drgania i fale optyka

Transkrypt

1 Fizyka 4 ZESZYT ĆWICZEŃ DLA GIMNAZJUM drgania i fale optyka

2

3

4 Redakcja: Elżbieta Bagińska-Stawiarz, Grażyna Kompowska Redakcja techniczna: Elżbieta Bagińska-Stawiarz Projekt okładki i układu typograficznego książki: Jarosław Zakrzewski Fotografia na okładce: Photographer s Choice/Getty Images/Flash Press Media Fotografie: Shutterstock, Michał Szczerek Ilustracje: Bartłomiej Brosz Grafika komputerowa: Elżbieta Nowaczyk Skład (TEX): Maria Chojnicka Zestaw książek składający się z Podręcznika i Zeszytu ćwiczeń jest zgodny z nową Podstawą Programową. Numer dopuszczenia podręcznika 214/4/2012. ISBN c Copyright by Gdańskie Wydawnictwo Oświatowe Wydawca: Gdańskie Wydawnictwo Oświatowe, Gdańsk, al. Grunwaldzka 411 Gdańsk Wydanie piąte Druk i oprawa: Normex, Gdańsk Niniejsza publikacja podlega ochronie przewidzianej w przepisach Ustawy z dnia r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Każdy przypadek kopiowania lub zwielokrotniania fragmentu lub całości publikacji stanowi niedozwolone naruszenie praw twórcy lub wydawcy, o ile nie odbywa się zgodnie z przepisami wyżej wymienionej ustawy.

5 Spis treści Jak korzystać z Zeszytu ćwiczeń... 5 Drgania i fale Ruch zmienny... 6 Drgania... 8 Doświadczenie Ważenie za pomocą drgań Zrób to sam Drgania wahadła Fale mechaniczne Dźwięk Zrób to sam Tajniki gitary Przegląd fal elektromagnetycznych Powtórzenie A Powtórzenie B Optyka Odbicie światła Zwierciadła kuliste Załamanie światła Zrób to sam Znikająca moneta Soczewki Doświadczenie Ile dioptrii ma soczewka? Przyrządy optyczne Powtórzenie A Powtórzenie B Przed egzaminem Zestaw 1A Zestaw 1B Zestaw 2A Zestaw 2B Zestaw 3A Zestaw 3B Zestaw 4A Zestaw 4B... 68

6

7 Jak korzystać z Zeszytu ćwiczeń Zeszyt ćwiczeń tworzy komplet z Podręcznikiem i jest przeznaczony zarówno do samodzielnej pracy ucznia w domu, jak i do pracy na lekcji. Do każdego tematu z Podręcznika w Zeszycie ćwiczeń przewidziano jedno ćwiczenie do wykonania podczas lekcji oraz zestaw zadań podsumowujących dany temat, które mogą być wykorzystane jako praca domowa. Do niektórych tematów przewidziano możliwość przeprowadzenia dodatkowej lekcji z wykorzystaniem Doświadczenia. Zrób to sam jest opisem prostego doświadczenia przeznaczonego do wykonania przez ucznia wdomu. Po każdym dziale znajdują się dwa zestawy zadań powtórkowych. Powtórzenie A przeznaczone jest do zrobienia na lekcji z nauczycielem, zaś Powtórzenie B do samodzielnej pracy w domu. Do wszystkich ćwiczeń, Doświadczeń i Zrób to sam zostały zamieszczone odsyłacze w odpowiednich miejscach Podręcznika. Po każdym dziale znajdują się wolne strony przeznaczone na notatki, dzięki czemu Zeszyt ćwiczeń może zastąpić zeszyt przedmiotowy. Ostatni rozdział Zeszytu ćwiczeń, nazwany Przed egzaminem, pomoże uczniom przygotować się do egzaminu po gimnazjum. 5

8 Ruch zmienny W tabelce przedstawiono wyniki obliczeń drogi pokonywanej przez samochód od chwili, gdy ruszył. Przyspieszenie samochodu wynosiło 2 m s 2. Uzupełnij tabelkę. Kolejna sekunda ruchu Droga przebyta do końca danej sekundy Droga przebyta w każdej sekundzie Różnica dróg w danej i poprzedniej sekundzie m 7m 5 25 m 9m 2m Wykonaj podobne obliczenia dla samochodu, którego przyspieszenie wynosiło 4 m s 2. Kolejna sekunda Droga przebyta do Droga przebyta ruchu końca danej sekundy w każdej sekundzie 1 2m 2m Różnica dróg w danej i poprzedniej sekundzie

9 Ruch zmienny ZADANIA 1. Na rysunku przedstawiono kilka położeń kulki staczającej się z równi. Pierwsze z zaznaczonych jest położeniem początkowym, drugie położeniem dwie sekundy przed zatrzymaniem się kulki, trzecie sekundę przed zatrzymaniem, czwarte położeniem końcowym kulki. a) Zaznacz na rysunku położenie kulki po pierwszej, drugiej itd. sekundzie ruchu. b) Ile sekund trwał ruch kulki? Przez 10 s od chwili ruszenia przyspieszenie samolotu wynosiło 4 m s 2. a) W tym czasie samolot przebył drogę.... b) W czasie początkowych 5 s samolot pokonał dystans.... c) Jaką część dystansu pokonanego w czasie 10 s przebył on w ciągu ostatnich 5 s? Na rysunku zaznaczono trzy położenia wahadła. Masa kulki wahadła wynosi 0,2 kg. a) Prędkość kulki w punkcie Y jest równa 4 m s. Energia kinetyczna kulki w tym punkcie wynosi... b) W punkcie X prędkość kulki wynosi 0 m s. Energia potencjalna kulki w tym punkcie w porównaniu z energią potencjalną kulki w punkcie Y jest... o.... (większa, mniejsza) c) Na jakiej wysokości nad punktem Y znajduje się punkt X?

10 Drgania Kulkę zawieszono na sprężynie, a następnie rozciągnieto sprężynę o 5 cm, ciągnąc za kulkę, i puszczono ją. Ruch kulki zarejestrowano, wykonując co 0,1 s zdjęcie na tej samej klatce filmu, a na podstawie tego zdjęcia sporządzono poniższy rysunek. Położenie kulki w chwilach kolejnych błysków lampy oznaczono na rysunku liczbami od 0 do 12. a) Narysuj wykres przedstawiający położenie kulki w kolejnych chwilach ruchu. b) Okres drgań kulki był równy.... c) Położenie kulki oznaczone liczbą 6 było położeniem równowagi. Prędkość kulki rosła od położenia oznaczonego liczbą... do położenia oznaczonego liczbą..., a malała od położenia oznaczonego liczbą... do położenia oznaczonego liczbą.... 8

11 Drgania ZADANIA 1. a) Liczbę drgań wykonywanych przez ciało w czasie 1 s nazywamy.... b) Maksymalna odległość drgającego ciała od położenia równowagi to.... c) Częstotliwość drgań ciała wytrąconego z położenia równowagi nazywamy d) Jeżeli wprawiamy ciało w drgania o częstotliwości równej częstotliwości jego drgań własnych, ciało to może Ciężarek zawieszony na sprężynie drga między położeniami oznaczonymi na rysunku jako 1 i 3. Gdy ciężarek porusza się od położenia 2 do 3, wypadkowa działających na niego sił jest zwrócona..., a jej wartość... (do góry, w dół) (rośnie, maleje, się nie zmienia) Ciężarek porusza się wówczas ruchem niejednostajnie... (przyspieszonym, opóźnionym) 3. Kulka wahadła porusza się między położeniami oznaczonymi jako X i Z (zob. rysunek). a) Położenie równowagi jest oznaczone jako.... b) Położenia maksymalnego wychylenia są oznaczone jako... c) W czasie jednego okresu kulka przemieści się na przykład od położenia... kolejno przez położenia... do położenia.... 9

12 Doświadczenie WAŻENIE ZA POMOCĄ DRGAŃ Zbadajmy, jak okres drgań ciężarków zawieszonych na sprężynie zależy od ich masy. Znajomość tej zależności umożliwi nam wyznaczenie masy wybranego przedmiotu. Potrzebne materiały statyw, sprężyna, 6 jednakowych odważników, stoper lub zegarek z sekundnikiem, kalkulator, ewentualnie waga Co trzeba zrobić a) Zawieś na statywie sprężynę. b) Zawieś na sprężynie dwa odważniki i zmierz czas na przykład ich 20 drgań. To samo zrób z 3, 4 i kolejnymi odważnikami. Wyniki zapisz w tabeli. c) Oblicz okresy drgań dwóch, trzech odważników. Wyniki zapisz w tabeli. d) Oblicz kwadraty okresów drgań odważników, wyniki zapisz w tabeli i nanieś na przygotowany arkusz. Między naniesionymi punktami poprowadź prostą tak, aby przechodziła w pobliżu jak największej liczby punktów. Liczba odważników Masa [g] Czas... drgań [s] T [s] T 2 [s 2 ] UWAGA. Okres drgań odważników zawieszonych na sprężynie nie jest wprost proporcjonalny do masy i dlatego wykres przedstawiający tę zależność nie jest linią prostą. Natomiast wykres zależności kwadratu okresu drgań odważników od ich masy jest linią prostą. Za pomocą tego wykresu można z większą dokładnością wyznaczyć masę drgającego ciała na podstawie okresu jego drgań. 10

13

14 Co wyróżnia Fizykę z plusem? Rozbudza fascynację przedmiotem za pomocą eksperymentów. Jasno wyjaśnia, tłumacząc fizyczne zawiłości na znanych zjawiskach. Dobrze przygotowuje do egzaminu seriami zadań i pytań kontrolnych. Multipodręczniki Fizyka z plusem cyfrowe wersje podręczników Więcej pokazują. Silniej angażują. Skutecznie e uczą.