Kupera peili luo kuvan. A

Julkinen oppitunti. Fysiikka

Opettaja: Lakizo I.A.

Oppitunnin aihe: Peilit. Kuvien rakentaminen tasopeiliin

Oppitunnin tarkoitus: tutustu konseptiin " litteä peili"; algoritmilla kuvan muodostamiseksi litteässä peilissä; tasaisessa peilissä olevan esineen kuvan ominaisuuksilla; litteiden peilien käyttö jokapäiväisessä elämässä ja tekniikassa.

Tehtävät:
- koulutuksellinen:

muodostavat käsitteet tasopeilistä ja kuva tasopeilissä, käsite virtuaalinen kuva; tutkimusmenetelmiä kuvien rakentamiseksi tasopeilissä esineen ja peilin eri suhteellisissa asennoissa; opettaa luomaan suhteita tutkittaviin ilmiöihin; kehittää käytännön taitoja rakentamisessa

-kehitys:

kehittää kykyä tehdä johtopäätöksiä ja yleistyksiä, kehittää silmää, kykyä navigoida tilassa ja ajassa, kehittää kykyä soveltaa tietoa erityistilanteissa , sisällyttää lapset koulutuslupaan ongelmatilanteita, kehittää loogista ajattelua; kehittää ja ylläpitää opiskelijoiden huomiota muuttuvien koulutustoimintojen avulla

- koulutuksellinen:

tuoda esille kognitiivinen kiinnostus, positiivinen motivaatio oppimiseen, tarkkuus tehtävien suorittamisessa .

Oppitunnin tyyppi: yhdistetty

Opiskelijatyön muodot: käytännön ongelmien suullinen ratkaisu, käytännön työ peilillä, abstrakti, luovaa työtä opiskelijat (opiskelijaviestit "Peilien historiasta" ja "Kaleidoskoopin historia")

Koulutuskeinot: Peili, viivain, pyyhekumi, multimediaprojektori, tietokone, esitys

Tuntien aikana:

1. Perustietojen päivittäminen.

Ajan järjestäminen

Kyselytyypit:

1. Tietokonetesti (4 henkilöä)

2. Frontaalinen tutkimus

3. Yleinen kysely (1 henkilö)

4. Työ hallituksessa: muodostus (1 henkilö hallituksessa)

Etututkimus:

1. Optiikka on...

2. Valon lähteet - ...

3. Valonlähteet ovat...

4. Valokeila-...

5. Pistelähde -…

6. Valon heijastus on...

7. Lähes kaikki pinnat heijastavat valoa. Millaisia ​​heijastuksia on olemassa? Mitä yhteistä näillä kahdella heijastustyypillä on?

8. Ajattele ja kerro minulle, minkä heijastuksen ansiosta näemme ympäröivät kehot?

9. Nimeä tärkeimmät käytetyt säteet ja viivat graafinen kuva valon heijastuksia.

10. Muotoile valon heijastuksen lait.

11. Kirkkaana aurinkoisena talvipäivänä puut luovat selkeät varjot lumelle, mutta pilvisenä päivänä varjoja ei ole. Miksi?

7. Tehtävät. (Päätämme suullisesti)

a) Tulokulma on 30 astetta. Mikä on heijastuskulma?

b) Säteen tulokulma on 15 astetta. Mikä on tulevan ja heijastuneen säteen välinen kulma?

c) Tulokulmaa kasvatettiin 10 astetta. Miten tapahtuvan ja heijastuneen säteen välinen kulma muuttui?

d) Tulevien ja heijastuneiden säteiden välinen kulma on 90 astetta.

Mihin kulmaanPutoaako valo peiliin?

D) Valo osuu kahden median väliseen rajapintaan kohtisuorasti. Mikä on valon tulokulma ja heijastuskulma?

9. Määritä, mikä kuva (1 tai 2) esittää hajaheijastusta ja mikä peiliheijastusta.

Yhteenvetokysely: yksi oppilas taululla vastaa luokkatovereiden kysymyksiin. Merkki on asetettu.

Työskentely hallituksessa:

• Varjon ja penumbran rakenteen oikeellisuus tarkistetaan.
• Ristisanatehtävän oikeellisuuden tarkistaminen

Kysymyksiä ristisanatehtävään:

1) taivaankappale, joka putoaa toisen esineen varjoon

2) avaruuden alue, johon valo ei putoa valonlähteestä

3) ilmiö, jonka avulla voimme nähdä esineitä, jotka eivät itse hehku

4) tiedemies, geometrian perustaja, joka kirjoitti valon suoraviivaisesta etenemisestä

5) tiede (fysiikan osa) valon luonteesta ja ominaisuuksista

6) viiva, jota pitkin valonlähteen energia leviää

7) säteiden ominaisuus, jossa tuleva ja heijastuva säde voivat vaihtaa paikkaa

2. Uuden materiaalin oppiminen

Minkä avainsanan saimme? Peili.

Kyllä, oppitunnin aihe: Peili. Kuvan rakentaminen tasopeiliin. Kirjoita oppitunnin päivämäärä ja aihe muistivihkoon.

Tänään meidän pitäisi tutustua:

1. "tasopeilin" käsite;

2. algoritmilla kuvan muodostamiseksi litteässä peilissä;

3. tasaisessa peilissä olevan esineen kuvan ominaisuudet;

4. litteiden peilien käyttö jokapäiväisessä elämässä ja tekniikassa

Opiskelijoille esitetään kolme peiliä: tasapintainen, kupera pinta ja kovera pinta. Kysymys: miten nämä peilit eroavat toisistaan? Muodostamme käsityksen siitä, millaisia ​​peilejä on olemassa

Tänään puhumme yksityiskohtaisemmin litteistä peileistä.

Puhutaanpa peilin luomisen historiasta. Kuunnellaan viesti.

Peilien luomisen historia.

Ensimmäinen maininta peileistä juontaa juurensa 1200 eKr. e. 150 vuotta sitten arkeologit löysivät yhdestä egyptiläisestä haudasta pienen metallilevyn, joka oli peitetty paksulla ruostekerroksella. Levy kiinnitettiin nuoren naisen hahmon päähän. Hänen tarkoituksestaan ​​ei ollut mitään arvailua. Kun paksu musta kerros poistettiin laboratoriossa hiekkapaperilla, valoon nousi sileä kiillotettu pinta, jossa kemisti näki heijastuksensa. Salaperäinen esine osoittautui peiliksi. Tutkimuksen jälkeen kävi ilmi, että levy oli valmistettu pronssista.

Pronssipeili tummuu nopeasti kosteudesta, joten muinaisina aikoina he yrittivät tehdä hopeapeilejä. Mutta hopea myös tummuu ajan myötä. Venäjällä he valmistivat teräspeilejä ja kutsuivat niitä "damastiteräkseksi". Mutta ne tummuivat nopeasti ja peittyivät ruostekerroksella.

Siksi heräsi kysymys kuinka suojata metallia altistumiselta ulkoinen ympäristö: peitä jollain läpinäkyvällä.

Lasi valmistettiin ensimmäisen kerran 1400-luvulla Italian Muranon saarella, lähellä Venetsiaa. Muranon mestarit oppivat ensimmäisenä tekemään läpinäkyvää lasia. He löysivät tavan tehdä litteä levy lasikuplasta. Nyt heräsi kysymys metallin ja lasin yhdistämisestä: loppujen lopuksi lasi on erittäin hauras. Jotta lasi ei halkeile, sinun on levitettävä siihen erittäin ohut kalvo. nestemäinen metalli. Tämä vaikea ongelma ratkesi. Tinalevy levitettiin sileälle marmorilevylle ja sen päälle kaadettiin elohopeaa. Tina liuotettuna elohopeaan. Tätä liuosta kutsuttiin amalgaamiksi. Sen päälle asetettiin lasilevy, ja hopeanhohtoinen, kiiltävä amalgaamikalvo, joka oli yhtä paksu kuin pehmopaperi, tarttui tiukasti lasiin. Näin tehtiin ensimmäinen oikea peili.

Lasi oli siihen aikaan erittäin kallista. Esimerkiksi Ranskassa kreivitär de Fiesque myi kiinteistön ostaakseen pienen peilin. Siksi venetsialaiset vartioivat erittäin tiukasti peilin valmistamisen salaisuutta. Mutta 1600-luvulla Ranskan ministeri Colbert Louis XIV:n alaisuudessa kykeni lahjomaan kolme muranon herraa ja kuljettamaan heidät salaa Ranskaan. Ranskalaiset osoittautuivat taitaviksi opiskelijoiksi ja ohittivat pian opettajansa. Versaillesissa he jopa rakensivat 73 metriä pitkän gallerian suurista peileistä, jotka tekivät upean vaikutuksen Ranskan kuninkaan vieraisiin.

Katsotaan nyt peiliin fysiikan näkökulmasta.

Tasainen peili – heijastava pinta, jos säde osuu siihen rinnakkaiset säteet pysyy rinnakkain.

Millainen kuva saadaan tasaisessa peilissä? Selvitämme tämän kokeellisesti.

Täytetään taulukko (painettu jokaiselle opiskelijalle, sininen väri on tyhjät - opiskelijat täyttävät):

A. S. Pushkinin sadusta

"Minun valoni, peili, kerro minulle

Kerro minulle koko totuus,

Olenko maailman suloisin,

kaikki punastua ja valkoisempia..."

