Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Наша библиотека
| Главная » Файлы » В помощь учителю » Физика |
Урок физики по теме «Давление света. Опыты, подтверждающие квантовую природу света»
| [ Скачать с сервера (74.7 Kb) ] | 2017-05-16, 8:36 PM |
| Жалелова А.Ж. учитель физики КГУ «СОШ №34», г.Семей. Тема урока: Давление света. Опыты, подтверждающие квантовую природу света. Единство корпускулярно-волновой природы света Цели урока: Образовательные: ввести понятие давление света как экспериментальное доказательство, что фотоны обладают импульсом; ознакомить учащихся с историей открытия светового давления; добиться четкого представления о двойственной природе света (корпускулярно-волновой дуализм). Развивающие: способствовать развитию мышления, познавательного интереса, продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фатами, явлениями и причинами их вызывающими. Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения путем ознакомления с историей открытия светового давления; содействовать формированию материалистического представления о природе света. Тип урока: комбинированный Межпредметные связи: «Математика», Методы обучения: словесный, наглядный, практический. Элементы образовательных технологий: информационно-коммуникационные технологии, интерактивное обучение, технология уровневой дифференциации, Оборудование: компьютер и проектор; презентация урока, анимации опытов, раздаточный дидактический материал. План урока: Этапы урока Деятельность учителя Деятельность учащихся I. Организационный момент - приветствие; - проверка посещаемости; - проверка принадлежностей. - постановка целей и задач урока. Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку Метод эмоционального стимулирования и предъявление учебных требований Приветствие учителя, готовят свое рабочее место. Слушают учителя, записывают тему урока в тетради. II. Повторение, актуализация знаний. Фронтальный опрос Тестирование Отвечают на вопросы Самостоятельно работают с тестами, затем взаимопроверка, критерии оценок на доске. III. Изучение нового материала. 1.Историческая справка 2.Просмотр видеофрагмента «Возникновение силы давления при падении ЭМ волны на проводник» с объяснением) 3.Изучение экспериментальной установки Лебедева для изучения светового давления 4.Объяснение процесса возникновения давления с волновой точки зрения 5.Просмотр слайдов: образование газового хвоста комет. 6.Объяснение причины светового давления с точки зрения квантовой теории света 7.Просмотр flesch: sdk- световое давление- квантовая теория 8.Опыты, подтверждающие квантовую природу света. 9.Единство корпускулярно-волновой природы света Слушают рассказ учителя; смотрят видеофрагменты, анимации, слайды; после просмотра отвечают на вопросы; делают выводы и записывают их в тетрадь. IV. Закрепление изученного материала. Корректировка ответов, оценивание приемов решения. Дифференцированный подход к обучению (варианты составлены по возрастающей степени трудности) Обсуждают решение задачи, решают их. Решение задач на доске и в тетрадях V. Подведение итогов урока. Рефлексия. Подводит итоги занятия, (общая характеристика работы класса и отдельных учеников); выставляет оценки за урок. Слушают учителя. Отвечают на вопросы. VI. Домашнее задание. Формулирует домашнее задание, контролирует записи учащихся. Слушают учителя. Записывают домашнее задание в дневники Ход урока I. Организационный момент - приветствие; - проверка посещаемости; - проверка принадлежностей. - постановка целей и задач урока. II. Повторение, актуализация знаний. 1. Фронтальный опрос(приложение 1) 2. Тестирование(приложение 2) Повторение ранее изученного материала (10 вопросов). (учащиеся ответы пишут в тетради, затем проверка, выставление оценок учащихся) ОТВЕТЫ 1.В ; 2.Б; 3. Б; 4.Б ; 5.А ; 6. В; 7.А ; 8.Б ; 9.Б ; 10.В КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ «5» - 9-10 б. «4» - 7-8 б. «3» - 5-6 б. «2» - 4 -1 б. III. Изучение нового материала (приложение 3) В 1873 г. Дж. Максвелл, исходя из представлений об электромагнитной магнитной природе света, пришел к выводу, что свет должен оказывать давление на препятствие благодаря действию силы Лоренца. (просмотр видеофрагмета «Возникновение силы давления при падении ЭМ волны на проводник» с объяснением) Обсуждение видеофрагмента: - Каково строение тел? - Какая сила оказывает давление на пластину? - Какова причина ее возникновения? Вывод: силы Лоренца (F_(л )=F_(л+)+F_(л-)) в совокупности и создают световое давление. F_л=∆р/∆t; F_л~∆p Теоретически доказали – существует давление света. Многие ученые пытались измерить св. давление, но безуспешно, т.к. оно очень мало. В яркий солнечный день на 1 м^2 действует сила 4 · 〖10〗^(-6)Н. Впервые давление света удалось измерить в 1900 году русскому ученому Петру Николаевичу Лебедеву. Познакомимся с установкой Лебедева (таблица, слайд). В его установке на тонкой упругой кварцевой нити подвешено коромысло с крылышками на концах. Крылышки сделаны из тонкой металлической фольги. Одно из крылышек покрыто слоем сажи. Крылышки облучались мощным источником света, коромысло поворачивалось, и упругая нить закручивалась. Весь прибор помещен в сосуд, из которого был выкачен воздух. О значении давления можно судить по углу закручивания нити. Давайте объясним процесс возникновения давления с волновой точки зрения. Кто попробует? (При поглощении света черной поверхностью – крылышко получает от волны импульс 〖 р〗_1= р, ∆р_1= р; F_л=р/∆t . При отражении волны от блестящей поверхности крылышко получает импульс р_2=2р ∆р=2р. Поэтому световое давление будет в 2 раза больше, чем на темную поверхность.) При освещении светом от мощного источника света, установка поворачивается. Зная угол поворота коромысла, его длину, площадь крылышек и упругие свойства нити Лебедев определил св. давление. F_л=∆р/∆t = 2р/∆t При проведении данного опыта Лебедев столкнулся с побочными явлениями. В частности, наблюдался радиометрический эффект(демонстрация опыта с радиометром ). Разность температур черного и светлого крылышка, поэтому закручивающий момент ≈ в 1000 раз будет больше закручивающего момента, обусловленного световым давлением. Конвекционный эффект: при облучении диска одновременно нагревается прилегающий к нему газовый слой, что приводит к образованию конвекционных потоков. Оказалось, что конвекционный эффект в десятки тысяч раз превышал эффект светового давления Вопрос: Что нужно сделать, чтобы устранить радиометрический и конвекционный эффекты? Какая среда обладает плохой теплопроводностью? (Предполагаемые ответы: в сосуде создать вакуум, крылышки изготовить очень тонкими, увеличить сосуд) Что и сделал Лебедев. И тогда его результаты были более точными р =3,08 · 〖10〗^(-6) Па. Теория и эксперимент совпали. Итак, световое давление реально существует. Лебедев доказал экспериментально. Сила светового давления прямо пропорциональна энергии падающего луча и не зависит от цвета. Изучение давления света на твердые тела побудило Лебедева изучить давление на газы. Он заинтересовался происхождением хвостов комет. Еще в 1619 году немецкий ученый И. Кеплер заметил, что хвост комет всегда направлен от Солнца. Он высказал гипотезу о механическом давлении света. (Слайд 15) Вопрос: Как вы можете объяснить это явление? (Хвост комет направлен от Солнца. Силы, отталкивающие кометный хвост от Солнца – это силы светового давления, и корпускулярные потоки). (Слайд16) Появление квантовой теории света позволило более просто объяснить причину светового давления. (демонстрация flesch: sdk- световое давление- квантовая теория) Вопрос: Что представляет собой свет с позиций квантовой теории? (Предполагаемый ответ учащихся: Свет – это поток фотонов, каждый из которых обладает импульсом р=m·c=(h·Ѵ)/c=h/λ - При поглощении веществом фотон перестает существовать, но ведь импульс его (согласно закону сохранения импульса не может исчезнуть бесследно). Следовательно он передается телу, т.е. на тело действует сила | |
| Просмотров: 1702 | Загрузок: 96 | | |
Четверг, 2024-04-25, 4:04 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Категории раздела | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|