Самостоятельная работа. Индивидуальные карточки-задания
1
1.Построить отраженные лучи.
2.Построить изображение в плоском зеркале.
| 2
1.Построить отраженные лучи.
2.Построить изображение в плоском зеркале.
|
3
1.Построить отраженные лучи.
2.Построить изображение в плоском зеркале.
| 4
1.Построить отраженные лучи.
2.Построить изображение в плоском зеркале.
|
Оптические опыты. Работа в группах
Для 1-2 групп
«Зеркальная комната»
Приборы и материалы: три маленьких прямоугольных зеркала, пластилин, маленькая бусинка или игрушка, резиновые кольца, скотч.
Ход работы
С помощью скотча и резиновых колец закрепите три зеркала, чтобы получился треугольник. Поместите бусинку или игрушку в центре этой маленькой «зеркальной комнаты». Внимательно посмотрите в середину. Что вы видите?
Примечание. Вы увидите многократное отражение
Для 3-4 групп
«Калейдоскоп»
Приборы и материалы: три маленьких прямоугольных зеркала, пластилин, цветные прозрачные бусинки или маленькие игрушки, липкая лента, калька.
Ход работы
С помощью пластилина закрепите три зеркала, чтобы получился треугольник. С помощью кальки и скотча закройте одно из отверстий. Положите бусинки и посмотрите в свободный конец трубы. Что вы видите? Потрясите трубу, что вы видите теперь?
Примечание. Вы увидите многократное отражение бусинок. Однако фигура, образованная тремя зеркалами, ограничивает число отражений. Каждое изображение получается соединенным со своими двумя соседями.
|
|
|
Для 5-6 групп
«Перископ»
Приборы и материалы: два маленьких прямоугольных зеркала, пластилин, длинная коробка, липкая лента, калька.
Ход работы
|
|
Срежьте ножницами дно и вверх коробки. Прорежьте окошки для наблюдения. С помощью липкой ленты установите зеркала под углом 45 градусов (см. рис). Посмотрите через одно из наблюдательных окошек. Что вы видите? Если ничего невидно необходимо немного подкорректировать положение зеркал.
Подведение итогов
Заканчивая урок о зеркалах, мы увидели необычное в обычном. Мыузнали, что даже обычные природные явления, над которыми раньше не задумывались, имеют интересные физические объяснения. Может быть, до этого урока многие ученики не обращали внимания на зеркало, как объект интересных загадок и фокусов. Теперь у них появится интерес к этому удивительному изобретению человечества.
Наиболее активным ребятам выставляю оценки (оцениваю самостоятельную работу и работу в группах).
В качестве домашнего задания предлагаю детям поэкспериментировать:
1. С помощью пульта дистанционного управления телевизором и зеркала установить закон отражения.
|
|
|
2. С помощью лазерной указки и зеркала установить закон отражения света.
3. С помощью зеркала придумать установку для шифровки записей.
4. С помощью упаковочной пленки изготовить одностороннее зеркало (примечание: объект по одну сторону зеркала должен быть хорошо освещен).
5. С помощью прозрачного стекла изготовить простое копировальное устройство.
6. С помощью фотоаппарата сделать снимки отраженных в зеркале объектов.
Внеурочный эксперимент 1* (исследовательский). Определение фокусного расстояния выпуклого сферического зеркала методом параллакса
Для опыта необходимы: выпуклое сферическое зеркало на подставке (из набора линз и зеркал) с заводскими характеристиками фокусного расстояния равными 208 мм + 10 %, плоское зеркало на подставке, спица металлическая длиной 25 см на стойке, линейка.
А
А1
С Направление
О F С1 луча зрения
|
|
|
В1
В Спица
n
f d
Рис. 67. Схема опыта по определению фокусного расстояния
выпуклого сферического зеркала
Фокусное расстояние выпуклого сферического зеркала можно определить по формуле сопряженных расстояний для оптических тел:
1 1 1
= + ,
F d f
где F - фокусное расстояние сферического зеркала, d - расстояние от предмета до сферического зеркала, f - расстояние от зеркала до мнимого изображения предмета (расчеты по формуле производятся с учетом правила знаков).
Но непосредственно определить расстояние от зеркала до мнимого изображения не представляется возможным. Определить это расстояние экспериментально можно, если прибегнуть к помощи плоского зеркала, которое дает также мнимое изображение предмета. Оба зеркала надо установить так, чтобы мнимые изображения предмета в них совпали.Схема экспериментальной установки представлена на рисунке 67.
|
|
|
Если посмотреть на установку по направлению зеркал, то в выпуклом зеркале будет видно изображение верхней части спицы А1С1 (оно уменьшенное, а поэтому изображение спицы выглядит тоньше), а в плоском зеркале будет видно изображение нижней части спицы В1С1. Если мнимые изображения не совпали, то при легком перемещении головы по горизонтали вправо-влево можно заметить, что оба мнимых изображения спицы отходят друг от друга (не совпадают по вертикали). Передвигают спицу вдоль луча зрения либо к себе, либо от себя. Вновь отклоняют голову вправо-влево, что позволяет сдвинуть глаза в обе стороны относительно главной оптической оси выпуклого зеркала. Когда оба мнимых изображения спицы в зеркалах совпадут, то изображения будут находиться на одной вертикали в плоскости, перпендикулярной к главной оптической оси выпуклого зеркала, и при перемещении головы вправо-влево расходиться не будут.