Kertooko litteä peili aina totuuden?

Tehdään kokeilu:

Tehdään kokeilu kynttilän ja lasin kanssa. Aseta sytytetty kynttilä lasin eteen. Tarkkailemme kynttilän heijastusta. Otetaan nyt sytyttämätön kynttilä ja siirretään sitä toiselle puolelle, kunnes kynttilä "sytyy".

Nyt mitataan:

• etäisyys tiettyyn kynttilään (etäisyys heijastukseen) ja on verrattavissa etäisyyteen sytytettyyn kynttilään (etäisyys esineeseen). Mitä voidaan päätellä? Etäisyys esineestä peiliin on yhtä suuri kuin etäisyys peilistä heijastukseen.
• Mittaataan kynttilä ja heijastus. Kohteen ja heijastuksen mitat ovat samat.
• On olemassa japanilainen sanonta: "Kukka peilissä on hyvä, mutta et ota sitä vastaan." Onko se fysiikan näkökulmasta oikein?

Meillä on pala paperia. Kuinka voit todistaa sen heijastus – kuvitteellinen? (Tuemme sen näytölle - se ei syty).

Johtopäätös: litteä peili antaa samankokoisen kuvan, samalla etäisyydellä, mutta symmetrisen.

Huomio ruutuun. (katkelma elokuvasta "No, odota hetki!" / Jakso 2, Aika: 6-00-7-00 /

Miksi jänis ja susi näkivät vääristyneitä kuvia peileistä?
Vastaus: Nauruhuoneessa käytetään koveria ja kuperia peilejä.

Tehdään fysikaalinen koe(kutsumme kaksi opiskelijaa).
Koverien ja kuperien peilien ominaisuuksien tutkimus.
Varusteet ja materiaalit: koverat ja kuperat peilit (kiiltäväksi kiillotetut metallilusikat).
Edistyminen
1. Lusikalla on kaksi puolta - kupera ja kovera. Pidä lusikkaa (peiliä) pystysuorassa edessäsi ja katso lusikan kuperaa osaa. Miltä kuvasi näyttää? Näetkö itsesi pystyssä vai ylösalaisin? Onko heijastus venynyt vai ei?
2. Käännä lusikka vaakasuoraan. Miten kuva muuttui?
3. Ota jälleen lusikka (peili) pystysuoraan, käännä se ympäri niin, että katsot lusikan koveraa puolta. Miltä kuvasi näyttää nyt? Onko se ylösalaisin? Ovatko ominaisuudet muuttuneet?
4. Käännä lusikka vaakasuoraan. Miten kuva muuttui?
5. Tuo lusikka (peili) hitaasti silmiesi eteen. Onko kuva kääntynyt ylösalaisin vai onko kaikki edelleen ennallaan?

Vetää johtopäätös.

Käytännön tehtäviä

1. 1. Rakenna kuva tasopeiliin.

Menetelmä 1

1) Piirrä kohtisuora pisteestä A peilin pintaan ja jatka sitä. O on kohtisuoran ja peilin pinnan leikkauspiste.

2) Pisteestä O syrjäytetään etäisyys OA 1 yhtä suureksi kuin etäisyys OA (perustuu ominaisuuteen 1).

3) Samalla tavalla rakennamme kuvan pisteestä B 1.

Menetelmä 2

Tehdään kuva esineestä tasopeiliin valon heijastuksen lain avulla. Tiedätte kaikki varsin hyvin, että kuva peilissä olevasta esineestä muodostuu peilin taakse, missä sitä ei todellisuudessa ole.

Miten tämä toimii? ( Opettaja esittelee teorian, opiskelijat osallistuvat aktiivisesti, yksi työskentelee taululla)

1. Kuinka monta kuvaa voidaan saada kahdessa tasopeilissä?, jotka sijaitsevat kulmassa toisiinsa nähden.

On kaava, jolla voit laskea kuvien lukumäärän, jotka on saatu kahdesta peilistä, jotka sijaitsevat eri kulmissa toisiinsa nähden:

n on kuvien lukumäärä, on peilien välinen kulma.

Tämän kaavan avulla määritämme:

at = 90 0 n = 3

at = 45 0 n = 7

at = 30 0 n = 11

Tarkastetaan tämä kokeellisesti.

Käytännöllinen käyttö: kaupan mainontaan, toisiinsa nähden kulmassa olevien peilien väliseen ikkunaan, esimerkiksi yksi hajuvesipullo asetetaan, mutta vaikutelma monista sellaisista pulloista syntyy. Yksi kukkakimppu, joka on asetettu maljakkoon näiden peilien väliin, luo illuusion kokonaisesta kukkapellosta.

Jos laitat peilit rinnakkain toisiinsa ja aseta sytytetty kynttilä niiden väliin, niin amalgaamin reiän läpi voit tarkkailla koko käytävää kynttilöiden kanssa.

Peileissä käytetään useita heijastuksia kaleidoskooppi, joka keksittiin Englannissa vuonna 1816. Kolme peiliä muodostaa prisman pinnan. Niiden väliin asetetaan värillisiä lasinpaloja. Kaleidoskooppia kääntämällä voit katsella tuhansia kauniita maalauksia.

Keskity "katkaistu pää". Pöydän jalkojen väliin sijoitetaan peili, jotta yleisö ei heijastu siihen, ja seinät ja lattia ovat samanvärisiä kaikkialla huoneessa.

"Peilien käyttö"

1. 1. Kotona.

Ensimmäiset peilit luotiin valvomaan omaa ulkonäköä.

Nykyään peilejä, erityisesti suuria, käytetään laajasti sisustussuunnittelussa luomaan illuusion tilasta, suuresta tilavuudesta pienissä tiloissa. Tämä ajatus syntyi Ranskassa 1600-luvulla Ludvig XIV:n, "aurinkokuninkaan" hallituskauden aikana.

2. Heijastimina Parabolisia peilejä käytetään yhdensuuntaisten säteiden (ajovalot, kohdevalot) luomiseen.

3. Tieteelliset instrumentit: teleskoopit, laserit, järjestelmäkamerat

4. Turvalaitteet, auton ja tienpeilit

• peili tielle jyrkässä käännöksessä
• tapauksissa, joissa näkyvyys on rajoitettu, käytetään hieman kuperia peilejä laajentamaan näkökenttää (jokaisessa autossa, linja-autossa).
• Teillä ja ahtailla parkkipaikoilla paikallaan olevat kuperat peilit auttavat välttämään törmäyksiä ja onnettomuuksia.
• videovalvontajärjestelmissä peilit tarjoavat näkyvyyttä sisään lisää ohjeet yhdestä videokamerasta.

5. Lääketieteessä:

- gastroskooppi(lääketieteellisen periskoopin) avulla voit tutkia mahalaukkua: tunnistaa haavaumia, kasvaimia jne.

Peilit hammaslääkärissä

6. Sodankäynti:

Sotilaallinen periskooppi;

Periskooppi sukellusveneessä

- lämpöydinaseissa keskittää sulakkeesta tuleva säteily ja luoda olosuhteet lämpöydinfuusioprosessin alkamiselle.

Konsolidointi.

1. Vastaa kysymyksiin :

Kolme samalla suoralla olevaa pistettä heijastuu tasopeilistä. Sijaitsevatko näiden pisteiden kuvat samalla viivalla ja miksi symmetria suhteessa suoraan säilyttää suorien yhdensuuntaisuuden?

Onko kuvasi peilissä, jos et näe itseäsi peilissä? Jos kyllä, kuinka voit olla varma tästä? (toinen henkilö voi nähdä kuvasi)

Ihminen lähestyy peiliä nopeudella 0,5 m/s.

a) Millä nopeudella hän lähestyy kuvaansa?

b) Millä nopeudella kuva lähestyy peiliä?

2. Tee testi (painettu pöydälle)

Aihe: Tasainen peili

Tarkastetaan työ ja tehdään yhteenveto tuloksista.

Kotitehtävät.

1. kohta 38 – tutkimus;

2. liikunta 25(2,3) – kirjallisesti;

3. löytää esimerkkejä peilien käytöstä tekniikassa, tieteessä ja elämässä;

Oppitunnin tavoitteet:

– Opiskelijoiden tulee tuntea peilin käsite;
– Opiskelijoiden tulee tuntea tasopeilissä olevan kuvan ominaisuudet;
– Opiskelijoiden tulee pystyä rakentamaan kuva tasaiseen peiliin;
– jatkaa työskentelyä metodologisen tiedon ja taitojen, luonnontieteen menetelmien tuntemuksen muodostamiseksi ja osaa soveltaa niitä;
– jatkaa työtä kokeellisten tutkimustaitojen kehittämiseksi fyysisten instrumenttien kanssa työskennellessä;
– jatkaa kehitystyötä looginen ajattelu opiskelijat kehittävät kykyä tehdä induktiivisia johtopäätöksiä.

Koulutuksen organisatoriset muodot ja menetelmät: keskustelu, testi, henkilökohtainen kysely, tutkimusmenetelmä, kokeellinen työ pareittain.

Opetusvälineet: Peili, viivain, pyyhekumi, periskooppi, multimediaprojektori, tietokone, esitys (katso. Liite 1).

