Подготовка к экспериментальным заданиям ГИА по физике в 9 классе Комплект № 6 Наборы лабораторные собирающая линза, фокусное расстояние F1 = (60 ± 10) мм, обозначить Л1 линейка длиной 200 – 300 мм с миллиметровыми делениями экран рабочее поле источник питания постоянного тока 4,5 В соединительные провода, 3 шт. ключ лампа на подставке Комплект «ГИА-лаборатория» собирающая линза, фокусное расстояние F1 = (97 ± 10) мм, обозначить Л1 линейка длиной 300 мм с миллиметровыми делениями экран направляющая (оптическая скамья) держатель для экрана источник питания постоянного тока 5,4 В соединительные провода ключ лампа на держателе слайд «модель предмета» Задание №1 Определения фокусного расстояния собирающей линзы Используя собирающую линзу, экран, линейку и лампу в качестве источника света, соберите экспериментальную установку для определения фокусного расстояния линзы. В бланке ответов: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки; 2) укажите результаты измерения фокусного расстояния линзы; 3) оцените погрешность проведённых измерений. Образец возможного выполнения: 1) Схема экспериментальной установки. Лампу необходимо расположить как можно дальше от линзы. Изображение удалённого источника света формируется практически в фокальной плоскости линзы: 2) F = 6 см = 0,06 м. 3) Для оценки погрешности измерения фокусного расстояния необходимо подвигать линзу и определить, на сколько можно ее сместить для того, чтобы изображение источника на экране продолжало казаться чётким. Оценка для погрешности получается примерно ± 5 мм. Задание №2 Определение оптической силы собирающей линзы Используя собирающую линзу, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна (лампу). В бланке ответов: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки; 2) запишите формулу для расчёта оптической силы линзы; 3) укажите результат измерения фокусного расстояния линзы; 4) запишите значение оптической силы линзы. Образец возможного выполнения: 1) Схема экспериментальной установки (изображение удалённого источника света (окна или как можно дальше расположенной лампы от линзы) формируется практически в фокальной плоскости): 1 2) D F 3) F 60 мм 0,06 м 4) D 1 17дптр 0,06 м Задание №3 Определение свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы Используя собирающую линзу, экран, лампу на подставке, источник тока, соединительные провода, ключ, линейку, соберите экспериментальную установку для исследования свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзы от лампы, расположенной от центра линзы на расстоянии 15 см. В бланке ответов: 1) сделайте схематический рисунок экспериментальной установки для наблюдения изображения лампы, полученного с помощью собирающей линзы; 2) передвигая экран, получите чёткое изображение лампы и перечислите свойства изображения (мнимое или действительное, уменьшенное или увеличенное, прямое или перевёрнутое); 3) сформулируйте вывод о расположении лампы относительно двойного фокусного расстояния линзы. Образец возможного выполнения: 1) Схема установки: F 2) Передвинув экран, получим чёткое изображение: Изображение получилось перевёрнутое, уменьшенное, действительное. F 3) Лампа расположена за двойным фокусным расстоянием от центра линзы. Задание №4 Проверка предположения о сумме расстояний от линзы до предмета и изображения Хорошо известно, что при приближении предмета к собирающей линзе его действительное изображение удаляется от линзы. Вполне обосновано поэтому следующее предположение: сумма (d + f), где d — расстояние от линзы до предмета и f — расстояние от линзы до изображения, при перемещении предмета остаётся неизменной. В бланке ответов: 1) сделайте рисунок экспериментальной установки; 2) расположите линзу на расстоянии d = 300 мм от предмета (слайда) и получите на экране чёткое изображение. Определите расстояние f от линзы до изображения. Уменьшая расстояние между линзой и слайдом, каждый раз настраивайте систему и измеряйте f. Заполните таблицу: № опыта d, мм f, мм (d + f), мм Интервал возможных значений (d + f), мм 1 300 2 250 3 200 4 150 5 125 3) С учётом того, что погрешность определения суммы (d + f) не меньше 10 мм, сформулируйте вывод: подтвердил ли эксперимент выдвинутое предположение. Образец возможного выполнения: 1) Схема экспериментальной установки 2) Результаты измерений: № опыта 1 300 140 440 2 250 160 410 3 200 190 390 4 150 270 420 5 125 420 625 d, мм f, мм (d + f), мм Интервал возможных 430÷450 400÷420 380÷400 410÷430 615÷635 значений (d + f), мм 3) Вывод: результаты третьего и пятого опытов явно показывают, что выдвинутая гипотеза о постоянстве суммы (d + f) не подтверждается.