Из законов отражения известно, что расстояние от плоского зеркала до мнимого изображения предмета, полученного с помощью этого зеркала, равно расстоянию от предмета до плоского зеркала. На основании этого можно определить расстояние от выпуклого сферического зеркала до мнимого изображения предмета, полученного в этом зеркале: f = 2 n - d,
где n - расстояние от спицы до плоского зеркала.
Подставив это выражение в формулу сопряженных расстояний для выпуклого сферического зеркала, будем в нашем случае иметь следующую формулу для расчета фокусного расстояния этого зеркала: F = d ( 2 n - d ) / (2 n - 2 d ).
В экспериментальной установке выпуклое сферическое зеркало и плоское зеркало устанавливаются на расстоянии 20 - 25 см друг от друга. Отражательные плоскости зеркал должны быть обращены к глазу наблюдателя. Верхний край плоского зеркала должен быть на уровне главной оптической оси выпуклого сферического зеркала, т.е. на высоте его полюса. Спица устанавливается перед плоским зеркалом примерно на расстоянии 30 - 35 см от него. На установку смотрят со стороны спицы и стараются увидеть оба ее мнимых изображения в зеркалах. Зеркала необходимо чуть покрутить вокруг вертикальной оси с тем, чтобы мнимые изображения спицы в них находились на одной вертикальной линии и посередине зеркал. Долее следует слегка перемещать голову по горизонтали вправо-влево. Если мнимые изображения спицы в зеркалах расходятся, то нужно передвинуть спицу вдоль луча зрения к себе или от себя. Передвижения спицы осуществляются до тех пор, пока мнимые изображения спицы в зеркалах не будут отходить друг от друга при перемещении головы в горизонтальной плоскости вправо-влево.
После этих действий остается произвести необходимые измерения расстояний с помощью миллиметровой линейки и вычислить фокусное расстояние выпуклого сферического зеркала.
Подсчет относительной и абсолютной погрешностей вычисления фокусного расстояния выпуклого сферического зеркала можно сделать по следующим формулам (для одного измерения):
D F D d 2 D n + D d D n + D d
e F = = + + ,
F d 2 n - d n - d
D F = e F F.
Учащимся можно предложить для обсуждения следующие вопросы, связанные с особенностями выпуклого сферического зеркала.
1. В лунную безоблачную ночь вертолет завис над водной гладью озера. Пассажиры вертолета в спокойной водной глади видят изображение Луны. На каком расстоянии от водной поверхности озера наблюдается мнимое изображение Луны?
2. Может ли изображение светящейся точки в вогнутом зеркале быть на оси между зеркалом и его главным фокусом? Решите этот же вопрос для выпуклого зеркала.
3. Почему у линзы два фокуса, а у зеркала только один?
4. Докажите, что отношение длины изображения, даваемого вогнутым зеркалом, к длине предмета равно отношению их расстояний до зеркала.
(по материалам С.М. Новикова «Опыты по физике с простым оборудованием», М, 1999г)
Внеурочный эксперимент 2 (исследовательский). Определение фокусного расстояния вогнутого зеркала
Обычно фокусное расстояние вогнутого зеркала определяется путем получения изображения на экране; для опыта нужны, кроме зеркала, источник света и экран. При наличии короткофокусных вогнутых зеркал эксперимент значительно упрощается. Опыт проводится так. Предмет, например острие карандаша, располагают перпендикулярно главной оптической оси и перемещают вдоль этой оси. Наблюдают за действительными изображениями предмета в зеркале, все время, совмещая их с самим предметом. Положение, при котором изображение и предмет будут иметь одинаковые размеры, соответствует нахождению предмета в оптическом центре зеркала. Измерив расстояние от оптического центра до зеркала и разделив его пополам, находят фокусное расстояние. Преимущества предлагаемого способа следующие: 1.Для опыта необходимо иметь только зеркало, надобность в экране и специальном источнике света отпадает. 2. Эксперимент проводится очень быстро и связан с элементарным расчетом. 3. Учащиеся имеют возможность непосредственно рассматривать различные изображения (увеличенные и уменьшенные, прямые и обратные, действительные и мнимые), распознавать их и прослеживать, как меняются они с изменением расстояния от предмета до зеркала.
(по материалам С.М. Новикова «Опыты по физике с простым оборудованием», М, 1999г)
*Внеурочный эксперимент проводится со способными и одаренными ребятами на факультативе или кружке
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!