Tuntisuunnitelma:

1. Tarkistetaan d/z (testi).
2. Tietojen päivittäminen. Oppitunnin aiheen, tavoitteiden ja päämäärien asettaminen yhdessä oppilaiden kanssa.
3. Uuden materiaalin oppiminen opiskelijoiden työskennellessä laitteiden kanssa.
4. Koetulosten yleistäminen ja ominaisuuksien muotoilu.
5. Käytännön taitojen harjoitteleminen kuvan rakentamisessa tasopeiliin.
6. Yhteenveto oppitunnista.

Tuntien aikana

1. Tarkista d/z (testi).

(Opettaja jakaa koekortteja.)

Testi: Heijastuslaki

1. Valosäteen tulokulma peilipinnalle on 15 0 . Mikä on heijastuskulma?
   A 30 0
   B 40 0
   Klo 150
2. Tulevan ja heijastuneen säteen välinen kulma on 20 0. Mikä on heijastuskulma, jos tulokulma kasvaa 5 0?
   A 40 0
   B 15 0
   Klo 300

Vastaukset kokeeseen.

Opettaja: Vaihda työsi ja tarkista työn oikeellisuus tarkistamalla vastauksesi standardiin. Anna arvosanasi arviointikriteerit huomioiden (vastaukset kirjataan takapuoli laudat).

Testin pisteytyskriteerit:

arvosanalle "5" - kaikki;
arvosanalle “4” – tehtävä nro 2;
arvosanalle "3" – tehtävä nro 1.

Opettaja: Sinulle annettiin tutkimusluonteinen kotitehtävä nro 4 Harjoitus 30 (oppikirja Peryshkin A.V.). Kuka suoritti tämän tehtävän? ( Opiskelija työskentelee hallituksessa ja tarjoaa oman versionsa.)

Ongelmateksti: Auringon korkeus on sellainen, että sen säteet muodostavat 40 0 ​​kulman horisontin kanssa. piirrä piirros (kuva 131) ja näytä siinä, kuinka peili AB on sijoitettava niin, että "pupu" pääsee kaivon pohjalle.

2. Tietojen päivittäminen. Oppitunnin aiheen, tavoitteiden ja päämäärien asettaminen yhdessä oppilaiden kanssa.

Opettaja: Muistetaan nyt edellisillä tunneilla opitut peruskäsitteet ja päätetään tämän päivän oppitunnin aihe.

Koska avainsana on salattu ristisanatehtävässä.

Opettaja: Minkä avainsanan sait? PEILI.

Mikä on mielestäsi tämän päivän oppitunnin aihe?

Kyllä, oppitunnin aihe: Peili. Kuvan rakentaminen tasopeiliin.

Avaa muistikirjasi, kirjoita ylös oppitunnin päivämäärä ja aihe.

Sovellus.Dia 1.

Opettaja: Mihin kysymyksiin haluaisit vastauksen tänään, kun otetaan huomioon oppitunnin aihe?

(Lapset esittävät kysymyksiä. Opettaja tekee yhteenvedon ja asettaa siten oppitunnin tavoitteet.)

Opettaja:

1. Tutustu "peilin" käsitteeseen. Tunnista peilityypit.
2. Ota selvää, mitä ominaisuuksia sillä on.
3. Opi rakentamaan kuva peiliin.

3. Uuden materiaalin oppiminen opiskelijoiden työskennellessä laitteiden kanssa.

Oppilaan toiminta: kuuntele ja muista materiaali.

Opettaja: Aloitetaan uuden materiaalin opiskelu, on sanottava, että peilit ovat seuraavat:

Opettaja: Tänään tutkimme tasopeiliä tarkemmin.

Opettaja: Tasainen peili (tai pelkkä peili) Sitä kutsutaan tasaiseksi pinnaksi, joka heijastaa valoa

Opettaja:Kirjoita peilin kaavio ja määritelmä muistikirjaasi.

Oppilaan toiminta: tee muistiinpanoja vihkoon.

Opettaja: Tarkastellaan kohteen kuvaa tasopeilissä.

Tiedätte kaikki varsin hyvin, että kuva peilissä olevasta esineestä muodostuu peilin taakse, missä sitä ei todellisuudessa ole.

Miten tämä toimii? ( Opettaja esittelee teorian ja opiskelijat osallistuvat aktiivisesti.)

Dia 5 . (Opiskelijoiden kokeellinen toiminta .)

Koe 1. Sinulla on pieni peili pöydälläsi. Asenna se pystysuoraan asentoon. Aseta pyyhekumi pystyasentoon peilin eteen lyhyen matkan päässä. Ota nyt viivain ja aseta se niin, että nolla on lähellä peiliä.

Harjoittele. Lue dialla olevat kysymykset ja vastaa niihin. (A-osan kysymykset)

Opiskelija muotoilee johtopäätöksen: esineen virtuaalikuva tasopeilissä on samalla etäisyydellä peilistä kuin peilin edessä oleva esine

Dia 6. (Opiskelijoiden kokeellinen toiminta . )

Koe 2. Ota nyt viivain ja aseta se pystysuoraan pyyhekumia pitkin.

Harjoittele. Lue dialla olevat kysymykset ja vastaa niihin. (B-osan kysymykset)

Opiskelija muotoilee johtopäätöksen: Tasopeilissä olevan kohteen kuvan mitat ovat yhtä suuret kuin kohteen mitat.

Tehtävät kokeisiin.

Dia 7. (Opiskelijoiden kokeellinen toiminta.)

Koe 3. Piirrä viiva oikealla olevaan pyyhekumiin ja aseta se uudelleen peilin eteen. Viivain voidaan irrottaa.

Harjoittele. Mitä näit?

Opiskelijat tekevät johtopäätöksen: esine ja sen kuvat ovat symmetrisiä hahmoja, mutta eivät identtisiä

4. Koetulosten yleistäminen ja ominaisuuksien muotoilu.

Opettaja: Eli näitä johtopäätöksiä voidaan kutsua litteiden peilien ominaisuudet, luetellaan ne uudelleen ja kirjoitetaan muistivihkoon.

Dia 8 . (Oppilaat kirjoittavat peilien ominaisuudet muistivihkoonsa.)

• Tasopeilissä olevan kohteen virtuaalikuva on samalla etäisyydellä peilistä kuin peilin edessä oleva esine.
• Tasopeilissä olevan esineen kuvan mitat ovat yhtä suuret kuin kohteen mitat.
• Kohde ja sen kuvat ovat symmetrisiä hahmoja, mutta eivät identtisiä.

Opettaja:Huomio liukumäellä. Ratkaisemme seuraavat tehtävät (opettaja kysyy usealta lapselta vastausta, ja sitten yksi oppilas hahmottelee päättelynsä kulkua peilien ominaisuuksien perusteella).

Opiskelijatoiminta: Aktiivinen osallistuminen ongelma-analyysikeskusteluihin.

1) Henkilö seisoo 2 metrin etäisyydellä tasopeilistä. Millä etäisyydellä peilistä hän näkee kuvansa?
A 2m
B 1 m
4 metrin kohdalla

2) Henkilö seisoo 1,5 metrin etäisyydellä tasaisesta peilistä. Millä etäisyydellä itsestään hän näkee kuvansa?
A 1,5 m
B 3m
1 metrin kohdalla

5. Käytännön taitojen harjoitteleminen kuvan rakentamisessa tasopeiliin.

Opettaja: Joten olemme oppineet, mikä peili on, määrittäneet sen ominaisuudet, ja nyt meidän on opittava rakentamaan peiliin kuva ottaen huomioon yllä olevat ominaisuudet. Työskentelemme kanssani muistikirjoissamme. ( Opettaja työskentelee taululla, oppilaat vihkossa.)

6. Oppitunnin yhteenveto.

Opettaja: Peilin käyttö:

• jokapäiväisessä elämässä (useita kertoja päivässä tarkistamme, näytämmekö hyvältä);
• autoissa (taustapeilit);
• nähtävyyksissä (nauruhuone);
• lääketieteessä (erityisesti hammaslääketieteessä) ja monilla muilla aloilla periskooppi on erityisen kiinnostava;
• periskooppi (käytetään havainnointiin sukellusveneestä tai haudoista), laitteen esittely, mukaan lukien kotitekoiset.

Opettaja: Muistetaanpa mitä opimme tänään luokassa?

Mikä on peili?

Mitä ominaisuuksia sillä on?

Kuinka rakentaa kuva esineestä peiliin?

Mitä ominaisuuksia otamme huomioon rakentaessamme kuvaa esineestä peiliin?

Mikä on periskooppi?

Opiskelijatoiminta: vastaa esitettyihin kysymyksiin.

Kotitehtävä: §64 (oppikirja A.V. Peryshkin, 8. luokka), muistiinpanot vihkoon periskoopin tekemiseksi halutulla tavalla nro 1543, 1549, 1551,1554 (ongelmakirja V.I. Lukashik).

Opettaja: Jatka lausetta...

Heijastus:
Tänään tunnilla opin...
Nautin tämän päivän oppitunnistani...
En pitänyt tämän päivän oppitunnistani...

Pisteiden antaminen oppitunnista (oppilaat antavat ne ja selittävät, miksi he antavat tämän arvosanan).

