Интегрированный урок: физика, математика. Преломление света

Интегрированный урок : физика, математика.

Учитель физики: Голик Анна Львовна

Учитель математики: Кучерова Наталья Юрьевна

Тема урока « ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА»

Цели урока:

образовательная: углубить и систематизировать знания обучающихся об особенностях распространения света на границе раздела двух сред, с законами преломления света; применять знания геометрических понятий при обосновании теоретических основ законов преломления света и при решении задач геометрической оптики.

развивающая: способствовать формированию умения анализировать, сопоставлять, сравнивать, развивать вычислительные навыки, познавательный интерес, умения работать в парах;

воспитательная: способствовать расширению кругозора, совершенствовать навыки общения, воспитывать культуру речи.

Коррекционная цель: развитие аналитической деятельности обучающихся в направлении от наглядно-действенного к абсолютно-умственному анализу.

ХОД УРОКА

Ι. Оргмомент

Проверка средств коррекции, наличия учебных принадлежностей

Девиз урока: «Наука есть не только знания, но и сознание, т.е. умение пользоваться знанием» историк Ключеский В.О. ( слайд №1)

ΙΙ. Актуализация опорных знаний

Устный опрос

Вопросы по физике:

1.Что изучает оптика?

2. Что понимают под световым лучом?

3. Понятие луча в геометрии.

4. Что является источником света?

5.Какие бывают источники света? Приведите примеры.

6. Что является приемником света?

7. Назовите основные законы геометрической оптики .

8. Сформулируйте закон прямолинейного распространения света.

9. Что является доказательством прямолинейного распространения света?

10. Сформулируйте закон отражения света.

Вопросы по математике:

11. Что такое угол?

12. Что такое перпендикуляр к прямой?

13. Что называется синусом острого угла прямоугольного треугольника.

14.Какие величины называются прямо пропорциональными, обратно пропорциональными.

15. Какой закон мы еще не озвучили?

ΙΙΙ. Постановка темы и цели урока

Обучающиеся- Закон преломления

Учитель физики: Преломления света- тема нашего сегодняшнего урока.(слайд №2)

ΙV. Мотивация: преломление света объясняет многие явления:

1. У каждого на парте стоит стакан с водой и в него вставлен карандаш. (слайд №3)

- Что вы наблюдаете?

Карандаш, опущенный в стакан с водой, кажется преломленным на границе между водой и воздухом.

- Как это можно объяснить?

Лучи света, падающие на карандаш, имеют в воде другое направление, чем в воздухе.

2. Пронаблюдаем явления, которое впервые было описано Евклидом в ΙΙΙ в. до н.э. В одной из его книг рассказывалось об опыте с кольцом. Мы вместо кольца возьмем монетку и опустив её на дно чашки, а не кубка так, чтобы края чашки не позволяли её видеть, затем не меняя положения глаз в чашку нальем воду и через некоторое время монета становиться видимой. Можно доказать, что h составляет 3/4Н (слайд №4)

Поэтому детям и людям маленького роста следует помнить, что при купании в море, водоеме, реке –глубина обманчива.

3. Мерцание звезд, нахождение звезд и Солнца выше их истинного положения на небе. (слайд №5)

4. Прозрачность некоторых рыбок. (слайд №6)

5. Оптический обман, миражи. (слайд №7)

6. Кусок обыкновенного стекла становится невидимым в воде.

V. Изучение нового материала

Учитель физики. Изучим, как меняется направление луча при переходе его из воздуха в воду.

Опыт: в стеклянный сосуд, где нет воды падает свет, луч распространяется прямолинейно. Нальем в сосуд воду до половины.

-Что мы видим?

На границе воздуха и воды луч света меняет свое направление. Тоже самое будет наблюдаться при переходе света из воздуха в стекло. Из воды или стекла в воздух, т.е. при переходе из одной среды в другую.

Изменение направления распространения света при его прохождении через границу раздела двух сред называется преломлением света.

Сделаем чертеж: (слайд №8)

⁄_α -угол падения

⁄_β –угол преломления

Ι часть Луч падающий, преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

Преломление света объясняется изменением скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую.

Свет-это электромагнитная волна, скорость распространения света в вакууме 3·10⁸ м/с, в веществе скорость света всегда меньше, чем в вакууме.

Из двух сред та, в которой скорость света меньше называется- оптически более плотной, а та в которой скорость света больше – оптически менее

плотной. (слайд №9)

n₁, n₂- показатели преломления сред.

Учитель математики. Обоснуем справедливость закона с точки зрения геометрии. Мы знаем, что синус острого угла-это отношение противолежащего катета к гипотенузе. То есть, чем больше противолежащий катет, тем больше угол, следовательно больше синус угла, а значит больше и скорость распространения света, а среда соответственно оптически менее плотная. Получаем: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно обратному отношению показателей преломления сред. То есть скорость света в среде и оптическая плотность среды-есть обратно пропорциональные величины.

