Світло. Оптичні явища в природі. Джерела і приймачі світла

Розділ 3. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

УРОК № 17

ТЕМА. Світло. Оптичні явища в природі. Джерела і приймачі світла

Мета: сформувати початкові уявлення про світло; ознайомити з видами та прикладами джерел світла; розвивати пам’ять, увагу та логічне мислення.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: електрична лампочка, свічка, сірники, ліхтарик, лазерна указка, стікери.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ

Людина боїться тільки того, чого не знає;

Знання перемагають усі страхи.

В. Г. Бєлінський

І. Актуалізація опорних знань.

Мотивація навчальної діяльності

Методом евристичної бесіди з’ясувати суть таких питань:

– Що вам відомо про світло?

– Яка

Учитель. Світло… Його значення в нашому житті надзвичайно велике. Важко уявити собі життя без світла. Адже все живе зароджується й розвивається під впливом світла і тепла.

Завдяки тому, що орган зору – око людини – здатний сприймати світло, він є найважливішим засобом пізнання природи. Зір дає нам можливість дізнатися про навколишній світ більше, ніж усі інші чуття, разом узяті. Понад 90 % усієї інформації про навколишній світ ми одержуємо завдяки зору. Зір дарує можливість митцям створювати книги, картини та кінофільми, а нам – долучатися до цієї творчості.

Дослідження світлових явищ допомогло створити прилади, за допомогою яких люди дізнались про будову і навіть склад небесних тіл, віддалених від Землі на багато мільярдів кілометрів. За спостереженнями в телескоп і фотографіями планет вивчили їхній хмарний покрив, особливості поверхонь, швидкості обертання. Можна сказати, що астрономія виникла й розвивалася завдяки світлу і зору.

За допомогою мікроскопа вдалося побачити і вивчити клітини рослин, бактерії, кров’яні тільця, завдяки чому було зроблено значний крок у розвитку біології.

На вченні про світло грунтується створення штучного освітлення, так необхідного людині. Люди вивчають природне свічення та використовують отримані відомості для створення економічних джерел світла. Світло потрібне скрізь: безпека руху транспорту пов’язана із застосуванням фар, освітленням доріг; у військовій техніці використовують освітлювальні ракети, прожектори; нормальне освітлення робочого місця сприяє підвищенню продуктивності праці; сонячне світло збільшує опір організму хворобам, поліпшує настрій людині.

Про світло відомо, що воно не є речовиною (з нього не можна “побудувати” фізичне тіло). Світло має електромагнітну природу, поєднуючи в собі як властивості частинок, так і властивості хвиль. Частинки світла назвали фотонами. Світло не тільки найлегше – воно ще й найшвидше! У порожнечі (вакуумі) й у повітрі світло поширюється зі швидкістю, що дорівнює близько 300 000 км/с. Ніщо у світі не може рухатися швидше, ніж світло. Світло несе певну енергію: воно нагріває землю та повітря, енергію світла використовують сонячні батареї, від яких може працювати і калькулятор, і апаратура космічної станції. Енергія сонячного світла забезпечує і кругообіг води на Землі, і підтримання життя на нашій планеті. Світло називають видимим випромінюванням.

Крім освітлювальної і теплової дій, світло має хімічну дію, тобто спричиняє перетворення молекул – хімічні реакції (фотосинтез, фотографія, вицвітання тканини на сонці). Крім того, світло характеризується електричною дією: унаслідок освітлення з речовини можуть вилітати електрони, у результаті чого виникає електричний струм (це використовують у цифрових фотоапаратах і в телебаченні для передавання зображень).

“Мозковий штурм”

Спробуйте заплющити очі і пригадати все, з чим у вас асоціюється “світло”.

Наприклад: Сонце, життя, тепло, лампочка, свічка,…

Із усього перерахованого можна зробити висновок, що роль світла у житті людини величезна.

II. Вивчення нового матеріалу

Учитель. Чи доводилося вам блукати літньої ночі лісом? Темні обриси дерев незворушні. Тиша і спокій. Раптом попереду – тьмяний вогник! Ось він сховався. Знову замерехтів, але в іншому місці. Знову погас. Мимоволі пригадуються розповіді про душі грішників, про відьомські вогні, про всяку погань. А що являють собою насправді ці дивні вогники?

У різних випадках справжньою причиною загадкового свічення можуть бути різні фізичні чи біологічні явища природи.

Наука вже давно встановила, що мандрівні вогники, які спалахують над могилами старого кладовища у сутінках – це не душі померлих, що відвідують одна одну. Це згоряє в повітрі так званий болотяний газ, або метан. Він виділяється внаслідок гниття органічних речовин. Над болотами вночі блукають такі самі бульбашки метану, що самі займаються в повітрі.

Наприкінці літа після теплого дощу в лісі іноді починають світитися старі пеньки, коріння дерев, стовбури, що гниють на землі. Коли о такій порі мандрівник потрапить у лісові хащі, то він опиниться ніби у чарівному царстві. Якщо ж шматочок трухлявого гнилого пенька принести додому, першої ночі він світитиметься й у кімнаті. Потім світло тьмянітиме, а за добу – зовсім згасне. Таємниче мерехтіння – це наслідок повільного горіння, окиснення речовин в організмах, що живуть у гнилому дереві.