Käytetyt kirjat:

1. Gromov S.V. Fysiikka: Oppikirja yleissivistävää koulutusta varten oppikirja instituutiot/ S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Koulutus, 2003.
2. Zubov V. G., Shalnov V. P. Fysiikan tehtäviä: Itseopiskelun käsikirja: Opinto-opas – M.: Nauka. Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden päätoimitus, 1985.
3. Kamenetsky S. E., Orekhov V. P. Fysiikan ongelmien ratkaisumenetelmät lukiossa: Kirja. opettajalle. – M.: Koulutus, 1987.
4. Koltun M. Fysiikan maailma. Kustantaja "Lastenkirjallisuus", 1984.
5. Maron A.E. Fysiikka. 8. luokka: Kasvatus- ja metodologinen käsikirja/ A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Bustard, 2004.
6. Fysiikan opetusmenetelmät 6-7 luokilla lukio. Ed. V. P. Orekhov ja A. V. Usova. M., "Valaistus", 1976.
7. Peryshkin A.V. Fysiikka. 8. luokka: Oppikirja. yleissivistävää koulutusta varten oppikirja laitokset. – M.: Bustard, 2007.

Etsitään yhteys optisen ominaisuuden ja kohteen ja sen kuvan sijainnin määräävien etäisyyksien välillä.

Olkoon objekti tietty piste A, joka sijaitsee optisella akselilla. Rakennamme tästä pisteestä kuvan valon heijastuksen lakien avulla (kuva 2.13).

Merkitään etäisyys esineestä peilin napaan (AO) ja napasta kuvaan (OA).

Harkitse kolmiota APC, löydämme sen

Kolmiosta APA saamme sen
. Jätetään kulma pois näistä lausekkeista
, koska se on ainoa, joka ei ole riippuvainen OR:sta.

,
tai

(2.3)

Kulmat ,, perustuvat OR:iin. Olkoon tarkasteltavat säteet paraksiaalisia, silloin nämä kulmat ovat pieniä ja siksi niiden arvot radiaanimittaina ovat yhtä suuria kuin näiden kulmien tangentti:

;
;
, jossa R=OC, on peilin kaarevuussäde.

Korvataan tuloksena saadut lausekkeet yhtälöön (2.3)

Koska saimme aiemmin selville, että polttoväli on suhteessa peilin kaarevuussäteeseen, niin

(2.4)

Lauseketta (2.4) kutsutaan peilikaavaksi, jota käytetään vain etumerkkisäännön kanssa:

Etäisyydet ,,
katsotaan positiivisiksi, jos ne lasketaan pitkin sädettä, ja negatiivisina muuten.

Kupera peili.

Katsotaanpa useita esimerkkejä kuvien rakentamisesta kuperapeileissä.

Kuperan peilin fokus on kuvitteellinen. Kupera peilikaava

.

Etumerkkisääntö d:lle ja f:lle pysyy samana kuin koveralla peilillä.

Kohteen lineaarinen suurennus määräytyy kuvan korkeuden suhteen itse kohteen korkeuteen

. (2.5)

Siten riippumatta kohteen sijainnista kuperaan peiliin nähden kuva osoittautuu aina virtuaaliseksi, suoraksi, pienennetyksi ja peilin takana sijaitsevaksi. Vaikka koveran peilin kuvat ovat monipuolisempia, ne riippuvat kohteen sijainnista peiliin nähden. Siksi koveria peilejä käytetään useammin.

Kun olemme pohtineet kuvien rakentamisen periaatteita erilaisissa peileissä, olemme oppineet ymmärtämään erilaisten instrumenttien, kuten tähtitieteellisten teleskooppien ja suurennuspeilien toiminnan kosmeettisissa laitteissa ja lääketieteellisessä käytännössä, voimme suunnitella joitakin laitteita itse.

Spekulaarinen heijastus, hajaheijastus

Tasainen peili.

Yksinkertaisin optinen järjestelmä on litteä peili. Jos tasaiselle pinnalle kahden väliaineen väliin osuva yhdensuuntainen säde pysyy yhdensuuntaisena heijastuksen jälkeen, niin heijastusta kutsutaan peiliksi ja itse pintaa kutsutaan tasopeiliksi (kuva 2.16).

Jos heijastava pinta on karkea, niin heijastus väärä ja valo hajoaa, tai hajanaisesti heijastuu (kuva 2.19)

Hajaheijastus on paljon miellyttävämpää silmälle kuin heijastus sileiltä pinnoilta, ns oikea heijastus.

Linssit.

Linssit, kuten peilit, ovat optisia järjestelmiä, ts. pystyy muuttamaan valonsäteen reittiä. Linssit voivat olla muodoltaan erilaisia: pallomaisia, sylinterimäisiä. Keskitymme vain pallomaisiin linsseihin.

Läpinäkyvää kappaletta, jota rajaa kaksi pallomaista pintaa kutsutaan linssi.

Konvergoivat linssit . Keskity Suppeneva linssi on piste, jossa optisen akselin suuntaiset säteet leikkaavat linssissä tapahtuneen taittumisen jälkeen. Lähestyvän linssin tarkennus on todellinen. Optisella pääakselilla olevaa fokusta kutsutaan päätarkennukseksi. Jokaisella linssillä on kaksi päätarkennusta: edessä (tulevien säteiden puolelta) ja takana (taittuneiden säteiden puolelta). Tasoa, jossa polttopisteet sijaitsevat, kutsutaan polttotasoksi. Polttotaso on aina kohtisuorassa optiseen pääakseliin nähden ja kulkee päätarkenteen läpi. Etäisyyttä objektiivin keskustasta päätarkennukseen kutsutaan pääpolttoväliksi F (kuva 2.21).

Kuvien muodostamiseksi mistä tahansa valopisteestä tulee seurata minkä tahansa kahden linssiin osuvan ja siinä taittuneen säteen kulkua, kunnes ne leikkaavat (tai leikkaavat niiden jatkon). Laajennettujen valaisevien kohteiden kuva on kokoelma kuvia sen yksittäisistä pisteistä. Kätevimmät linssien kuvien rakentamiseen käytetyt säteet ovat seuraavat ominaissäteet:

Kuva 2.25 esittää kohteen AB pisteen A kuvan rakentamista.

Ohuissa linsseissä olevia kuvia rakennettaessa käytetään lueteltujen säteiden lisäksi minkä tahansa toissijaisen optisen akselin suuntaisia ​​säteitä. On syytä muistaa, että toissijaisen optisen akselin suuntaisena säteenä keräävälle linssille tulevat säteet leikkaavat takapolttopinnan samassa pisteessä kuin toisioakseli.

Ohut linssin kaava:

, (2.6)

jossa F on linssin polttoväli; D on linssin optinen teho; d on etäisyys kohteesta linssin keskustaan; f on etäisyys linssin keskustasta kuvaan. Etumerkkisääntö on sama kuin peilissä: kaikki etäisyydet todellisiin pisteisiin katsotaan positiivisiksi, kaikki etäisyydet kuvitteellisiin pisteisiin katsotaan negatiivisiksi.

Linssin antama lineaarinen suurennus on

, (2.7)

missä H on kuvan korkeus; h on kohteen korkeus.

Hajottavat linssit . Hajaantuvaan linssiin kohdistuvat säteet yhdensuuntaisessa säteessä hajaantuvat siten, että niiden jatkeet leikkaavat pisteessä ns. kuvitteellinen tarkennus.

Säännöt säteiden reitille hajaantuvassa linssissä:

2) optista akselia pitkin kulkeva säde ei muuta suuntaansa.

Erilainen linssikaava:

(merkkien sääntö pysyy samana).

Kuvassa 2.27 on esimerkki kuvantamisesta hajaantuvilla linsseillä.

Opetusvideo 2: Tasainen peili - Fysiikkaa kokeissa ja kokeissa

Luento:

Tasainen peili- Tämä on kiiltävä pinta. Jos yhdensuuntaiset valonsäteet putoavat tällaiselle pinnalle, ne heijastuvat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa. Tarkastelemalla tätä aihetta voimme oppia, miksi näemme itsemme, kun katsomme peiliin.

Joten, muistetaan ensin heijastuksen lait ja kuinka ne todistetaan. Katsokaa kuvaa.

Teeskennetäänpä sitä S- jokin piste, joka hehkuu tai heijastaa valoa. Tarkastellaan kahta mielivaltaista sädettä, jotka putoavat jollekin kiiltävälle pinnalle. Siirretään tätä kohtaa symmetrisesti median eroon nähden. Kun nämä kaksi sädettä ovat heijastuneet pinnasta, ne tulevat silmään. Aivomme on suunniteltu siten, että ne näkevät kaiken heijastuksen kuvana, joka on median erottelun rajojen ulkopuolella. Tärkeintä tässä selityksessä on, että se todella näyttää meistä omasta havaintostamme johtuvan.

Kuvaa, jonka näemme peilistä, kutsutaan kuvitteellinen, eli sitä ei todellakaan ole olemassa.

Voimme jopa nähdä kuvan, joka ei ole suoraan peilin yläpuolella tai jos niiden koko ei ole vertailukelpoinen. Tärkeintä on, että tämän kohteen säteiden on päästävä silmiimme. Tästä syystä voimme nähdä kuljettajan kasvot bussissa ja hän on meidän, vaikka hän ei ole peilin edessä.

Rakennamme peiliin kuvan esineestä.

Virtuaalinen kuva esineestä (emme voi asettaa valokuvalevyä peilin taakse ja rekisteröidä sitä). Se olet sinä, ja peilissä se ei ole sinä, vaan kuvasi. Mikä on ero?

