Жарықтың бір ортадан екінші ортаға өткенде сыну себебі әртүрлі ортада жарық жылдамдығының түрліше болатындығынан
Сабақтың мақсаттары
- Білімділік: жарық құбылыстарының жаңа қасиеттерімен таныстыру; жарық жылдамдығын өлшеудің астрономиялық және лабораториялық әдістерін қарастыру; шағылу мен сыну заңдарын қалыптастыру; сыну заңының формуласын меңгерту; тәжірибе арқылы оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамыту; сыну құбылысының схемасын сала білуге үйрету.
- Дамытушылық: оқу материалын талдау дағдысын дамыту; бақылау, салыстыру, құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу; қорытынды жасау.
- Тәрбиелік: ойлану мәдениетін қалыптастыру; патриоттық сезімді ояту; өзіне және топ мүшелеріне жауапкершілікпен қарауға тәрбиелеу.
Көрнекіліктер
- Диагностикалық карталар
- Семантикалық карталар
- Тапсырма карточкалары
Тәжірибелер
- 1)Стакандағы суға батырылған заттың сынуы
- 2)Тиынның «көтерілуі» (су құйғаннан кейін көрінуі)
- 3)Үш қабатты линза тәжірибесі (ауа–май–су)
Сабақ туралы
- Сабақтың түрі
- Кіріктірілген
- Сабақтың типі
- Аралас сабақ
- Әдіс-тәсілдер
- Репродуктивтік; иллюстративті-түсіндірмелі; проблемалық ахуал; ДСОТ, МОТ, ПОТ элементтері.
Қолданылатын құралдар
Геометриялық оптика
- Оптикалық диск
- Параллель шыны пластина
- Үшбұрышты шыны призма
Өмірлік демонстрациялар
- Тарелка, су, тиын арқылы сынуды көрсету
- Стакандағы судағы тебен иненің «сынғандай» көрінуі
- Бағалау критерийлері мен тапсырмалар жазылған карточкалар
Сабақтың құрылымы
| Кезең | Ұзақтығы | Оқыту түрі мен әдісі |
|---|---|---|
| Үй жұмысын тексеру, білімді белсендіру (актуализация) | 10 мин | Жалпы сұрақ-жауап, карточкамен жеке жұмыс |
| Мақсат қою, жаңа тақырыпты ашу | 5 мин | Проблемалық сұрақтар: «Тиын неге көрінеді?», «Неге су түбіндегі тасты дәл көздеу қиын?» |
| Жаңа материалды игеру | 25 мин | Мұғалімнің түсіндіруі, сұхбат, демонстрациялық тәжірибелер |
| Бекіту | 20 мин | Есеп шығару кезеңдерін талдау, топтық жұмыс |
| Қорытынды | 10 мин | Бағалау, үй тапсырмасы, хабарламалар |
Ұйымдастыру және бағалау
Оқушылар бағалау жүйесімен танысады: әр бөлімдегі тапсырмаларды орындаған сайын диагностикалық картаға өз ұпайын белгілейді. Алдымен картаға фамилиясы жазылады.
| Деңгей | Баға | Ұпай |
|---|---|---|
| Жоғары | 5 | 21–42 |
| Жеткілікті | 4 | 10–20 |
| Орташа | 3 | 2–9 |
| Төмен | 2 | 0–1 |
Үй тапсырмасын тексеру (актуализация)
Жалпы сұрақтар
- Электромагниттік индукция заңын кім ашты?
- Магнит ағынының өлшем бірлігі қандай?
- Магнит индукция векторының өлшем бірлігі қандай?
- Айнымалы электр тогы дегеніміз не?
- Ленц ережесі нені тұжырымдайды?
- Электр энергиясын қайдан аламыз?
- Трансформаторлар не үшін қажет?
- Электромагниттік өріс дегеніміз не?
Қысқа жауаптар (үлгі)
- М. Фарадей
- Вебер
- Тесла
- Уақыт бойынша ЭҚК-нің өзгерісі
- Энергияның сақталу заңы (бағытталуы бойынша)
- АЭС, ГЭС және т.б.
- Кернеуді арттыру/төмендету үшін
- Электр және магнит өрістерінің бірлігі
Ой қозғау
«Таңертең ояна салысымен: “Мен не істеуге тиіспін?” деп сұра. Кешқұрым ұйықтар алдында: “Мен не тындырдым?” деп сұра».
«Дүние атаулы теп-тегіс мөлдір болса, көлеңке орнығар еді қайда барып?»