Усе це приклади світлових явищ. Зі світловими явищами ми зустрічаємось щодня. Все, що пов’язане з утворенням світла, його поширенням та взаємодією з речовиною, називають світловими явищами (наприклад, веселка після літнього дощу, блискавка у грозових хмарах, мерехтіння зір у нічному небі, гра світла у струмені води або в коштовному камінні, мінливість океану та неба тощо).

Розділ науки, присвячений вивченню світла, називають оптикою.

Учням демонструю різні джерела світла (свічку, запалений сірник, ліхтарик) і запитую, що в них спільного. (Відповідь: вони випромінюють світло.)

Тіла, що випромінюють світло, називають джерелами світла. У будь-якому джерелі світла відбувається перетворення певного виду енергії на енергію світла. Залежно від походження існують природні і штучні джерела світла. Природні джерела світла (Сонце, зорі, полярні сяйва, блискавка, різні світні комахи й рослини, планктон, гнила деревина, глибоководні риби, хвороботворні бактерії і мікроорганізми) створила сама природа. А ось творцями штучних джерел світла, до яких належать лампи, свічки, екран увімкненого телевізора, мобільного телефону чи монітор комп’ютера, факел, вогнище, є люди.

Залежно від співвідношення розмірів джерела світла і відстані від нього до приймача розрізняють точкові та протяжні джерела. Джерело світла вважають точковим, якщо його розміри невеликі порівняно з відстанню від нього до приймача світла. В іншому випадку джерело називають протяжним. Залежно від умов одне й те саме джерело можна вважати протяжним і точковим.

Залежно від температури джерела світла також поділяються на теплові та холодні. Нагріті тіла, що випромінюють світло, називають тепловими джерелами (Сонце, лампи розжарювання, зорі (найгарячіші – блакитнуваті, менш гарячі зорі – червонуваті)). Холодні джерела світла – це тіла, що світяться за температури, наближеної до кімнатної (екран телевізора, лампи денного світла, світлячки, планктон, гнила деревина).

Джерела світла ми бачимо тому, що створюване ними випромінювання потрапляє нам у вічі. Але ми бачимо також тіла, які не є джерелами світла,- дерева, будинки, Місяць, щоправда, лише тоді, коли вони освітлені джерелами світла (відбивають сонячне світло й планети, найяскравіші з яких – Венера та Юпітер).

Приймачами світла називають тіла та пристрої, у яких під дією світла, що падає на них, відбуваються помітні зміни. Приймачами світла є фотоплівка, листя дерев, органи зору будь-якої живої істоти, фотоелементи, що застосовуються у турнікетах метро, запобіжних пристроях на виробництві, а також для зчитування зображення або звуку з компакт-дисків.

III. Хвилина цікавої фізики “Знайка”

Зоря – одне з найбільш казкових світлових явищ природи, оспіване поетами всіх часів і народів. Із цим явищем пов’язано багато легенд, казок, міфів. Стародавні греки вважали, що зоря з’являється тоді, коли Еос мчиться на колісниці, запряженій білими кіньми, проголошуючи появу свого брата Геліоса – бога Сонця. Римляни називали богиню ранкової зорі Авророю. Образ зорі завжди був популярним у мистецтві, здобувши відображення в скульптурі, живопису, музиці.

Спостерігаючи захід сонця, можна побачити, як світило швидко втрачає яскравість і починає змінювати свій колір. Золотаво-жовтий переходить у жовтий, помаранчевий, і вже біля самого горизонту сонце стає темно-червоним. Найкрасивіша зоря відразу після заходу Сонця. У прозорому повітрі фарби зорі найбільш чисті в її верхній частині, де золотаво-жовтий колір переходить у зеленуватий і зелений.

IV. Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу

Інтерактивна вправа “Чи був ти уважний?”

На шести стікерах (папірцях-наклейках) написані букви слова “світло”, а на зворотному боці – запитання, що стосується вивченого на уроках матеріалу. Діти по черзі підходять до дошки, відривають папірець з літерою, читають запитання та відповідають на нього.

– Яке значення в житті людини має світло?

– Що називається джерелом світла? Які види джерел світла ви знаєте?

– Відібрати малюнки, на яких зображені штучні джерела світла (малюнки вчитель добирає заздалегідь).

– Визначити зайве слово. Пояснити свій вибір. (Полум’я свічки, Сонце, Земля, зорі)

– Що таке приймачі світла? Наведіть приклади приймачів світла.

– Чи всі “небесні світила” є джерелами світла? Обгрунтуйте вашу відповідь.

Інтерактивна вправа “Результат”

Учні по черзі роблять висновки про те, чого вони навчилися на уроці, якого результату досягли.

V. Підсумок уроку. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал за підручником та конспектом. Написати твір-роздум на тему “Як би я жив без світла?”