Задачи очень лёгкие: А1. В тетради начертите таблицу. В ней распределите тела, являющиеся естественными или искусственными источниками света: Солнце, свеча, экран телевизора, звёзды, гнилушки, лампы дневного света, молния, газовая горелка, полярные сияния, экран монитора. Источники света естественные искусственные А2. Какой источник света позволяет вам читать эти строки; естественный или искусственный? Назовите его. А3. Какие превращения энергии происходят при свечении лампы карманного фонаря? А4. Какие превращения энергии происходят при горении свечи? А5. Свет излучают раскалённый металл, экран телевизора, молния, экран монитора компьютера, пламя горящей древесины, электрическая лампа накаливания, жуки – светлячки. Укажите, какие из этих источников света относятся к тепловым, а какие к холодным ( люминесцентным ) источникам света. А6. Назовите известные вам действия света на физические тела. Задачи лёгкие: Б1. В чём различие между излучением, создаваемым радиатором центрального отопления, и излучением горящего камина? Б2. Что общего и в чём различие между излучением, создаваемым чайником с кипятком, и излучением, создаваемым электрической лампой; излучением, создаваемым нагретым утюгом, и излучением, создаваемым пламенем костра? Б3. Каким действием света вызывается образование хлорофилла в листьях растений, загар человека и потемнение фотоплёнки? Б4. Приведите пример химического действия света. Б5. Приведите пример, показывающий, что тела, на которые падает свет, нагреваются. 26. Прямолинейное распространение света. Задачи очень лёгкие: А1. В чем состоит суть закона прямолинейного распространения света? А2. В какой материальной среде свет распространяется с максимальной в природе скоростью? А3. Как доказать, что свет в однородной среде распространяется прямолинейно? А4. Как называют линию, вдоль которой распространяется свет? А5. Чтобы проверить прямолинейность оструганной рейки, смотрят вдоль её кромки. Какое свойство светового луча используют при этом? А6. Почему учащиеся в классных комнатах должны сидеть так, чтобы окна были слева? А7. Почему в комнате, освещённой одной лампой, получаются довольно резкие тени от предметов, а в комнате, где источником освещения служит люстра, такие тени не наблюдаются? А8. Почему предметы не отбрасывают тени в пасмурный день? Что является источником света в такой день? А9. Во время хирургических операций включаются большие светильники на потолке операционной. Почему обычное освещение в этом случае не годится? А10. Бывают ли на Луне солнечные затмения? Если да, то что в это время наблюдается на Земле? А11. Что больше облако или его тень на земле? Задачи лёгкие Б1. При каких условиях от предмета получается лишь полутень? Б2. Как получить от одной и той же палки тень разной длины? Б3. Что больше — размеры самолета или его полной тени, когда он летит горизонтально в полдень над экватором? Б4. Какую форму будет иметь солнечный зайчик от треугольного зеркала: а) на потолке комнаты; б) на стенке отдаленного дома? Б5. Почему предмет не отбрасывает тени в пасмурный день? Б6. Как проверить, что три далеко расположенных друг от друга столба стоят вдоль одной прямой? Б7. У чертёжных линеек верхние боковые грани скошены, и на них нанесена шкала. Какое значение это имеет при выполнении измерений? Б8. Если глаз наблюдателя относительно непрозрачного экрана расположен так как показано на Рис.Б8 , то через отверстие в экране наблюдатель не может видеть источник света. Чем это можно объяснить? Сделайте чертёж. А В Рис.Б8 Рис.Б9 Рис.Б10 Б9. На Рис.Б9 Показано положение источника света и непрозрачного экрана с тремя узкими отверстиями. Перечертив рисунок в тетрадь, покажите где на экране АВ образуются светлые полосы. Б10. Над столом висит светильник ( Рис.Б10 ). Как найти диаметр светлого пятна на столе под ним? Сделайте чертёж в тетради. Б11. В какой точке - 1 или 2 следует поместить лампу, чтобы получить на экране АВ (Рис.Б11 ) тень от шара больших размеров? А S1 1 2 S1 S2 A
