Добавил:

Nemo_Nemorino Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусская государственная сельскохозяйственная академия

Предмет:

Физика в школе

Файл:

Фізика 9 клас Бар'яхтар 2026 рік НУШ

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.08.2026

Размер:

34 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 3019 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 > Следующая >>>

Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

6. Електрична лампа, що має форму кулі діаметром 6 см, розташована на відстані 1 м від екрана. Визначте, на якій найменшій відстані від екрана треба розмістити тенісну кульку діаметром 4 см, щоб вона не відкидала тінь на екран, а давала тільки півтінь.

7. Чи змінюються розмір і положення тіні від стовпа протягом дня? Якщо змінюються, то як і чому?

8. За яких умов тіней від однієї людини буде декілька (рис. 6)?

Чому літак, що летить на великій висоті,

не утворює тіні навіть сонячного дня? Поясніть свою відповідь, виконавши рисунок.

Рис. 6

10. Пряму алею парку освітлює електричний ліхтар. Запропонуйте спосіб

оцінити, на якій висоті висить ліхтар, без приладів для вимірювання довжини. Підказка: ви самі перебуваєте на цій алеї та знаєте свій зріст.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Виготовте

obscura pinhole camera

камеру-обскуру

(від латин.

camera

— кімната,

— темна), яку ще називають пінхол-камера (англ.

— камера з отвором). Камеру-обскуру вважають

«попередницею» сучасного фотоапарата.

Для виготовлення камери (див. рисунок): 1) візьміть картонну коробку та зробіть екран: вирізавши в одній зі стінок коробки невелике віконце (а), заклейте віконце калькою (б); 2) на протилежному боці коробки зробіть отвір діаметром приблизно 2 мм (в).

ПВА

У затемненому приміщенні наведіть отвір у камері на запалену свічку й отримайте зображення полум’я на екрані. Яким є це зображення: прямим чи перевернутим; збільшеним чи зменшеним; чітким чи розмитим? Згадайте закон прямолінійного поширення світла та поясніть, як утворюється це зображення.

Ключові терміни

Закон прямолінійного поширення світла • Світловий промінь • Повна тінь • Півтінь • Сонячне затемнення • Місячне затемнення

178

§ 24. Відбивання світла

§ 24. ВІДБИВАННЯ СВІТЛА

ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ. Роздивіться фото на заставці: ідеально спокійне гірське

озеро, у ньому гори й небо відображаються так чітко, ніби там унизу ще один світ.

Обговоріть у парах: чому ми бачимо ці об’єкти саме там, під поверхнею озера? Чи завжди вода може виконувати роль дзеркала? За яких умов (погода, час доби, стан води) це ідеальне «дзеркало» може зникнути?

1. Чому ми бачимо тіла, які не є джерелами світла?

Ви вже знаєте, що в однорідному прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. А що відбувається, якщо на шляху пучка світла є якесь тіло? Частина світла може прой ти тіло прозоре, частина відбиті промені потраплять у наші очі, і ми побачимо це тіло (рис. 24.1).

поглинеться

, а частина

ві д і б’є ть с я

крізь

тіло, якщо це від тіла. Деякі

rnk.com.ua/

1142 36

2. Яким законам підпорядковується відбивання світла?

Для візуалізації законів відбивання світла скористаємося оптичною шайбою*. У центрі шайби перпендикулярно до її поверхні закріпимо

дзеркало та спрямуємо на нього вузький пучок світла (рис. 24.2).

Перпендикуляр до поверхні дзеркала

Рис. 24.1. Наявність джерела світла дозволяє побачити предмети, які відбивають світло, що йде від джерела

Оптична шайба

встановлено освітлювач.

— це білий диск, на якому нанесено поділки; на краю диска

Падаючий промінь

Кут падіння a — кут між падаючим променем і перпендикуляром

Рис. 24.2. Установлення законів відбивання світла за допомогою оптичної шайби

з точки падіння променя

Відбитий промінь

Кут відбивання b — кут між відбитим променем і перпендикуляром

179

Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

βα=

Рис. 24.3. Зі зміною кута падіння світла змінюється й кут відбивання. Кут відбивання b щоразу дорівнює куту падіння a

Якщо кут падіння світлового пучка змінюватиметься, то відповідно змінюватиметься кут відбивання, причому щоразу

кут падіння і кут відбивання світла будуть рівними між собою

(рис. 24.3). Отже, сформу-

люємо закони відбивання світла:

1. Промінь падаючий, промінь відбитий

і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.

2. Кут відбивання дорівнює куту падіння:

ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...

Закони відбивання світла установив давньогрецький учений в III ст. до н. е.

