Урок физики в 9 классе "Преломление света".
план-конспект урока по физике (9 класс)

Тема урока: Преломление света.

Цели урока:

 Образовательные:

-формирование понятий «абсолютный показатель преломления», «относительный показатель преломления»;

-формировать умение объяснять физические явления, зная закон преломления света;

-способствовать обучению школьников умению устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях.

Развивающие:

-совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительные умения учащихся;

-развивать умение видеть физические явления в окружающем мире.

-формирование умения применять теоретические знания для решения практических задач;

Воспитательные:

-формировать материалистическое мировоззрение учащихся, содействие в ходе урока формированию идеи познаваемости мира;

-воспитание самостоятельности, ответственности.

-развитие интереса к предмету и потребности к углублению и расширению знаний.

Задачи урока: изучить особенности преломления света; показать зависимость угла преломления света от скорости распространения света в среде (оптической плотности); продолжить работу по развитию логического мышления учащихся, по формированию умения строить индуктивные выводы.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: комбинированный урок.

Оборудование: мультимедийный проектор; приборы и материалы к проведению эксперимента; карточки с заданиями.

Ход урока.

I.Организационный этап

  - Здравствуйте. Садитесь.

- Приятно приветствовать вас

Какую роль играет свет в жизни людей?

Чудный дар природы вечной,
Дар бесценный и святой.
В нем источник бесконечный
Наслажденья красотой.
Солнце, небо, звезд сиянье,
Море в блеске голубом,
Всю природу мирозданья
Мы лишь в свете познаем.

Именно  свет, приходящий на Землю от Солнца, создаёт условия, необходимые для существования жизни на планете.

II.Актуализация знаний:

Мозговой штурм

1.Что такое луч света? (это линия вдоль которой распространяется энергия от источника света).

2.Как распространяется свет в однородной среде? (свет в однородной среде распространяется прямолинейно)

3.Когда свет падает на поверхность тела, что с ним происходит? (Отражается)

4.Пользуясь рисунком, скажите, как называют угол альфа и угол бета? (угол падения и угол отражения?)

5.Вспомните законы отражения света 

1. Угол падения равен углу отражения.
2. Луч падающий, отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости)
   -Вы уже знаете, что свет, падая на границу раздела сред, частично отражается от нее. Если среда прозрачная, то часть света проходит сквозь нее.

- Что происходит в этом случае со световым лучом?

Работа в группах:

Опыт 1:Пронаблюдать преломление трубочки в стакане с водой.

Проведем опыты в парах. Проводят эксперименты, выдвигают гипотезу:

- Свет изменяет свое направление.   Слайд 10

На берегу сидим вдвоем, 
Глядим в прозрачный водоем.
Песчинка дна - и та видна.
Скажи: какая глубина?
«Здесь мне по шею», - ты сказал.
Прыг вниз, а дна-то не достал.
Вот вынырнул из-под воды…
Но почему ошибся ты?  

Опыт 2:Положить монету в емкость с непрозрачными стенками, найти такое положение, при котором монета не видна; налить воду в емкость и, не меняя положения наблюдения, увидеть монету.

Ответ- По мере повышения уровня воды дно стакана с монетой как бы приподнимается. Монета, которая ранее была видна лишь частично, теперь будет видна полностью. Эти явления объясняются изменением направления лучей на границе двух сред — преломлением света.)

- Почему так произошло (свет преломляется в воде),

Тема сегодняшнего урока (Преломление света - записывается на доске и в тетради). Слайд 1.

-  Цель урока – рассмотреть явление преломление света; сформулировать закон преломления; исследовать явления природы связанные с преломлением света; применение явления преломления света в быту. Слайд 2.

Эпиграф:

Считай несчастным тот день или тот час, в который

ты не усвоил ничего нового и ничего не прибавил
к своему образованию.

Я. А. Коменский   Слайд 3.

II. Преломление света. Демонстрация опытов. Теоретический материал.
Формирование основных понятий.

- В каких веществах происходит преломление? (В прозрачных)

- Какие прозрачные вещества вы знаете? (Вода, стекло, воздух, подсолнечное масло и другие).

Работа в группах:

Опыт 3:Расположите карандаш наклонно в стакане с водой и посмотрите на него сверху, а затем сбоку. Почему при наблюдении сверху карандаш у поверхности воды кажется надломленным? 
Почему при наблюдении сбоку часть карандаша, расположенная в воде, кажется сдвинутой в сторону и увеличенной в диаметре? 
Это все объясняется тем, что при переходе из одной прозрачной среды в другую световой луч преломляется.

Формулировка обобщенного суждения о том, что при падении на поверхность, разделяющую два вещества, свет изменяет направление распространения, т. е преломляется.

