Толқындардың интерференциясы мен дифракциясы. Физика, 9 сынып, сабақ жоспары.

 САБАҚ: 31-32

9.3D бөлім – Толқындық қозғалыс

мектеп: НЗМ ХББ Қызылорда

Күні:

Оқытушының аты-жөні:

Сынып:

Қатысушылар саны:

қатыспағандар:

Сабақтың тақырыбы

Толқындардың интерференциясы мен дифракциясы.

Мұғалімнің кәсіби даму мақсаты

Осы сабақ арқылы жүзеге асырылатын оқу мақсаттары

• Қарапайым мысалдармен суперпозиция принципін түсіндіру және пайдалану
• Дифракция бойынша тәжірибелерді түсіну, мысалы, толқындық ваннадағы су толқынының дифракциясы

Сабақтың мақсаты

Барлық оқушылар білуі тиіс: Гюйгенс- Френель принципін біледі, түсінеді; екі немесе одан да көп толқындардың қабаттасуы-интерференция құбылысын сипаттай алады, түсіндіре алады, толқындардың бөгеттерді орағытып өтуі-дифракция құбылысын түсінеді, сипаттай алады;

Оқушылардың көпшілігі орындай алады: толқындардың интерференция және дифракция құбылыстарын сипаттауға көрсетілген эксперименттерді болжай және сипаттай алады;

Кейбір оқушылар орындай алады: толқындардың интерференция және дифракция құбылыстарын сипаттауға көрсетілген эксперименттерді зерттей отырып, қорытынды ұсынады.

 Жетістік

критерийлері

Білу

Түсіну

Суперпозиция ұстанымын түсіндіреді.

Қарапайым мысалдармен суперпозиция ұстанымын түсіндіре алады.

Түсіну

Синтез

Қолдану

Толқындардың нүктелік көзі туралы түсінігі бар.

Дифракцияның туындау шарттарын түсіндіреді.

Гюйгенс-Френель ұстанымын тұжырымдайды.

Дифракция бойынша тәжірибені түсіну үшін Гюйгенс-Френель ұстанымын пайдаланады.

Тілдік мақсаттар

Оқушылар орындайды: болжамды ұсынады және болжамдарды зерттеу үшін тәжірибені сипаттай алады.

Пәнге қатысты лексика мен терминология:

Диалог құруға / жазылымға қажетті сөздер топтамасы тіркестері:

Мен маятниктің периоды …. тәуелді деп ойлаймын - I suggest that the period of a pendulum depends on ………

Мен тәжірибені өлшем арқылы …. орындайтын боламын - I will perform the experiment by measuring ……….

Мен … тұрақты сақтаймын және…. Өзгертпеймін - I will keep………constant and change ………..

Тәжірибе……….арқылы жетілдірілуі мүмкін - The experiment can be improved by ……….

 Құндылықтарды

 дарыту

Үздіксіз, өзбетінше білім алуға дағдыландыру, өзгенің ой-пікіріне сыйластықпен қарауға, ойлануға, талдауға дағдыландыру.

 Пәнаралық

 байланыстар

Негізігі терминдерді үш тілде (қазақ, орыс және ағылшын) айту және сабақ барысында үш тілде дұрыс айтылуын қадағалау, тарихи мәліметтер келтіру кезінде тарих пәнімен, есептеулер кезінде математика пәнімен, интернеттен ақпарат іздеп, тауып таныстырылым жасауда информатика пәнімен байланысты.

 АКТ қолдану

 дағдылары

интернеттен ақпарат іздеп, тауып таныстырылым жасауда

Алдыңғы білім

Динамика негіздері, әсіресе F = ma түріндегі Ньютонның екінші заңы, Гук заңы, θ синустың және θ косинустың графиктері, бұрыштық өлшем (радиандар) және шеңбер бойымен қозғалыс (бұрыштық жылдамдық).

Жоспар

Сабақта орындалуы тиіс іс - әрекеттер

Ресурстар

• Ұйымдастыру бөлімі.
• Үй тапсырмасын тексеру. Есептер шығару, талдау.

(D) Демонстрация. Ой қозғау.

1.Мұғалім саусағымен су бетінде шағын діріл жасай алады және біріншіден әрі қарай басқа орында басқа дірілді бастай алады.

