Источники света. Распространение света - СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Тип урока: урок открытия нового знания.

Используемые технологии: здоровьесбережения, личностно ориентированного обучения, развития критического мышления, информационно-коммуникационные.

Цели: познакомить учащихся понятиями свет, световой луч; рассказать о видах источников света, законе прямолинейного распространения света, образовании тени, полутени.

Формируемые УУД: предметные: научиться объяснять понятия свет, световой луч, точечный источник; определять виды источников света; формулировать закон прямолинейного распространения света; применять закон прямолинейного распространения света для объяснения образования тени и полутени, лунных и солнечных затмений; метапредметные: использовать адекватные языковые средства для отображения в форме речевых высказываний с целью планирования, контроля и самооценки; осознавать себя как движущую силу своего научения, свою способность к преодолению препятствий и самокоррекции; объяснять физические процессы, связи и отношения, выявляемые в процессе изучения прямолинейного распространения света; личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики.

Приборы и материалы: источники света (фонарик, свеча и др.), экран, препятствия различной формы, электронное приложение к учебнику.

Ход урока

I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие, учитель объявляет отметки за выполнение контрольной работы.)

II. Анализ выполнения контрольной работы

(Учитель разбирает типичные ошибки, допущенные в ходе выполнения контрольной работы по теме “Электромагнитные явления”. Правильные ответы записаны на доске.)

III. Изучение нового материала

Благодаря органу зрения человек видит окружающий мир, осуществляет связь с окружающей средой, может работать и отдыхать, до 80% всей информации человек получает благодаря зрению. От того, как освещаются предметы, зависит продуктивность труда. Без достаточного освещения растения не могут нормально развиваться. Знание закономерностей световых явлений позволяет конструировать различные оптические приборы, которые находят широкое применение в практической деятельности человека. Лучшая иллюстрация значению световых явлений в жизни человека — “минутный” эксперимент: закройте глаза на одну минуту и представьте себе “жизнь во тьме”.

Все тела состоят из атомов (или молекул). Но как в гитарной струне нет звука, так в атоме нет света. Состояние атома, когда его энергия минимальна, называют нормальным (или невозбужденным). В гаком состоянии атом не излучает энергии. Всякое другое состояние атома с энергией, отличной от минимальной, называют возбужденным. В возбужденном состоянии атом может находиться в течение 10^-8 с. Переход атома из возбужденного состояния в нормальное сопровождается излучением электромагнитных волн. Таким образом, свет — это электромагнитное излучение, воспринимаемое глазом по зрительному ощущению.

— Чем отличается излучение утюга или кипятильника от излучения электрической лампы накаливания?

Источником света называют тела, способные излучать свет. Всякое светящееся тело состоит из огромного числа “элементарных” излучателей. Таким образом, оптическое излучение источников света представляет собой набор излучений отдельных атомов и молекул. Существуют естественные и искусственные источники света.

— Приведите примеры естественных и искусственных источников света.

Естественные источники света — это Солнце, звезды, атмосферные заряды, а также светящиеся объекты животного и растительного мира (светлячки, гнилушки и пр.). Искусственные источники света, в зависимости от того, какой процесс лежит в основе получения излучения, разделяют на тепловые и люминесцирующие.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 133 “Источники света” из электронного приложения к учебнику.)

Поскольку свет — электромагнитное излучение, и ему присущи все свойства электромагнитных волн, то все задачи оптики можно решить на основе волновых представлений. Однако это требует применения весьма громоздкого математического аппарата. При решении задач на построение изображений в зеркалах и линзах и при расчете оптических приборов ученые пользуются геометрическими методами. Эти методы составляют содержание геометрической оптики, которую иначе называют лучевой оптикой. Основными понятиями геометрической оптики являются пучок и луч. Причем эти понятия нельзя отождествлять. Пучок света можно наблюдать, а луч только чертить на бумаге. Цилиндрические или конические каналы, внутри которых распространяется свет, называются световыми пучками; лучом называется геометрическая линия, указывающая на направление переноса световой энергии.

Не существует бесконечно узких световых пучков; пучок света всегда имеет конечную ширину. Луч — это как бы ось пучка, а не сам пучок.

Геометрическая оптика базируется на трех законах.

• Закон прямолинейного распространения света.

• Закон отражения света.

• Закон преломления света.

Свет в однородной среде распространяется прямолинейно — так формулируется закон прямолинейного распространения света. Оптически однородной считается такая среда, в которой свет распространяется с постоянной скоростью. Если имеются две среды, в которых свет распространяется с различными скоростями, то среду, где свет распространяется с меньшей скоростью, называют оптически более плотной, а среду, где свет распространяется с большей скоростью, — оптически менее плотной.

— Приведите примеры, подтверждающие прямолинейное распространение света.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационные ролики 134 “Явление прямолинейного распространения света” и 138 “Закон прямолинейного распространения света” из электронного приложения к учебнику.)

Прямолинейность распространения света подтверждается также образованием тени.

Демонстрация 1. Если взять небольшой источник света, экран и между ними поместить непрозрачный предмет (препятствие), то на экране появится темное изображение его очертаний — тень.

Тень — область пространства, в которую не попадает световая энергии от источника света.

Почему образование тени служит доказательством прямолинейности распространения света? В опыте мы не учитывали размеры источника света. Источник света, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до экрана, называют точечным источником света.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 141 “Процесс образования тени от точечного источника” из электронного приложения к учебнику.)

Демонстрация 2. Если взять большой источник света, то на экране вокруг тени образуется еще и полутень.

Полутень — это область пространства, в которую световая энергия от источника света попадает частично. Образованием тени и полутени объясняются солнечные и лунные затмения. При солнечном затмении полная тень от Луны падает на Землю. Из этого места Земли Солнца не видно. Когда Луна, вращаясь вокруг Земли, попадает в ее тень, то наблюдается лунное затмение.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 143 “Солнечное и лунное затмение” из электронного приложения к учебнику.)

IV. Закрепление изученного материала

(Ученики выполняют тренировочное задание № 144 из электронного приложения к учебнику, коллективно разбирают решение задач.)

1. Как проверить, что три далеко расположенных друг от друга столба стоят вдоль одной прямой? На чем основан предложенный вами способ?

2. Как просто и надежно проверить прямолинейность линейки? Как просто и надежно проверить прямолинейность начерченной на бумаге линии?

3. На горизонтальной площадке стоят два вертикальных столба. Высота первого столба равна 2 м, длина его тени — 1 м. Какова высота второго столба, если длина его тени равна 70 см? Источником света является Солнце.

V. Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала, продолжив фразы.)

1. Мне больше всего удалось.

2. Для меня было открытием, что...

3. Сегодня я научился...

4. Мне было трудно...

5. Мне было интересно...

6. Я почувствовал, что...

7. Я понял, что...

8. Своей работой на уроке я доволен (не доволен), потому что...

Домашнее задание

1. § 63 учебника, вопросы к параграфу.

2. Выполнить упр. 44 на с. 191, 192.

3. Выполнить задания на с. 192 учебника (по желанию).