Урок 20 Тема: Відбивання світла. Закон відбивання світла. Лабораторна робота - Фізика 7 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Фізика 7 клас

Урок 20 Тема: Відбивання світла. Закон відбивання світла. Лабораторна робота

УРОК 4
Тема: Відбивання світла. Закон відбивання світла. Лабораторна робота
Методичні рекомендації й матеріали
Відбивання світла
Вивчення нової теми рекомендується почати з демонстрації до-сліду, представленого на рис. 3.8 (див. с. 116). З рисунка видно, що 
при потраплянні світла на межу поділу двох різнорідних середовищ 
одночасно наявні два явища — явище відбивання світла і явище за-ломлення світла. Після цього переходять до розгляду власне явища 
відбивання.
Відбивання світла розглядається спочатку тільки з якісного боку. 
Це робиться для того, щоб, насамперед, пояснити учням, що завдяки 
цьому явищу люди й тварини можуть бачити оточуючі їх тіла. При 
цьому з’ясовується, що поверхня нам здається чорною тому, що вона 
поглинає й майже не відбиває падаюче на неї світло. Це має принци-пове  значення,  оскільки  в  повсякденному  житті  поняття  про  біле 
протиставляється  поняттю  про  чорне,  подібно  до  того,  як  теплоті 
протиставляється холод.
Закон відбивання вивчається для того, щоб пояснити дію плоско-го дзеркала й, зокрема, з’ясувати місце розташування й розміри отри-маного  зображення.  Особливо  сильне  враження  справляє  на   учнів 
демонстрація того факту, що зображення точки виникає за дзеркалом 
на  цілком  певній  відстані  від  нього,  що  дорівнює  відстані  від  точ -ки-об’єкта до дзеркала. Питання про ввігнуте дзеркало в програму 
не входить, однак його можна розглянути на елементарному рівні, 
щоб пояснити дію автомобільних фар.
Демонстрації  з  теми  здійснюються  без  особливих  труднощів. 
З   устат  кування  потрібні  ФОС-115,  плоске  дзеркало.  Цим  устатку -ванням, у принципі, можна й обмежитися. Якщо у фізкабінеті є при-лади типу УПГО, то ними, природно, треба скористатися. Наявність 
лазерної указки дозволить урізноманітнити досліди по відбиванню 
світла. Проведення лабораторної роботи, крім ознайомлення із зако-ном  відбивання  світла,  підготовляє  учнів  до  подальшого  вивчення 
заломлення світла з опорою на метод провішування променів за  до-помогою шпильок.
149
До  вивчення  власне  закону  відбивання  світла  рекомендується 
розглянути загальні уявлення про явище відбивання світла. Із цією 
метою  на  шляху  поширення  світла  розміщують  різні  матеріали: 
чорний оксамит, білий папір, сіре сукно — і за допомогою діаграми 
знайомлять  учнів  з  деякими  кількісними  даними,  які  характе-ризують  кількість  відбитого  світла  (білий  папір  80–85 %,  чорний 
оксамит  —  0,2 %).  Далі  без  розгляду  ходу  променів  установлюють 
відмінності  між  дзеркальним  відбиванням  і  розсіяним,  для  чого 
порівнюють відбивання від білого паперу й дзеркала. На завершен-ня  цієї  частини  матеріалу  з’ясовують  відмінності  між  прозорими 
й непрозорими матеріалами й повідомляють, що прозорі тіла част-ково відбивають світло від своєї поверхні. Цей факт легко виявити, 
розташовуючи  на шляху  поширення  світла  скло:  повертаючи  його 
під різними кутами, показують утворення зайчика.
Закон відбивання світла
Стимулювати інтерес до вивчення даного питання можна, запро-понувавши учнем дидактичну гру за назвою «Стрільба із дзеркаль-ним одворотом». Для її проведення буде потрібна лазерна указка або 
звичайний ліхтарик, плоске дзеркало будь-яких розмірів і мішень, 
 намальована на аркуші паперу. Мішень розташовують на стіні напро-ти одного з торців демонстраційного стола. Плоске дзеркало кладуть 
на демонстраційний стіл. 