2. Екі діріл бір- бірімен қиылысқаннан кейін оқушылар не болғанын түсіндіре алады.

(D/G) Мұғалім түсіндірмесі.

Гюйгенс принципі: Толқын фронтының кез-келген нүктесі екінші толқын көздері болып табылады да, олар біртекті ортада  жылдамдықпен таралады.

· Интерференция заңы: Толқын фронтының барлық нүктелері бірдей жиілікте және бірдей фазада тербеледі, когерент жарық көздерінің жиыны болып табылады, когерентті толқындар интерференцияланады, яғни беттеседі.

Толқындардың жолдарында кездесетін кедергілер мен бөгеттерді орап, айналып өту құбылысы дифракция деп аталады. Кең мағынада, дифракция деп жарықтың түзу сызықты жолдан кез-келген ауытқуын немесе бұрылу құбылысы айтылады. Яғни, толқынның түзу сызықты таралуынан, геометриялық оптиканың заңдарынан ауытқуы дифракция деп аталады.

Жарық дифракциясының заңдылықтарын екі негізгі қарапайым принциппен түсіндіруге болады.

· Бұл принциптер бойынша жарық дифракциясына сан жағынан анализ беруге жеткіліксіз, сондықтан Френель 3–ші болжау айтты: егер толқын фронтының S жазықтығының бір бөліктері жарық өткізбейтін тосқауылмен жабылған болса, онда 2–ші толқындар S жазықтықтықтың ашық беттерімен ғана тарайды.

1.Мұғалім келтірілген үлгілеуді бір толқынның екі нүктелік көздері бір- бірін басатын кезде не болатынын көрсету үшін пайдалана алады.

2. Жиілік пен амплитудасын өзгертіп екі тамшыдан бастаңыз.

3.Толқынды науаға екі нүктелік көздермен интерференциялық суретті көрсету үшін пайдаланыла алады.

(D) Демонстрация. Мұғалім түсіндірмесі. Толқын машинасымен.

https://www.youtube.com/watch?v=PcvaBhJoL1E (алғашқы 1-1,5 минут)

1. Мұғалім бір сигналдық генераторға қосылған екі спикерді таныстыра алады. Оқушылар бөлме бойынша қозғалады және дыбыс естілмейтін жерде тоқтайды (практикалық). Бұл жұмыс, егер тек бір құлақпен тыңдаса жақсы болады.

2. Келтірілген дыбыстық үлгілеу пайдаланыла алады, бірақ оқушылар дыбыстың екі көзінен өздері интерверенциялық суретті сезінгені ұсынылады.

3.Лазер немесе қосарлы саңылау интерференциялық суретті құрайды және оларды көрсету керек болады.

4. Мұғалім алынған дифракциялық торға саңылау өлшемі мен толқын ұзындығын өзгеруінің әсерін көрсету үшін толқындық машина немесе оқу ресурстарында келтірілген үлгілерді пайдалана алады

(I) № 1 Жұптық жұмыс. Жұмыс парақтары беріледі.

http://phet.colorado.edu/en/simulation/wave-interference

1.Мұғалім әр оқушы үшін екі нүктелік көз толқынының шеңберлі фронттарын көрсететін қағаз парағын дайындайды.

2. Содан кейін оқушылар алынған суретті көру үшін осы нүктелерді біріктіріп конструктивті және деструктивті интерференция орнын белгілей алады.

(E/ G) № 2 Жұптық жұмыс. Жұмыс парақтары беріледі.

1. Оқушыларға қосарлы саңылаулар немесе дифракциялық торларды пайдаланып конструктивті және деструктивті интерференция орындарын көрсете алады

Суперпозицияның көрсетілім бойынша тәжірибе мәліметтері:

http://www.nuffieldfoundation.org/practical-physics/interference-two-sources-using-vibrators

суперпозицияны моделдеу:

http://phet.colorado.edu/en/simulation/wave-interference

екі нүктелік көздің стандарты бағдарламасы:

http://rtobin.phy.tufts.edu/Apps/interference.html

диаграмманы бейімдеу үшін стандарты бағдарламадан сіздің компьютерде «басу экраны» қызметін пайдаланыңыз және содан кейін оны көлемі бойынша кесіп алыңыз.

Дыбысты моделдеу:

http://phet.colorado.edu/en/simulation/sound

(I/D) Жеке жұмыс.