B В S2 Рис.Б11 Рис.Б12 Рис.Б13 Б12. Сделайте чертёж ( Рис.Б12 ) и изобразите на нём области тени и полутени от непрозрачного предмета АВ, который освещается двумя источниками света S1 и S2. Б13. Перечертив Рис.Б13 в тетрадь, покажите на нём области тени и полутени от мяча, освещённого двумя источниками света S1 и S2. Б14. С помощью маленького отверстия, сделанного в листе бумаги, девочка получала на белом экране изображения источников света: окна комнаты, пламени свечи и нити накала лампы. Как зависят размеры таких изображений от расстояния между отверстием и экраном? Б15. Укажите те области (Рис.Б15), в которых наблюдается полное затмение Солнца, частное затмение (только часть диска Солнца закрыта Луной), где затмение Солнца не наблюдается. Рис.Б15 Б16. Тень от низко летящего над дорогой самолёта покрывает дорогу на 2/3 её S ширины. Каков размах крыльев самолёта, если ширина дороги 18,6 м? Б17. Измерения показали, что длина тени от предмета равна его высоте. Какова высота Солнца над горизонтом? Б18. В солнечный день высота тени от отвесно поставленной метровой линейки равна 50 см, а от дерева — 6 м. Какова высота дерева? Б19. Перечертив Рис.Б19 в тетрадь определите протяжённость теней от 1 мяча, который перед падением на пол находился в положениях 2 1 и 2. Зависит ли протяжённость тени от взаимного расположения источника, предмета и экрана? Б20. Как можно в солнечный день измерить высоту дерева, не влезая Рис.Б19 на него, если вам известен ваш рост? Сделайте схематичный рисунок, поясняющий ваш ответ. Задачи средней трудности: В1. Глаз наблюдателя находится перед щелью в точке А ( Рис.В1 ). Сделав схематичный рисунок, покажите на нём, какую часть дерева видит наблюдатель; находясь в какой области пространства наблюдатель сможет видеть всё дерево целиком? А S1 A Э B S2 Рис.В1 Рис.В2 В2. На Рис.В2 показано положение точечных источников света S1 и S2 и предмета АВ относительно экрана Э. Сделав рисунок в тетради, покажите и объясните, почему на экране не образуется тень от предмета; что будет наблюдаться на экране, если предмет переместить на место, обозначенное на рисунке пунктирной линией? В3. Что длится дольше — полное затмение Солнца или полное затмение Луны? Почему? В4. Можно ли сказать, что увеличение высоты башни в степи в несколько раз приведет к такому же увеличению ее тени? В5. Как нужно держать карандаш над столом, чтобы получить резко очерченную тень, если источником света служит закрепленная у потолка лампа дневного света, имеющая форму длинной трубки? В6. Почему тень ног на земле резко очерчена, а тень головы более расплывчата? Сделайте рисунок, поясняющий ваш ответ. При каких условиях тень всюду будет одинаково отчетлива? В7. Источником света является укреплённая на потолке лампа дневного света, имеющая форму длинной трубы. Как надо расположить карандаш, чтобы он отбрасывал чёткую тень на стол? Сделайте поясняющий рисунок. В8. Может ли вертикально поставленный столб не отбрасывать тени в солнечный день? В9. Лампа S, расположенная у края стола, и шахматная фигура АВ высотой 10 см находятся на прямой, перпендикулярной к плоскости экрана Э ( Рис.В9 ) На каком расстоянии от лампы стоит экран, если высота тени от фигуры на нём 18 см, а расстояние от лампы до фигуры SB = 60 см? А Э
S В Рис.В9 1м Рис.В14 А В10. В солнечный день длина тени на земле от елочки высотой 1,8 м равна 90 см, а от берёзы - 10 м. Какова высота берёзы? В11. В солнечный день длина тени на земле от дома равна 30 м, а от отвесно поставленной палки высотой 1,5 м длина тени равна 2 м. Какова высота дома? В12. На ровной горизонтальной площадке стоят два столба. Высота первого столба 3 м, высота второго 4 м. Длина тени первого столба 4 м, длина тени второго 3 м. Что является источником света: Солнце или фонарь? Обоснуйте свой ответ с помощью рисунка. В13.Вертикальная стена высотой 3 м отбрасывает тень длиной 1 м. На стене стоит вертикальный столб высотой 2 м. Может ли длина тени от этого столба быть равной 1 м? Обоснуйте свой ответ с помощью рисунка. В14. В стене ( Рис.В14 ) надо сделать ворота так, чтобы из точки А через открытые ворота были видны все 4 фонаря. В каком месте стены надо сделать ворота? Какой ширины они должны быть? В15. Сделайте в тетради схематические рисунки, на которых изображено взаимное расположение Солнца, Земли и Луны, соответствующее: а) новолунию ( ночь «безлунная» ); б) полнолунию; в) моменту, когда сделана фотография, в г Рис.В15 изображённая на Рис.В15 ,в; г) моменту, когда сделана фотография, изображённая на Рис.В15,г. Задачи трудные: Г1. Человек проходит в стороне от висящего на некоторой высоте фонаря. Будет ли тень от его головы двигаться с постоянной скоростью, если человек идет прямолинейно и равномерно? Г2. Может ли человек бежать быстрее своей тени? Г3. Если вилку расположить вертикально параллельно пламени свечи (Рис.Г3), то тень от зубьев воспроизводит на экране их четкое очертание. Если вилку повернуть на 90°, т. е. расположить перпендикулярно пламени свечи, то тень на экране получается размытой и зубьев не видно. Почему?