Подберите название новому объекту

- Граница раздела двух сред

В тетрадях сделайте чертеж падающего луча, преломленного луча, перпендикуляра и отметьте углы падения и преломления. ( Правильность чертежа проверить на Слайде 11.

Рис. 2

2. Сформулируйте законы преломления. Слайд 9

1. Из построения (рис.2) видно, что падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред.

= n21 (1)

Объяснение учителя на доске.

Где n21 — относительный показатель преломления второй среды относительно первой. Слайд 9, 10

При изменении угла падения α меняется и угол преломления β, но при любом угле падения отношения синусов этих углов остается постоянным для данных двух сред.

Если луч переходит в какую-то среду из вакуума, то  =n (2)
где n – называется абсолютным показателем преломления (или просто показателем преломления) второй среды, или показателем преломления среды относительно вакуума. Абсолютный показатель вакуума принят за единицу.

Почему мы можем видеть прозрачные предметы? Например, прозрачный стакан. Мы их видим, т.к. показатель преломления тел различная.

Опыт 4:Преломление в разных средах  Слайд 12
Преломление может происходить не только на границе вода-воздух, но и масло-воздух. например.  Нальем в один стаканчик воду, в другую растительное масло и положим в стаканчики одинаковые палочки.

Если присмотреться, то мы увидим, что в масле палочка "искривилась" сильнее, чем в воде. Значит, на границе  масло-воздух свет преломляется сильнее, чем на границе  вода-воздух. Физики в таких случаях говорят, что у масла коэффициент преломления выше, чем у воды. Посмотрим в специальных таблицах, то увидим, что так оно и есть. У воды коэффициент преломления - 1,334, а у подсолнечного масла - 1,47. У воздуха коэффициент преломления практически равен единице (а точнее, 1,000292), у стекла 1,5 - 1,6.

Опыт 5( фокус с исчезающим стаканом).  Слайд 13.
Прозрачные стаканы - большой и маленький (маленький должен помещаться в большом), подсолнечное масло.
1. Берем маленький стакан, наполняем маслом и ставим его в большой. Стакан прекрасно видно, не правда ли?
2. А теперь под слова заклинания начинаем доливать масло, пока оно не заполнит и большой стакан и не накроет маленький
3. Мы видим, что маленький стакан полностью исчез, растворился в большом стакане с маслом. Как такое может быть?!

Объяснение опыта: коэффициент преломления стекла и подсолнечного масла почти одинаковые.

Посмотрите внимательно показатели преломления различных веществ. Что вы можете сказать о среде в котором распространяется свет?

(Чем больше у вещества показатель преломления, тем более оптически плотным считается это вещество. Например, рубин – среда оптически более плотная, чем лёд. )

III.Закон преломления света и физический смысл показателя преломления.

1. Скажите, чему равна скорость света в вакууме? (300000км/с)
2. Меняется ли скорость света, когда свет проходит в другую среду? (да)

Слайд 11 - 13

Закон преломления света был установлен опытным путем в XVII веке голландским учёным Снеллиусом в 1621 году. Преломление света при переходе из одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения света в той и другой среде. Это было доказано французским математиком Пьером Ферма и голландским физиком Христианом Гюйгенсом. Они доказали, что

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах:

=n21 =

Т. е относительный показатель преломления второй среды относительно первой показывает во сколько раз скорость света в первой среде V1 больше ( или меньше), чем во второй среде V2: n21 = .

Абсолютным показателем преломления среды называется физическая величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:

n = .

Скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Причиной уменьшения скорости света в среде является взаимодействие световой волны с атомами и молекулами вещества. Чем сильнее взаимодействие, тем больше оптическая плотность среды, и тем меньше скорость света.

Таблица: Показатель преломления различных веществ относительно воздуха

Среду с меньшим абсолютным показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой.

Переходя из оптически менее плотной среды в оптически более плотную, световой луч после преломления идёт ближе к нормали (рис. 3). В этом случае угол падения больше угла

преломления: α > β.

(чертеж)

Наоборот, переходя из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, луч

отклоняется дальше от нормали (рис. 4). Здесь угол падения меньше угла преломления: α < β.

(чертеж)

Если луч света падает перпендикулярно к границе раздела двух сред, то угол падения луча равен углу преломления α = β.

- А не наблюдали ли вы природные явления, которые объясняются этим законом? (радуга)

- Радуга – это красивое физическое явление. Об этом мы с вами будем говорить на следующем уроке.

V. Обобщение материала.
«Подумай и ответь». У вас на столе лежат карточки с вопросами. В парах обсудите вопросы и дайте ответ

1. Вопрос литературного общества. В повести В.Катаева «Белеет парус одинокий» есть такие слова: «Ладони у Гаврика приятно горели. Весло, опущенное в прозрачную зеленую воду, казалось сломанным».

