Інформація для вчителів
Застосування
Лупи - це прості опуклі лінзи, які ще називають збиральними; вони здатні створювати збільшене зображення. Тому їх можна зустріти в багатьох повсякденних сферах.
Інша інформація для вчителя (1/4)
Принцип
Падаюче світло, яке йде паралельно до оптичної осі, фокусується опуклою лінзою у фокусі. При цьому може виникнути збільшене дійсне зображення.
Навчальна мета
Учні мають спостерігати оптичну дію лупи, тобто опуклої лінзи, і з'ясувати, як треба тримати лупу, щоб дістати якомога краще збільшення.
Інша інформація для вчителя (2/4)
Завдання
Учні досліджують, як можна використовувати лупу як допоміжний засіб для зору, а саме вони
- визначають, як треба тримати лупу, щоб дістати якомога більше уявне зображення предмета, яке зручно розглядати.
- визначають збільшення, яке дають лупи.
Інша інформація для вчителя (3/4)
Хоча обидві частини досліду доповнюють одна одну, за певних обставин доречно використати лише одну частину або опрацювати частини на різних уроках. Проте першу частину учням варто виконати бодай раз, бо вона дає суттєві основи для розуміння лупи.
Примітки: Суттєва функція лупи полягає в тому, що з її допомогою можна збільшити кут, під яким видно предмет. За кутів зору, менших за одну кутову хвилину, людське око не здатне розрізнити подробиці.
Розглянути це тут не вдалося. Та оскільки на принципі збільшення кута зору ґрунтуються також мікроскоп і підзорна труба, це варто опрацювати у відповідному місці уроку.
Інша інформація для вчителя (4/4)
Вказівки до складання та виконання
Щоб виграти час для експериментування на уроці, корисно, якщо учні заздалегідь виготовлять шкали вдома або якщо зацікавлені учні підготують їх для всіх.
Визначаючи збільшення лупи, зображення завжди слід розглядати в середині лупи. Скраю, передусім у лінзи 50 мм, виникають аберації.
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Лупа
Лупи - це прості опуклі лінзи, які ще називають збиральними; вони здатні створювати збільшене зображення. Тому їх можна використовувати як засіб для читання або застосовувати в інших повсякденних сферах.
Як треба тримати лупу, щоб дістати найкраще можливе збільшення?
Завдання
Досліди, як можна використовувати лупу як допоміжний засіб для зору, а саме ти
- визначаєш, як треба тримати лупу, щоб дістати якомога більше уявне зображення предмета, яке зручно розглядати.
- визначаєш збільшення, яке дають лупи.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Оптична лава для учнівських дослідів, l = 600 мм | 08376-00 | 1 |
| 2 | Лінза на ковзній опорі, f = +50 мм | 09820-01 | 1 |
| 3 | Лінза на ковзній опорі, f = +100 мм | 09820-02 | 1 |
| 4 | Ковзна опора для оптичної лави | 09822-00 | 1 |
| 5 | Оправа зі шкалою на ковзній опорі | 09823-00 | 1 |
| 6 | Екран, білий, 150x150 мм | 09826-00 | 1 |
| 7 | Тримач діафрагм, накидний | 11604-09 | 1 |
Дослід 1 - Складання
1. Завантаж шаблон для друку:
- Завантаж шаблон для друку (100% - без масштабування) і роздрукуй його або візьми аркуш паперу з дуже дрібним шрифтом. Якщо клацнеш тут, зможеш завантажити шаблон для друку.
- Переходь до виконання досліду.
Дослід 1 - Виконання
- Візьми шаблон для друку або інший аркуш паперу з дуже дрібним шрифтом. Тримай його приблизно за 50 см від очей і повільно наближай аркуш до очей. Що ти спостерігаєш на відстанях приблизно 50 см, 25 см і 10 см? Запиши свої спостереження на сторінці результатів.