Рис.Г3 Рис.Г4 Г4. На экране Э (Рис.Г4) показаны два источника света и тени от картонного пропеллера, укрепленного на тонкой спице, плоскость которого перпендикулярна экрану. Если пропеллер вращать, то тень, что слева, вращается по направлению движения часовой стрелки. В каком направлении будет вращаться правая тень? Г5. Шар освещён двумя лампами мощности которых 100 Вт и 25 Вт. На Рис. показаны тени, отбрасываемые шаром. Какая лампа расположена ближе к шару? Из каких точек (А, Б, С или Д) можно увидеть 100 – ватную лампу? б
С
Рис.Г5 а в г Рис.Г6 Г6. На Рис.Г6 а изображена тень от шара. Источником света является большой матовый плафон. В А С Д 2 1 3 На Рис.Г6 б, в, г показаны фотографии плафона и шара, сделанные из точек 1, 2, 3. Какая фотография соответствует какой точке? Г7. Может ли высоко летящий самолёт не отбрасывать тени на землю в солнечный день? Сделайте, не соблюдая масштаба, схематический рисунок, подтверждающий ваш ответ. Г8. Матовая электрическая лампочка в виде шара диаметром 6 см освещает глобус диаметром 26 см. Определить диаметр полной тени от глобуса на стене. Расстояние от центра лампочки до центра глобуса 1 м и от центра глобуса до стены — 2 м. Г9. В заборе имеется отверстие диаметром 1 см, а за забором напротив отверстия висит яблоко диаметром 12 см. На каком расстоянии от забора должен находиться глаз, чтобы он видел всё яблоко целиком, если расстояние от забора до яблока 1 м? Г10. Электролампа помещена в матовый шар радиусом 20 см и подвешена на высоте 5 м над полом. Под лампой на высоте 1 м от пола висит непрозрачный шар радиуса 10 см. Найти размеры тени и полутени на полу. Г11. Электрическая лампа, помещенная в матовый шар диаметром 50 см, подвешена на высоте 4 м над полом. На какой высоте подвешен под лампой непрозрачный шар диаметром 25 см, если на полу образовалась только полутень? Найти размеры этой полутени. Г12. Солнце заходит за холм, на вершине которого стоит одинокое дерево высотой 30 м. На каком расстоянии от дерева находится человек, если ему кажется, что высота дерева равна диаметру солнечного диска? Г13. Два столбика, имеющие одинаковою высоту 1,2 м поставлены вблизи уличного фонаря так, что расстояние от основания уличного фонаря до оснований столбиков отличаются на 0,8 м. При этом тени, отбрасываемые столбиками, отличаются на 0,4 м. Найти высоту, на которую подвешен фонарь. Г14. Вертикальный шест высотой 1 м, поставленный недалеко от уличного фонаря, отбрасывает тень длиной 80 см. Если расстояние между фонарным столбом и шестом увеличить на 1,5 м, то длина тени возрастёт до 1,3 м. На какой высоте находится фонарь? Г15. Тень от карандаша, освещённого настольной лампой, падает на стол. Опишите, как изменяются размер и вид тени по мере перемещения карандаша от лампы к столу. Объясните эти изменения, сделав схематичные рисунки хода лучей для двух положений карандаша. Г16. На ровной горизонтальной площадке стоят два вертикальных столба. Высота первого столба 3 м, высота второго 1 м. Может ли тень первого столба быть короче, чем тень второго столба, если источником света является а) Солнце; б) фонарь? Сделайте схематичные рисунки, поясняющие ваш ответ. Г17. Может ли тень на стене от горизонтально расположенного стержня быть короче стержня, если источником света является Солнце? Длиннее стержня? Сделайте схематичные рисунки, поясняющие ваш ответ. Г18. Почему солнечные затмения всегда происходят в новолуние, а лунные - в полнолуние? Обоснуйте свой ответ с помощью схематических рисунков. Г19. Какой вывод можно сделать из наблюдения, что видимые размеры солнечного и лунного дисков примерно равны? Сопоставьте сделанный вами вывод с табличными данными. Задачи очень трудные: Д1. Один из дней в Санкт-Петербурге, Москве и Тбилиси выдался солнечным. а) В каком из этих городов тени от штанг футбольных ворот на стадионах в полдень были наибольшими; наимень- шими? б) Какова длина теней от перекладин футбольных ворот была в 17 ч на стадионах Киева, если и в Киеве день был солнечным? Д2. Вы стоите на берегу реки, а на противоположном берегу находится дерево, высота которого вам известна. Опишите способ, с помощью которого можно измерить ширину реки, если в вашем распоряжении есть линейка с делениями. Д3. Всегда ли шар, освещённый точечным источником света, отбрасывает на горизонтальную площадку круглую тень? Обоснуйте свой ответ с помощью рисунка. Д4. Может ли тень на столе от квадратного щита иметь форму трапеции, если источником света является а) Солнце; б) фонарь? Сделайте схематичный рисунок, поясняющий ваш ответ. Д5. На какую высоту должен подняться в ясный солнечный день воздушный шар диаметром 10м, чтобы он не отбрасывал тени на землю? Считайте, что солнце находится в зените. Д6. Теплоход проходит мимо стоящей на якоре шхуны. В момент наибольшего сближения боцман шхуны вытягивает руку и, глядя только правым глазом, заслоняет поставленным вертикально большим пальцем нос теплохода. Открыв левый глаз и закрыв правый, он видит, что теперь его палец закрывает корму теплохода. Боцман, зная длину теплохода, сразу же называет расстояние L до него. Каково это расстояние? Длина теплохода a = 100м, расстояние от глаз боцмана до большого пальца его вытянутой руки c = 60 см, расстояние между зрачками боцмана b = 65 мм. 27. Отражение света. Задачи очень лёгкие: А1. Покажите на чертеже углы падения и отражения света. Сформулируйте закон отражения света. А2. Являетесь ли вы сейчас источником света? Какого? А3. Каким источником света является книга, лежащая перед вами? А4. Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол отражения равен 40°? А5. Луч света падает на плоское зеркало под углом 30° от перпендикуляра к его поверхности. Чему равен угол отражения? А6. Угол падения светового луча на отражающую поверхность 80°. Покажите этот угол на чертеже; изобразите на нем отраженный луч. А7. Угол отражения светового луча составил 45°; чему был равен угол его падения? А8. Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол между падающим лучом и отраженным равен 60°? Задачи лёгкие: Б1. Отраженный от гладкой поверхности предмета пучок света всегда менее ярок, чем падающий. Почему? Б2. Является ли отражение света от киноэкрана зеркальным или рассеянным? Б3. Почему одни обои кажутся светлыми, а другие при том же освещении - более тёмными? Б4. Почему пучки света автомобильных фар видны в тумане и в пыльном воздухе? Б5. Аня держит перед собой маленькое зеркало и видит в нём Борю, сидящего в другом конце класса. Что увидит Боря, если посмотрит со своего места в то же зеркало? Б6. Луч света падает на плоское зеркало под утлом 40° к его поверхности. Чему равен угол отражения? Б7. Луч света падает на плоское зеркало под утлом 30° к его поверхности. Чему равен угол между падающим лучом и отраженным? Б8. При каком угле падения угол между падающим лучом и отраженным равен 60°? Б9. При каком угле падения луча на зеркало падающий и отраженный лучи совпадают? Б10. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и отраженным лучами равен 90°. Чему равен угол падения? Б11. Луч света падает на плоское зеркало. Во сколько раз угол между падающим лучом и отраженным больше угла падения? Б12. Угол между падающим лучом и плоским зеркалом равен углу между падающим лучом и отраженным. Чему равен угол падения? Б13. Луч света падает на зеркало под углом 35° к его поверхности. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами? Чему равен угол отражения? Сделайте чертеж. Б14. Угол между падающим и отраженным лучами составляет 50°. Под каким углом к зеркалу падает свет? Б15. Угол между падающим на зеркало лучом и отражённым равен 1500 . Чему равен угол между падающим лучом и зеркалом? Б16. На плоское зеркало падают два луча, угол между которыми 100 . Каким будет угол между отражёнными лучами? Б17. Для чего у автомобиля справа и слева от водителя помещаются небольшие зеркала? Б18. Перечертив Рис.Б18, а и б в тетрадь и используя транспортир, покажите дальнейший ход лучей.
Рис.Б18 Рис.Б19 Б19. На РисБ19 дано направление солнечных лучей, падающих на волнистую поверхность воды пруда. Покажите примерный ход отраженных от воды лучей. Задачи средней трудности: В1. Почему в темной комнате видны только те предметы, на которые в данный момент направлен свет фонарика? В2. Почему окна домов днем всегда кажутся более темными, чем стены дома, даже если стены окраше- ны в темный цвет? В3. Почему тени даже при одном источнике света никогда не бывают совершенно тёмными? В4. Почему в комнате светло и тогда, когда прямые солнечные лучи в неё не попадают? В5. Почему при съёмках внутри зданий фотографы применяют белые экраны? В6. Сквозь чистое стекло, смоченное водой, мы хорошо видим предметы. Почему же видимость резко падает, если подышать на стекло? В7. Луч света падает на зеркало перпендикулярно. На какой угол отклонится отраженный луч от падаю- щего, если зеркало повернуть на угол 16°? В8. Падающий луч перпендикулярен зеркалу. На какой угол надо повернуть зеркало, чтобы отражённый луч отклонился на 500 от своего первоначального направления? В9. Справедлив ли закон отражения света в случае падения света на лист белой бумаги? В10. 2/3 угла между падающим и отраженным лучами составляет 80°. Чему равен угол падения луча? В11. Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения в 4 раза больше чем угол между падающим лучом и зеркалом. Чему равен угол отражения? В12. Угол между падающим лучом и плоским зеркалом в два раза больше угла между падающим лучом и отражённым. Чему равен угол падания? В13. Почему в свете фар автомобиля лужа на асфальте кажется водителю темным пятном? В14. Угол падения луча на плоское зеркало увеличили от 30° до 45°. Как изменится угол между падающим и отраженным лучом? В15. На какой угол повернется отраженный от плоского зеркала луч, если зеркало повернуть на угол φ ? Направление падающего луча остается неизменным. В16. Пучок параллельных лучей идет из проекционного аппарата в горизонтальном направлении. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы после отражения пучок шел вертикально? Сделайте чертеж и объясните ответ. В17. Можно ли в воде глубокого колодца увидеть отражение Солнца? В18. Зимой, когда земля покрыта снегом, лунные ночи бывают светлее чем летом. Почему? В19. Неровности дороги днём видны хуже, чем ночью при освещении дороги фарами автомобиля. Почему? В20. На плоское зеркало падает световой пучок A SB (Рис.В20). Постройте отраженный световой пучок. В21. На одно из двух зеркал, расположенных под прямым углом друг к другу, падают лучи 1 и 2 (Рис.В21). Перечертив рисунок в тетрадь, постройте дальнейший ход этих лучей. Рис.В20
