Урок проводиться з метою : дати перші поняття про світловий промінь, поширення світла в однорідному середовищі, пояснити причини утворення тіні та напівтіні, сонячних і місячних затемнень. Розвивати спостережливість учнів у дослідах з оптики, формувати основні понятя геометричної оптики та матеріалістичний погляд на світлові явища. Продовжувати виховувати розуміння взаємозв’язків між явищами, діалектичний підхід до пояснення особливостей світлової енергії.
Фізика 9 кл.
Розділ: Світлові явища. Урок №1.
ТЕМА: Оптичні явища в природі. Джерела світла. Прямолінійне поширення світла. Сонячне і місячне затемнення.
МЕТА: дати перші поняття про світловий промінь, поширення світла в однорідному середовищі, пояснити причини утворення тіні та напівтіні, сонячних і місячних затемнень. Розвивати спостережливість учнів у дослідах з оптики, формувати основні понятя геометричної оптики та матеріалістичний погляд на світлові явища. Продовжувати виховувати розуміння взаємозв’язків між явищами, діалектичний підхід до пояснення особливостей світлової енергії.
ТИП УРОКУ: комбінований урок.
ПЛАН УРОКУ:
І. Перевірка домашнього завдання.
Перевіряємо розв’язання домашніх задач:
1. Коефіцієнт лінійного розширення алюмінію 2,4*10-5 1/оС. Якою була довжина алюмінієвого дроту, якщо при наріванні на 10 оС його довжина стала 10 м?
2. Сталева деталь має масу 780 г. Визначити її об’єм, якщо густина сталі 7800 кг/м3.
3. Чому дорівнює повна механічна енергія тіла масою 2 кг на висоті 30 м, якщо воно рухається з швидкістю 10 м\с?
ІІ. Актуалізація базових знань.
Бесіда:
1. Завдяки якому органу людина бачить навколишній світ? (очі)
2. З власного досвіду порівняте як людина бачить предмети вдень і вночі. Чому? (вдень точніше і краще, а вночі погано. Є сонячне світло.)
3. Як і для чого використовують світло живі організми? (фотосинтез, джерело тепла та енергії)
4. Як ви думаєте, що трапилось би на Землі якби світло зникло? (вимирання всіх живих організмів)
ІІІ. Пояснення нового матеріалу.
І. ПРИРОДА СВІТЛА, ДЖЕРЕЛА СВІТЛА,
Ми отримуємо інформацію про світ через свої органи почуттів. Близько 90% цієї інформації - через зір. Якщо на деякий час зав’язати собі очі, то відразу відчувається незручності та обмеження наших можливостей. Отже, ми маємо дбати про збереження свого зору та співчувати людям, які бачать погано або не бачать зовсім.
Світло несе певну енергію: воно нагріває землю та повітря, енергію світла використовують сонячні батареї, від яких може працювати і калькулятор і апаратура космічної станції. Енергія сонячного світла забеспечує і кругообіг води на Землі, і підтримання життя на нашій планеті. Рослини завдяки своїй здатності накопичувати енергію світла про запас створюють їжу для себе і для всіх мешканців планети. Тому закономірно те, що ми починаємо вивчати явища і закони фізики саме оптики – розділу фізики, що вивчає світло.
З давніх часів люди намагалися зрозуміти природу та властивості світла, механізм зору. Ви не наберете світла, як води чи повітря, у відро або гумову кулю. Світло – відмінний від речовини вид матері, який переносить енергію. Це електромагнітна хвиля, що поширюється не суцільним потоком, а окремими порціями – квантами. Їх швидкість (швидкість світла) найбільша у природі. У вакуумі вона рівна майже 300 000 км/с. Кванти світла бувають різні – залежно від енергії, яку мають. Найменшу енергію мають кванти червоного світла, найбільшу – фіолетового.
Джерелами світла називають тіла, що самі випромінюють світло. Вони випромінюють світло внаслідок збудження атомів цих тіл.
Джерела світла поділяють на природні й штучні.
Приклади джерел світла:
Природні Штучні
Сонце вогнище
зорі газова лампа
світлячки газосвітні трубки
гнила деревина екрани телевізорів
блискавка електролампи
лазери
Місяць є джерелом відбитого світла. Джерелами відбитого світла є кожен об’єкт довкілля.
Точкові джерела світла – це джерела світла, які знаходяться порівняно далеко, або мають малі розміри порівняно з перешкодами на шляху світла. Наприклад, зорі для нас – точкові джерела світла. Джерело світла певних розмірів можна розглядати як сукупність точкових джерел.
Приймачі світла – це тіла, в яких під дією світла відбуваються якісь зміни. Приймачами світла є око, фотоплівка, фотоелементи, листя рослин, сонячні батареї, шкіра людини, вода , грунт.
ІІ. ПОШИРЕННЯ СВІТЛА,
Розлянемо поняття світлового променя. У темному приміщенні або вночі можна побачити, як від ліхтарика поширюється світловий пучок. Це приклад розбіжного світлового пучка. Пучок світла від лазерної указки виглядає як лінія.
Світловий промінь – це уявна лінія, вздовж якої поширюється світло.
Використання поняття «промінь світла» дає змогу описувати й графічно представляти світлові явища. Слід пам’ятати, що у природі променів світла не існує, спостерігаються світлові пучки.