Оқушылар дыбыс жылдамдығы мен толқын формуласын пайдаланып адам тілінің дыбыс толқынының 200 Гц толқын ұзындығын есептей алады, содан кейін ол есікке жеткенде дыбыспен не болатынын болжай алады. Содан кейін мұғалім оқушылар сыныптан тыс болса да оны ести алатынын, бірақ көре алмайтынын көрсетеді

1. Диаграммада ыдыстағы су толқындары көрсетілген. Суреттердің қайсысында толқын жылдамдығы өзгереді?

2. Кішкене қайық теңіз суынан шағын қабырға арқылы қорғалып тұр.

Кейбір толқындар шағын қабырғаны орағытып өтіп қайыққа жетеді. Осы құбылысты атаңыз?

А. Дифракция

B. Дисперсия

С. Шағылу

D. Сыну

3. (а) Суретте ашық теңізден ішкі айлаққа келіп жатқан толқындар жоғары жағынан көрсетілген.

(і) Толқын шептерінің шеттері айлаққа кіре берісте майысқан.

 Айлаққа кіре берісте қандай құбылыс көрсетілген?

 ..................................................................................................... [1]

(II) Толқындық көріністі мұқият толтырыңыз, сыртқа айлақтан толқын шебі ішкі айлаққа қалай өтетінін? Толқынның сыртқа айлақтан және үш толқынның ішкі айлаққа өткенін салып көрсетіңіз. [3]

(Б) Төмендегі суретте толқын шебінің терең су аймағынан баяулап таяз су аймағына жақындап келе жатқан кезі төбесінен көрсетілген.

(і) Толқын шебінің терең су аймағынан таяз су аймағына өту кезіндегі құбылысты атаңыз.

 .......................................................................................................... [1]

(Б) Таяз суға өткен бес толқын шебін салыңыз [2]

[Барлығы: 7]

4. Диаграммада су толқындарының жағалаудағы саңылаудан өтуі көрсетілген. Саңылаудан өткен су толқындары жағалауға жақындап келе жатқан қайыққа әсер етеді.

Су толқындарының саңылаудан өту құбылысы қалай аталады және саңылаудың өлшемдерін өзгерткенде толқындар қайыққа әсер етпейді?

Жалғыз саңылаулық дифракцияны үлгілеу:

http://ngsir.netfirms.com/englishhtm/Diffraction.htm

немесе

http://www.physics.buffalo.edu/claw/Page11/ProjectCLAW-P11.html

Рефлексия

Кері байланыс

Сөйлемді аяқта. Бүгін мен...

Білдім...

Оқыдым...

Үйрендім...

Орындай алдым,себебі...

Орындай алмадым, себебі ...

Үй тапсырмасы.

Қосымша ақпарат көздерінен механикалық толқындардың интерференциясы мен дифракциясын оқу.

Физика 9 сынып оқулық.

Қосымша ақпарат

Дифференциалды оқыту – Көбірек қолдау көрсету үшін не істейсіз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндеттер қоюды жоспарлайсыз?

Пәнаралық байланыс

Денсаулық және қауіпсіздік ережелері

АКТ

Құндылықтармен байланыс

(тәрбиелік элемент)

Рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқыту мақсаттары жүзеге асырымды болды ма? Бүгін оқушылар нені үйренді? Оқыту ортасы қандай болды? Менің бөліп оқытқаным өз мәнінде жүзеге асты ма? Мен өз уақытымды ұтымды пайдалана алдым ба? Мен жоспарыма қандай өзгерістер енгіздім және неліктен?

Төменде берілген бос орынды өз сабағыңызға рефлексия жүргізу үшін пайдаланыңыз. Сабағыңызға қатысты сол жақта келтірілген сұрақтарға жауап беріңіз.

Қорытынды бағалау.

Ең жақсы өткен екі тапсырманы атап көрсетіңіз (оқытуға және үйренуге қатысты)

1:

2:

Қандай екі нәрсе немесе тапсырма сабақтың одан да жақсы өтуіне ықпалын тигізер еді (оқытуға және үйренуге қатысты)?

1:

2:

Осы сабақтың барысында барлық сынып немесе жекелеген оқушылар туралы менің келесі сабағыма қажет болуы мүмкін қандай ақпаратты білдім?