Рис.В21 Рис.В22 В22. Как должно быть расположено плоское зеркало, помещенное в точке В, чтобы водитель автобуса из точки А видел входную дверь С (Рис.В22) ? (Ответ дайте с помощью чертежа.) Задачи трудные: Г1. Можно ли увидеть поверхность зеркала? Г2. Почему, находясь в комнате, трудно увидеть днем свое отражение в оконном стекле? Г3. Почему лица спортсмена - фехтовальщика, смотрящего сквозь частую сетку, мы не видим, а фехтовальщик все предметы видит хорошо? Г4. Окно комнаты выходит на восток. Может ли к вечеру в этой комнате становиться светлее? Г5. Требуется осветить дно колодца, направив на него солнечные лучи. Как надо расположить плоское зеркало, если лучи Солнца падают к земной поверхности под утлом 60°? Г6. В утренние и предвечерние часы отражение Солнца в спокойной воде ослепительно яркое, а в полдень его можно рассмотреть, не жмурясь. Объясните это явление. Г7. Лучи, идущие от Солнца, образуют с горизонтом угол 24°. Как, используя плоское зеркало, напра- вить их параллельно линии горизонта? Г8. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление солнечного луча на горизон- тальное, если луч, проходя сквозь малое отверстие в ставне, образует с горизонтальной поверхностью стола угол 50°? Г9. Человек, сидя на берегу озера, видит на гладкой поверхности воды изображение утреннего Солнца. Куда переместится это изображение, если он будет наблюдать его стоя? Г10. Человек, стоящий на берегу озера, видит на гладкой поверхности воды изображение Солнца. Как будет перемещаться это изображение при удалении человека от озера? Г11. На стене вертикально висит зеркало так, что его верхний край находится на уровне верхней части головы человека. Длина зеркала 80 см. Выше какого роста человек не сможет увидеть себя во весь рост? Г12. На поверхности озера или моря против Луны видна сверкающая лунная дорожка. Объясните, как она образуется? Можно ли наблюдать лунную дорожку на идеально гладкой, спокойной поверхности воды? Почему дорожка всегда направлена на наблюдателя? Г13. Солнечные лучи составляют с поверхностью Земли угол 40°. Под каким углом к горизонту следует расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление луча внутрь узкой трубы, врытой вертикально в песок? Г14. Солнечные лучи падают под углом 500 к горизонту. Как нужно расположить плоское зеркало, чтобы отражённые лучи были направлены вертикально вверх? Г15. Два плоских зеркала расположены вертикально под прямым углом друг к другу. На эту систему зеркал падает горизонтальный световой луч. Докажите, что после двух отражений от зеркал направление луча изменится на противоположное. Рис.Г16 Г16. Найдите построением дальнейший ход лучей при отражении от плоского зеркала (Рис.Г16), не измеряя углов. Г17. Определите направление луча, отражённого сначала одним, а потом другим зеркалом, расположенным параллельно первому. Г18. В солнечный летний день асфальтовое шоссе кажется блестящим, если смотреть на него вдаль. Почему? Г19. Почему розыски подводных лодок или больших косяков рыбы удобно проводить с самолёта? Г20. С берега хорошо видно дно реки у берега, но не видно дна на середине реки, хотя глубина там может быть меньше. Почему? Задачи очень трудные: Д1. При каком положении плоского зеркала шар, катящийся прямолинейно по поверхности стола, будет казаться в зеркале поднимающимся вертикально вверх? Д2. Луч, выходящий из точки А, отражается от плоского зеркала в точке К и приходит в точку В. Докажите, что путь АКВ самый короткий из всех возможных путей от А к зеркалу и оттуда к точке В. Д3. Почему чёрный бархат кажется намного темнее, чем чёрный шёлк? Д4. Недалеко от высокого дерева находится небольшая лужа. Как определить высоту дерева, зная свой рост и длину ступни? 28. Изображение в плоском зеркале. Задачи очень лёгкие: А1. Для чего стекло используемое при изготовлении зеркал шлифуется и полируется с особой тщательностью? А2. Девочка стоит в полутора метрах от плоского зеркала. На каком расстоянии от себя она видит в нем свое изображение? А3. Расстояние от предмета до его изображения в плоском зеркале равно 40 см. Чему равно расстояние от предмета до зеркала? А42. Человек идет по направлению к плоскому зеркалу со скоростью 2 м/с. С какой скоростью он приближается к своему изображению? А5. С какой скоростью удаляется предмет от зеркала, если изображение предмета удаляется от предмета со скоростью 60 см/с? А6. Какие (печатные) буквы алфавита не изменяются при отражении в плоском зеркале? А7. На столе лежит зеркало. Как изменится изображение люстры в этом зеркале, если закрыть половину зеркала? А8. Человек стоит перед вертикальным плоским зеркалом на расстоянии 1 м от него. Каково расстояние от человека до его изображения? А9. Человек приближается к плоскому зеркалу со скоростью 1 м/с. С какой скоростью нужно удалять зеркало от человека, чтобы расстояние между человеком и его изображением не менялось? А10. Постройте изображение светящейся точки S (Рис.А10) в плоском зеркале MN. А11. Постройте изображение светящейся точки S в плоском зеркале MN (Рис.А11).