Евклід

ще

Рис. 24.4. Демонстрація оборотності світлових променів: відбитий промінь іде шляхом падаючого променя

У якому напрямку треба повернути дзеркало професору, щоб сонячний зайчик потрапив на хлопчика?

За допомогою дзеркала на оптичній

шайбі можна продемонструвати також обо-

ротність світлових променів

: якщо падаючий

промінь спрямувати шляхом відбитого, то відбитий промінь піде шляхом падаючого

(рис. 24.4).

3. Яке зображення дає плоске дзеркало?

Розглянемо, як утворюється зображення в плоскому дзеркалі. Нехай із точкового джерела світла S на поверхню плоского

дзеркала падає розбіжний пучок світла. Із цього пучка виділимо промені Користуючись законами відбивання світла, побудуємо відбиті промені (рис. 24.5, а). Ці промені підуть пучком. Якщо продовжити їх у протилежному напрямку (за дзеркало), усі вони перетнуться в одній точці — шована за дзеркалом.

Якщо частина відбитих від дзеркала променів потрапить у ваше око, вам здаватиметься, що відбиті промені виходять із

SA, SB

AA1,

і SC.

BB1 і

розбіжним

S1, яка розта-

CC1

180

§ 24. Відбивання світла



αβ=

SO=

точки світла в точці зивають уявним зображенням точки S.

дзеркало завжди дає уявне зображення.

S1, хоча насправді ніякого джерела

S1 не існує. Тому точку

S1 на-

Плоске

З’ясуємо, як розташовані світна точка та її зображення відносно дзеркала. Для цього звернемося до геометрії. Розглянемо, наприклад, промінь SC, який падає на дзеркало та відбивається від нього (рис. 24.5, б).

З рисунка бачимо, що

— це прямокутні трикутники, які мають спільну сторону CO і рівні гострі кути (оскільки за законом відбивання світла сті трикутників маємо, що точка S і її зображення

S1 є симетричними

). З рівно-

, тобто

відносно поверхні плоского дзеркала.

Те саме можна сказати й про зображення

протяжного предмета:

предмет і його зображення симетричні відносно поверхні плоского дзеркала

Отже, ми встановили такі загальні харак-

теристики зображень у плоских дзеркалах.

1. Плоске дзеркало дає уявне зображення

предмета.

2. Зображення кожної точки предмета в плоскому дзеркалі та власне предмет є симетричними відносно поверхні дзеркала, і це означає:

1) зображення предмета дорівнює за розміром самому предмету;

2) зображення кожної точки предмета розташоване на тій самій відстані від поверхні дзеркала, що й відповідна точка предмета;

3) відрізок, який сполучає точку на предметі з відповідною їй точкою на зображенні, є перпендикулярним до поверхні дзеркала.

C O

4. Чому в тканині не можна побачити

своє зображення?

Увечері, коли в кімнаті горить світло, ми можемо бачити своє зображення у віконному склі. Але зображення зникає, якщо зсунути штори: дивлячись на тканину, ми свого зображення не побачимо.

А чому в тканині не можна побачити своє зображення? Відповідь на це запитання пов’язана щонайменше з двома фізичними явищами.

Рис. 24.5. Отримання зображення точкового джерела світла в плоскому дзеркалі: S — джерело світла; S1 — уявне зображення джерела світла

181

Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

Щоб з’явилося зображення, світло має відбитися від поверхні

кально

: після дзеркального відбиття світла, що надходить від точкового

джерела S, продовження відбитих променів перетнуться в одній точці

дзер-

S1,

яка й буде зображенням точки S (рис. 24.6, а). Таке відбивання можливе тільки від гладеньких поверхонь. Їх називають

дзеркальні поверхні

. Крім звичайного дзеркала, прикладами дзеркальних поверхонь є скло, поліровані меблі, спокійна поверхня води тощо (рис. 24.6, б, в).

Якщо світло відбивається від шорсткої поверхні, то таке відбивання

називають

розсіяним

(

дифузним

) (рис. 24.7, а). У цьому випадку відбиті промені поширюються в різних напрямках (саме тому ми бачимо освітлений предмет із будь-якого боку), а їх продовження не перетинаються в одній точці. Зрозуміло, що поверхонь, які розсіюють світло, набагато більше, ніж дзеркальних (рис. 24.7, б, в).

Рис. 24.6. Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від гладенької поверхні

Рис. 24.7. Розсіяне відбивання світла — це відбивання світла від шорсткої поверхні

Крім відбивання світла, на можливість бачити

Погляньте навколо та назвіть щонайменше десять поверхонь, які відбивають світло розсіяно.