Значит справедлива 2 часть закона преломления.

ΙΙ часть отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная; эту величину называют относительным показателем преломления n₂₁, второй среды относительно первой: (слайд №10)

Этот закон Снеллиуса

В зависимости от того, из какой среды в какую переходит луч, угол преломления может быть больше или меньше угла падения.

n- относительный показатель второй среды относительно первой (обратное отношение показателей преломления сред).

-Могут ли совпадать угол падения и угол преломления?

( да, если свет падает под прямым углом на границу раздела двух сред, тогда угол падения и угол отражения равны нулю)

VΙ . Валеологическая пауза

Когда глаза устают, острота зрения неизбежно теряется. Глазам можно и нужно дать передышку, для этого желательно прекратить работу и пойти в темную комнату, либо в комнату со слабым освещением. Но не всегда такая комната есть в наличии. Самый универсальный и доступный способ- просто прикрыть глаза ладонями. Такое упражнение выполняется быстро и просто.

Закройте глаза и положите сверху на них раскрытые ладошки таким образом, чтобы нижняя область ладони опиралась непосредственно на скулу, а четыре заранее раскрытых пальца размещались на лбу. При этом важно. Чтобы ладонь не касалась самих глаз. Прежде чем наложить ладони желательно их согреть. Основная задача упражнения заключается в том, чтобы глаза ощутили тепло и провели некоторое время в темноте. Всего несколько минут достаточно, чтобы глаза отдохнули, а острота зрения восстановилась. Глаза работают в тандеме с мозгом, поэтому закрывая глаза ладошками, вы одновременно даете отдохнуть и мозгу. В этот момент желательно подумать о чем-то приятном.

VΙΙ. Закрепление.

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.

Учитель математики.

Решаем совместно с объяснением геометрические задачи.

Ответ: 40; 40; 80.

2. Геометрическая задача.

Угол падения равен 30°, угол между отраженным и преломленным лучами равен 140°. В какой среде луч распространялся в начале: оптически более плотной или менее плотной?

Ответ: угол преломления равен 10⁰, из менее плотной в более плотную.

VΙΙΙ. Первичный контроль знаний

Тест (после его написания провести взаимопроверку)

1.В однородной прозрачной среде свет распространяется

1) прямолинейно, 2) криволинейно , 3) преломляется

2. На границе раздела двух сред свет частично

1) отражается, 2) преломляется, 3) отражается и преломляется

3. При переходе из вакуума в среду скорость света

1) уменьшается в п раз, 2) увеличивается в п раз,  3) не изменяется.

4.  В каком случае угол падения равен углу преломления?

1) Только когда показатели преломления сред одинаковы.

2) Только тогда когда падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред.

3) Когда показатели преломления сред одинаковы: падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред.

5.  Более оптически плотная та среда, в которой ...

1) скорость света меньше чем в вакууме.

2) скорость света больше чем в вакууме.

3) скорость света равна скорости света в вакууме.

Ответы:

1. 1; 2. 3; 3. 1; 4. 2; 5. 1.

6. Задача по геометрии по готовому чертежу определить угол падения, угол отражения, угол между падающим и отраженным лучами, если угол между падающим лучом и горизонтом 60⁰ ? Ответ: 30⁰, 30⁰, 60⁰.

ΙΧ. Коррекция знаний . Взаимопроверка.

Решение задач (слайд №11,12)

1.

Ответ:

Χ. Домашнее задание

По физике: § Эксперимент: поставить вертикально два зеркала под углом друг к другу и расположить между зеркалами предмет. Выяснить, зависит ли количество изображений предмета от угла между зеркалами?

По математике: задача на карточке. Угол падения равен 35°, угол между падающим и преломленным лучами равен 150°. В какой среде луч распространялся в начале: оптически более плотной или менее плотной? Ответ: более плотная среда в начале, т.к. угол преломления равен 65 больше 35.

ΧΙ. Рефлексия. Подведение итогов урока.

«Лист самооценки».

Попробуйте оценить свою работу на уроке по 10-бальной шкале. 

1.Как я усвоил материал? 

Получил прочные знания, усвоил весь материал -  9 - 10 баллов.

Усвоил новый материал частично - 7 - 8 баллов.

Мало, что понял, необходимо еще поработать - 4 – 6 баллов.

2.Как я работал? Где допустил ошибки?  Удовлетворен ли своей работой? 

Со всеми заданиями справился сам, удовлетворен своей работой – 9 – 10 баллов.

Допустил ошибки – 7 – 8 баллов.

Не справился 4 – 6 баллов.

3.Сформулируйте ваше мнение об уроке, ваши пожелания. 

Критерии оценивания

«5» - от 18 до 20 баллов

«4» - от 14 до 16 баллов

«3» - от 8 до 12 баллов

«2» - 7 и ниже баллов