- Тримай одне око приблизно за 10 см над аркушем, а потім помісти лінзу з f = +100 мм між аркушем і своїм оком. Запиши свої спостереження на сторінці результатів.
- Тепер тримай лінзу так, щоб дістати якомога більше пряме уявне зображення шрифту, яке тобі зручно розглядати. Якою є в цьому випадку відстань від шрифту до лінзи, що тепер діє як лупа? Порівняй цю відстань із фокусною відстанню лупи. Запиши свої спостереження у протокол.
Дослід 2 - Складання (1/3)
Дослід 2 - Складання(1/3)
2. Визначення збільшення лупою:
- Виріж обидва зображення з шаблона для друку.
- Якщо ти не можеш роздрукувати шаблон, накресли дві горизонтальні лінії на відстані 5 мм одна від одної, які доходять до краю аркуша формату 50 мм x 100 мм.
- А на аркуші формату 80 мм x 100 мм накресли щонайменше 10 горизонтальних ліній із проміжком 5 мм кожна.
- Відтепер аркуш паперу на рисунку вгорі ліворуч ми називаємо , а аркуш паперу на рисунку внизу ліворуч - .
Дослід 2 - Складання (2/3)
Дослід 2 - Складання(2/3)
Шкалу вставляють у тримач діафрагм і закріплюють на оправі зі шкалою так, щоб вона виступала збоку на 5 см за край, обидві лінії були горизонтальні й перебували на висоті середини круглого отвору.
Шкалу закріплюють на екрані так, щоб лінії були горизонтальні й перебували посередині екрана.
Дослід 2 - Складання (3/3)
Дослід 2 - Складання(3/3)
Поклади оптичну лаву на дослідний стіл.
Постав на оптичну лаву лінзу з на позначці 40 см, а екран - на позначці 15 см. Постав оправу зі шкалою позаду оптичної лави так, щоб шкала була над позначкою 35 см.
Дослід 2 - Виконання (1/2)
Дослід 2 - Виконання(1/2)
- Наближай своє праве око до лінзи, доки обидві лінії шкали не стануть різкими в середині лінзи.
- Лівим оком дивись повз лінзу на шкалу .
Полічи, скільком проміжкам між рисками на відповідає відстань між двома лініями на . Запиши кількість цих проміжків у таблицю 1 у протоколі.
Складання 1
Дослід 2 - Виконання (2/2)
Дослід 2 - Виконання(2/2)
Постав шкалу над позначкою 30 см і замість щойно використаної лінзи постав лінзу з на позначку 40 см.
Повтори вимірювання. Запиши виміряну тепер кількість проміжків також у таблицю 1 у протоколі.
Складання 2
Протокол
Завдання 1
Опиши різкість (нерізке, різке) і розмір шрифту (нерозбірливий, дуже дрібний, більший) у 1-му досліді за таких відстаней. На 50 см зображення ____, а шрифт ____. На 25 см зображення ____, а шрифт ____. На 10 см зображення ____, а шрифт ____.
Завдання 2
Питання
Питання
Завдання 3
Питання
Якою є відстань від лупи до шрифту (предмета)? Відстань становить прибл. ____ мм.
Таблиця 1
Запиши свої виміряні значення до другого досліду. Збільшення, яке дає лупа, можна обчислити за рівнянням . При цьому - це відстань виразного (зручного) зору (), а - фокусна відстань лінзи. Обчисли збільшення для лінз, які ти використовував під час експериментування, і внеси свої результати у 3-й стовпчик таблиці.
| Фокусна відстань у мм | Кількість проміжків | Збільшення |
|---|---|---|
| 50 | ||
| 100 |
Завдання 4
У досліді ти визначив, скільком проміжкам на шкалі відповідає один проміжок на шкалі , яку розглядають крізь лупу. Тим самим ти виміряв збільшення обох луп. Оскільки виміряні значення залежать також від індивідуальної акомодації ока експериментатора, результат може лежати між і . Обчисли і порівняй збільшення зі значеннями з таблиці.
Питання