Досвід людини показує, що світло поширюється прямолінійно. Проте прямолінійність поширення світла спостерігається лише в однорідному середовищі. При переході з одного середовища в інше світлові пучки змінюють свій напрям – заломлюються. Це відбувається внаслідок зміни швидкості поширення світла при переході з одного середовища в інше.
ІІІ. УТВОРЕННЯ ТІНІ І НАПІВТІНІ. СОНЯЧНІ ТА МІСЯЧНІ ЗАТЕМНЕННЯ.
Важливим прикладом прямолінійного поширення світла є утворення тіні.
Тінь – це область, куди не потрапляє світло.
Півтінь – це область, куди потрапляє світло лише від частини джерела світла.
Механізм утвореня тіні та напівтіні можна спостерігати за допомогою набору геометричної оптики.
Важливим випадком утворення тіні є сонячні та місячні затемнення. У точках земної поверхні, які перебувають в області тіні, люди спостерігають повне сонячне затемнення. У точках земної поверхні, які перебувають в області напівтіні, спостерігається неповне сонячне затемнення. При повному сонячному затемненні навколо Сонця спостерігається сяйво, яке має назву сонячна корона. Місячне затемнення настає, коли Місяць під час обертання навколо Землі потрапляє в область її тіні.
Оскільки рухи Сонця й Місяця періодичні, то сонячні і місячні затемнення можна розраховувати на багато років уперед.
ІV. КАМЕРА – ОБСКУРА.
Ка́мера-обску́ра (лат. Camera obscura — «темна кімната») — найпростіший вид пристрою, що дозволяє отримувати оптичне зображення об’єктів. Являє собою світлонепроникний ящик з отвором в одній зі стінок та екраном (матовим склом або тонкою білою бумагою) на протилежній стінці.
З розвитком оптики об’єктиви ускладнювались, а після винайдення світлочутливих матеріалів камери-обскури стали фотоаппаратами.
ІV. Закріплення нового матеріалу.
Бесіда:
1. Що таке «світловий промінь»?
2. В чому полягає закон прямолінійного поширення світла?
3. При якій умові непрозорий предмет дає тінь без усякої півтіні?
4. Чи може тіло давати на екрані тільки півтінь? При яких умовах це можливо?
5. На стадіоні від кожного футболіста може утворитися чотири тіні. Як це можна пояснити?
6. Чому в сонячний день вранці тіні довші, ніж опівдні? Зробіть малюнок до свого пояснення.
7. Під час проведення хірургічних операцій вмикають спеціальні великі світильники на стелі операційної. Навіщо?
8. Чи бувають на Місяці сонячні затемнення? Якщо так, то що в цей час спостерігається на Землі? Зробіть малюнок до свого пояснення.
V. Формування практичних навичок.
Зробіть малюнок та розв’яжіть наступні задачі:
1. У сонячний день довжина тіні від прямовисно поставленої метрової лінійки дорівнює 50 см, а від дерева – 6 м. Яка висота дерева?
2. У сонячний день довжина тіні від ялинки дорівнює 90 см, а від берези – 10 м. Яка висота берези, якщо висота ялинки 1,8 м?
3. Висота дома дорівнює 58 м, а висота дерева – 12 м. Яка довжина тіні від дерева, якщо довжина тіні від дома – 20 м?
4. Вимірювання показали, що довжина тіні від предмета дорівнює його висоті. Яка висота Сонця над обрієм (кут падіння променів на Землю)?
VІ. Контроль засвоєння матеріалу.
Тестування:
1. Світло –це ..
а) електромагнітна хвиля;
б) електромагнітна хвиля, що поширюється квантами.
в) потік квантів світла
2. Які джерела світла можна вважати природніми?
а) монітор комп’ютера; в) зорі;
б) електричну лампу; г)рекламні трубки.
3. Світловий промінь – це…
а) уявна лінія, вздовж якої поширюється світло;
б) уявна лінія, яку залишає світло після свого поширення;
в) уявна лінія, що є смугою світла.
4. На стіні кругла тінь від м’яча. Чи зміниться радіус тіні, якщо м’яч перемістити ближче до електричної лампи?
а) не зміниться; в)зменшиться ;
б) збільшиться.
5. Які джерела світла можна вважати штучними?
а) Сонце; в) зорі;
б) електрична лампа; г) полум’я
6. Чому відбуваються місячні затемнення?
а) це результат падіння тіні від Землі на Місяць;
б) між Місяцем і Землею іноді проходять інші планети.;
в) це результат падіння тіні від комети на Місяць ;
г) це результат відхилення сонячних променів від прямолінійного поширення під впливом притягання Землі.
7. Закон поширення світла : …
а) світло поширюється прямолінійно;
б) в однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно:
в) світло поширюється довільно в будь- якому напрямку.
8. Які джерела світла можна вважати відбивачами?
а) Сонце; в) світлячки;
б) Місяць; г) рекламні трубки.
9. Тінь – це …
а) область, куди не потрапляє світло;
б) область, куди частково потрапляє світло;
в) область, куди потрапляє світло;
10. Півтінь – це …
а) область, куди потрапляє світло лише від частини джерела світла;
б) область, куди не потрапляє світло;
в) область, куди потрапляє світло;
11. Чому відбуваються сонячні затемнення?
а) між Сонцем і Землею іноді проходять інші планети;
б) це результат падіння тіні від Місяця на Землю;
в) це результат падіння тіні від комети на Землю;
г) це результат відхилення сонячних променів від прямолінійного поширення під впливом притягання Землі
VІІ. Додаткові елементи (кросворд, гра, тощо).