Mielenosoitus kynttilöiden ja litteän peilin kanssa. Lasinpala asetetaan pystysuoraan mustan näytön taustaa vasten. Sähkölamput (kynttilät) sijoitetaan telineille lasin eteen ja taakse tasavälein. Jos toinen on tulessa, näyttää siltä, ​​että myös toinen on tulessa.

Etäisyydet esineestä tasaiseen peiliin ( d) ja peilistä esineen kuvaan ( f) ovat tasa-arvoisia: d = f. Samankokoinen kohde ja kuva. Kohteen näköalue(näytä piirustuksessa).

"Ei, kukaan, peilit, ei ole ymmärtänyt sinua, kukaan ei ole vielä tunkeutunut sieluusi."

"Kaksi ihmistä katsoo alas, toinen näkee lätäkön, toinen näkee tähdet heijastuneena siitä."

Dovzhenko

Kuperat ja koverat peilit (esittely FOS-67:llä ja teräsviivaimella). Kohteen kuvan rakentaminen kuperaan peiliin. Sovellukset pallomaiset peilit: auton ajovalot (miten Ostyakit kalastavat), autojen sivupeilit, aurinkovoimalat, satelliittiantennit.

IV. Tehtävät:

1. Tasopeili ja jokin esine AB sijaitsevat kuvan osoittamalla tavalla. Mihin tarkkailijan silmän tulisi sijoittaa, jotta koko kuva peilissä olevasta esineestä näkyy?

2. Auringon säteet muodostavat 62°:n kulman horisontin kanssa. Miten tasainen peili tulee sijoittaa suhteessa maahan, jotta säteet suuntautuvat vaakasuoraan? (Harkitse kaikkia 4 tapausta).

3. Pöytävalaisimen polttimo sijaitsee 0,6 m etäisyydellä pöydän pinnasta ja 1,8 m etäisyydellä katosta. Pöydällä on sirpale kolmion muotoisesta litteästä peilistä, jonka sivut ovat 5 cm, 6 cm ja 7 cm. Millä etäisyydellä katosta on peilin antama kuva hehkulampun hehkulangasta (pistelähde) ? Etsi katossa olevan peilin fragmentista saadun "pupun" muoto ja koko.

Kysymyksiä:

1. Miksi valonsäde tulee näkyviin savussa tai sumussa?

2. Järven rannalla seisova mies näkee Auringon kuvan tasaisella vedenpinnalla. Miten tämä kuva liikkuu, kun henkilö siirtyy pois järvestä?

3. Kuinka kaukana teistä on litteässä peilissä oleva Auringon kuva?

4. Nähdäänkö Kuussa hämärää?

5. Jos veden pinta vaihtelee, myös vedessä olevien esineiden (Kuu ja Aurinko) kuvat vaihtelevat. Miksi?

6. Miten esineen ja sen kuvan välinen etäisyys tasopeilissä muuttuu, jos peili siirretään paikkaan, jossa kuva oli?

7. Kumpi on mustempi: sametti vai musta silkki? Kolmella joukolla on mustat samettiset olkahihnat: tykistömiehillä (19.11.1942), panssarimiehillä (Stalingrad ja Kurskin pullistuma), kuljettaja (Ladoga).

8. Onko mahdollista mitata pilvien korkeutta tehokkaalla kohdevalolla?

9. Miksi lumi ja sumu ovat läpinäkymättömiä, vaikka vesi on kirkasta?

10.

Missä kulmassa tasopeilistä heijastuva säde kääntyy, kun peiliä kierretään 30 0?

11. Kuinka monta kuvaa lähteestä S 0 voidaan nähdä tasopeilien M 1 ja M 2 järjestelmässä? Miltä alueelta ne näkyvät samanaikaisesti?

12. Missä litteän peilin asennossa suoraan pöydän pintaa pitkin vierivä pallo näyttää nousevan pystysuunnassa ylöspäin peilissä?

13. Malvina katsoo kuvaansa pienestä peilistä, mutta hän näkee vain osan kasvoistaan. Näkeekö hän koko kasvot, jos hän pyytää Pinocchiota siirtymään pois peilin kanssa?

14. Kertooko peili aina totuuden?

15. Eräänä päivänä lentäessään lammen peilimäisen pinnan yli Carlson huomasi, että hänen nopeusnsa lampeen nähden oli täsmälleen yhtä suuri kuin hänen poistumisnopeus hänen kuvastaan ​​vedessä. Missä kulmassa lammen pintaan nähden Carlson lensi?

16. Ehdota tapaa mitata kohteen korkeus, jos sen pohjaan pääsee käsiksi (pääsemätön).

17. Minkä kokoinen peili aurinkoinen pupu on peilin muotoinen, ja missä tapauksessa se on Auringon kiekon muotoinen?

§§ 64-66. Esim. 33.34. Revisiotehtävät nro 64 ja nro 65.

1. Tee malli periskoopista.

2. Valopiste sijaitsee kahden litteän peilin välissä. Kuinka monta kuvaa pisteestä saadaan asettamalla peilit kulmaan toisiinsa nähden.

3. Käytä pöytävalaisinta 1,5 - 2 m pöydän reunasta ja leveähampaista kampaa, luo pöydän pinnalle yhdensuuntaisten säteiden säde. Aseta peili heidän tielleen ja tarkista valon heijastuksen lait.

4. Jos kolmanteen peiliin asetetaan kaksi suorakulmaista suorakulmaista litteää peiliä, saadaan optinen järjestelmä, joka koostuu kolmesta keskenään kohtisuorasta peilistä - "heijastin". Mitä mielenkiintoinen omaisuus onko hänellä?

5. Joskus auringonsäde toistaa lähes täsmälleen sen peilin muodon, jolla se päästää sisään, joskus vain suunnilleen, ja joskus se ei ole muodoltaan ollenkaan samanlainen kuin peili. Mistä tämä riippuu? Minkä kokoisessa peilissä auringonsäde on peilin muotoinen ja minkä kokoinen se on Auringon kiekon muotoinen?

"Tieteiden renessanssin jälkeen, niiden alusta asti, ei ole tehty sen ihmeellisempää löytöä kuin valoa säätelevien lakien löytäminen ... kun läpinäkyvät kappaleet pakottavat sen muuttamaan polkuaan, kun ne leikkaavat."

Maupertuis

Oppitunti 61/11. VALVONTAITTUMINEN

TUNNIN TAVOITE: Määritä kokeiden perusteella valon taittumisen laki ja opeta oppilaita soveltamaan sitä tehtävien ratkaisussa.

OPPIEN TYYPPI: Yhdistetty.

VARUSTEET: Optinen aluslevy lisätarvikkeineen, LG-209 laser.

TUNTISUUNNITELMA:

2. Kysely 10 min

3. Selitys 20 min

4. Kiinnitys 10 min.

5. Kotitehtävä 2-3 min

II. Perustutkimus:

1. Valon heijastuksen laki.

2. Kuvan rakentaminen tasopeiliin.

Tehtävät:

1. Kaivon pohja on valaistava suuntaamalla siihen auringonsäteet. Kuinka litteä peili tulee sijoittaa suhteessa maahan, jos Auringon säteet putoavat 60°:n kulmassa horisonttiin nähden?

2. Tulevan ja heijastuneen säteen välinen kulma on 8 kertaa suurempi kuin tulevan säteen ja peilitason välinen kulma. Laske säteen tulokulma.

3.

Pitkä kalteva peili koskettaa vaakasuoraa lattiaa ja on kallistettu kulmassa α pystysuoraan nähden. Peiliä lähestyy koulupoika, jonka silmät sijaitsevat h korkeudella maanpinnasta. Millä maksimietäisyydellä peilin alareunasta opiskelija näkee: a) kuvan silmistään; b) täyspitkä kuvasi?

4. Kaksi tasopeiliä muodostavat kulman α . Etsi poikkeamakulma δ valokeila. Säteen tulokulma peiliin M 1 on yhtä suuri φ .

Kysymyksiä:

1. Missä säteen tulokulmassa tasaiselle peilille tuleva säde ja heijastuva säde osuvat yhteen?

2. Nähdäksesi täyspitkän kuvan tasaisessa peilissä, sen korkeuden on oltava vähintään puolet ihmisen pituudesta. Todista se.

3. Miksi tiellä yöllä oleva lätäkkö näyttää kuljettajalle tummalta täplä vaalealla taustalla?

4. Onko elokuvateattereissa mahdollista käyttää litteää peiliä valkokankaan (kankaan) sijaan?

5. Miksi varjot eivät ole koskaan täysin tummia edes yhdellä valonlähteellä?

6. Miksi lumi paistaa?

7. Miksi sumuiseen ikkunalasiin piirretyt hahmot näkyvät selvästi?

8. Miksi kiillotettu saappaas kiiltää?

9. Kaksi nastaa A ja B on juuttunut peilin M eteen. Missä katkoviivassa tarkkailijan silmän tulisi olla, jotta nastojen kuvat menevät päällekkäin?

10. Huoneen seinällä on tasainen peili. Kokeilija Gluck näkee siinä hämärästi valaistun esineen. Voiko Gluck valaista tämän kohteen valaisemalla taskulampun sen kuvitteelliseen kuvaan peilissä?

11. Miksi liitutaulu joskus hehkuu? Missä olosuhteissa tämä ilmiö havaitaan?

12. Miksi pystysuorat valopylväät näkyvät toisinaan katuvalaisimien yläpuolella yöllä talvella?

III. Valon taittuminen kahden läpinäkyvän aineen rajapinnassa. Valon taittuman ilmiön esittely. Tuleva säde ja taittuva säde, tulokulma ja taitekulma.

