Scenariusz lekcji Zwierciadła i obrazy w zwierciadłach

Transkrypt

1 Scenariusz lekcji. Temat lekcji: Zwierciadła i obraz w zwierciadłach 2. Cele: a) Cele poznawcze: Uczeń wie: - co to jest promień świetln, - Ŝe światło rozchodzi się prostoliniowo, - na czm polega zjawisko odbicia, - co to jest zwierciadło płaskie, - co to jest zwierciadło kuliste wklęsłe, - co to jest zwierciadło kuliste wpukłe, - co oznaczają pojęcia: - ognisko rzeczwiste zwierciadła F, - ognisko pozorne zwierciadła F, - ogniskowa zwierciadła, - promień krzwizn zwierciadła R, - środek krzwizn zwierciadła O, - główna oś optczna zwierciadła. Uczeń umie: - wskazać na rsunku kąt padania oraz kąt odbicia, - rozróŝnić rodzaj zwierciadła, - przedstawić za pomocą rsunków jak powstają obraz w zwierciadłach. b) Cele kształcące: - kształtowanie umiejętności twórczego rozwiązwania problemów, starannego wkonwania rsunków, prac w grupie, wciągania i ormułowania wniosków. c) Cele wchowawcze: -szacunek dla mienia szkolnego (ławki, szkolne zestaw doświadczalne). Doświadczenie a) Opis / rsunek Mam do dspozcji łŝkę stołową ze stali nierdzewnej, która moŝe pełnić unkcję zarówno zwierciadła wklęsłego jak i wpukłego. b) Obserwacje Patrząc na łŝkę zarówno od stron wpukłej jak i wklęsłej widzim obraz własnej twarz. c) Hipoteza Obraz powstał w łŝce od stron wpukłej jest prost natomiast od stron wklęsłej jest odwrócon. d) Werikacja doświadczalna Powtarzam doświadczenie na zwierciadłach wchodzącch w skład szkolnego zestawu do optki. e) Nowa hipoteza ŁŜkę zacznam zbliŝać do twarz wpukłą lub wklęsłą stroną, co powoduje stopniowe zwiększanie się wielkości obrazu. ŁŜkę zacznam oddalać do twarz wpukłą lub wklęsłą stroną, co powoduje stopniowe zmniejszanie się wielkości obrazu.

2 ) Werikacja doświadczalna Powtarzam doświadczenie na zwierciadłach wchodzącch w skład szkolnego zestawu do optki. g) Nowa hipoteza W pewnm momencie podczas zbliŝania wklęsłej stron łŝki do twarz, następuje przekształcenie powstałego obrazu z odwróconego na prost. h) Werikacja doświadczalna Powtarzam doświadczenie na zwierciadłach wchodzącch w skład szkolnego zestawu do optki. i) Wnioski Doświadczenie powinno bć proste, powtarzalne i stanowić bazę wjściową do obliczeń matematcznch. 4. Wprowadzenie nowego pojęcia (lekcja właściwa na bazie doświadczenia, wzor, wkres, itp.) Zwierciadło Zwierciadło to przedmiot o gładkiej powierzchni z polerowanego metalu lub tali szklanej. Zwierciadła moŝem spotkać w otaczającej nas przrodzie. Przkładowo w tali jeziora odbijają się element krajobrazu znajdujące się nad brzegiem jeziora, co najlepiej widać prz bezwietrznej pogodzie, kied tala jest idealnie gładka. WróŜniam zwierciadła: płaskie oraz kuliste. Zwierciadło płaskie Tpowm przkładem zwierciadła płaskiego jest uŝwane w codziennm Ŝciu lustro. Światło rozproszone na powierzchni ciała jest odbijane przez lustro i dociera do naszch oczu. Wdaje się, Ŝe światło zostało wsłane przez ciało znajdujące się za lustrem, gdzie to "nieprawdziwe" ciało nazwam obrazem. PoniewaŜ obraz ciała znajduje się za powierzchnią zwierciadła, nazwam go obrazem pozornm. Cech obrazu uzskanego prz pomoc zwierciadła płaskiego: - odległość obrazu od zwierciadła jest równa odległości przedmiotu od zwierciadła - obraz i przedmiot są tej samej wielkości, czli powiększenie obrazu (stosunek wsokości przedmiotu do wsokości obrazu) jest równe - obraz jest prost, czli nie odwrócon. - obraz jest pozorn, czli został utworzon przez przedłuŝenia promieni świetlnch.

