Лабораторные работы по физике. Тема "Оптика"
методическая разработка на тему

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Технологический колледж №28

Евдокимов П.Е.

Тема:

Москва  

2009

    Данные работы предназначены для выполнения студентами 1-го курса по теме «Оптика». Студенты выполняют работу на уроке физики, затем оформляют отчет в тетрадях для лабораторных работ.

Автор: Евдокимов Павел Евгеньевич, преподаватель физики и специальных дисциплин.

Рецензент: Камина Валентина Николаевна, преподаватель специальных дисциплин

Редактор: Малькова Людмила Алексеевна, зам. директора по учебно-методической работе.

Рукопись рассмотрена на заседании цикловой комиссии специальных дисциплин и холодильной техники, протокол № 2 от 20.10. 2009.

Лабораторная работа №10. Исследование явления отражения света.

Цель работы: установить зависимость угла отражения от угла падения света на отражающую поверхность зеркала.

Оборудование: планшет, лампа  на подставке, ключ, экран, держатель оптических элементов,  плоское  зеркало,  лимб,  источник  электропитания,

соединительные провода.

Ход работы:

1. Нарисовать таблицу для записей результатов измерений

2. Собрать установку согласно приведённой схеме

Лампу и ключ установить на планшет. Лампу и ключ с помощью соединительных проводов  соединить последовательно и подключить к источнику электропитания.

Экран разместить в 3-4см от лампы.

3. Вплотную к экрану со стороны, противоположной лампе, положить лист бумаги, а на него положить лимб. Лимб расположить так, чтобы луч света, проходил через оба деления отмеченные цифрами 0. Обвести на бумаге контур лимба.

4. Определить цену деления шкалы лимба.

5. Установить зеркало с помощью держателя в центре лимба. При этом поверхность зеркала с отражающим слоем должна располагаться на линии полукруга, нанесённой на лимбе. Нижний край зеркала должен плотно прилегать к поверхности лимба.

6. Определить и записать в таблицу величины углов падения и отражения света на зеркало в начале опыта.

7. Повернуть лимб так, чтобы угол падения света на зеркало составил 10°. Поворачивая лимб нужно соблюдать два условия:

    а) зеркало относительно лимба двигаться не должно

    б) лимб не должен выходить за пределы контура, нарисованного на листе бумаги.

8. Измерить угол отражения

9. Повторить измерение угла отражения при углах падения  в 20° , 30° , 40° , 50 °.

10.По результатам измерений сделать вывод о том, как зависит угол отражения света от угла падения.

Вывод:____________________________________________________________
   

__________________________________________________________________          

         __________________________________________________________________

Лабораторная работа №11.

Построение изображения предмета в плоском зеркале.

Цель работы: установить соотношение расстояний от предмета до зеркала и от зеркала до изображения предмета.

Ход работы:

1.Положить на планшет пластиковый коврик и накрыть его листом бумаги.

В центре листа поставить держатель с прикреплённым зеркалом. Обвести на бумаге контур зеркала.

2. Перед зеркалом в 3-4см от него воткнуть в коврик булавку так, чтобы в зеркале было удобно наблюдать её изображение.

3. Наблюдая изображение булавки, воткните в коврик вблизи экрана ещё одну булавку так, чтобы она закрыла собой изображение первой. Не меняя направления взгляда на зеркало, воткните третью булавку. Последняя булавка должна закрыть от наблюдателя  вторую и изображение первой. При этом две последние булавки и изображение первой окажутся на одной линии.

4. Извлечь  вторую и третью  булавки из коврика.  На бумаге отметить места, где они были воткнуты.

5. Измените направление взгляда на зеркало. Изображение первой булавки должно по-прежнему хорошо наблюдаться.

6. Ещё раз воткнуть две булавки в коврик. Обе булавки и изображение первой должны оказаться, как и прежде на одной линии.

7. Отметить на бумаге положение булавок, как и в первой половине опыта.

8. Разобрать установку.

9. На листе соединить линиями положения второй и третьей булавок.