Taulukon täyttäminen:

Väliaineen absoluuttinen taitekerroin ( n) on tietyn väliaineen taitekerroin suhteessa tyhjiöön. Fyysinen merkitys absoluuttinen taitekerroin: n = c/v.

Joidenkin välineiden absoluuttiset taitekertoimet: n ilmaa= 1,0003, = 1,33; n st= 1,5 (kruunu) - 1,9 (piikivi). Väliainetta, jolla on korkeampi taitekerroin, kutsutaan optisesti tiheämmäksi.

Suhde absoluuttisesti mitattuna Kahden väliaineen taitekerroin ja niiden suhteellinen taitekerroin: n 21 = n 2 / n 1.

Taittuminen johtuu useista optisia illuusioita: vesistön näennäinen syvyys (selitys kuvalla), rikkinäinen lyijykynä vesilasissa (esittely), vedessä kylpevän lyhyet jalat, miraasia (asfaltilla).

Säteiden polku tasosuuntaisen lasilevyn läpi (esittely).

IV. Tehtävät:

1. Säde siirtyy vedestä piikivilasiin. Tulokulma on 35°. Etsi taitekulma.

2. Missä kulmassa säde taittuu putoamalla 45°:n kulmassa lasin (kruunun) pinnalle, timantin pinnalle?

3. Vedenalainen sukeltaja päätti, että suunta aurinkoon muodostaa 45° kulman pystysuoran kanssa. Löydätkö auringon todellisen sijainnin pystysuoraan nähden?

Kysymyksiä:

1. Miksi veteen putoavasta lumipalasta tulee näkymätön?

2. Mies seisoo vyötärölle asti vedessä altaan vaakapohjalla. Miksi hänestä näyttää, että hän seisoo syvennyksessä?

3. Aamu- ja aikaisin iltatunneilla Auringon heijastus sisään tyyni vesi sokeuttaa silmät, mutta puolenpäivän aikaan sen näkee silmät siristämättä. Miksi?

4. Missä materiaalissa valo kulkee suurimmalla nopeudella?

5. Missä väliaineessa valonsäteet voivat kaareutua?

6. Jos veden pinta ei ole täysin tyyni, pohjalla makaavat esineet näyttävät värähtelevän. Selitä ilmiö.

7. Miksi tummia laseja käyttävän henkilön silmät eivät näy, vaikka ihminen itse näkee tällaisten lasien läpi melko hyvin?

§ 67. Esim. 36 Revisiotehtävät nro 56 ja nro 57.

1. Käytä pöytävalaisinta 1,5 - 2 m etäisyydellä pöydän reunasta ja leveähampaista kampaa, luo pöydän pinnalle yhdensuuntaisten säteiden säde. Laittamalla lasin vettä heidän tielleen, Kolmisivuinen prisma, kuvaa ilmiöitä ja määritä lasin taitekerroin.

2. Jos asetat kahvipurkin valkoiselle pinnalle ja kaada siihen nopeasti kiehuvaa vettä, näet ylhäältä katsoen, että musta ulkoseinä on kiiltävä. Tarkkaile ja selitä ilmiö

3. Yritä tarkkailla mirageja kuumalla raudalla.

4. Muodosta kompassin ja viivaimen avulla taittuneen säteen polku väliaineessa, jonka taitekerroin on 1,5 tunnetussa tulokulmassa.

5. Ota läpinäkyvä lautanen, täytä se vedellä ja aseta se avoimen kirjan sivulle. Lisää sitten lautaseen maitoa pipetillä sekoittaen, kunnes et enää näe sivulla olevia sanoja lautasen pohjan läpi. Jos nyt lisätään ratkaisuun Kidesokeri, niin tietyssä pitoisuudessa liuos muuttuu jälleen läpinäkyväksi. Miksi?

"Valon taittumisen havaitsemisen jälkeen oli luonnollista esittää kysymys:

mikä on tulo- ja taittokulmien suhde?

L. Cooper

Oppitunti TÄYDELLINEN heijastus

TUNNIN TARKOITUS: Esitellä opiskelijat täydellisen ilmiöön sisäinen heijastus ja sen käytännön sovellukset.

OPPIEN TYYPPI: Yhdistetty.

VARUSTEET: Optinen aluslevy lisätarvikkeineen, LG-209 laser lisävarusteineen.

TUNTISUUNNITELMA:

1. Johdanto 1-2 min

2. Kysely 10 min

3. Selitys 20 min

4. Kiinnitys 10 min.

5. Kotitehtävä 2-3 min

II.Perustutkimus:

1. Valon taittumisen laki.

Tehtävät:

1. Lasipinnalta heijastuva säde, jonka taitekerroin on 1,7, muodostaa suoran kulman taittuneen säteen kanssa. Määritä tulokulma ja taitekulma.

2. Määritä valon nopeus nesteessä, jos säteen putoaessa nesteen pinnalle ilmasta kulmassa 45 0 taitekulma on 30 0.

3. Yhdensuuntaisten säteiden säde osuu veden pintaan 30° kulmassa. Palkin leveys ilmassa on 5 cm. Selvitä palkin leveys vedessä.

4. 60 cm syvän säiliön pohjalla sijaitsee pistevalon lähde S. Tietyssä kohdassa veden pinnalla ilmaan vapautuva taittunut säde osoittautuu kohtisuoraksi pinnasta heijastuneeseen säteeseen nähden. vedestä. Millä etäisyydellä lähteestä S veden pinnasta heijastuva säde putoaa säiliön pohjalle? Veden taitekerroin on 4/3.

Kysymyksiä:

1. Miksi maa, paperi, puu, hiekka näyttävät tummemmalta, jos ne kostutetaan vedellä?

2. Miksi tulen äärellä istuessamme tulen toisella puolella olevien esineiden värähtelevän?

3. Missä tapauksissa kahden läpinäkyvän median välinen rajapinta on näkymätön?

4. Kaksi tarkkailijaa määrittää samanaikaisesti Auringon korkeuden horisontin yläpuolella, mutta toinen on veden alla ja toinen ilmassa. Kenelle heistä Aurinko on korkeammalla horisontin yläpuolella?

5. Miksi päivän todellinen pituus on jonkin verran pidempi kuin tähtitieteellisillä laskelmilla saatu?

6. Muodosta säteen reitti tasasuuntaisen levyn läpi, jos sen taitekerroin on pienempi kuin ympäröivän väliaineen taitekerroin.

III. Valosäteen kulku optisesti vähemmän tiheästä väliaineesta optisesti tiheämpään tiheä väliaine: n 2 > n 1, sinα > sinγ.

Valosäteen siirtyminen optisesti tiheämästä väliaineesta optisesti vähemmän tiheään väliaineeseen: n 1 > n 2, sinγ > sinα.

Johtopäätös: Jos valonsäde siirtyy optisesti tiheämmästä väliaineesta optisesti vähemmän tiheään väliaineeseen, se poikkeaa kohtisuorasta kahden väliaineen rajapinnan suhteen, rekonstruoituna säteen tulopisteestä. Tietyssä tulokulmassa, jota kutsutaan rajoittavaksi, γ = 90° ja valo ei pääse toiseen väliaineeseen: sinα edeltävä = n 21.

Täydellisen sisäisen heijastuksen havainnointi. Sisäisen kokonaisheijastuksen rajakulma, kun valo siirtyy lasista ilmaan. Sisäisen kokonaisheijastuksen osoittaminen lasi-ilmarajapinnassa ja rajoituskulman mittaus; teoreettisten ja kokeellisten tulosten vertailu.

Muutos heijastuneen säteen intensiteetissä tulokulman muutoksella. Täydellisellä sisäisellä heijastuksella 100 % valosta heijastuu rajalta (täydellinen peili).

Esimerkkejä täydellisestä sisäisestä heijastuksesta: lyhty joen pohjalla, kiteet, käännettävä prisma (esittely), valonohjain (esittely), valolähde, sateenkaari.

Onko mahdollista sitoa valonsäde solmuun? Esittely vedellä täytetyllä polypropeeniputkella ja laserosoittimella. Kokonaisheijastuksen käyttö kuituoptiikassa. Tietojen lähettäminen laserilla (10 6 kertaa enemmän tietoa lähetetään kuin radioaaltoja käyttämällä).

Säteiden reitti kolmioprismassa: ; .

IV. Tehtävät:

1. Määritä sisäisen kokonaisheijastuksen rajakulma valon siirtymiselle timantista ilmaan.

2. Valosäde putoaa 30 0 kulmassa kahden median väliseen rajapintaan ja poistuu 15 0 kulmassa tähän rajaan. Määritä sisäisen kokonaisheijastuksen rajakulma.

3. Valo osuu tasasivuiseen kolmiomaiseen prismaan, joka on tehty kruunuista 45°:n kulmassa toiseen pintaan nähden. Laske kulma, jossa valo poistuu vastakkaisesta pinnasta. Taitekerroin kruunu 1.5.

4. Valosäde putoaa tasasivuisen lasiprisman, jonka taitekerroin on 1,5, yhdelle pinnalle kohtisuoraan tätä pintaa vastaan. Laske tämän säteen ja prismasta lähteneen säteen välinen kulma.

