План урока

по теме «Основные законы геометрической оптики »

Что собой представляет урок?

• Урок является началом изучения раздела «Геометрическая оптика»

• Предполагает активную деятельность учащихся с использованием компьютера и натурального эксперимента.

Цели урока:

На основе моделирования на компьютере и натурального эксперимента способствовать формированию у учащихся:

• желание исследовать сложные проблемы, требующие сочетания различных видов деятельности;

• устойчивых знаний по применению законов геометрической оптики;

• умение свободно работать на компьютере с моделями;

• навыки самостоятельной исследовательской работы (ставить цель, формировать задачи, выдвигать и проверять гипотезы, делать выводы);

• создать условия для понимания учащимися различий между идеальной моделью и натуральным экспериментом.

Основные задачи учителя на уроке:

• мотивировать учащихся на организацию самостоятельной работы.

• способствовать успешной реализации учащимися поставленных задач.

• содействовать в выработке учащимися оптимальных решений.

• руководить организацией и подведением итогов урока.

Основные формы и методы обучения:

традиционные - беседа на вводном этапе урока, выполнение натурального эксперимента, руководство подведением итогов урока на заключительном этапе;

инновационные - выполнение натурального и компьютерного экспериментов при работе в малых группах, самостоятельный исследовательский метод обучения.

Средства обучения:

инновационные - компьютеры, программа «Физика в картинках»; «Открытая физика».

печатные - рабочие листы.

Схема урока и временные рамки:

Виды работ

Время

Организационный момент (приветствие, проверка присутствия)

2 мин.

Проверка домашнего задания

6 мин.

Изучение нового материала

15 мин.

Самостоятельная деятельность учащихся

• Моделирование законов отражения и преломления на компьютере и определение наиболее предпочтительного варианта.

• Оформление рабочего листа и выводов исследования.

• Решение задач и тестов по пройденной теме.

15 мин.

Обсуждение итогов работы и выводы

5 мин.

Резервное время

2 мин.

Ход урока

• Организационный момент, актуализация знаний (2 минут)

Постановка вопросов:

1. Что изучает оптика?

2. В чем заключается физический смысл показателя преломления?

3. В чем отличие оптически более плотной среды от оптически менее плотной?

4. Для чего нужна волоконная оптика?

5. Изучение компьютерной модели отражения и преломления света.

• Самостоятельная исследовательская деятельность учащихся в малых группах (15 минут)

Ученики разбиваются на группы по 2 человека, и садятся за компьютеры.

Запускают программу «физика в картинках», выбирают пункт «оптика» и «законы отражения и преломления».

Организуется исследовательская деятельность учащихся по следующей примерной схеме:

• Луч света направляется на плоскую границу двух сред либо со стороны воздуха, либо со стороны исследуемой среды. В обоих случаях угол падения можно изменять в пределах от 0 до 90°. На экране дисплея высвечиваются отраженный и преломленный лучи, направления которых можно определить по круговой градусной шкале.

• Опреляются углы падения и преломления света.

• Ученики наблюдают явление полного внутреннего отражения.

• подготовка материалов для отчета по исследованию.

• Обсуждение итогов работы (5 минут)

Каждая группа, (в зависимости от наличия времени возможно только некоторые группы успеют изложить свои выводы) докладывает о результатах работы, сдает рабочие листы.

• Подведение итогов урока (2 минут)

Выводы и предложения по уроку:

На данном занятии была изучена тема: «Основные законы геометрической оптики». Были рассмотрены определения основных величин.

Так же была проведена запланированная самостоятельная работа.

Компьютерная лабораторная работа. Тема: «Преломление света»

Класс _______________ Фамилия, имя _______________________

Для выполнения работы следует использовать компьютерную модель «Отражение и преломление света»

Выполните необходимые эксперименты и ответьте на вопросы:

Краткая теория: В геометрической оптике законы отражения и преломления света на границе раздела двух прозрачных сред формулируются на основе понятия световых лучей. Компьютерная модель позволяет изучать законы отражения и преломления света на границе воздух-среда и среда-воздух. При этом показатель преломления n среды может изменяться от 1 до 2. Модель является компьютерным вариантом прибора для изучения законов отражения и преломления света.

Луч света направляется на плоскую границу двух сред либо со стороны воздуха, либо со стороны исследуемой среды. В обоих случаях угол падения можно изменять в пределах от 0 до 90°. На экране дисплея высвечиваются отраженный и преломленный лучи, направления которых можно определить по круговой градусной шкале.

Обратите внимание, что при падении света на границу раздела со стороны среды (n > 1) под углом, превышающим некоторое значение α₀, преломленный луч отсутствует. Это явление называется полным внутренним отражением, а угол α₀ - предельным углом полного внутреннего отражения (α₀ = α_пр). При падении света на эту же границу со стороны воздуха преломленный луч не может отклониться от перпендикуляра к границе раздела на угол, превышающий α₀.

1. Пусть свет падает из оптически менее плотной среды (воздух) в оптически более плотную среду (вода, n = 1,4)
   
   

Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:

Что Вы можете сказать про соотношение между углами падения и преломления?
Угол преломления _________ чем угол падения.

2. В каком веществе луч света преломляется сильнее: в воде (n = 1,4), в стекле (n = 1,6) или в алмазе (n = 2)?
   Проведите необходимые эксперименты и заполните таблицу:

Какова связь между показателем преломления среды и углом излома луча?
Чем больше показатель преломления, тем _________ преломляется луч.

3. Пусть свет падает из оптически более плотной среды (вода) в оптически менее плотную среду (воздух).
Заполните таблицу:

Какова связь между углом падения и углом преломления в этом случае?
Угол преломления _________ чем угол падения.
Всегда ли в этом случае будет наблюдаться преломление света?