Рис.А10 Рис.А11 Рис.А13 А12. Две мухи летают друг за другом так, что расстояние между ними остается неизменным. Будет ли оставаться неизменным расстояние между изображениями этих мух в висящем на стене зеркале? Обоснуйте свой ответ. А13. На Рис.А13 ниже показана светящаяся точка и зеркало. Найдите графически область, из которой видно изображение точки в зеркале. А14. Три точки, расположенные в вершинах равностороннего треугольника, отражаются в плоском зеркале. Будут ли изображения этих точек тоже расположены в вершинах равностороннего треугольника? Обоснуйте свой ответ. Задачи лёгкие: Б1. С какой скоростью движется изображение придорожных столбов в плоском зеркале водителя авто- мобиля, если его скорость равна υ. Б2. Предмет находится от плоского зеркала на расстоянии 20 см. На каком расстоянии от предмета окажется его изображение, если предмет отодвинуть на 10 см от зеркала? Б3. Девочка стоит перед плоским зеркалом. Как изменится расстояние между ней и ее изображением в зеркале, если она отступит от зеркала на 1 м? Б4. Как изменится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если зеркало переместить в то место, где было изображение? Б5. Почему изображение предмета в плоском зеркале называют мнимым? Б6. Каковы особенности изображения, получаемого с помощью плоского зеркала? Б7. В каком случае поверхность рассеивает падающий на нее свет? Почему? Б8. Постройте изображение предмета А В в плоском зеркале MN (Рис.Б8 ). Какое это будет изображение? Почему? : Рис.Б8 Рис.Б9 Рис.Б12 Б9. Постройте мнимые изображения предметов в плоском зеркале MN (Рис.Б9). Б10. Куда переместятся изображения предметов (см. Рис.Б9), если зеркало MN передвинуть: а) вправо; влево; б) вверх; вниз? Б11. В плоском зеркале вы видите мнимое изображение глаз своего товарища, смотрящего на вас. Видит ли он в зеркале изображение ваших глаз? Б12. В плоском зеркале MN (Рис.Б12 ) глаз видит мнимое изображение S' светящейся точки S. Построением определите положение светящейся точки и ход одного - двух лучей, образующих ее изображение в глазу. Б13. На столе лежит зеркало. Как изменится изображение люстры в этом зеркале, если закрыть половину зеркала? Как изменится область, из которой можно увидеть изображение люстры? Б14. На Рис.Б14 показано зеркало и выделена область видения некоторой точки в этом зеркале. Найдите графически положение этой точки. Рис.Б14 Б15. Как с помощью двух зеркал получить бесконечно большое число изображений одного предмета? Задачи средней трудности: В1. Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале. Определите графически область видения этого предмета в зеркале (Рис.В1). В2. Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале. Определите графически область видения этого предмета в зеркале (Рис.В2). Область видения
Рис.В1 Рис.В2 Рис.В3 Рис.В4 В3. Постройте изображение трех светящихся точек А, В и С в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения всех точек в зеркале (Рис.В3). В4. Постройте изображение треугольника ABC в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения (Рис.В4). В5. Постройте изображение прямоугольника ABCD в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения (Рис.В5). Рис.В5 Рис.В6 В6. Постройте изображение многоугольника (Рис.В6)в плоском зеркале. Определите графически область видения изображения. В7. Существует ли в зеркале ваше изображение, если вы сами не видите себя в зеркале? Если да, то как в этом убедиться? В8. Вы находитесь в затемнённой комнате и хотите при помощи фонарика рассмотреть своё изображение в зеркале. Будете ли вы светить фонариком на себя или на своё изображение? Почему? В9. Можно ли увидеть в маленьком плоском зеркале другого человека во весь рост? В10. Почему изображения многих предметов, которые мы видим в плоском зеркале, так похожи на сами предметы? В11. Перед вами фотография улицы. По каким признакам можно определить, что это не «зеркальное» изображение ( т. е. что негатив при печати не был перевёрнут )? В12. В каком месте на полу нужно положить маленькое плоское зеркальце, чтобы из точки А (Рис.В12) в зеркальце можно было увидеть отражение лампочки В? Решите задачу с помощью геометрического построения. Рис.В12 Рис.В16 В13. Человек стоит на расстоянии 5 м от небольшого вертикального зеркала и видит в нем свое изображение. На сколько переместится изображение человека, если человек поменяется местами с зеркалом? В14. Чтобы видеть своё изображение во весь рост в плоском вертикальном зеркале, высота зеркала должна быть не меньше половины роста человека. Докажите это. В15. Перед плоским вертикальным зеркалом стоит человек и замечает, что он не может видеть своё изображение в полный рост. Увидит ли человек больше, если отойдёт дальше или подойдёт ближе к зеркалу? В16. На Рис.В16 показана светящаяся точка А и ее изображение А1 в плоском зеркале. Найдите построением положение зеркала. Рис.В17 Рис.В18 В17. Изображения каких точек (Рис.В17) видны в плоском зеркале из точки О? Обоснуйте свой ответ с помощью построения. В18. Изображения каких точек (Рис.В18) видны в плоском зеркале из точки О? Обоснуйте свой ответ с помощью построения. В19. Как с помощью двух плоских зеркал можно увидеть свой профиль или свой затылок? Задачи трудные: Г1. В каких точках комнаты (Рис.Г1) должен находиться человек, чтобы видеть в зеркале экран телевизора АВ целиком? Г2. Два плоских зеркала расположены под углом друг к другу и перед ними помещен предмет АВ (Рис.Г2). Где следует расположить глаз наблюдателя, чтобы одновременно видеть все изображения, даваемые зеркалами?
Рис.Г1 Рис.Г2 Рис.Г3 Г3. Два зеркала расположены под углом 120° друг к другу и перед ними помещен точечный источник света А (Рис.Г3). Где следует расположить глаз наблюдателя, чтобы одновременно видеть все изображения, даваемые зеркалами? Г4. Как следует расположить два плоских зеркала, чтобы светящаяся точка и два ее изображения лежали в вершинах равностороннего треугольника? Задачу решить графически. Г5. Постройте изображение предмета (точки) в двух плоских зеркалах, угол между которыми равен 60°. Сколько изображений при этом получается? Г6. Определите с помощью построения, куда нужно направить луч из точки А (РисГ6), чтобы после двух отражений он попал в точку В1
Рис.Г6 Рис.Г7 Рис.Г8 Г7. Два зеркала (Рис.Г7) взаимно перпендикулярны. Сколько изображений точки А дают эти зеркала? Постройте эти изображения. Г8. Сколько изображений светящейся точки А дают зеркала (Рис.Г8)? Постройте эти изображения. Г9. Как следует расположить точку и два зеркала, чтобы точка и ее изображения находились в вершинах: а) квадрата; б) равностороннего треугольника? Г10. Приходилось ли вам наблюдать, что при зеркальном отражении левое и правое не меняются местами, а верх и низ меняются? Г11. С какой целью в некоторых электрических измерительных приборах под шкалой и стрелкой помещают зеркальную полоску? Г12. Три точки, расположенные на одной прямой, отражаются в плоском зеркале. Будут ли изображения этих точек расположены на одной прямой? Г13. Какова должна быть минимальная высота вертикального зеркала, чтобы человек ростом Н мог видеть в нем свое изображение во весь рост? На какой высоте должен находиться нижний край этого зеркала? Г14. На Рис.Г14 а, б показаны точки А и В и изображение А1 точки А в плоском зеркале. Найдите построением изображение точки В в том же зеркале. В обоих ли случаях задача имеет решение? Рис.Г14 Г15. На Рис.Г15 изображены четыре точки. Могут ли какие-либо две из них быть изображениями двух других в плоском зеркале? Если да, то сколько решений существует для каждого из приведенных случаев? Найдите построением возможное положение зеркала, отмечая на рисунках, какая сторона плоскости является отражающей.
Рис.Г15 Г16. Вершинами четырехугольника являются две точки и их изображения в плоском зеркале. Может ли этот четырехугольник быть: а) квадратом; б) неравнобедренной трапецией; в) ромбом с углом 60°? Г17. Найдите графически область, из которой видны изображения обоих кругов (Рис.Г17). Рис.Г17 Рис.Г18 Г18. Где может находиться наблюдатель, если для него изображения точек А и В (Рис.Г18) в зеркале сливаются?
Задачи очень трудные: Д1. Человек видит свое изображение, полученное с помощью двух вертикальных зеркал, расположенных под прямым углом. Человек поднимает правую руку. Какую руку «поднимет» его изображение? Д2. Как расположить в комнате два зеркала, чтобы человек мог увидеть свое изображение, находясь в любой точке комнаты? Д3. В калейдоскопе узор (Рис.Д3) получают с помощью двух зеркал. Как расположены эти зеркала? Д4. Точечный источник света А находится на столе перед вертикальным плоским зеркалом ВС (Рис.Д4). Покажите на рисунке тень и полутени, которые отбрасывает стоящий на столе цилиндр D.
Рис.Д3 Рис.Д4 Рис.Д5 Д5. Ваза стоит на плоском зеркале (Рис.Д5). При включений точечного источника света на стене появляется двойная тень вазы. Объясните это явление с помощью построения. 29. Преломление света. Задачи очень лёгкие: А1. Какое явление называют преломлением света? В чем его суть? А2. Какие наблюдения и опыты наводят на мысль об изменении направления распространения света при переходе его в другую среду? А3. Покажите на рисунке углы падения и преломления для луча, падающего на границу раздела двух сред. А4. В каком случае угол преломления луча равен углу падения? А5. Какой угол — падения или преломления — будет больше в случае перехода луча света из воздуха в стекло? Сделайте чертеж. А6. Какой угол — падения или преломления — будет больше в случае перехода луча света из стекла в воздух? Сделайте чертеж. А7. У прозрачных линеек из пластмассы шкала нанесена на нижней стороне линейки. Для чего это сделано? Задачи лёгкие: Б1. На РисБ1 изображено преломление луча света на границе двух сред. Какая среда оптически более плотная? а б в г Рис.Б1 Б2. На Рис.Б2 показан ход луча при прохождении через границу двух сред. Повторите рисунки в тетради и отметьте на них углы падения и преломления. Укажите, какая среда (1 или 2) оптически более плотная.
Рис.Б2 Б3. Начертить ход лучей, изображенных на Рис.Б3. Рис.Б3 Рис.Б4 Б4. Луч света падает из воздуха в стекло. Изобразите дальнейший ход луча. Б5. Даны две среды (1 и 2 ) из кварца и каменной соли (Рис.Б5). На границе их раздела угол падения луча равен углу преломления. Начертите в тетради дальнейший ход узкого пучка света, направленного к границе раздела этих сред. Б6. Световой луч падает на треугольную стеклянную призму так, как показано на Рис.Б6. Куда отклонится луч, пройдя сквозь призму: к вершине призмы или к ее основанию? Рис.Б5 Рис.Б6 Рис.Б7 Б7. Световой луч падает на стеклянную треугольную призму (рис. 377). Начертите в тетради примерный ход этого луча в призме и по выходе из нее. Б8. Почему ложка, поставленная в стакан с водой, кажется изогнутой? Б9. Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу, плавающую невдалеке? Б10. Девочка видит Луну под углом 300 над горизонтом. Если мысленно провести прямую линию от глаза девочки в сторону видимого диска Луны, то можно ли утверждать, что Луна находится на этой прямой? Б11. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред. Угол падения равен 50°, угол между от- раженным лучом и преломленным 100°. Чему равен угол преломления? Б12.. Угол между отраженным лучом и преломленным 100°. Чему равна сумма углов падения и преломления? Б13. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред. Угол падения равен 40°, угол между отраженным лучом и преломленным 110°. Чему равен угол преломления? Б14. Угол между отраженным лучом и преломленным 100°. Чему равна сумма углов падения и пре- ломления? Б15. Угол падения равен 30°, угол между падающим лучом и преломленным 140°. В какой среде луч распространялся вначале: в оптически более плотной или менее плотной? Б16. Чем объяснить мерцание звёзд? Б17. Невидимые пары эфира в теневой проекции становятся видимыми. Почему? Б18. Шарик густо покрыт сажей и опущен в воду. Почему при освещении шарик кажется блестящим? Б19. Почему днём не видно звёзд? Б20. Почему на горизонте звёзды менее яркие? Задачи средней трудности: В1. Любой водоем, дно которого хорошо видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему? Поясните свой ответ рисунком. В2. Почему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет? В3. Камушки, лежащие на дне водоема, кажутся колеблющимися, если поверхность воды в водоеме не совсем спокойная. Почему? В4. Если посмотреть на окружающие тела через теплый воздух, поднимающийся от костра, то они ка- жутся «дрожащими». Почему? В5. На оконное стекло падает луч света, образующий с плоскостью стекла угол 25°. Каким будет угол между лучом, отраженным от стекла, и прошедшим сквозь стекло? В6. Луч света падает на границу раздела сред воздух-жидкость под углом 45° и преломляется под углом 30°. Каков показатель преломления жидкости? При каком угле падения угол между отраженным и преломленным лучами составит 90°? В6. На оконное стекло падают два луча, угол между которыми 30°. Каким станет угол между лучами после того, как они пройдут сквозь стекло? В7. На дне аквариума с водой лежит плоское зеркало. На поверхность воды падает луч. Нарисуйте примерный ход луча, если угол падения равен 50°. Под каким углом к поверхности воды луч снова выйдет в воздух? В8. Почему мнимое изображение предмета (например, карандаша) при одном и том же освещении в во- де получается менее ярким, чем в зеркале? В9. Световой луч прошел сквозь стеклянный сосуд с водой, попадая на грань неперпендикулярно. Сколько раз он преломился? В10. Почему участки ткани, смоченные водой, кажутся нам более темными, чем сухие участки? В11. Почему, когда мы смотрим сквозь ткань на свет, то ее участки, смоченные водой, кажутся нам светлее сухих участков? В12. Через тонкую белую бумагу можно ясно различить текст, если бумагу плотно прижать к книге. Если эта бумага удалена от книги хотя бы на расстояние 1 см, то прочесть текст нельзя. Почему? В13. Если над чашкой расположить глаз так, чтобы кусочек сахара в ней не был виден (Рис.В13), и, не меняя положение головы и глаза, налить в чашку воду, то кусочек сахара становится видимым. Объясните почему. Рис.В13 В14. На дне аквариума с водой лежит плоское зеркало. На поверхность воды падает луч. Нарисуйте примерный ход луча, если угол падения равен 50°. Под каким углом к поверхности воды луч снова выйдет в воздух? В15. В сосуде налиты две несмешивающиеся жидкости с разными оптическими плотностями. Луч света падает из воздуха и отражается от горизонтального зеркала, лежащего на дне сосуда. Нарисуйте примерный ход луча, считая, что оптическая плотность верхней жидкости меньше, чем нижней. В16. Изменилось ли бы видимое расположение звёзд на небе, если бы вдруг исчезла земная атмосфера? В17. Каким должен быть показатель преломления среды, на границе которой наблюдается полное отражение луча, идущего из пустоты? Задачи трудные: Г1. Вы рассматриваете газету сквозь толстую стеклянную пластинку. Будет ли текст казаться вам ближе или дальше, чем он есть на самом деле? Обоснуйте свой ответ с помощью схематического рисунка. Г2. Водолаз из-под воды смотрит на птицу, парящую вблизи поверхности воды. Будет ли птица казаться ему ближе или дальше, чем она есть на самом деле? Обоснуйте свой ответ с помощью схематического рисунка. Г3. Кажущаяся глубина водоема 3 м. Определите истинную глубину водоема. Показатель преломления воды 1,33.