Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Урок 49. Преломление света (Федосова О.А.)

Текст урока

  • Конспект

     Название предмета - физика
    Класс  - 9
    УМК (название учебника, автор, год издания) -  Физика. 9 кл.: учебник/ А.В. Перышкин, Е.М. Гутник.  - М.: Дрофа, 2014.
    Уровень обучения (базовый, углубленный, профильный) - базовый
    Тема урока  -   Преломление света.
    Общее количество часов, отведенное на изучение темы - 1
    Место урока в системе уроков по теме  - 49/14
    Цель урока – организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию понятий: преломление света, абсолютный показатель преломления, относительный показатель преломления, законов преломления.
    Задачи урока – 
    Формировать понятия «абсолютный показатель преломления», «относительный показатель преломления»; формировать умение объяснять физические явления, зная закон преломления свет. 
    Развивать устную речь обучающихся через организацию диалогического общения на уроке, формировать умение выражать свои мысли в грамматически правильной форме.
    Формировать положительную мотивацию к учебе и повышение интереса к знаниям. 
    Планируемые результаты -  
    видеть и объяснять преломление света (в окружающем мире); определять угол падения, угол преломления.
    Техническое обеспечение урока - компьютер, мультимедийный проектор.
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы) – презентация к уроку с диска «Физика 9 класс» от VIDEOUROKI.NET https://videouroki.net/look/diski/fizika9/index.html
    
    Содержание урока
    1. Организационный этап
    Взаимное приветствие учителя и обучающихся; проверка отсутствующих по журналу.
    2. Актуализация субъектного опыта обучающихся
    
    
    