Kysymyksiä:

1. Miksi on parempi nähdä kalat uimassa joessa sillalta kuin matalalta rannalta?

2. Miksi Aurinko ja Kuu näyttävät soikealta horisontissa?

3. Miksi jalokivet kimaltelevat?

4. Miksi, kun ajat auringosta erittäin kuumaa moottoritietä, joskus näyttää siltä, ​​​​että näet lammikoita tiellä?

5. Miksi musta muovipallo näyttää peililtä vedessä?

6. Helmenkalastaja irtoaa suustaan ​​syvällä oliiviöljy ja häikäisy veden pinnalta katoaa. Miksi?

7. Miksi pilven alaosaan muodostuva rake on tumma ja yläosaan vaalea?

8. Miksi savustettu lasilautanen vesilasissa näyttää peilimäiseltä?

Abstrakti

1. Ehdota projektia aurinkokeskittimestä (aurinkouuni), joka voi olla laatikon muotoinen, yhdistetty, parabolinen tai sateenvarjotyyppisellä peilillä.

"Tiedän, että tässä maailmassa ei ole aarteita."

L. Martynov

Oppitunti 62/12. LINSSI

Oppitunnin TAVOITE: Esittele "linssin" käsite. Esittele opiskelijat erityyppisiin linsseihin; opettaa heille, kuinka linssissä olevista kohteista muodostetaan kuva.

OPPIEN TYYPPI: Yhdistetty.

VARUSTEET: Optinen aluslevy tarvikkeineen, linssisarja, kynttilä, linssit telineessä, valkokangas, filminauha "Kuvan rakentaminen linsseihin."

TUNTISUUNNITELMA:

1. Johdanto 1-2 min

2. Kysely 15 min

3. Selitys 20 min

4. Kiinnitys 5 min.

5. Kotitehtävä 2-3 min

II.Perustutkimus:

1. Valon taittuminen.

2. Säteiden polku tasossa yhdensuuntaisessa lasilevyssä ja kolmioprismassa.

Tehtävät:

1. Mikä on joen näennäissyvyys pohjassa olevaa esinettä katsovalle henkilölle, jos näkölinjan muodostama kulma kohtisuoraan veden pintaan on 70 0? Syvyys 2 m.

2. Altaan pohjalle ajetaan 2 m syvyyteen kasa, joka ulkonee 0,5 m vedestä. Laske varjon pituus säiliön pohjalla olevasta kasasta säteiden kulmassa 30 0.

3.

Säde putoaa 3 cm:n paksuiselle tasosuuntaiselle lasilevylle 70° kulmassa. Määritä palkin siirtymä levyn sisällä.

4. Valosäde putoaa kahden kiilan järjestelmään, joiden taitekulma on 0,02 rad ja taitekerroin 1,4 ja 1,7. Määritä tällaisen järjestelmän säteen taipumakulma.

5. Ohut kiila, jonka kärjessä oli kulma 0,02 rad, tehtiin lasista, jonka taitekerroin oli 1,5, ja laskettiin vesialtaaseen. Etsi vedessä etenevän ja kiilan läpi kulkevan säteen taipumakulma.

Kysymyksiä:

1. Murskattu lasi on läpinäkymätöntä, mutta jos se täytetään vedellä, se muuttuu läpinäkyväksi. Miksi?

2. Miksi virtuaalikuva esineestä (esimerkiksi kynästä) samassa valaistuksessa vedessä näyttää vähemmän kirkkaalta kuin peilissä?

3. Miksi karitsat meren aaltojen harjalla ovat valkoisia?

4. Ilmoita säteen jatkoreitti kolmiomaisen lasiprisman läpi.

5. Mitä sinä nyt tiedät valosta?

III. Sovellamme geometrisen optiikan peruslakeja tiettyihin fyysisiin objekteihin, hankimme seurauskaavoja ja selitämme niiden avulla erilaisten optisten objektien toimintaperiaatteen.

Linssi on läpinäkyvä runko, jota rajoittaa kaksi pallomaista pintaa(piirustus taululle). Linssien esittely sarjasta. Peruspisteet ja -viivat: pallopintojen keskipisteet ja säteet, optinen keskipiste, optinen akseli, optinen pääakseli, keräävän linssin pääfokus, polttotaso, polttoväli, linssin teho (esittelyt). Focus - latinan sanasta fokus - tulisija, tuli.

Lähestyvä linssi ( F > 0). Kaavamainen esitys suppenevasta linssistä kuvassa. Kuvan rakentaminen keräilylinssiin pisteestä, joka ei ole optisella pääakselilla. Upeita säteitä.

Kuinka rakentaa kuva pisteestä suppenevassa linssissä, jos tämä piste on optisella pääakselilla?

Kohteen kuvan rakentaminen suppenevassa linssissä (ääripisteet).

Kohde sijaitsee suppenevan linssin kaksoispolttovälin takana. Mistä ja millaisen kuvan esineestä saamme (objektin kuvan rakentaminen taululle). Voiko kuvan tallentaa filmille? Joo! Todellinen kuva tuotteesta.

Mistä ja minkä kuvan esineestä saamme, jos esine sijaitsee tuplapinnalla polttoväli objektiivista, tarkennuksen ja kaksoistarkennuksen välillä, polttotasossa, tarkennuksen ja objektiivin välissä.

Johtopäätös: Suppeneva linssi voi tarjota:

a) todellinen kuva, jota on pienennetty, suurennettu tai yhtä suuri kuin kohde; kuvitteellinen suurennettu kuva kohteesta.

Kaavamainen esitys toisistaan ​​poikkeavista linsseistä kuvissa ( F<0 ). Kuvan rakentaminen kohteesta hajaantuvassa linssissä. Millaisen kuvan esineestä saamme hajoavassa linssissä?

Kysymys: Jos keskustelukumppanisi käyttää silmälaseja, miten voit määrittää, mitkä linssit näissä laseissa on - lähentyvät vai eroavat?

Historiallinen viittaus: A. Lavoisierin linssin halkaisija oli 120 cm ja keskiosan paksuus 16 cm, ja se oli täytetty 130 litralla alkoholia. Sen avulla oli mahdollista sulattaa kultaa.

IV. Tehtävät:

1. Rakenna kuva objektista AB suppenevassa linssissä ( Kuva 1).

2. Kuvassa on linssin optisen pääakselin, valopisteen, sijainti A ja hänen kuvansa ( Riisi. 2). Etsi linssin sijainti ja rakenna kuva kohteesta BC.

3. Kuvassa on suppeneva linssi, sen optinen pääakseli, valopiste S ja sen kuva S "( Riisi. 3). Määritä linssin polttopisteet rakentamalla ne.

4. Kuvassa 4 katkoviiva näyttää linssin optisen pääakselin ja mielivaltaisen säteen reitin sen läpi. Löydä tämän objektiivin tärkeimmät polttopisteet rakenteen mukaan.

Kysymyksiä:

1. Onko mahdollista tehdä kohdevalo hehkulampun ja keräilylinssin avulla?

2. Kuinka voit määrittää linssin polttovälin käyttämällä aurinkoa valonlähteenä?

3. "Kupera linssi" liimattiin yhteen kahdesta kellolasista. Miten tämä linssi vaikuttaa säteen säteeseen vedessä?

4. Onko mahdollista sytyttää tuli kirveellä pohjoisnavalla?

5. Miksi linssissä on kaksi tarkennusta, mutta pallomaisessa peilissä vain yksi?

6. Näemmekö kuvan, jos katsomme suppenevan linssin läpi sen polttotasoon sijoitettuun kohteeseen?

7. Millä etäisyydellä suppeneva linssi tulee sijoittaa näytöstä, jotta sen valaistus ei muutu?

§§ 68-70 Ex. 37 - 39. Revisiotehtävät nro 68 ja nro 69.

1. Täytä tyhjä pullo puoliväliin testinesteellä ja asettamalla se vaakasuoraan, mittaa tämän tasokuperan linssin polttoväli. Etsi sopivan kaavan avulla nesteen taitekerroin.

"Ja henkesi tulilento on tyytyväinen kuviin ja kaltaisiin."

Goethe

Oppitunti 63/13. LINSSIKAAVA

TUNNIN TAVOITE: Johda linssikaava ja opeta oppilaita käyttämään sitä tehtävien ratkaisussa.

OPPIEN TYYPPI: Yhdistetty.

VARUSTEET: Linssi- ja peilisarja, kynttilä tai hehkulamppu, valkoinen näyttö, linssimalli.

TUNTISUUNNITELMA:

1. Johdanto 1-2 min

2. Kysely 10 min

3. Selitys 20 min

4. Kiinnitys 10 min.

5. Kotitehtävä 2-3 min

II.Perustutkimus:

2. Objektin kuvan rakentaminen.

Tehtävät:

1. Säteen reitti hajoavan linssin läpi on annettu (kuva 1). Löydä painopiste rakentamalla.

2. Rakenna kuva objektista AB suppenevassa linssissä (kuva 2).

3. Kuvassa 3 näkyy linssin optisen pääakselin sijainti, lähde S ja hänen kuvansa. Etsi linssin sijainti ja rakenna kuva kohteesta AB.

4. Laske lasista tehdyn linssin, jonka taitekerroin on 1,5, polttoväli, jonka kaarevuussäde on 30 cm. Mikä on linssin optinen teho?

5. Valosäde putoaa hajoavalle linssille 0,05 rad:n kulmassa optiseen pääakseliin nähden ja taittuessaan siinä 2 cm:n etäisyydellä linssin optisesta keskipisteestä poistuu samassa kulmassa suhteessa linssiin. optinen pääakseli. Etsi objektiivin polttoväli.

Kysymyksiä:

1. Voiko tasokupera linssi siroittaa yhdensuuntaisia ​​säteitä?

2. Miten linssin polttoväli muuttuu, jos sen lämpötila nousee?

3. Mitä paksumpi linssimainen linssi on keskellä reunoihin verrattuna, sitä lyhyempi on sen polttoväli tietyllä halkaisijalla. Selittää.

4. Linssin reunat leikattiin. Onko sen polttoväli muuttunut (todista rakenteella)?

5. Rakenna säteen reitti hajaantuvan linssin taakse ( Riisi. 1)?

6. Pistelähde sijaitsee keräilylinssin optisella pääakselilla. Mihin suuntaan tämän lähteen kuva siirtyy, jos linssiä käännetään tietyssä kulmassa linssin tasossa olevaan ja sen optisen keskustan läpi kulkevaan akseliin nähden?

Mitä voidaan määrittää linssikaavalla? Linssin polttovälin kokeellinen mittaus senttimetreinä (mittaus d Ja f, laskelma F).

Objektiivimalli ja linssin kaava. Tutustu kaikkiin koteloihin esittelyillä käyttämällä objektiivin kaavaa ja linssimallia. Tulos taulukossa:

Г = 1/(d/F - 1). 1) d = F, Г→∞. 2) d = 2F, Г = 1. 3) d→∞, Г→0. 4) d = F, Г = -2.

Jos linssi poikkeaa, mihin poikkipalkki tulisi sijoittaa? Mikä tulee olemaan tämän objektiivin kohteen kuva?

Menetelmät suppenevan linssin polttovälin mittaamiseksi:

1. Kuvan saaminen kaukaisesta kohteesta: , .

2. Jos kohde on kaksoistarkennuksessa d = 2F, Tuo d = f, A F = d/2.

3. Linssin kaavan käyttäminen.

4. Kaavan käyttäminen .

5. Tasaisen peilin käyttäminen.

Objektiivien käytännölliset sovellukset: voit saada suurennetun todellisen kuvan kohteesta (diaprojektori), pienennetyn todellisen kuvan ja valokuvata sen (kamera), saada suurennettua ja pienennettyä kuvaa (teleskooppi ja mikroskooppi), kohdistaa auringonsäteet (aurinkoasema) ).

IV. Tehtävät:

1. Objektiivilla, jonka polttoväli on 20 cm, saadaan kuva kohteesta, joka sijaitsee 1 m päässä linssistä, millä etäisyydellä linssistä kohde on? Millainen kuva tulee olemaan?

2. Kohteen ja näytön välinen etäisyys on 120 cm. Mihin 25 cm:n polttovälin konvergoiva linssi tulisi sijoittaa, jotta ruudulla olevasta kohteesta saadaan selkeä kuva?

§ 71 Tehtävä 16

1. Ehdota projekti silmälasilinssien polttovälin mittaamiseksi. Mittaa hajaantuvan linssin polttoväli.

2. Mittaa sen langan halkaisija, josta hehkulampun spiraali on tehty (lampun tulee pysyä ehjänä).

3. Lasin päällä oleva vesipisara tai lankasilmukkaa kiristävä vesikalvo toimii linssinä. Varmista tämä katsomalla pisteitä, pieniä esineitä ja kirjaimia niiden läpi.

4. Mittaa Auringon kulmahalkaisija suppenevalla linssillä ja viivaimella.

5. Kuinka sijoitetaan kaksi linssiä, joista toinen on suppeneva ja toinen siroava, jotta molempien linssien läpi kulkeva yhdensuuntaisten säteiden säde pysyy yhdensuuntaisena?

6. Laske laboratoriolinssin polttoväli ja mittaa se sitten kokeellisesti.

"Jos henkilö tutkii kirjaimia tai muita pieniä esineitä lasilla tai muulla läpinäkyvällä kappaleella, joka on asetettu kirjainten yläpuolelle, ja jos tämä kappale on pallomainen segmentti, ... kirjaimet näyttävät suuremmilta."

Roger Bacon

Oppitunti 64/14. LABORATORIOTYÖ nro 11: "KÄÄTYVÄN LINSSIN POLTTOVÄLISEN JA OPTISEN TEHON MITTAUS."

TUNNIN TAVOITE: Opettaa opiskelijat mittaamaan suppenevan linssin polttoväliä ja optista tehoa.

Oppitunnin tyyppi: Laboratoriotyöt.

VARUSTEET: Suppeneva linssi, näyttö, lamppu telineessä korkilla (kynttilä), mittanauha (viivain), virtalähde, kaksi johtoa.

TYÖSUUNNITELMA:

1. Johdanto 1-2 min

2. Lyhyet ohjeet 5 min

3. Työn valmistuminen 30 minuuttia

4. Yhteenveto 5 min

5. Kotitehtävä 2-3 min

II. Suppenevan linssin polttoväli voidaan mitata eri tavoilla:

1. Mittaa etäisyys kohteesta objektiiviin ja linssistä kuvaan, voit laskea polttovälin objektiivin kaavalla: .

2. Kun olet vastaanottanut kuvan etävalonlähteestä () näytölle,
mittaa suoraan objektiivin polttoväli ().

3. Jos kohde sijoitetaan kaksinkertaiselle polttovälille objektiivista, kuva on myös kaksinkertainen polttoväli (kun saavutettu tasa-arvo d Ja f, mittaa suoraan objektiivin polttoväli).

4. Tietäen linssin keskimääräisen polttovälin ja etäisyyden kohteesta objektiiviin ( d), on tarpeen laskea etäisyys linssistä kohteen kuvaan ( f t) ja vertaa sitä kokeellisesti saatuun ( f e).

III. Edistyminen:

Lisätehtävä e: Mittaa hajaantuvan linssin polttoväli: D = D 1 + D 2.

Lisätehtävä: Mittaa objektiivin polttoväli muilla menetelmillä.

IV. Yhteenveto.

V. Ehdota hanke aurinkovesilämmitysasennukselle luonnollisella ja pakkokierrolla.

"Jokainen johdonmukaisesti kehittyvä tiede kasvaa vain siksi

että ihmisyhteiskunta tarvitsee sitä."

SI. Vavilov

Oppitunti 65/15. PROJEKTIOLAITE. KAMERA.

TUNNIN TAVOITE: Esitellä opiskelijat joihinkin linssien käytännön käyttöön.

OPPIEN TYYPPI: Yhdistetty.

VARUSTEET: Projektori, kamera.

TUNTISUUNNITELMA:

1. Johdanto 1-2 min

2. Kysely 10 min

3. Selitys 20 min

4. Kiinnitys 10 min.

5. Kotitehtävä 2-3 min

II.Perustutkimus:

1. Linssin kaava.

2. Objektiivin polttovälin mittaaminen.

Tehtävät:

1. Millä etäisyydellä linssistä, jonka polttoväli on 12 cm, kohde on sijoitettava niin, että sen todellinen kuva on kolme kertaa suurempi kuin itse esine?

2. Esine sijaitsee 12 cm:n etäisyydellä kaksoiskoverasta linssistä, jonka polttoväli on 10 cm. Määritä, millä etäisyydellä linssistä kohteen kuva on? Millainen se tulee olemaan?

Kysymyksiä:

1. Siinä on kaksi identtistä pallomaista pulloa ja pöytälamppu. Tiedetään, että yksi pullo sisältää vettä ja toinen alkoholia. Kuinka määrittää astioiden sisältö ilman punnitsemista?

Auringon halkaisija on 400 kertaa suurempi kuin Kuun halkaisija. Miksi niiden näennäiset koot ovat melkein samat?

3. Objektin ja sen ohuen linssin luoman kuvan välinen etäisyys on yhtä suuri 0.5F Missä F- linssin polttoväli. Mikä kuva tämä on - todellinen vai kuvitteellinen?

4. Linssin avulla näytölle saadaan käänteinen kuva kynttilän liekistä. Muuttuvatko tämän kuvan lineaariset mitat, jos osa linssistä peittyy pahvilevyllä (todista rakentamalla).

5. Määritä rakentamalla valopisteen sijainti, jos kaksi sädettä kulkee linssissä taittuneen kuvan mukaisesti Kuvio 1.

6. Aihe annettu AB ja hänen kuvansa. Määritä linssin tyyppi, löydä sen optinen pääakseli ja polttopisteiden sijainti ( Riisi. 2).

7. Auringosta saatiin virtuaalinen kuva litteässä peilissä. Onko mahdollista polttaa paperin läpi tällä "kuvitteellisella auringolla" käyttämällä keräilylinssiä?

III. Projektiolaite on laite, joka on suunniteltu saamaan todellinen ja suurennettu kuva kohteesta. Projektiolaitteen optinen kaavio taululla. Millä etäisyydellä objektiivista läpikuultava esine tulee sijoittaa niin, että sen todellinen kuva on monta kertaa suurempi kuin itse objekti? Kuinka on tarpeen muuttaa kohteen etäisyyttä objektiiviin, jos etäisyys projisointilaitteesta valkokankaaseen kasvaa tai pienenee?