Бұл мысалдар физика ғылымының өмірмен және поэзиямен тығыз байланысын көрсетуге мүмкіндік береді.
Жаңа сабақ: жарық жылдамдығы және сыну құбылысы
Проблемалық сұрақ
Бөлмедегі шамды жаққанда, бөлме қашан жарықтанады? Оқушылар өз болжамын айтады, кейін талқылау барысында жарықтың таралуы туралы негізгі ұғымдар нақтыланады.
Негізгі анықтама
Жарық жылдамдығы (c) — вакуумдағы кез келген электромагниттік толқынның (соның ішінде жарықтың) таралу жылдамдығы. Бұл — іргелі физикалық тұрақтылардың бірі және физикалық әсердің таралуының шектік жылдамдығы ретінде қарастырылады.
Ресми қабылданған мәні: c = 299 792 458 м/с.
Қысқаша тарихи дерек
- 1676: Оле Ремер Юпитер серіктерінің тұтылуларын бақылап, жарық жылдамдығын алғаш бағалады (шамамен 215 000 км/с).
- 1728: Дж. Брадлей жұлдыз жарығы аберрациясы арқылы нәтижені растады.
- 1849–1926: Физо, Фуко, Майкельсон зертханалық әдістермен нақтыланған өлшеулер жүргізді.
- Қазіргі кезең: лазерлік өлшеулер арқылы дәлдік айтарлықтай артты.
Жарықтың сынуы: демонстрациялар арқылы түсіну
Демонстрация 1: судағы ине
Ұзын тебен инені стакандағы суға батырып, центрден шетке қарай жылжытқанда «ине сынып тұрғандай» көрінеді.
Неге? Су–ауа шекарасында сәуленің бағыты өзгереді, сондықтан заттың көрінетін орны ығысады.
Демонстрация 2: тарелка–су–тиын
Тарелкаға тиын қойып, қырынан қарағанда тиын көрінбейтін қалыпта тұрып, жайлап су құйамыз. Біраздан соң тиын көрінеді.
Түйін: сәуленің бір бөлігі шағылады, бір бөлігі екінші ортаға өтеді және өткенде бағытын өзгертіп сынады.
Анықтама және негізгі ұғымдар
Сыну құбылысы
Екі ортаны бөліп тұрған шекарадан өткенде жарықтың таралу бағытының өзгеруі жарықтың сынуы деп аталады.
Сыну бұрышы
Сынған сәуле мен түсу нүктесінде тұрғызылған перпендикуляр арасындағы бұрыш сыну бұрышы деп аталады.
Оптикалық тығыздық
Жарық вакуумға қарағанда баяу таралатын орта оптикалық тығыз орта деп аталады.
Сыну заңы (Снелл–Декарт заңы)
1) Түскен сәуле, сынған сәуле және түсу нүктесіндегі перпендикуляр бір жазықтықта жатады.
2) Екі орта үшін тұрақты шама: sin i / sin r = n. Мұндағы n — сындыру көрсеткіші.
Заңды 1621 жылы В. Снелл тұжырымдады, 1630 жылы Р. Декарт теориялық негіздеме жасады.
Сындыру көрсеткіші және жылдамдық
Сынудың себебі — әртүрлі ортада жарықтың таралу жылдамдығының әртүрлі болуы. Оптикалық тығыз ортада жарық жылдамдығы азаяды. Сындыру көрсеткіші жылдамдықтың қанша есе кемитінін көрсетеді: n = c / v, мұнда c — вакуумдағы жылдамдық, v — ортадағы жылдамдық.
Оптикалық диск көмегімен сыну заңына сәйкес келетін демонстрациялар көрсетіледі.
Бекіту: деректер, тәжірибе және есептер
Сындыру көрсеткіштері (мысал кесте)
| Зат | Ауаға қатысты n |
|---|---|
| Су | 1,33 |
| Глицерин | 1,47 |
| Алмас | 2,42 |
| Мұз | 1,31 |
| Тұз | 1,54 |
| Кварц | 1,54 |
| Лағыл | 1,76 |
| Қант | 1,56 |
| Шыны (сорттарына қарай) | 1,47–2,04 |
Тәжірибе: «үш қабатты линза» (ауа–май–су)
- 1) Стакандағы судың бетіне қалыңдығы шамамен 1 см кастор майын (немесе басқа мөлдір май) құйыңыз.
- 2) Стаканды жақсылап жарықтандырыңыз.
- 3) Инені стаканның дәл ортасынан майға батырыңыз (ине майдан өтіп, суға да шамамен 1 см енуі тиіс).