    3. Изучение новых знаний и способов деятельности (работа со слайдами презентации)
    В курсе физики 8 класса вы познакомились с явлением преломления света. Теперь вы знаете, что свет представляет собой электромагнитные волны определенного оптического диапазона.
    И сегодня, опираясь на знание о природе света, мы попытаемся понять физическую причину преломления и объяснить многие другие связанные с ним световые явления.
    Таким образом, тема нашего сегодняшнего урока звучит так: Преломление света. Показатель преломления.
    Эпиграфом к уроку выберем слова Пауло Коэльо: «Никто не зажигает свечу, чтобы хранить ее за дверью, ибо свет затем и существует, чтобы светить, открывать людям глаза, показывать какие вокруг чудеса».
    Но, прежде чем приступить к изучению данной темы, давайте вспомним основные понятия и законы, связанные с явлением преломления света.
    Преломление — это изменение направления распространения света при его переходе через границу раздела двух сред.
    Угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, называется углом падения.
    Угол между перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред, восстановленным в точке падения луча, и преломленным лучом наз. углом преломления.
    Так же вспомним, что если падающий луч перпендикулярен к границе раздела, то угол преломления равен нулю, т.е. луч идет не преломляясь.
    Так же в 8 классе мы изучали закон преломления света, который излагался в следующей форме:
    Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости;
    отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения.
    Величина n была названа относительным показателем преломления второй среды относительно первой.
    Относительным показателем преломления второй среды относительно первой называется скалярная физическая величина, равная отношению синуса угла падения к синусу угла преломления.
    Из закона преломления света следует, что если мы будем менять угол падения, то соответственно будет меняться и угол преломления. Но при любом угле падения соотношение синусов этих углов будет оставаться неизменным для данных двух сред.
    Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то отношение синуса угла падения к синусу угла преломления будет называться абсолютным показателем преломления второй среды, так как показатель преломления вакуума принято считать равным единице.
    Закон преломления света был открыт опытным путем голландским ученым ВиллебОрдом СнЕллиусом в 1621 году. Однако результаты многочисленных экспериментов по оптике опубликованы не были. Позже, после смерти ученого, они были обнаружены в архивах Рене ДекАртом, который использовал их при написании своих «Рассуждений о методе ...» в приложении "Диоптрика" (1637 год).
    После открытия Снеллиуса несколькими учеными была выдвинута гипотеза о том, что преломление света обусловлено изменением его скорости при переходе через границу двух сред. Справедливость этой гипотезы была подтверждена теоретическими доказательствами, выполненными независимо друг от друга французским математиком Пьером ФермА (в 1662 году) и голландским физиком Христианом Гюйгенсом (в 1690 году).
    Разными путями они пришли к одному и тому же результату, доказав, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах.
    Из данного утверждения следует, что относительный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в первой по ходу луча среде отличается от скорости распространения света во второй среде.
    Тогда, абсолютный показатель преломления будет показывать, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данном веществе.
    Существуют таблицы значений абсолютных показателей преломления для твердых, жидких и газообразных веществ.
    Из таблицы видно, что из двух сред оптически более плотной считается та, у которой показатель преломления больше (или та, в которой скорость света меньше).
    Отсюда следует, что при переходе света из среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную угол преломления меньше угла падения.
    Это значит, что, попадая в среду оптически более плотную, луч отклоняется в сторону перпендикуляра к границе двух сред. И наоборот, если происходит переход луча из среды оптически более плотной в среду менее плотную, угол преломления оказывается больше угла падения и луч прижимается к границе раздела двух сред.
    Обратимся теперь к рисун­ку, который поясняет, почему на границе двух сред с изменением скорости меняется и направление распространения световой волны.
    На рисунке изображена све­товая волна, переходящая из воздуха в воду и падающая на границу раздела этих сред под углом альфа. В воздухе свет рас­пространяется со скоростью вэ один, а в воде — с меньшей скоростью вэ два.
    Первой до границы доходит точка А волны. За промежуток вре­мени дельта тэ точка БЭ, перемещаясь в воздухе с прежней скоростью до­стигнет точки БЭ штрих. За то же время точка А перемещаясь в воде с мень­шей скоростью, пройдет меньшее расстояние, достигнув только точки А штрих. При этом так называемый фронт волны А штрих БЭ штрих в воде окажет­ся повернутым па некоторый угол по отношению к фронту АБЭ волны в воздухе. А вектор скорости (который всегда перпендикулярен к фронту волны и совпадает с направлением ее распространения) поворачивается, приближаясь к прямой О О штрих, перпендикулярной к границе раздела сред. При этом угол преломления оказывается меньше угла падения. Так и происходит преломление света.
    Из рисунка видно также, что при переходе в другую среду и поворо­те волнового фронта, меняется и длина волны: при переходе в оптически более плотную среду уменьшается скорость, длина волны тоже умень­шается. Это согласуется и с известной вам формулой, из которой следует, что при неизменной частоте (которая не зависит от плотности среды и поэтому не меняется при переходе луча из одной среды в другую) уменьшение скорости распространения вол­ны сопровождается пропорциональным уменьшением длины волны.
    Из-за преломления наблюдается кажущееся изменение размеров, формы и расположения предметов. В этом нас могут убедить простые наблюдения. Положим на дно пустого стакана кольцо или другой небольшой предмет. Подвинем стакан так, чтобы центр кольца, край стакана и глаз находились на одной прямой. Не меняя положения головы, станем наливать в стакан воду. Заметим, что по мере повышения уровня воды дно стакана с кольцом как бы приподнимается. Кольцо, которое ранее было видно лишь частично, теперь становится видимым полностью. Этот опыт был описан в свое время еще Евклидом.
    Возьмем теперь прозрачный стакан с водой и установим в нем наклонно линейку. Рассматривая стакан сбоку, замечаем, что часть линейки, находящаяся в воде, кажется сдвинутой в сторону.
    Преломлением света объясняется и тот факт, что глубина водоема кажется нам меньше, чем на самом деле, а предмет, рассматриваемый через плоскопараллельную стеклянную пластинку или призму, будет казаться смещенным относительно своего истинного положения. Все дело в том, что мы видим не сам предмет, а его мнимое изображение.
    4. Закрепление материала 
    Тест
    1 вариант
    1.В однородной прозрачной среде свет распространяется
    прямолинейно, 2) криволинейно , 3) преломляется
    2. На границе раздела двух сред свет частично
    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.
    2 вариант
    1. Скорость распространения электромагнитных вол в вакууме равна:
    1) 200 км/ч    2) 300000000 м/с  3)301 м/с
    2. Свет – это:
    Электромагнитные волны, способные вызывать у человека зрительные ощущения;
    волны, которые распространяются только в пределах прямой видимости;
    линия, вдоль которой распространяется энергия световой волны.
    3.  Назовите явления, вызванные прямолинейным распространением света.
    отражение света; 2) образование тени  3) преломление света
    4. В каком случае угол падения, отражения и преломления между собой равны?
            1) Когда свет падает перпендикулярно границе раздела двух сред.
            2) Такого не может быть.
            3) Когда вторая среда имеет большую оптическую плотность.
    5. Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред уменьшается, 
                   то относительный показатель преломления этих сред:
                        1) уменьшается, 2) увеличивается, 3) не меняется.
    5.Обобщение и систематизация
    Давайте повторим главное, что мы сегодня вспомнили и узнали на уроке.
    Преломление — это изменение направления распространения света при его переходе через границу раздела двух сред.
    Угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, называется углом падения.
    Угол между перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред, восстановленным в точке падения луча, и преломленным лучом называется углом преломления.
    Закон преломления света гласит:
    Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости;
    отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения.
    Относительный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в первой по ходу луча среде отличается от скорости распространения света во второй среде.
    Абсолютный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данном веществе.
    Из двух сред оптически более плотной считается та, у которой показатель преломления больше (или та, в которой скорость света меньше).
    Т.е., если луч попадает в среду оптически более плотную, то он отклоняется в сторону перпендикуляра к границе двух сред. И наоборот, если происходит переход луча из среды оптически более плотной в среду менее плотную, луч прижимается к границе раздела.
    6. Домашнее задание §48, упражнение 43 (№1-3)
     

    Автор(ы):

    Скачать: Физика 9кл - Конспект.docx

Презентация к уроку