зображення впливає поглинання світла. Адже світло не тільки відбивається від фізичних тіл, але й поглинається ними. Найкращі відбивачі світла — дзеркала: вони можуть відбивати до 95 % падаючого світла. Добрими відбивачами світла є тіла білого кольору, а от чорна поверх ня поглинає практично все світло, що падає на неї.

182

§ 24. Відбивання світла

5. Учимося розв’язувати задачі

Задача. На рис. 1 схематично зображено предмет



ло видно повністю.

. Знайдіть графічно ділянку, з якої зображення предмета ВС



Аналіз фізичної проблеми.

Щоб бачити зображення певної точки предмета в дзеркалі, необхідно, щоб в око спостерігача відбилася хоча б частина променів, які падають із цієї точки на дзеркало. Зрозуміло: якщо в око відіб’ються промені, які виходять із крайніх точок предмета, то в око відіб’ються й промені, які виходять з усіх точок предмета.

Розв’язання, аналіз результатів

1. Побудуємо точку

B1, яка є зображенням точки В у плоско-

му дзеркалі (рис. 2, а). Ділянка, обмежена поверхнею дзеркала та променями, відбитими від крайніх точок дзеркала, і буде тією ділянкою, з якої видно зображення

2. Аналогічно побудувавши зображення

B1 точки В у дзеркалі.

C1 точки С, визначимо

ділянку її бачення в дзеркалі (рис. 2, б).

3. Бачити зображення всього предмета спостерігач може тільки в тому разі, якщо в його око потрапляють промені, які дають обидва зображення —

B1 і

C1 (рис. 2, в). Отже, ділянка, показана на

рис. 2, в оранжевим, і є тією ділянкою, з якої зображення предмета видно повністю.

ВС

Рис. 1

і дзерка-

Проаналізуйте отриманий результат, ще раз розгляньте рис. 2 до задачі та запропонуйте простіший спосіб, як знайти ділянку бачення предмета в плоскому дзеркалі. Перевірте свої припущення, побудувавши ділянку бачення кількох предметів у два способи.

Рис. 2

183

Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

βα=

ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ

C O

дзеркальне

Зображення уявне

Закони

відбивання

світла

Зображення

предмета

в плоскому

дзеркалі

Відбивання

світла

Промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині

Кут відбивання дорівнює куту падіння:

уявне

дорівнює за розміром самому предмету

розташоване на такій самій відстані від дзеркала, що й предмет

розсіяне

Зображення не існує

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Чому ми бачимо тіла навколо нас? 2. Який кут називають

кутом падіння? кутом відбивання? 3. Сформулюйте закони відбивання світла. 4. За допомогою якого приладу можна переконатись у справдженні законів відбивання світла? 5. У чому полягає властивість оборотності світлових променів? 6. У якому випадку зображення називають уявним? 7. Схарактеризуйте зображення предмета в плоскому дзеркалі. 8. Чим розсіяне відбивання світла відрізняється від дзеркального?

ВПРАВА № 24

1. Дівчинка стоїть на відстані 1,5 м від плоского дзеркала.

На якій відстані від дівчинки розташоване її зображення?

Схарактеризуйте його.

2. Водій автомобіля в дзеркалі заднього огляду бачить пасажира, який сидить на задньому сидінні. Чи може пасажир у цей момент, дивлячись у те саме дзеркало, побачити очі водія?

184

§ 24. Відбивання світла

Перенесіть рис. 1 до зошита, для кожного випадку побудуйте па-

даючий або відбитий промінь. Позначте кути падіння й відбивання.

Рис. 1

4. Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Чому

дорівнює кут падіння променя?

Предмет, розташований на відстані 30 см від плоского дзеркала, пересунули на 10 см від дзеркала в напрямку, перпендикулярному до поверхні дзеркала, і на 15 см — паралельно їй. Якою була відстань між предметом і його зображенням? якою вона стала?

6. Ви прямуєте до дзеркальної вітрини зі швидкістю 4 км/год. Із якою швидкістю наближається до вас ваше зображення? На скільки скоротиться відстань між вами й вашим зображенням, коли ви пройдете 2 м?

7. Придумайте сюжет і складіть текст для рубрики «А як насправді?» за матеріалом параграфа.

8. Дівчинка дивиться в дзеркало, що висить на стіні під невеликим кутом (рис. 2).

1) Побудуйте зображення дівчинки в дзеркалі.

Знайдіть графічно, яку частину свого тіла бачить дівчинка; ділянку, з якої зображення дівчинки

Рис. 2

видно повністю.