- 4) Бүйірінен қарағанда ине бөліктері жуандығы әртүрлі болып көрінеді; инені шетке жылжытқанда ол «үш бөлікке бөлінгендей» әсер береді.
Түсіндіру: әр қабаттың сындыру көрсеткіші әртүрлі болғандықтан, сәулелер әртүрлі бұрышпен сынады; соның нәтижесінде кескіннің ығысуы әрқалай байқалады.
Есеп (үлгі)
Берілгені
- D = 40 см (0,4 м)
- i = 45°
- n = 1,33
- Табу: y
Негізгі қадамдар (қысқаша)
- x = D · tg(45°) = 0,4 м = 40 см
- Сыну заңынан: sin r = sin i / n → r ≈ 32°
- Геометриялық байланыстан ығысу анықталады: y = 15 см
Қорытынды: таяқ (немесе нысана) нақты орнынан шамамен 15 см ығысқандай көрінеді.
Топтық жұмыс және шағылуды қайталау
Деңгейлік тапсырмалар
Оқушылар топтарға бөлініп, карточкалар бойынша «Жарықтың шағылу заңы» тақырыбынан өздігінен жұмыс орындайды.
1-топ
Күн сәулесі жер бетіне 30° бұрышпен түседі. Сәулені құдық түбіне бағыттау үшін жазық айнаны вертикальмен қандай бұрыш жасай орналастыру керек?
2-топ
Бір-біріне 90° бұрышпен орналасқан екі айнадағы нүктелік жарық көзінің кескінін салыңыз.
3-топ
Қабырғада биіктігі 1 м айна ілінген. Айнаның алдында 2 м қашықтықта адам тұр. Айнадан артқы қабырғаға дейін 4 м. Айнаның артқы қабырғадан көрінетін кескінінен адамға дейінгі қашықтықты табыңыз.
Қайталау сұрағы: таза суға қарағанда өз бейнемізді неге көреміз? Жауап: су бетінде жарық сәулесі шағылатындықтан.
Тапсырманы дұрыс орындаған оқушылар диагностикалық картаға 2 ұпай белгілейді.
Тақырыпқа байланысты жұмбақтар
Жарқылдан соң жаңағы
Суға бөкті бар алып.
Көкте түрлі жолақты,
Өрнек тұрды ғаламат.
Жауабы: кемпірқосақ
Күндіз қасыңнан қалмайды,
Бірақ ешкім ұстай алмайды.
Қорқақ па? Қараңғыға бармайды.
Жауабы: көлеңке
Алпыс кісі аяқтасты,
Ерте тұрып таяқтасты.
Жауабы: кірпік
Хабар алған алыстан,
Екі өріс табысқан.
Жауабы: электромагниттік толқын
Үй тапсырмасы және семантикалық карта
Үйге тапсырма
- §67
- №29 жаттығу
- Рымкевич: №1022, №1023
Семантикалық карта (нұсқаулық)
Сұрақ пен дұрыс жауаптың қиылысына «+» белгісін қойыңыз (екі сұрақтың жауабы бір болуы мүмкін).
| № | Сұрақ | Шағылу | Сыну | Шағылу заңы | Сыну заңы | Сындыру көрсеткіші |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Бұл ненің формуласы? | |||||
| 2 | Көл бетінен күн көрініп тұр. Бұл қандай құбылыс? | |||||
| 3 | Формула: түсу және шағылу бұрыштары (i және r) арасындағы байланыс — қай заң? | |||||
| 4 | Судағы балықтар үлкен болып көрінеді. Бұл қандай құбылыс? | |||||
| 5 | Вакуумдағы жарық жылдамдығының ортадағы жылдамдыққа қатынасына тең тұрақты шама: | |||||
| 6 | Бұл қай заңның формуласы? | |||||
| 7 | Бұл ненің формуласы? |
Кестенің екі бағанын сабақта толтырыңыз. Үшінші бағанды үйде аяқтап, келесі сабаққа алып келіңіз.
Қосымша тапсырмалар (үй жұмысы)
Мысалдар келтіру
- Шағылу құбылысына 3 мысал келтіріңіз.
- Сыну құбылысына 3 мысал келтіріңіз.
- Құбылыстардың қолданылуын жазыңыз.
Кесте бойынша есептер
| № | Берілгендер | Қандай зат? |
|---|---|---|
| 1 | i = 45°, r = 27° | |
| 2 | i = 45°, зат: алмас | |
| 3 | i = 30°, n = 1,56 |
Берілгендерге сүйеніп, сәйкес ортаны анықтаңыз немесе жетіспейтін шамаларды табыңыз.