10.  Продолжить линии за контур зеркала до их пересечения. Точка пересечения линий укажет положение изображения первой булавки.

11.Измерить расстояние от линии, вдоль которой располагалась отражающая поверхность зеркала, до места, где наблюдалось её изображение.

12.Сдлать вывод о соотношении расстояний от предмета и его изображения до плоскости зеркала.

      Лабораторная работа №12. Сборка модели зеркального перископа.

Цель работы: используя два зеркала, собрать устройство для наблюдения предмета, скрытого за препятствием.

Оборудование:

1.  Планшет

2.  Магнитные держатели – 2шт.

3.  Зеркало – 2шт

4.  Лимб

Ход работы:

1. В средней части рабочего стола установить сложенный пополам лист бумаги, как это показано на рисунке Лист будет выполнять роль препятствия, мешающего рассмотреть объект наблюдения. За лист положить лимб так, чтобы он не был виден.

2. Удерживая металлически планшет вертикально, разместить в его нижней части держатель с прикреплённым зеркалом. Держатель развернуть так, чтобы зеркало расположилось под углом 45° к краям планшета.

3.  На противоположной стороне планшета разместить второй держатель с зеркалом.

4.  Направить планшет в сторону лимба, лежащего листом бумаги.

5.  Развернуть нижнее зеркало так, чтобы в нём появилось изображении верхнего зеркала.

6.  Поворачивая верхнее зеркало так, чтобы в нижнем зеркале появилось изображение лимба.

7.  Экспериментально установить, как расстояние между зеркалами влияет на величину части лимба, наблюдаемую в зеркале.

8.  Зарисовать положение зеркал на планшете, при котором удалось, построить ход лучей  в зеркале.

9.  Указать возможность применения устройства, модель которого была собрана в процессе выполнения данного опыта.

Лабораторная работа №13. Наблюдение преломления света плоскопараллельной пластиной.

Цель работы: Исследовать влияние прозрачной пластины с параллельными гранями на распространение светового луча.

Оборудование:

Источник электропитания, лампа, ключ, пластина с параллельными гранями, кювета с водой, планшет, лист с разметкой, соединительные провода.

Ход работы:

1. Накрыть планшет листом с разметкой. На листе разместить лампу и ключ. На расстоянии 3-4см установить экран со щелью.

2. С помощью соединительных проводов соединить лампу – ключ – источник электропитания.

3. Включить лампу, и перемещая экран, добиться чтобы выходящий из щели узкий луч света распространялся вдоль центральной линии разметки.

4. В 3-4см от экрана разместить стеклянную пластину так, чтобы свет падал под некоторым углом на середину её малого основания. Схема установки изображена на рисунке 1.

                    Рис.1

5. Обратить внимание на то, как изменился ход луча, вышедшего из пластины, по сравнению с тем, каким он был до падения света на пластину.

6. Поворачиваем пластину относительно падающего на неё луча света, установить, как меняется ход луча, в зависимости от угла падения света на её поверхность.

7. Увеличивая угол падения света на пластину до такой величины, при которой  вышедший луч ещё хорошо виден, отметить величину смещения вышедшего из пластины луча.

8. Поставить пластину на большее основание, как на рисунке 2. но так, чтобы угол падения света на боковую грань не  изменился, и вновь заметьте смещение вышедшего из пластины луча.

                                                                                   Рис.2

9. Сделать вывод о том, как толщина пластины влияет на смещение светового луча.

10. Заменить стеклянную пластину прозрачной кюветой, заполненной водой.

11. Установить, может ли прямоугольная кювета с водой оказывать на распространение света такое же действие, как стеклянная пластина с параллельными гранями.

12. Подготовить отчёт о проделанных опытах, в котором необходимо:

- нарисовать ход луча через пластину с параллельными гранями

- указать как величина угла падения света на одну из параллельных граней влияет на ход вышедшего из пластины луча.

- указать как толщина пластины влияет на ход вышедшего из пластины луча

- сравнить действие стеклянной пластины с параллельными гранями и прямоугольной кюветы с водой на распространяющийся через них луч.