3) Які спостерігатимуться зміни,

якщо дзеркало посту пово затуляти непрозорим екраном?

9. Уночі у світлі фар автомобіля калюжа на асфальті здається водієві або водійці темною плямою на світлішому тлі дороги. Чому?

10. На рис. 3 подано фото, яке одержали за допомогою камери телефона без застосування програмних ефектів чи подальшого опрацювання зображення. Що потрібно зробити під час знімання, щоб отримати таке зображення?

Рис. 3

185

Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

TOP SKILLS: РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Прочитайте текст.

Сонячну енергію можна перетворювати на електричну не лише за допомогою панелей: є також сонячні теплові електростанції (СТЕС). Принцип дії таких станцій подібний до дії звичних теплових електростанцій — із котлом, турбіною та генератором. Різниця лише в тому, що воду нагріває сонячна енергія.

СТЕС будують у регіонах з високою сонячною активністю — наприклад, у пустелях. Але навіть цього недостатньо: потрібно ще зібрати сонячне випромінювання та спрямувати його на котел.

На рис. 1 показано СТЕС баштового типу: у центрі стоїть висока башта з котлом угорі, а тисячі дзеркал навколо відбивають сонячне світло на неї.

Існує й інший тип конструкції, де також використовують багато дзеркал, але кожне з них нагріває рідину окремо — трубка з робочою рідиною проходить просто по центру дзеркала (рис. 2).

Рис. 1 Рис. 2

Дайте відповіді на запитання.

1. Чому сонячні теплові електростанції будують саме в пустелях?

2. У чому головна відмінність між звичайною тепловою електро-

станцією та сонячною тепловою?

3. На баштовій СТЕС 10 000 дзеркал (геліостатів) відбивають со-

нячне світло на котел. Припустімо, кожне дзеркало має площу

10 м2. Яка загальна площа всіх дзеркал? Скільки футбольних

полів знадобилося б, щоб розмістити ці дзеркала?

4. Уявіть, що Сонце закрила величезна космічна хмара. Через

скільки секунд на баштовій СТЕС перестане надходити світло до

котла? Відстань від Сонця до Землі ≈ 150 млн км.

5. Уявіть, що ви інженер. Уночі або коли хмарно, СТЕС не працює.

Запропонуйте спосіб, як можна було б накопичувати тепло вдень,

щоб станція працювала й уночі.

6. Одна з баштових СТЕС має максимальну потужність 392 МВт.

Скільки родин може забезпечити електроенергією така станція,

якщо вважати, що одна родина споживає на місяць 400 кВт · г од?

Вважайте, що в пустелі 340 сонячних днів на рік і станція пра-

цює в середньому 10 год на добу.

186

Лабораторна робота № 6

«Зловити Сонце».

стата баштової СТЕС, коли Сонце стоїть: а) прямо над баштою; б) низько над горизонтом. Покажіть кут падіння і кут відбивання.

Ключові терміни

Кут падіння • Кут відбивання • Закони відбивання світла • Уявне зображення • Дзеркальне відбивання • Розсіяне відбивання

Намалюйте схему променів для одного геліо-

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

Тема. Дослідження відбивання світла від

плоского дзеркала.

Мета: експериментально перевірити зако-

ни відбивання світла.

Обладнання: джерело світла (свічка або

електрична лампа на підставці), екран зі щілиною (або лазерна указка, або ліхтарик, лампа якого закрита фольгою зі щілиною); плоске дзеркало; кілька чистих білих аркушів; лінійка; транспортир; олівець.

rnk.com.ua/114153

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перш ніж виконувати роботу, згадайте: 1) вимоги безпеки під час

роботи зі скляними предметами; 2) закони відбивання світла.

2. Зберіть експериментальну установку (рис. 1). Для цього:

1) установіть екран зі щілиною на білому аркуші;

2) переміщуючи джерело світла, отримайте на папері смужку світла;

3) під деяким кутом до смужки та перпендикулярно до аркуша установіть плоске дзеркало, переконавшись, що відбитий пучок світла також дає на аркуші добре помітну смужку.

Рис. 1

Експеримент

Дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Добре заточеним олівцем накресліть на папері лінію вздовж дзеркала.

187

<<< < Предыдущая 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 3019 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке НУШ

#
27.08.202634 Мб0Фізика 9 клас Бар'яхтар 2026 рік НУШ .pdf
#
27.08.202645 Мб0Фізика 9 клас Засєкіна 2026 рік НУШ.pdf
#
27.08.202616 Мб0Фізика 9 клас Максимович 2026 рік НУШ.pdf