VY_52_INOVACE_2NOV69 Autor: Mgr. Jakub Novák Datum: 3. 4. 2013 Ročník: 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektromagnetické a světelné děje Téma: Optické čočky Metodický list: Žáci si vyzkoušejí zobrazení pomocí spojné i rozptylné optické čočky, popíší vlastnosti vytvořeného obrazu, vyzkoušejí závislost těchto vlastností na předmětové vzdálenosti a porovnají zobrazení optickými čočkami se zobrazením kulovými zrcadly. Laboratorní práce odpovídá jedné vyučovací hodině. Žáci pracují ve skupinách po dvou. Pomůcky tvoří souprava pro žákovské pokusy z optiky a svíčka. Výuka probíhá frontálně za dodržení všech bezpečnostních zásad podle přiloženého pracovního postupu. Vyučující by měl před zahájením práce žáky poučit o bezpečném zacházení s otevřeným plamenem svíčky, zkontrolovat vhodnost jejich oblečení a dohlédnout, aby si žáci s delšími vlasy upravili účes tak, aby nemohlo dojít k sežehnutí vlasů. Je důležité také žáky varovat před nebezpečím potřísnění oděvu voskem svíčky, který se pak velmi obtížně odstraňuje. Žáci průběžně s pomocí vyučujícího vyplňují přiložený pracovní list, který odevzdají ke kontrole na konci hodiny. Nejprve si žáci v části zvané příprava připomenou, jaké vlastnosti obrazu rozpoznáváme. Pracovní postup: Žáci využijí optickou lavici ze soupravy, která je opatřena délkovou stupnicí a umožní jim tak nastavit předmětovou vzdálenost. Na tuto lavici připevní držák se svíčkou, optickou čočku a stínítko z matného průsvitného plastu (všechny tyto díly jsou součástí stavebnice). Vyučující zapálí žákům svíčky. Nejprve žáci požijí spojnou optickou čočku. Podle stupnice na optické lavici nastavují předmětové vzdálenosti (tedy vzdálenosti mezi plamenem svíčky a čočkou) podle hodnot uvedených v tabulce pracovního listu. Pro každou nastavenou předmětovou vzdálenost se nejprve pokusí zachytit obraz na stínítku jeho posouváním do různých vzdáleností od čočky. Pokud se jim podaří obraz na stínítku zachytit, jedná se o obraz skutečný. V takovém případě doladí vzdálenost stínítka od čočky tak, aby obraz byl co nejostřejší, a poté pozorováním tohoto obrazu určí zbylé dvě vlastnosti (tedy velikost a případnou převrácenost obrazu). Pokud obraz na stínítku zachytit nelze, jedná se o obraz zdánlivý a zbylé dvě vlastnosti žáci určí pozorováním obrazu pohledem přímo skrze čočku. Zjištěné vlastnosti obrazu zaznamenají žáci pro každou předmětovou vzdálenost do tabulky v pracovním listu. Stejným způsobem žáci postupují i v případě rozptylné optické čočky. Na závěr žáci zhodnotí závislost vlastností obrazu na předmětové vzdálenosti pro každou čočku a porovnají zobrazení optickými čočkami se zobrazením kulovými zrcadly. Veškerý obsah materiálu je vlastní tvorbou autora.
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno:
…………………………………………
Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum:
…………………………………………
Zadání:
Pokusem zjistěte vlastnosti obrazu při zobrazení spojnou a rozptylnou optickou čočkou. Porovnejte zjištěné vlastnosti obrazu s obrazem tvořeným kulovými zrcadly.
Příprava:
Při zjišťování vlastností obrazu budeme pozorovat 3 vlastnosti: 1. Zda je obraz zvětšený, stejně velký jako původní předmět nebo zmenšený. 2. Zda je obraz přímý nebo převrácený. 3. Zda je obraz skutečný nebo zdánlivý. Skutečný obraz je v místě, kudy paprsky skutečně procházejí a lze jej tedy zachytit na stínítku. Zdánlivý obraz pozorujeme v místě, kudy paprsky ve skutečnosti neprocházejí (za zrcadlem), a nelze jej tedy zachytit na stínítku.
Pomůcky: Souprava pro žákovské pokusy z optiky a svíčka. Provedení: Předmětem, který jsme pomocí čoček zobrazovali, byl plamen svíčky. Svíčku jsme umisťovali v různých vzdálenostech od čočky. Pokaždé jsme se pokusili obraz zachytit na stínítko, abychom jistili, zda je skutečný nebo zdánlivý.
Spojná čočka: Ohnisková vzdálenost čočky f = …………………. vzdálenost
vlastnosti obrazu
Rozptylná čočka: Ohnisková vzdálenost čočky f = …………………. vzdálenost
vlastnosti obrazu
Podle zjištěných vlastností obrazu doplň vynechaná slova: Spojná optická čočka zobrazuje stejným způsobem jako …………………kulové zrcadlo. Rozptylná optická čočka zobrazuje stejným způsobem jako …………………kulové zrcadlo.
Závěr:
…………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………..
…………
LABORATORNÍ PRÁCE
Jméno:
…………………………………………
Třída:
…………………………………………
Škola:
ZŠ Schulzovy sady
Datum:
…………………………………………
Zadání:
Pokusem zjistěte vlastnosti obrazu při zobrazení spojnou a rozptylnou optickou čočkou. Porovnejte zjištěné vlastnosti obrazu s obrazem tvořeným kulovými zrcadly.
Příprava:
Při zjišťování vlastností obrazu budeme pozorovat 3 vlastnosti: 1. Zda je obraz zvětšený, stejně velký jako původní předmět nebo zmenšený. 2. Zda je obraz přímý nebo převrácený. 3. Zda je obraz skutečný nebo zdánlivý. Skutečný obraz je v místě, kudy paprsky skutečně procházejí a lze jej tedy zachytit na stínítku. Zdánlivý obraz pozorujeme v místě, kudy paprsky ve skutečnosti neprocházejí (za zrcadlem), a nelze jej tedy zachytit na stínítku.
Pomůcky: Souprava pro žákovské pokusy z optiky a svíčka. Provedení: Předmětem, který jsme pomocí čoček zobrazovali, byl plamen svíčky. Svíčku jsme umisťovali v různých vzdálenostech od čočky. Pokaždé jsme se pokusili obraz zachytit na stínítko, abychom jistili, zda je skutečný nebo zdánlivý.
Spojná čočka: Ohnisková vzdálenost čočky f = 100 mm vzdálenost
vlastnosti obrazu
70 mm
zdánlivý, přímý, zvětšený
150 mm
skutečný, převrácený, zvětšený
300 mm
skutečný, převrácený, zmenšený
Rozptylná čočka: Ohnisková vzdálenost čočky f = 100 mm vzdálenost
vlastnosti obrazu
70 mm
zdánlivý, přímý, zmenšený
150 mm
zdánlivý, přímý, zmenšený
300 mm
zdánlivý, přímý, zmenšený
Podle zjištěných vlastností obrazu doplň vynechaná slova: Spojná optická čočka zobrazuje stejným způsobem jako duté kulové zrcadlo. Rozptylná optická čočka zobrazuje stejným způsobem jako vypuklé kulové zrcadlo.
Závěr: Spojná optická čočka může vytvářet obraz skutečný i zdánlivý, přímý i převrácený, zvětšený i zmenšený. Jeho vlastnosti závisejí na vzdálenosti zobrazovaného předmětu od čočky. Rozptylná optická čočka vytváří vždy zdánlivý, přímý a zmenšený obraz bez ohledu na vzdálenost plamene svíčky od čočky.