3 Zwierciadła kuliste Zwierciadło kuliste, jest to zwierciadło, którego kształt powierzchni jest zbliŝon do kulistego. Linia łącząca środek krzwizn zwierciadła (środek kuli, której ragmentem jest zwierciadło, czli punkt O) ze środkiem powierzchni odbijającej zwierciadła jest zwana główną osią optczną zwierciadła. Jeśli wślem na powierzchnię odbijającą wiązkę promieni równoległch do głównej osi optcznej zwierciadła, wszstkie po odbiciu się od zwierciadła przetną się w jednm punkcie. Ten punkt jest zwan ogniskową zwierciadła (F). Zwierciadło kuliste wklęsłe jest to wewnętrzna, odbijająca część powierzchni kuli. JeŜeli skierujem na zwierciadło wklęsłe wiązkę promieni równoległch do głównej osi optcznej, promienie odbite skupiają się w jednm punkcie leŝą na głównej osi optcznej. Punkt ten to tzw. ognisko zwierciadła (F), a jego odległość od zwierciadła zwana jest ogniskową ( FA ),). Ogniskowa () jest równa połowie długości promienia krzwizn zwierciadła (promień kuli, której ragmentem jest zwierciadło, czli R OA ), czli R/2. W zwierciadle wklęsłm otrzmujem kilka rodzajów obrazów w zaleŝności od wartości odległości przedmiotu od zwierciadła. Niech: - odległość przedmiotu od zwierciadła h - wsokość przedmiotu - odległość obrazu od zwierciadła H - wsokość obrazu - ogniskowa p - powiększenie Równanie zwierciadła: Powiększenie obrazu: p / H/h

4 PołoŜenie przedmiotu: 0<< - pozorn; utworzon przez przecięcie przedłuŝeń promieni świetlnch - prost; nie odwrócon - powiększon; p> - <0 PołoŜenie przedmiotu: Obraz nie powstanie. Zarówno promienie świetlne jak ich przedłuŝenia biegną równolegle, więc nigd się nie przetną. PołoŜenie przedmiotu: <<2 - rzeczwist; utworzon przez przecięcie promieni świetlnch - odwrócon - powiększon; p> - >2

5 PołoŜenie przedmiotu: 2 - rzeczwist; utworzon przez przecięcie promieni świetlnch - odwrócon - takich samch rozmiarów; p - 2 PołoŜenie przedmiotu: >2 - rzeczwist; utworzon przez przecięcie promieni świetlnch - odwrócon - pomniejszon; p< - <<2 W zwierciadle kulistm wpukłm powierzchnią odbijającą jest zewnętrzna strona powierzchni kulistej. Jeśli skierujem na zwierciadło wiązkę promieni równoległch do głównej osi optcznej, wiązka ta, po odbiciu od zwierciadła stanowi wiązkę rozbieŝną, a przedłuŝenia tch promieni skupiają się w jednm miejscu, któr jest ogniskiem pozornm zwierciadła (F'). Podobnie jak w zwierciadle skupiają ogniskowa () ma długość równą połowie długości promienia krzwizn zwierciadła (R) ( AF' AF AO /2 AO' /2R/2). W zwierciadle wpukłm otrzmujem jeden rodzaj obrazu: obraz pozorn, pomniejszon i prost. Przkładem zwierciadła wpukłego jest lusterko samochodowe.

6 W zwierciadle wpukłm otrzmujem kilka rodzajów obrazów w zaleŝności od wartości odległości przedmiotu od zwierciadła. Niech: - odległość przedmiotu od zwierciadła h - wsokość przedmiotu - odległość obrazu od zwierciadła H - wsokość obrazu - ogniskowa p - powiększenie Równanie zwierciadła: Powiększenie obrazu: p / H/h W przpadku zwierciadła kulistego dla kaŝdej odległości przedmiotu od zwierciadła moŝem stwierdzić, Ŝe: - pozorn, czli utworzon przez przecięcie przedłuŝeń promieni świetlnch - prost, czli nie odwrócon - pomniejszon, czli p< - -<<0 ; czli za zwierciadłem powstanie obraz pozorn PołoŜenie przedmiotu: <

7 PołoŜenie przedmiotu: PołoŜenie przedmiotu: <<2 PołoŜenie przedmiotu: 2 PołoŜenie przedmiotu: >2

8 Zadania do wkonania na lekcji lub w domu Zad.. Przedmiot o wsokości stoi w odległości 0 od wpukłego zwierciadła kulistego o ogniskowej równej 6. Oblicz odległość obrazu od zwierciadła i wielkość obrazu. Rozwiązanie: + p ho p h p,75 0,75 0 h o p h p 0,75 0, (0 ( 6)),75 Zad. 2. Obraz rzeczwist jest powiększon raz. Odległość miedz tm obrazem a przedmiotem jest rówa 50. Ile wnosi ogniskowa zwierciadła wklęsłego? Rozwiązanie:

9 l l l l 8,