставити на його шляху скляну пластину. Замалювати усі промені: падаючий, заломлений. Виміряти кути падіння і заломлення. Показник заломлення речовини визначається на основі закону заломлення      n = .

Хід роботи

1.Покладіть лист паперу на стіл і встановіть в його центральній частині скляну пластинку з паралельними гранями. Обведіть на папері контур пластинки олівцем.

2.Зніміть пластинку і за допомогою лінійки проведіть падаючий промінь СО на передню грань пластинки АВ.

3.Поставте пластину на лист на її попереднє місце і повертаючи лист зробіть так, щоб світловий про- мінь від щілини співпадав з намальованим на папері променем СО.

           С

          А                   В                                                                                                                                                                                         

 

 

 

 

                       β                     

                                        

 

4. Олівцем позначте хід променя після пластинки, поставивши одну точку біля самої грані (точка ) та другу поодаль від грані за напрямком поширення променя

5.Знявши пластину, проведіть на папері пряму . В точці падіння О проведіть перпендикуляр до границі поділу. Позначте на папері кути: кут падіння між падаючим променем і перпендикуляром, та кут заломлення між заломленим променем і перпендикуляром.

6. Виміряйте транспортиром кут падіння і кут заломлення та обчисліть показник заломлення за формулою n = .

7. Спостерігайте явище заломлення при різних кутах падіння. Дослід виконати чотири рази. Обчислити показник заломлення. Результати запишіть а таблицю

№ досліду					n	n	,
1	51	28	0,7771	0,4695	1,66	0,01	0,6
2	63	33	0,8910	0,5446	1,64	- 0,01	- 0,6
3	72	35	0,9510	0,5735	1,66	0,01	0,6
4	0	0

 

8. 1) Визначити абсолютну похибку

= ;   = -   = - ;= - ;

= 1,65;

= 1,66 – 1,65= 0,01;    = 1,64 – 1,65= - 0,01;       = 1,66 – 1,65 = 0,01. 

  2) Визначити відносну похибку

= 100 =   100 = 0,6 ;       = 100 =   100 = - 0,6 ;

   = 100 =   100 = 0,6 .

9. Контрольні питання

1) Чи зміниться показник заломлення, якщо збільшити кут падіння променів?       Ні.

2) Чи може кут заломлення бути рівним нулю?  Дослід. Так, якщо кут падіння буде рівний нулю.

3) Чи може кут падіння бути меншим кута заломлення?

Так, якщо І середовище щільніше ніж ІІ середовище (скло – повітря).

Висновок.    Користуючись скляною пластинкою з паралельними гранями, ми виміряли кути падіння і заломлення. Показник заломлення речовини визначили на основі закону заломлення      n = . Отримали такі значення n = 1,65 . Порівнявши з табличними даними (1.485 — 1.925), впевнилися, що показник заломлення скла ми визначили правильно. Дослідили поведінку променя, кут падіння якого дорівнює нулю. При цьому кут заломлення теж дорівнює нулю: тобто, якщо промінь світла йде по перпендикуляру до межі двох середовищ, то він не заломлюється.

VI. Підсумки уроку. Оцінювання знань учнів.

VIІ. Домашнє завдання: 1. Підготувати звіт до лабораторної роботи. 2. Повторити § 52, вправа 11 (6).

3.  Зайти на блог класу https://prekrasnaledi.blogspot.com . В розділ «Новини та оголошення» написати дайджест «Заломлення світла в природі».

 

Додатки

Додаток 1

 

Криворізька загальноосвітня школа І – ІІІ ступенів № 34

Затверджено

Директор КЗШ № 34

____________ .Кольчиба А. П.

дата___________________

ІНСТРУКЦІЯ  № 10

з охорони праці до лабораторних робіт у 11 класі:

1.Вивчення явища електромагнітної індукції.

2.Визначення показника заломлення скла.

3.Спостереження інтерференції та дифракції світла.

4.Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційних граток.

5.Спостереження суцільного та лінійчастого спектрів.

6.Вивчення треків заряджених частинок за готовими фотографіями.

До початку роботи:

1.Ознайомтеся з описом роботи і продумайте хід її виконання.

2.Приберіть все зайве зі столу.

3.Будьте уважні і дисципліновані, не приступайте до виконання роботи без дозволу вчителя.

4.Розміщуйте обладнання і прилади так, щоб уникнути їх падіння.

Під час виконання роботи:

1.Складаючи електричне коло, уникайте перетину проводів.

2.Склавши електричне коло, перевірте надійність кріплень провідників.

3.Джерело струму вмикайте в електричне в останню чергу.

4.Не виконуйте перемикань в колі при ввімкненому джерелі живлення.

5.При роботі з оптичними приладами: Не торкайтеся скляних поверхонь оптичних приладів руками (на руках завжди є жир).

6.Обережно поводьтеся з лінзами і лампочкою, щоб не розбити їх.

7.Будьте обережні з скляними пластинками, щоб не поранити руки. Користуйтеся скляними пластинками з зашліфованими краями.

8.Обережно поводьтеся з гострими предметами (шпильками, голками).

Після закінчення роботи:

1.Приберіть своє робоче місце.

2.Складіть обладнання так, як воно було складено до початку роботи.

 

Зав. Кабінетом __________________       ____________________

 

 

Ознайомлений (а)_______________        ____________________   

 

Додаток 2

Показники заломлення деяких речовин

 

Речовина	n
Вакуум	1(точнее значення)
Гелій	1.000036
Повітря	1.0002926
Вуглекислий газ	1.00045
Лід	1.31
Вода (20 °C)	1.332986
Ацетон	1.36
Кам'яна сіль	1.516
Поліетилен	1.5750
Скло	1.485 — 1.925
Діамант	2.419
Кремній	4.01