Почему весло казалось сломанной?

( Из-за преломления световых лучей.)

2.Задача хозяюшки. Почему маринованные фрукты и овощи находящиеся в закрытой банке, выглядят крупнее, чем на самом деле?

(Банка, имеющая внешнюю выпуклую боковую поверхность и наполненная жидкостью, преломляет лучи — мы видим предметы в банке как бы через собирающую линзу, которая дает увеличенное изображение.)

3. Задача туриста. Почему сидя у горящего костра, мы видим предметы по другую сторону от него колеблющимися?

(Горячий воздух имеет меньшую плотность и другой коэффициент преломления. Свет преломляется по разному и предметы кажутся колеблющимися)у весло

VI. Закрепление материала.

1.Тест к уроку

2.Задача: Известно, что показатель преломления воздуха и некоторой среды равен √2. Если мы посветим на эту среду под углом 45о, то каким будет угол преломления?

VII. Итоги урока. 

Физик видит то, что видят все: предметы и явления. Он также как и все восхищается красотой и величием мира, но за этой всем доступной красотой ему открывается еще одна красота закономерностей в бесконечном разнообразии вещей и событий.

Домашнее задание. Слайд 15

Прочитать § 48.
Ответить на вопросы к § 48 на странице 201.
Решить упражнение 44 (№3).

VIII. Рефлексия (самооценка работы на уроке) : термометр настроения 

Мираж - оптическое явление в атмосфере, состоящее в том, что вместе с отдалённым предметом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещенное относительно предмета.

Радуга – это непрерывный спектр солнечного света, образованный разложением света в каплях дождя как в призмах. Из дождевых капель под разными углами преломления выходят разноцветные световые пучки. Наблюдатель, находясь вне дождевой зоны, видит над горизонтом примерно на расстоянии 1-2 км радугу (в зоне дождя) в виде разноцветных дугообразных полос на фоне дождевых облаков, освещаемых Солнцем.

Гало — это радужное свечение вокруг Солнца или Луны. Оно может напоминать круглую радугу, дуги или окружности, и даже принимать самые немыслимые формы.

Световые столбы: планеты, созвездия и Солнце отправляют лучи на нашу планету, которые при встрече с кристаллами льда в холодных краях преломляются, образуя светящуюся колонну.

1 вариант

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.

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:

1) Электромагнитные волны, способные вызывать у человека

зрительные ощущения;

2) волны, которые распространяются только в пределах прямой видимости;

3) линия, вдоль которой распространяется энергия световой волны.

3. Назовите явления, вызванные прямолинейным распространением света.

1) 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.

Опыт 1:Пронаблюдать преломление трубочки в стакане с водой.

Что вы наблюдаете? Выдвинете гипотезу

Опыт 2:Положить монету в емкость с непрозрачными стенками, найти такое положение, при котором монета не видна; налить воду в емкость и, не меняя положения наблюдения, увидеть монету.

- Почему так произошло ?

Опыт 3:

Расположите карандаш наклонно в стакане с водой и посмотрите на него сверху, а затем сбоку. Почему при наблюдении сверху карандаш у поверхности воды кажется надломленным? 
Почему при наблюдении сбоку часть карандаша, расположенная в воде, кажется сдвинутой в сторону и увеличенной в диаметре?

Опыт 4:Преломление в разных средах  

Нальем в один стаканчик воду, в другую растительное масло и положим в стаканчики одинаковые палочки.

Одинаково ли преломляются световые лучи?

Технологическая карта урока

Ф.И.О. педагога: Жукова Галина Ивановна

Предмет, класс: физика, 9 класс

Тема урока: «Преломление света»

Цель урока: формирование понятия о преломлении света и умений объяснять физический смысл показателя преломления, познакомить учащихся с законами геометрической оптики, формирование умений решения расчетных и качественных задач на данную тему.

Задачи: Образовательные: раскрыть взаимосвязь закона отражения и закона прямолинейного распространения света; дать знания о величинах, характеризующих явления отражения и преломления света,

Развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать предлагаемую информацию, давать полный развернутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов).

Воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приёмы деятельности, сообщая интересные сведения;

Тип урока: комбинированный

Технологии урока:

обучение в сотрудничестве, здоровьесберегающие, информационно-коммуникацивные, технология развивающего обучения

Средства обучения: мультимедийный проектор; приборы и материалы к проведению эксперимента; карточки с заданиями.

Планируемые результаты:

Личностные: умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации; умение выстраивать конструктивные взаимоотношения в команде по решению общих задач;умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития.

Метапредметные: использование основных интеллектуальных операций: постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов для изучения различных сторон физических объектов, явлений и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере; умение анализировать и представлять информацию в различных видах

Предметные: владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы