матеріал 16

16. Закон відбивання світла

Матеріал

Урок 16. Закон відбивання світла


Очікувані результати навчання
  • формулює самостійно або в співпраці з іншими проблему дослідження [12 ПРО 1.1.1];
  • визначає самостійно або в співпраці з іншими етапи й складає план дослідження [12 ПРО 1.3.2];
  • здійснює самостійно або в співпраці з іншими дослідження, фіксує результати  [12 ПРО 1.4.2];
  • планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або в співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1];
  • порівнює, аналізує самостійно або в співпраці з іншими природні і техногенні об’єкти, явища й процеси на основі наукових методів пізнання та законів природи [12 ПРО 3.1.1];
  • визначає самостійно або в співпраці з іншими аргументи/твердження, теорії, що ґрунтуються на наукових фактах і доказах [12 ПРО 4.1.1];
  • розробляє самостійно або в співпраці з іншими стратегії ефективного розв’язання життєвої/навчальної проблеми  [12 ПРО 4.3.1].

Мета уроку: сформувати знання про явище відбивання світла; на основі закону відбивання пояснити особливості протікання деяких оптичних явищ.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 4. Якісна освіта.
  • 9. Іновації та інфраструктура.

Ключові слова: закон відбивання світла, дзеркальне та розсіяне відбивання світла, побудова зображення в дзеркалі.

План уроку
  1. Мотиваційна частина.
  2. Теоретичний блок.
  3. Практичний блок.
  4. Попрактикуймо самостійно.
  5. Рефлексія.
Очікувані результати для вчителя: 
  • учні розуміють зміст закону відбивання світла;
  • учні розрізняють дзеркальне й розсіяне відбивання світла, можуть навести приклади;
  • учні наводять приклади використання закону відбивання світла в повсякденному житті;
  • учні використовують здобуті знання для розв’язання графічних та розрахункових задач.
Очікувані результати для учнівства:
  • формулювати закон відбивання світла;
  • пояснювати особливості виникнення відображення в дзеркалі;
  • розрізняти дзеркальне та розсіяне відбивання світла;
  • використання здобутих знань для опису явищ, пов’язаних із законом відбивання світла.

1. Мотивація (проблемне питання)
Поясніть дослід

Чому, якщо між предметом та дзеркалом помістити аркуш паперу, відображення предмета все одно буде видно в дзеркалі?

Рис. 1. Відображення предмета в дзеркалі. Джерело: https://focus.ua/uk/technologies/559822-fokus-iz-tiktok-vcheni-rozpovili-yak-dzerkalo-mozhe-bachiti-obyekti-za-arkushem-paperu-video
Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Обговорення питання з учнями. Можна цей дослід провести в класі разом з учнями.

Відео досліду: https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=gNgSlGn59xA&t=20s


2. Теоретичний блок
Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Для підтвердження бажано провести дослід або навіть попускати в класі сонячних зайчиків разом з учнями.

1. Закон відбивання світла

1. Промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Кут відбивання дорівнює куту падіння: α = β.

2. Побудова зображення в плоскому дзеркалі

1. Плоске дзеркало завжди дає уявне зображення.

2. Предмет і його зображення симетричні відносно поверхні плоского дзеркала.

3. Дзеркальне і розсіяне відбивання світла
Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від гладенької поверхні.
Розсіяне (дифузне) відбивання світла — це відбивання світла від нерівної, шорсткої поверхні.

Джерело: https://senecalearning.com/en-GB/revision-notes/gcse/physics/aqa/higher/6-4-10-specular-and-diffuse-reflection

Рис. 4
Рис. 5

Джерело: https://wakinglighting.com/light-and-underwater-lighting/

Посилання на джерела:


3. Практичний блок
Дружня порада вчителю

Тривалість — до 18 хв.

Із запропонованих завдань можна використати не всі, а декілька.

Можна перед тим, як дати завдання №1, запитати, чи знають учні щось про подорож людей на Місяць.

Завдання №1
Рис. 6. Місяць (А) та дзеркало на Місяці (Б)
  1. Зверніть увагу на Місяць на рис. 6 (А). Чи є він джерелом світла, адже супутник Землі світиться вночі? Відповідь обґрунтуйте.
  2. Зверніть увагу на рис. 6 (Б). Це дзеркало, встановлене на Місяць. Чому воно таке важливе для вчених?
  3. Приблизна відстань від Землі до Місяця 384 400 км. Лазерний промінь рухається в космосі зі швидкістю c=3∙108м/с. Скільки часу потрібно променю, щоб дістатися від Землі до Місяця?
  1. Під яким кутом до дзеркала, що знаходиться на Місяці, потрібно посилати світловий промінь, щоб після відбиття він повернувся в те саме місце, звідки його пускали?
Завдання №2

Розгляньте уважно ілюстрації.

Дайте відповіді на ці запитання: 

  1. Що за пристрій зображений на рис. 7? Для чого він потрібен?
  2. Який принцип його роботи? 
  3. Який закон розповсюдження світла можна дослідити, користуючись цим пристроєм?
  4. Домалюйте деталі, яких не вистачає в конструкції пристрою, та покажіть хід світлових променів (рис. 8).
  1. Де цей пристрій може використовуватися?
Завдання №3

Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Під яким кутом до дзеркала падає світло?

Дружня порада вчителю

Задачу №3,4 розв’язувати не самостійно, а разом з учнями.

Завдання №4

Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Під яким кутом до дзеркала падає світло?

Завдання №5

Дзеркальний лабіринт

  1. Об’єднайтеся в групи (2-4 учні) та виконайте завдання.
  2. Проведіть світловий промінь від лазера (laser) до детектора (detector).
  3. Позначте кути падіння та відбивання.
  4. Використовуйте стрілки, щоб показати напрямок лазерного світла. 

Завдання

Дружня порада вчителю

Під час виконання завдання треба поцікавитися в учнів, де можливе використання подібних дзеркал для зміни напрямку світлових променів, або променю лазера.

Джерело: https://studylib.net/doc/25819114/mirror-maze-activity

4. Попрактикуймо самостійно
Рівень А: 

1) Намалюйте хід променів у призмі повного відбивання.

Рис. 10. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

2) Намалюйте відбитий промінь та позначте кути падіння й відбивання.

Рис. 11. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

3) Кут падіння променя дорівнює 29°. Чому дорівнює кут між падаючим і відбитим променями?

Рівень В: 

1) Намалюйте хід променів у призмі повного відбивання.

Рис. 12. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

2) Намалюйте відбитий промінь та позначте кути падіння й відбивання.

Рис. 13. Джерело:https://www.fizikanova.com.ua/

3) Кут між падаючим і відбитим променями становить 66°. Під яким кутом до дзеркала відбивається світло?

Рівень С:

1) Промінь світла падає на плоске дзеркало. Кут падіння в 4 рази більший, ніж кут між дзеркалом і променем, який падає. Чому дорівнює кут відбивання? 

2) У сонячний день потрібно освітити дно колодязя. Як треба розташувати плоске дзеркало, якщо сонячні промені падають під кутом 50 градусів до земної поверхні?

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 7 хв.


Рефлексія

Об’єднайтесь у групи зробіть за допомогою телефона фото вашої групи, але фотографувати ви повинні своє відображення в дзеркалі. Завдання в тому, щоб на фото помістилося якомога більше учасників. Яких правил потрібно дотримуватися і як стати, щоб у вас все вийшло?

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Це завдання спрямоване на спілкування між учнями та психологічне розвантаження. Нехай учні відчують себе ніби вони на відпочинку, а не на уроці. Ви можете навіть приєднатися до кожної команди по черзі.


У вільний від відпочинку час

Урок 16. Закон відбивання світла


Очікувані результати навчання

Мета уроку: сформувати знання про явище відбивання світла; на основі закону відбивання пояснити особливості протікання деяких оптичних явищ.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 4. Якісна освіта.
  • 9. Іновації та інфраструктура.

Ключові слова: закон відбивання світла, дзеркальне та розсіяне відбивання світла, побудова зображення в дзеркалі.

План уроку
  1. Мотиваційна частина.
  2. Теоретичний блок.
  3. Практичний блок.
  4. Попрактикуймо самостійно.
  5. Рефлексія.
Очікувані результати для учнівства:
  • формулювати закон відбивання світла;
  • пояснювати особливості виникнення відображення в дзеркалі;
  • розрізняти дзеркальне та розсіяне відбивання світла;
  • використання здобутих знань для опису явищ, пов’язаних із законом відбивання світла.

1. Мотивація (проблемне питання)
Поясніть дослід

Чому, якщо між предметом та дзеркалом помістити аркуш паперу, відображення предмета все одно буде видно в дзеркалі?

Рис. 1. Відображення предмета в дзеркалі.
Джерело: https://focus.ua/uk/technologies/559822-fokus-iz-tiktok-vcheni-rozpovili-yak-dzerkalo-mozhe-bachiti-obyekti-za-arkushem-paperu-video


2. Теоретичний блок
1. Закон відбивання світла

1. Промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Кут відбивання дорівнює куту падіння: α = β.

2. Побудова зображення в плоскому дзеркалі

1. Плоске дзеркало завжди дає уявне зображення.

2. Предмет і його зображення симетричні відносно поверхні плоского дзеркала.

3. Дзеркальне і розсіяне відбивання світла
Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від гладенької поверхні.
Розсіяне (дифузне) відбивання світла — це відбивання світла від нерівної, шорсткої поверхні.

Джерело: https://senecalearning.com/en-GB/revision-notes/gcse/physics/aqa/higher/6-4-10-specular-and-diffuse-reflection

Рис. 4
Рис. 5

Джерело: https://wakinglighting.com/light-and-underwater-lighting/

Посилання на джерела:


3. Практичний блок
Завдання №1
Рис. 6. Місяць (А) та дзеркало на Місяці (Б)
  1. Зверніть увагу на Місяць на рис. 6 (А). Чи є він джерелом світла, адже супутник Землі світиться вночі? Відповідь обґрунтуйте.
  2. Зверніть увагу на рис. 6 (Б). Це дзеркало, встановлене на Місяць. Чому воно таке важливе для вчених?
  3. Приблизна відстань від Землі до Місяця 384 400 км. Лазерний промінь рухається в космосі зі швидкістю c=3∙108м/с. Скільки часу потрібно променю, щоб дістатися від Землі до Місяця?
  1. Під яким кутом до дзеркала, що знаходиться на Місяці, потрібно посилати світловий промінь, щоб після відбиття він повернувся в те саме місце, звідки його пускали?
Завдання №2

Розгляньте уважно ілюстрації.

Дайте відповіді на ці питання: 

  1. Що за пристрій зображений на рис. 7? Для чого він потрібен?
  2. Який принцип його роботи? 
  3. Який закон розповсюдження світла можна дослідити, користуючись цим пристроєм?
  4. Домалюйте деталі, яких не вистачає в конструкції пристрою, та покажіть хід світлових променів (рис. 8).
  1. Де цей пристрій може використовуватися?
Завдання №3

Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Під яким кутом до дзеркала падає світло?

Завдання №4

Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Під яким кутом до дзеркала падає світло?

Завдання №5

Дзеркальний лабіринт

  1. Об’єднайтеся в групи (2-4 учні) та виконайте завдання.
  2. Проведіть світловий промінь від лазера (laser) до детектора (detector).
  3. Позначте кути падіння та відбивання.
  4. Використовуйте стрілки, щоб показати напрямок лазерного світла. 

Завдання


4. Попрактикуймо самостійно
Рівень А: 

1) Намалюйте хід променів у призмі повного відбивання

Рис. 10. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

2) Намалюйте відбитий промінь та позначте кути падіння й відбивання.

Рис. 11. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

3) Кут падіння променя дорівнює 29°. Чому дорівнює кут між падаючим і відбитим променями?

Рівень В: 

1) Намалюйте хід променів у призмі повного відбивання.

Рис. 12. Джерело: https://www.fizikanova.com.ua/

2) Намалюйте відбитий промінь та позначте кути падіння й відбивання.

Рис. 13. Джерело:https://www.fizikanova.com.ua/

3) Кут між падаючим і відбитим променями становить 66°. Під яким кутом до дзеркала відбивається світло?

Рівень С:

1) Промінь світла падає на плоске дзеркало. Кут падіння в 4 рази більший, ніж кут між дзеркалом і променем, який падає. Чому дорівнює кут відбивання? 

2) У сонячний день потрібно освітити дно колодязя. Як треба розташувати плоске дзеркало, якщо сонячні промені падають під кутом 50 градусів до земної поверхні?


Рефлексія:

Об’єднайтесь у групи зробіть за допомогою телефона фото вашої групи, але фотографувати ви повинні своє відображення в дзеркалі. Завдання в тому, щоб на фото помістилося якомога більше учасників. Яких правил потрібно дотримуватися і як стати, щоб у вас все вийшло?


У вільний від відпочинку час:

Ділись та обговорюй важливе

Обкладинка коментарів до матеріалу