План учебного занятия . Тема занятия: Геометрическая оптика. Решение задач.

План учебного занятия

Наименование дисциплины: физика

Тема занятия: Геометрическая оптика. Решение задач.

Тип занятия: закрепление знаний и формирование умений и навыков.

Цель: закрепление усвоенных знаний, выработка умений и навыков по их применению при решении качественных, расчётных и экспериментальных задач.

Задачи: продолжить формирование практических и

интеллектуальных умений; развивать интерес к предмету путём

решения экспериментальных задач.

Ожидаемые результаты: обучающийся умеет применять полученные знания при решении задач.

Необходимые ресурсы: источник света, оптический диск, зеркальная плоскость, вогнутое/выпуклое зеркало, трапециевидная призма,треугольная призма, затвор с 1 ,2,3,5 прорезями.

Презентации «Оптические явления в природе», «Оптические приборы».

Ход занятия

I. Начало занятия.

Организационный момент

Вызов. Слайды с явлениями отражения, преломления света, с оптическими приборами. О каком разделе физики идет речь?

II. Середина занятия. Решение задач.

Деление на 4 группы

Решение качественных задач.

Задание №1 На этом этапе каждая группа решает качественные задачи.

1. Как получить от одной и той же палки тень разной длины?

Ответ: Наклоняя палку под разными углами к направлению световых лучей

2. Можно ли в воде глубокого колодца увидеть отражение Солнца?

Ответ: Можно находясь вблизи экватора.

3. Чем объяснить мерцание звезд? Ответ: Конвекционные потоки различно нагретого воздуха вызывают колебания луча света, идущего от звезды.

4. Почему окна домов днем кажутся темными, т.е. темнее наружных стен, даже если стены выкрашены темной краской? Ответ: Потому, что отражение света от стен всегда больше, чем отражение от прозрачных – пропускающих свет окон.

Группа №2:

1. Может ли человек бежать быстрее своей тени?

Ответ: Может, если тень образуется на стене, параллельно которой бежит человек, а источник света движется быстрее человека в том же направлении, что и человек.

2.Если поверхность воды колеблется, то изображения предметов в воде принимает причудливые формы. Почему? Ответ: Колеблющуюся поверхность воды можно рассматривать как совокупность вогнутых и выпуклых зеркал, дающих разнообразные изображения.

3. Почему, сидя у горящего костра, мы видим предметы, расположенные по другую сторону костра, колеблющимися? Ответ: Плотность и показатель преломления горячего воздуха меньше, чем холодного. Проходя через неоднородную среду, свет испытывает отклонение от первоначального направления распространения вследствие преломления на флуктуациях плотности воздуха. Поэтому предметы по другую сторону костра кажутся колеблющимися

4. Почему у кошки в темноте светятся глаза? Ответ: В полной темноте глаза кошки не будут светиться. Это объясняется тем, что они сами не излучают света, а только отражают те лучи, которые в них попадают. В неполной темноте глаза кошки светятся оттого, что они сравнительно слабо преломляют световые лучи, которые отражаются дном глаза, расходящимся пучком и становятся видимы.

Группа №3:

1. Если на лист бумаги попадает масло, то можно прочитать текст, написанный на обратной стороне листа. Дайте объяснение этому явлению.

Ответ: Бумага имеет волокнистое строение и большое количество пор. Падающий на нее свет сильно рассеивается и прочитать текст, написанный на обратной стороне, невозможно. Масло, заполняя поры, уменьшает рассеяние света, и он проходит через бумагу без значительных отклонений, поэтому текст легко прочитать.

2.Какой наименьшей высоты должно быть вертикальное зеркало, чтобы можно было видеть в нем себя во весь рост? Ответ: Для того чтобы видеть себя в зеркале в полный рост, необходимо, чтобы высота зеркала была не меньше половины роста человека.

3. Чем объясняется блеск драгоценных камней. Ответ: Явлением полного отражения.

4. Почему сухой песок светлый, а влажный кажется темным? Ответ: Влажный песок кажется темным, потому что отражение от песка значительно уменьшилось, большая часть света проходит внутрь, где и поглощается.

Группа №4:

1. Почему снег и туман непрозрачны, хотя вода прозрачна? Ответ: Снег или туман непрозрачны, потому что свет, благодаря многократному преломлению и отражению в кристалликах снега или капельках тумана, рассеивается

2. Неровности дороги днем видны хуже, чем ночью при освещении дороги фарам автомобиля. Почему? Ответ: При освещении дороги фарами неровности дороги дают тени, хорошо заметные издали.

3. В каких случаях угол падения равен углу преломления? Ответ: Луч должен падать по нормали к поверхности раздела сред.

4. Какие животные используют «перископ» для наблюдения предметов из-за укрытия? Ответ: Перископ используется рыбкой периофтальмус: зарывшись в ил она выдвигает глаза на тонких стебельках и наблюдает за прилегающей окрестностью.

Решение расчетных задач.

1. Угловая высота Солнца над горизонтом 45°. Под каким углом к горизонту надо расположить плоское зеркало, чтобы отраженный луч направить вертикально вверх? Ответ: 22,5°

2. Показатель преломления стекла 1,52. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхностей раздела: а) стекло – воздух; б) вода – воздух; в) стекло – вода. Ответ: а) 41° б) 49° в) 61°.

3. На кварцевую пластинку, имеющую показатель преломления 1,54, падает световой луч. Чему равен угол падения, если отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны? Ответ: 57°.

4. Расстояние между предметом и его изображением в выпуклом зеркале 20 см, а уменьшение изображения Г = 0,5. Чему равны фокусное расстояние и радиус кривизны зеркала? Ответ: 13,3 см; 26,6 см.

Экспериментальное задание. Провести эксперимент и объяснить результат.

Задание №1. Отражение в плоском зеркале

Параллельный пучок света также отражается как параллельный пучок света. Угол отражения равен углу падения.

Задание №2. Отклоняющая и обратня призма

Лучи падают на катеты треугольной призмы под нормальным углом и поэтому не отражаются. Полное отражение происходит у основания, так как лучи падают под углом 45°. Результат: Отклонение на 90°

Задание №3. Отражение световых лучей от вогнутого зеркала.

Световые лучи, параллельные оптической оси, отражаются так, что встречаются в фокусе. Эта точка расположена почти точно посередине между зеркалом и центром кривизны. Краевые лучи имеют другой фокус, чем лучи, близкие к оси. Чем сильнее изогнуто вогнутое зеркало, тем меньше его фокусное расстояние.

Задание №4. Преломление луча после прохождения плоскопараллельной пластины

Если луч света падает на поверхность раздела различных материалов в нормальном направлении, никакого изменения направления не происходит. Если луч не попадает на поверхность раздела в нормальном направлении, происходит изменение направления. После прохождения плоскопараллельной пластины луч оказывается параллельным падающему лучу, т. е. происходит параллельное смещение.

III. Конец занятия.

Домашнее задание: подготовить сообщение «Значение света в жизни человека».

Рефлексия. Прием «Светофор».

По желанию обучающиеся делают общий вывод по достижению цели занятия.