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 (74.7Kb) ] 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
Категория: Физика | Добавил: AliyaZh | Теги: физика
Просмотров: 32 | Загрузок: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Суббота, 2017-05-27, 9:09 AM
Приветствую Вас Гость

Форма входа

Категории раздела

Психология [177]
Педагогика [301]
Математика [822]
Физика [264]
История [357]
Классному руководителю [537]
Русский язык и литература [721]
Физическая культура [223]
Английский язык [433]
Искусство [194]
Родительский совет [17]
Биология [336]
Информатика [382]
Начальная школа [1946]
Мой Казахстан [249]
Технология [138]
Самопознание [180]
Технология труда [60]
Персональная рубрика учителя технологии труда Шукурова Суюнгали Сагинтаевич. Западно-Казахстанская область,Жанибекский район,СОШ имени Т.Жарокова
НВП и ОБЖ [45]
Профессиональное образование [160]
Дошколенок [508]
География [138]
Школьная библиотека [54]
Казахский язык и литература [584]
Химия [41]

Социальные закладк

Поиск

Друзья сайта

Академия сказочных наук

  • Театр.kz

  • /li>
  • Статистика

    Рейтинг@Mail.ru