Суть гри-стрільби полягає в такому. Необхідно вразити мішень 
двічі. Перший раз, безпосередньо направляючи пучок світла на мі-шень, другий — «стріляючи» через дзеркало, тобто необхідно влучи-ти в мішень відбитим від дзеркала пучком світла. Ціль уважається 
ураженою. в одному й іншому випадках, якщо мішень виявляється 
освітленою. Стріляти (нажати на кнопку) дозволяється після того, 
як зроблене прицілювання.
Дидактичне значення гри багатопланове. У згорнутому виді тут 
присутні ще не вербалізовані поняття падаючого і відбитого пучків, 
поняття відповідної нормалі до площини дзеркала, поняття уявного 
зображення. Щоб виконати завдання, учень повинен виконати ряд 
матеріальних і розумових дій, адекватних сформованим знанням. 
Слід зазначити, що матеріальні дії, як правило, випереджають ро-зумові, що повною мірою відповідає теорії поетапного формування 
розумових дій (за Гальперіним). Ще однією важливою обставиною 
є момент, пов’язаний з можливістю аудиторії спостерігати за дія-
150
ми  «стріляючого  квазі-дослідника»  і  робити  для  себе  відповідні 
ви сновки.
У процесі гри або по її завершенні (ініціатива тут повністю нале-жить учителю) можна запропонувати учням відобразити початі ними 
дії схематично на дошці. Зображені на дошці схеми учнів, як правило, 
являють собою цінний матеріал для подальшого обміркування суті 
закону відбивання світла.
Примітка.  Запропонуйте  учням  удосконалювати  свої  снай-перські  якості  в  домашніх  умовах.  Підкресліть,  що  знання  за-кону  відбивання  допоможе  значно  поліпшити  результативність 
«стрільби».
Власне закон відбивання світла пропонується встановити за ре-зультатами виконання лабораторної роботи «Вивчення закону від-бивання  світла  за  допомогою  плоского  дзеркала».  Для  виконання 
лабораторної  роботи  знадобиться  таке  встаткування  й  матеріали: 
плоске  дзеркало  невеликих  розмірів,  приклеєне  до  дерев’яного 
бруска (сірникової коробки, металевого кута, паперовому футляра 
у формі паралелепіпеда й т. д. ), транспортир, трикутник, кравецькі 
шпильки, кнопки, аркуш паперу формату А4, аркуш пінопласту того 
ж формату завтовшки до 15 мм.
Хід роботи
1. Прикріпи за допомогою кнопок аркуш паперу до пінопласту. 
Розташуй на папері дзеркало так, щоб його площина була перпенди-кулярна до площини аркуша (рис. 3.31).
Рис. 3.31. Вивчення  закону  відбивання  світла  за  допомогою  плоского 
дзеркала
151
2. Устроми вертикально в пінопласт через папір дві шпильки a 
і  b так, як це показано на рисунку. Дивлячись у дзеркало, устроми 
шпильку с так, щоб вона й зображення шпильок  a і  b у дзеркалі ле -жали на одній прямій.
3. Відзнач олівцем на аркуші паперу положення дзеркала MN. 
Забери дзеркало й шпильки a і  b. Потім проведи через сліди цих шпи-льок пряму лінію до перетину з лінією дзеркала. Точка перетину  О 
буде точкою падіння променя  ab на дзеркало.
4.  Забери  шпильку  с  і  сполучи  олівцевою  лінією  її  слід  із  точ -кою  О. Пряма Ос — відбитий промінь.
5.  Віднови  в  точці  Оb  перпендикуляр  до  лінії  дзеркала  MN. 
Виміряй за допомогою транспортира кут падіння α і кут відбивання  b, 
зрівняй їх між собою.
6. Зрівняй отримані тобою результати з результатами твоїх од-нокласників.
Який  висновок  можна  зробити  на  основі  результатів  дослідів, 
виконаних учнями твого класу?
В основі іншого варіанта виконання тієї самої лабораторної ро-боти лежить метод ковзкого пучка. Нагадаємо, що екраном у цьо  му 
випадку  служить  аркуш  білого  паперу,  який  розміщується  на   уч-нівському  столі.  Це  дає  можливість  учням  у  ході  експерименту 
обрисовувати контури пучків, оптичних елементів, за необхідності 
робити  додаткові  побудови,  виконувати  вимірювання  й  обчислю-вання.  На  рис.  3.32,  а   представлені  результати  досліду,  у  якому 
виявляється хід падаючого на плоске дзеркало й відбитого від нього 
гомоцентричного пучка світла. Спочатку учні переконуються в тому, 
що мають справу з гомоцентричним пучком світла. Про це вони мо-жуть судити по чіткості меж пучка, що представляють собою досить 
різкий перехід від області світла до області тіні. Потім учні фіксують 
отримані  експериментальні  дані  у  вигляді  схематичного  рисунка. 
