Лабораторная работа: «Проверка законов освещенности»

Тема занятия:  Лабораторная работа: «Проверка законов освещенности» Вид занятия ­  смешанный. Тип занятия комбинированный. Учебные цели занятия:  собрать простейший радиоприёмник. Задачи занятия:  Образовательная: проверить законы освещенности Развивающие. Развивать умение наблюдать, формировать представление о процессе  научного познания. Воспитательная. Развивать познавательный интерес к предмету, вырабатывать умение  слушать и быть услышанным. Планируемые образовательные результаты: способствовать усилению практической направленности   в   обучении   физики,   формировании   умений   применять   полученные знания в различных ситуациях. Личностные:  способствовать эмоциональному восприятию физических объектов,  умению  слушать, ясно и точно излагать свои мысли, развивать  инициативу  и  активность  при решении физических задач, формировать умение  работать в группах. Метапредметные:  развивать умение понимать и использовать средства наглядности  (чертежи, модели, схемы). Развитие понимания сущности алгоритмических  предписаний и умений действовать в соответствии с предлагаемым алгоритмом. Предметные:  овладеть физическим языком, умением распознавать соединения  параллельные и последовательные, умение ориентироваться в электрической схеме,  собирать схемы. Умение обобщать и делать выводы. Ход занятия: 1. Организация начала урока (отметка отсутствующих, проверка готовности студентов к уроку, ответы на вопросы студентов по домашнему заданию) – 2­5 мин. Преподаватель сообщает учащимся тему урока, формулирует цели урока и знакомит  учащихся с планом урока. Учащиеся записывают тему урока в тетради. Преподаватель  создает условия для мотивации учебной деятельности. Освоение нового материала: Теория.  Отношение светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади этой поверхности S называют освещённостью:                                                      (1) ФЕ  S  лк Люкс   ­   освещённость,   создаваемая   световым   потоком   1   лм   при   равномерном распределении его на площади 1м2. Первый закон освещённости: освещённость в каждой точке поверхности, на которую перпендикулярно   ей   падает   свет,  пропорциональна   силе   света   источника   и   обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности:                                                          (2) Е  I 2R Кроме указанных факторов освещённость зависит ещё и от угла , под которым свет падает на освещаемую поверхность:                                                                                                                  Рисунок 1. Установлена зависимость освещённости площадки от угла    наклона её к падающим лучам, которая называется вторым законом освещенности. Второй закон освещённости: освещённость поверхности, создаваемая параллельными лучами, прямо пропорциональна косинусу угла падения лучей.                                                        (3) 0 ЕЕ cos Освещённость Е0 можно определить по формуле (2) и подставляя в формулу (3) можно получить выражение, объединяющее первый и второй законы освещённости.                                                        (4) Е 2  cos I R Освещенность ­ величина скалярная, поэтому в том случае, когда свет на поверхность падает от нескольких источников, освещённость в каждой точке поверхности равна арифметической   сумме   освещённостей,   создаваемых   в   этой   точке   каждым   из источников   в   отдельности.   Приборы   для   сравнения   силы   света   называются фотометрами.  Существуют   фотометры,   приспособленные   для   непосредственного измерения освещённости. Такие фотометры называются люксметрами. Приборы   и   принадлежности:  лабораторный   прибор   для   изучения   законов фонометрии,   с   микроамперметр,   аккумуляторная   батарея,   соединительные   провода, реостат, ключ. Порядок выполнения работы: 1. Изучить шкалу и определить цену деления микроамперметра А. 2.   Собрать   цепь:   соединить   клеммы   фотоэлемента   Фэ  с   микроамперметром   А,   а лампочку Л с источником тока Б через реостат R, как показано на схеме:                                                                   Рисунок 2.1. Проверка 1 закона освещенности. 3. Фотоэлемент установить перпендикулярно оси прибора (стрелка должна находиться на нуле угломерной шкалы). 4. Лампочку установить на 10­е деление шкалы, принимая за центр лампочки середину стойки. Замкнуть цепь и с помощью реостата добиться, чтобы величина фототока была 20   мкА.   Затем   лампочку   передвинуть   на   20­е   и   30­е   деления.   Снять   показания микроамперметра, соответствующие указанным положениям лампочки и записать их в таблицу 4.1. Таблица 4.1. Номер опыта Расстояние   от лампы до фотоэлемента  R, м    Показания микроамперм етра I, 10­6 А Отношение освещённосте й Е1:Е2 Е1:Е3 Отношение квадратов расстояний 2:R2 R1 R1 2:R3 2 5. Вычислить освещенность с помощью формулы 2 теории, отношение освещённостей, отношение квадратов расстояний, заполнить таблицу 4.1. и сделать вывод. Проверка 2 закона освещенности. 6.  Лампочку   установить   на   16­е   деление,   а   линзу   на   10­е.   С   помощью   реостата установить ток 20мкА. При угле 0° , показания микроамперметра записать в таблицу. Затем, вращая ручку, лампочку устанавливают под углом 30° ,45°, 60°.   Необходимо следить за тем, чтобы лампочка и линза не сдвигались с первоначально установленного места. При этом в каждом из случаев снимают показания амперметра и заносят их в таблицу 6.1.  Таблица 6.1. Номер опыта Показания угломера, α 00 1 2 3 4 300 450 600 2  cos I R Показания микрометра  I, 10­6А Cosα Освещённость, E 1 3 2 2 2 1 2 7.  Вычислить освещенность с помощью формулы 4 теории. 8.  Сделать вывод о проделанной работе. 9.  Ответить на контрольные вопросы. Контрольные вопросы: 1. Какими способами можно определить освещённость? 2. Почему на покатых к солнцу крышах снег тает быстрее, чем на земле? 3. Что в этой лабораторной работе является освещаемой поверхностью? 4. Для чего нужна линза при выполнении пункта № 6? Домашнее задание:   Поляроиды. Преподаватель _________________________________/Деревнина О.В./ Допуск к лабораторной работе № 14: «Законы отражения и   преломления света».   1. Какое выражение определяет предельный угол полного отражения для луча света, идущего из среды с абсолютным показателем преломления n1 в среду с абсолютным показателем преломления n2? А.         Б.      В.      Г.    sin n 2 n 1 0 n n 0 1 2 . sin . sin  0 . sin  0 1 n 1 1 n . 2     №   2.   На   какой   из   схем   правильно   представлен   ход   лучей   при   разложении   пучка   белого   света стеклянной призмой?   красн. фиол. красн. фиол. фиол. красн. фиол. красн. 1 2 3 4 А. 1.                          Б. 2.                          В. 3.                         Г. 4.       № 3. Угловая высота Солнца над горизонтом 400. Определите, под каким углом видит Солнце рыба, если показатель преломления воды равен 1,33? А.  35 0.               Б.  29 0.                 В.  38 0.                  Г.  30 0.  № 4. Под каким углом должен упасть луч света на плоское стекло, чтобы преломлённый луч оказался перпендикулярным к отражённому? Показатель преломления равен n. А.                Б.              В.              Г.     arcsin n . arctgn . arcsin . arctg 1 n 1 n . № 5. Матовая электрическая лампочка в виде шара диаметром       6 см освещает глобус диаметром 26 см. Определить диаметр полной тени и полутени глобуса на стене. Расстояние от глобуса до лампочки 1 м, до стены 2 м.