Для цього олівцем на листі-екрані відзначають положення дзеркала 
й освітлювача, обводять контури падаючого і відбитого пучків світ-ла (рис. 3.32, б). 
У підсумку кожний учень має у своєму розпорядженні власний 
рисунок-«напівфабрикат»,  при  подальшому  аналізі  якого  можна 
зробити цілий ряд цікавих висновків.
1) Розглядаючи межі падаючого і відбитого пучків як промені, 
відновлюють перпендикуляри в точках  А і  В (рис. 3.32,  б) до площини 
(лінії)  дзеркала,  вимірюють  кути  падіння  й  відбивання  й  переко-нуються в їхній рівності. Результати вимірювань можуть служити 
152
підтвердженням  раніше  сформульованого  закону  відбивання,  або 
виступати як передумова для його формулювання.
2) З огляду на гомоцентричність падаючого пучка світла, продов-жують його межі до перетину й визначають, таким чином, положення 
світної точки  S, з якої він виходить. Далі, знаючи, що око сприймає 
світну точку в місці перетину вихідних з неї променів, продовжують 
прямі, які обмежують відбитий пучок, за лінію дзеркала. Точка пе-ретину цих прямих і дає положення уявного зображення S′ світної 
точки S. Питання про те, чому зображення називають уявним, оче -видне для учнів і не викликає ніяких сумнівів.
3) З’єднуючи точки S і  S′ прямою, учні переконуються, що відрі -зок  SS′
 
перпендикулярний  до АО,  тобто  лінії  (площині)  дзеркала, 
причому відрізки SО й ОS′ рівні між собою. На цій підставі робиться 
висновок про те, що світна точка і її зображення в плоскому дзеркалі 
симетричні щодо площини дзеркала.
4) Аналізуючи рисунок, школярі висловлюють міркування щодо 
того, де необхідно розташувати око, щоб побачити зображення світ-ної точки. Підводячи учнів до поняття «зона бачення зображення», 
має  сенс  повторити  дослід  і  запропонувати  учням  переміщати  око 
уздовж зрізу кришки стола, щоб вони безпосередньо переконалися 
в справедливості висловлених міркувань.
Результати
спостереження
     а
Фіксація
результатів
спостереження
    б
153
Обробка
результатів
спостереження
   в
Рис. 3.32. Вивчення закону відбиття світла за допомогою плоского дзер-кала
Аналогічним чином можна ставити й обговорювати досліди прак-тично з будь-якого питання теми. Природно, виникає питання про 
оп тимальне  поєднання  демонстраційних  і  фронтальних  дослідів. 
Зазначимо, що розумне поєднання згаданих видів навчального експе-рименту повинно визначатися вчителем з урахуванням особливостей 
учнів даного класу.
Примітка.  Використання  демонстраційних  і  фронтальних  до-слідів,  в  основу  яких  покладений  той  самий  спосіб  експерименту-вання, створює передумови для ефективного керування самостійною 
роботою учнів. Цей висновок має універсальний характер і може бути 
поширений на інші розділи шкільного курсу фізики.
Нижче пропонуються питання і задачі для домашнього завдання:
4.1.  За  якої  умови  непрозорий  предмет  дасть  тінь  на  екрані 
без півтіні?
154
4.2.  Кут  падіння  променя  в  точці А  дзеркала  дорівнює  30
°
.  На-кресліть  падаючий  й  відбитий  промені  в  кожному  із  трьох 
випадків, наведених на рисунку .
     
4.3.     Пучок світла падає на плос-ке дзеркало, як це показа-но на рисунку. Кут розчину 
пучка 20
°
. Накресліть від -битий  пучок  світла  й   ви-значте кут його розчину .
Категорія: Фізика 7 клас | Додав: uthitel (30.01.2014)
Переглядів: 1769 | Рейтинг: 1.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: