Методика использованиясхем и рисунков в курсе по оптике преподавания физики в средней школе
/>Введение
Основнойцелью данной курсовой работы является анализ рисунков из раздела физики«Оптика». Для того чтобы понять на какие темы из этого раздела следует уделитьособое внимание было решено составить тест, приведённый ниже, содержащийосновные вопросы по оптике.
Тест:
1. Какойдиапазон длин волн имеет видимый свет?
а) 0,4 –0,7 мкм
б) 0,3 –0,5 мкм
в) 0,4 –0,7 нм
г) 0,3– 0,7 нм
2. Какой светсоответствует длине волны 0,55 мкм (середина диапазона видимого излучении)?
а) желтый
б) фиолетовый
в) зеленый
г) синий
3. Чему равнаскорость света?
а) 3·106м/с
б) 3·108км/с
в) 3·108м/с
г) 3·106км/с
4. Единицаизмерения силы света…
а) кандела
б) ампер
в) люмен
г) люкс
5. Какиеисточники света являются самостоятельными?
а) свечка
б) звездаВега
в) лампочка
г) светодиод
6. От какогопараметра не зависит яркость ламбертовских источников света, в отличии отостальных источников света?
а) отсилы света
б) отформы источника
в) отсреды, в которой распространяется свет
г) отнаправления
7. Прозрачноетело, ограниченное двумя сферическими поверхностями – это:
а) призма
б) линза
в) полупрозрачноезеркало
г) абсолютночерное тело
8. Что неявляется линзой?
а) капляводы
б) стекло
в) каплямасла
г) каплячернил
9.Поглощательная способность абсолютно черного тела равна:
а) 0
б) 1
в) 0,1
г) ∞
10. Явлениедифракции света доказывает какие свойства света?
а) корпускулярные
б) волновые
в) и а)и б)
г) ниа) ни б)
11. Какиесвойства света доказывает явление фотоэффекта?
а) корпускулярные
б) волновые
в) и а)и б)
г) ниа) ни б)
12.Способность глаза видеть одинаково далекие и близкие объекты называется…
а) аккомодация
б) дисторсия
в) астигматизм
г) кома
13. Лупа –это
а) рассеивающаялинза
б) собирающаялинза
в) ни а)ни б)
г) неявляющееся линзой тело
14. Изскольких линз состоит микроскоп?
а) 1
б) 2
в) 3
г) 4
15. Сложениекогерентных световых колебаний при котором происходит перераспределениеинтенсивности света – это:
а) дифракция
б) аберрация
в) интерференция
г) поляризация
16. Дисторсия– это зависимость между…
а) яркостьюсвета и скоростью
б) длинойволны и частотой
в) интенсивностьюи частотой
г) скоростьюсвета в веществе и частотой волны
17. Какоговида спектров не существует?
а) непрерывного
б) линейчатого
в) полосатого
г) прямого
18. Волны содинаковой частотой, поляризацией и постоянной разностью фаз называются…
а) поляризованными
б) когерентными
в) световыми
г) открытыми
19.Проявление каких свойств определяет корпускулярно-волновой дуализм?
а) свойствчастиц
б) волновых
в) и а)и б)
г) ниа) ни б)№ вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Вариант ответа
После анализаполученных результатов было установлено, что наиболее часто учащиеся даютневерный ответ на вопросы по разделам оптики: «Фотометрия», «Геометрическаяоптика». Гораздо реже встречаются ошибки в ответах на вопросы по разделам: «Волноваяоптика», а именно по темам «Интерференция» и «Дифракция».
Даннаякурсовая работа посвящена анализу рисунков из разных источников. Это и школьныеучебники по физике разных авторов, и учебные пособия для подготовки к единомугосударственному экзамену. Также в этой работе будут рассмотрены различныепрограммы для создания схем и рисунков по оптике. Будут рассмотрены достоинстваи недостатки рисунков в вышеперечисленной литературе, и способы их устранения./>
Анализ схеми рисунков 7–9 классы
/>СОЛНЕЧНОЕ И ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЯ
В учебникеПинского в отличие от учебного пособия автора Пурышевой, на рисунках солнечногои лунного затмений, соответственно показана траектория движения луны вокругЗемли, что увеличивает мировоззренческие представление учащихся. В учебникеПёрышкина представлены иллюстрации такого же содержания. Поэтому более удачнымия считаю рисунки из учебников Пинского и Пёрышкина.
/>
Рис. 1 Пинский9 класс
/>
Рис. 2Пинский 9 класс
/>
Рис. 3Пёрышкин 8 класс
/>
Рис. 4Пёрышкин 8 класс/>ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
В учебнике Пурышевой явление отражения и преломления света показанона опыте с оптической шайбой. Это учит школьников хотя бы на бумаге уметьпредставить и понять эксперимент и сделать выводы по полученнымэкспериментальным данным. Те же самые рисунки этой установки изображены вучебниках Пинского и Пёрышкина.
/> /> />
Рис. 5Пурышева 7 класс Рис. 6 Пинский 9 класс Рис. 7Пёрышкин 8 класс
В учебнике Пурышевой представлены рисунки, на которых пучокпараллельных лучей падает на гладкую плоскую поверхность. Такие рисунки есть вучебниках Пинского и Пёрышкина.
/> />
Рис. 8 Пурышева 7 класс Рис. 9 Пёрышкин 8 класс
Но у Пурышевой изображён рисунок, на котором пучок параллельныхлучей падает на шероховатую поверхность. Это расширяет представление учеников оотражении света, то есть вводится зеркальное и рассеянное изображение. В другихучебниках этого не представлено. Также в учебнике Пурышевой отражение светауподобляется отражению мяча от стенки. Эта аналогия упрощает пониманиематериала школьниками.
/> />
Рис. 10Пурышева 7 класс Рис. 11 Пурышева 7 класс
/>ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ.
В учебнике Пинского полное внутреннее отражение рассматривается наопыте с оптической шайбой. Другими схемами и рисунками это явление никак непредставлено.
В учебнике Пурышевой на рисунке представлено несколько преломлённыхлучей, которые переходят из оптически более плотной среды в менее плотную.Также иллюстрируется увеличение угла падения луча, но самого луча,показывающего явление полного отражения, не изображено. Это являетсясущественным недостатком. Но в учебнике данного автора на рисункахпроиллюстрировано широкое применение явления полного внутреннего отражения, чтобезусловно расширяет кругозор учащихся. В учебнике Пёрышкина данное явление нерассматривается.
/> />
Рис. 12Пинский 9 класс Рис. 13 Пурышева 7 класс
/> />
Рис. 14 Пурышева 7 класс Рис. 15Пурышева 7 класс
/>ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА.
Эта тема рассматривается отдельно, как пример применения явленияполного отражения света. Пурышева предлагает проделать опыт, схема которогоизображена на рисунке и объяснить данное явление. Это вносит разнообразие визучаемый материал и дает учащимся представление об эксперименте в физике.
/>
Рис. 16 Пурышева 7 класс
На рисунке (17) изображен ход лучей в световодах. На рисунке (18) представленоеще одно применение световодов – передача изображения предмета. Это увеличиваетпредставление учащихся о явлении полного отражения света, расширяет ихкругозор.
В учебниках других авторов данная тема не рассматривается.
/> />
Рис. 17 Пурышева 7 класс Рис. 18 Пурышева 7класс
/>ЛИНЗЫ
В учебнике Пинского, как впрочем, и Перышкина на рисунках (19) и(20) изображены виды линз, различающихся по форме ограничивающих поверхностей.Это позволяет учащимся различать выпуклые и вогнутые линзы между собой.
/>
Рис. 19 Пёрышкин 8 класс
/>/>
Рис. 20 Пинский 9 класс
На рисунке (21) Перышкина в отличие от других авторов школьныхучебников проиллюстрированы изображения сферических поверхностей ограничивающихлинзы. Это дает наглядное представление определению оптической оси линзы ипозволяет определить ее вид.
/>
Рис. 21 Пёрышкин 8 класс
Ход лучей в выпуклой и вогнутой линзах в учебниках Перышкина,Пурышевой и Пинского изображены практически одинаково. Но у Пинского на рисунке() представлены иллюстрации дефектов линз: сферической аберрации, хроматическойаберрации, что расширяет кругозор учащихся. Данная тема в других учебниках нерассматривается.
В своих рисунках Пинский обращает внимание на то, что из всегосветового пучка берется и рассматривается только несколько лучей.
/>/>
Рис. 22 Пёрышкин 8 класс Рис. 23 Пёрышкин 8класс
/>/> />
Рис. 24 Пинский 9 класс Рис. 25Пинский 9 класс
/> />
Рис. 26Пурышева 7 класс Рис. 27 Пурышева 7 класс/>ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
В учебнике Пурышевой ход лучей в линзах представлен на рисунке
/>
Рис. 28 Пурышева 7 класс
Рассматривается только построение изображения точечного источникасвета. А построение изображение предмета остаётся совершенно не раскрытым. Этоявляется серьёзным недостатком. В учебнике Пинского рассматривается построениеизображения предмета в выпуклой линзе. Линза изображается на рисунке () неусловным обозначением, что по моему мнению несколько загромождает рисунок.Построение изображений в выпуклой линзе и построение изображения точечного источникане рассмотрены в данном учебнике.
/>
Рис. 29 Пинский 9 класс
Наиболееудачные рисунки по данной теме представлены в учебнике Пёрышкина. Они легковоспринимаются и понятны для учащихся. Но построение изображения точечныхисточников также не проиллюстрировано.
/>
Рис. 30Пёрышкин 8 класс
/>
Рис. 31Пёрышкин 8 класс/>ПЛОСКОЕ ЗЕРКАЛО.
В учебникеПёрышкина данная тема представлена на рисунках, отображающих опыт, которыйпредлагает провести автор. Это облегчает понимание материала учащимися.
/> />
Рис. 32Пёрышкин 8 класс Рис. 33 Пёрышкин 8 класс
В учебникахПинского и Пёрышкина более полно представлено на рисунках эта тема. Но уПинского в отличие от Пёрышкина уточняется и отображается на рисунке то, что извсего светового потока, который даёт точечный источник, берётся два луча ирассматривается их ход. Это важное замечание, которое не находит отражения удругих авторов.
/> />
Рис. 34Пёрышкин 8 класс Рис. 35 Пинский 9 класс
На рисунках вучебнике Пурышевой рассматривается ход лучей при повороте зеркала на тот илииной угол. Но этот рисунок труден для восприятия учащимися, так как онзагромождён обозначениями углов и изображениями перпендикуляров к поверхности. Также в учебнике Пурышевой подробно рассмотрен способ получения несколькихизображений с помощью двух зеркал, расположенных под углом друг к другу.Рассматривается зависимость между углом, под которым расположены зеркала иколичеством полученных изображений предмета. Это довольно интересный материал,который проиллюстрирован только в данном учебнике.
/> /> />
Рис. 36Пурышева 7 класс Рис. 37 Пурышева 7 класс Рис. 38Пурышева 7 класс/> СФЕРИЧЕСКОЕ ЗЕРКАЛО.
В учебникеПурышевой на рисунке (39) изображены непосредственно вогнутое и выпуклоезеркала и отдельно рассматривается на рисунке (40) ход лучей в вогнутомзеркале. Это позволяет учащимся постепенно осваивать данный материал. Но ходлучей в выпуклом зеркале автором не рассматривается.
/> />
Рис. 39Пурышева 7 класс Рис. 40 Пурышева 7 класс
В учебникеПинского тема «Сферическое зеркало» раскрыта более подробно и проиллюстрированаболее сложными рисунками, с помощью которых осуществляется вывод формулы,определяющей фокусное расстояние вогнутого зеркала. Но способ построенияизображения в сферическом зеркале в учебнике Пинского не рассматривается, чтоявляется недостатком в раскрытии данной темы.
/> /> />
Рис. 41Пинский 9 класс Рис. 42 Пинский 9 класс Рис. 43 Пинский 9класс/> Анализ схеми рисунков 11 классе
/>ПРИНЦИП ГЮЙГЕНСА
Эта теманаиболее обширно и понятно раскрыта в учебнике Касьянова. В нем не толькопредставлен рисунок, но и приведено описание всех его элементов. В то время,как в учебнике Мякишева дан рисунок, который не в полной мере отражает данныйпринцип, что значительно усложняет понимание его учащимися, к тому же описаниек рисунку отсутствует. Да и сама эта тема в учебнике Мякишева описана в сжатойформе.
/>/>/>
Рис. 44Касьянов 11 класс Рис. 45 Касьянов 11 класс Рис. 46 Мякишев 11 класс
/>ОТРАЖЕНИЕ ВОЛН
Данная тема вучебнике Мякишева иллюстрирована всего одним загроможденным всего одним итрудным для восприятия рисунком. А в учебнике Касьянова эта тема представленамножеством рисунков, которые доступно иллюстрируют отдельные пункты даннойтемы.
/> />
Рис. 47Мякишев 11 класс Рис. 48 Касьянов 11 класс
/> />
Рис. 49Касьянов 11 класс Рис. 50 Касьянов 11 класс
/>/>
Рис. 51Касьянов 11 класс Рис. 52 Касьянов 11 класс
/> />
Рис. 53Касьянов 11 класс Рис. 54 Касьянов 11 класс
/> />
Рис. 55Касьянов 11 класс Рис. 56 Касьянов 11 класс/>ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА
В учебнике Касьянова,данная тема обширно представлена определениями и описанием законов. Кроме того,в нём много рисунков. Подобные рисунки есть и в учебнике Мякишева.
/> />
Рис. 57Касьянов 11 класс Рис. 58 Касьянов 11 класс
/> />
Рис. 59Касьянов 11 класс Рис. 60 Касьянов 11 класс
/> />
Рис. 61Мякишев 11 класс Рис. 62 Мякишев 11 класс
В учебникеКасьянова эффект полного внутреннего отражения изображён в сводном рисункезакона преломления света. На мой взгляд, это большой недостаток и необходимопредставить иллюстрацию этого эффекта отдельно, как это сделано в учебникеМякишева.
/> />
Рис. 63Касьянов 11 класс Рис. 64 Мякишев 11 класс
/>
Рис. 65Мякишев 11 класс
Так же вучебнике Касьянова приведена иллюстрация распространения света в световоде,которая более обширно показывает закон отражения света, чем иллюстрация вучебнике Мякишева.
/> />
Рис. 66Касьянов 11 класс Рис. 67 Мякишев 11 класс
Кроме того, вучебнике Касьянова есть параграф, где рассмотрено изображение хода лучей припреломлении света. Он полон разнообразных иллюстраций и пояснений к ним. А вучебнике Мякишева этот аспект не рассматривается.
/> /> />
Рис. 68Касьянов 11 класс Рис. 69 Касьянов 11 класс Рис. 70 Касьянов 11класс
/>ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА ПРИЗМОЙ
В учебникеКасьянова на рисунке (71) изображена прямоугольная призма и рассмотрен ходлучей в ней. С помощью этого рисунка проводится вывод формулы для преломляющегоугла призмы. Поэтому на нем изображены все необходимые для вывода величины. Норисунок не загроможден и не затрудняет вывод формулы, а делает этот процессболее наглядным и упрощает его. Также на рисунках представлена призма полноговнутреннего отражения. Это дает возможность школьникам понять, что данноеявление происходит еще и в призмах и позволяет изучить механизм еговозникновения.
/> /> />
Рис. 71Касьянов 11 класс Рис. 72 Касьянов 11 класс Рис. 73Касьянов 11 класс
В учебникеМякишева ход лучей в призме представлен на рисунке (74). Здесь рассматриваетсяобщий случай (углы призмы произвольные). Формула для преломляющего угла призмыне выводится, поэтому этот рисунок лишь демонстрирует ход лучей в призме и незагроможден обозначениями.
/>
Рис. 74Мякишев 11 класс/>ИНТЕРФЕРЕНИЦИЯ СВЕТА
Прежде чемрассматривать интерференцию света, в учебнике Мякишева рассмотрено подробносложение волн, образующихся на поверхности воды, рисунок (75). Этот рисунокнаглядно изображает явление интерференции, чем облегчает понимание данной темыучащимися школ. В других учебных пособиях подобных рисунков не представлено.
/>
Рис. 75Мякишев 11 класс
Также в учебникеМякишева изображены графики зависимости смещений волн от времени, что такжеделает материал более наглядным, учит школьников работать с графиками, пониматьих и извлекать из них нужную информацию.
/>
Рис. 76Мякишев 11 класс
Тема«Интерференция в тонких пленках» в учебнике Мякишева представлена рисунком (77)практически аналогичным рисунком (78) в учебнике Касьянова. Отличие только втом, что у Касьянова на рисунке обозначены названия сред, в которыхраспространяется луч.
/> />
Рис. 77Мякишев 11 класс Рис. 78 Касьянов 11 класс
В учебникеМякишева таких подписей на рисунке нет, чем может усложниться его понимание.Т.е. рисунок в учебнике Касьянова является более общим, уточняющим, что лучможет падать на пленку, которая находится на любой другой поверхности(например, воды) и интерферировать. В учебнике Касьянова тема «Интерференциясвета» представлена знаменитым опытом Юнга, что дает учащимся не только общиезнания по данной теме, но и знания из истории физики.
/>
Рис. 79Касьянов 11 класс
На рисунке (80)того же автора изображены зеркало Ллойда и бипризма Френеля., т.е. рассматриваютсяспособы получения когерентных источников. Это расширяет знания учащихся школ поданной теме. В учебниках других авторов такие рисунки отсутствуют.
/>
Рис. 80Касьянов 11 класс
В учебникеМякишева интерференция света рассматривается на примере колец Ньютона. Самрисунок (81) отражает это явление и прост для восприятия.
/>
Рис. 81Мякишев 11 класс
/>ПРОСВЕТЛЕНИЕ ОПТИКИ
Данная тема уМякишева иллюстрируется рисунком (82). На нем нет подписей лучей, и толькострелками указан их ход. Поэтому считаю этот рисунок трудным для восприятия. Вучебнике Касьянова эта тема представлена рисунком (83). Он понятен, на неммного пояснительных подписей и поэтому он более удачно описывает данныйматериал и облегчает его понимание.
/> />
Рис. 82Мякишев 11 класс Рис. 83 Касьянов 11 класс/>ДИСПЕРСИЯ СВЕТА
В учебникеМякишева на рисунке (84) представлена стилизованное изображение опыта Ньютона.Во-первых это рисунок иллюстрирует опыт из истории физики, что расширяеткругозор учащихся, во-вторых сам по себе опыт интересен и рисунок являетсянезаурядным, т. к. он представлен не схемой с условными обозначениями какмногие другие опыты. Рассмотрение темы на основе опыта является разнообразием визучении материала.
В отличие отМякишева в учебнике Касьянова данная тема представлена только несколькими графиками,объясняющими явление дисперсии, в то время как сама суть этого явления нарисунках никак не продемонстрирована.
/> /> />
Рис. 84Мякишев 11 класс Рис. 85 Касьянов 11 класс Рис. 86 Касьянов 11класс/>ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Мякишеврассматривает сначала тему «Дифракция механических волн». Рисунок (87)иллюстрирует данное явление, происходящее в природе. Это материал делает болеенаглядным и понятным. Также дифракция волн изображена на рисунках (88), (89).Это наглядно демонстрирует данную тему. Дифракция света у Мякишева представленаклассическим опытом Юнга по дифракции. Это дает учащимся знания из историифизики. Также изображены на рисунке (90) дифракционные картины от разныхпрепятствий, что дает более широкое представление по данной теме.
/>
Рис. 87Мякишев 11 класс
/>/>
Рис. 88Мякишев 11 класс Рис. 89 Мякишев 11 класс
/>
Рис. 90Мякишев 11 класс
Дифракциясвета в учебнике Касьянова изображается рисунком (91), что хорошо иллюстрируетданный материал, делая его более наглядным. У Мякишева не рассматриваетсядифракция от одной щели, а сразу рассматривается дифракционная решетка. Я думаюэта тема сложна для восприятия сразу, поэтому принцип «от простого с сложному»в данном случае соблюдаться должен.
/>
Рис. 91 Касьянов11 класс
На рисунке (92)у Касьянова изображена интерференция вторичных волн за щелью, возникновениевторичных волн и образование нулевого дифракционного максимума. Данный рисунокиллюстрирует принцип Гюйгенса-Френеля, с помощью которого объясняется наличиедифракционной картины за щелью. Я считаю это большим достоинством данногорисунка
/>
Рис. 92Касьянов 11 класс/>ДИФРАКЦИООНАЯ РЕШЕТКА
Сравним дварисунка: (93), (94) из учебников Касьянова и Мякишева соответственно. УКасьянова в отличие от Мякишева рисунок имеет больше обозначений, отражающихфизические величины по данной теме. Но в тоже время он не загроможден ими илегок для восприятия. Однако на этом рисунке не обозначен угол падения лучей, т.е.не заострено внимание на то, что лучи падают на дифракционную решетку поднекоторым углом.
/> />
Рис. 93Мякишев 11 класс Рис. 94 Касьянов 11 класс
В учебникеМякишева отсутствуют графики, отражающие картину минимумов и максимумов задифракционной решеткой. В тоже время как в учебнике Касьянова такие графикиприсутствуют. Это дает учащимся наглядное представление о том, что существуетзависимость между количеством щелей в решетке и интенсивностью света за ней.Т.е. для дифракционных решеток с разным количеством щелей картина различна.
/> /> />
Рис. 95Касьянов 11 класс Рис. 96 Касьянов 11 класс Рис. 97 Касьянов11 класс/>ПОПЕРЕЧНОСТЬ СВЕТОВЫХ ВОЛН. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
У Касьяноваданная тема не рассматривается.
В учебникеМякишева тема раскрывается с помощью опыта с турмалином рисунок (98). Опыточень прост и эффектен, рисунок, отображающий его легок для восприятия ипонимания. Затем опыт усложняется добавлением второго кристалла рисунок (99). Иопять же рисунки просты и полностью схематично отображают суть опыта и явлениеполяризации света.
/>
Рис. 98Мякишев 11 класс
/>/>/>
Рис. 99Мякишев 11 класс
На рисунке (100)изображена механическая модель опытов с турмалином. Это простая механическаямодель, аналог естественной световой модели. Она более наглядно представляетполяризацию света и упрощает понимание сути этого явления.
/>
Рис. 100Мякишев 11 класс/> Анализрисунков из учебников для подготовки к единому государственному экзамену
Законотражения: падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двухсред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Уголотражения равен углу падения.
/>
Рис. 101
На рисункерассмотрен ход луча падающего и преломлённого. Указан перпендикуляр кповерхности. Акцентировано внимание на том, что луч падает и преломляется,проходя через среду с другим показателем преломления. Но недостатком рисункаявляется то, что углы падения и отражения указаны одной дугой, что может бытьнеправильно интерпретировано учащимися. Так же дугу, отображающую уголпреломления следовало бы указывать ниже, т. к. она сливается с другимиэлементами рисунков.
Задача 1
Передзеркалом воткнуты две булавки А и В, как показано на рис. Х.14. Какое расположениеизображений этих булавок увидит наблюдатель при различных положениях глаза? Какон должен расположить глаз, чтобы изображения булавок накладывались друг надруга?
/>
Рис. 102
На рисункепоказано зеркало и расположенные перед ним две булавки. Этот рисунок содержитмного обозначений и поэтому сложен для восприятия. Для лучшего понимания егоследует разделить на два: 1) расположение изображений булавок, которые увидит наблюдательпри различных положениях глаза; 2) рисунок расположения глаза при наложенииизображений булавок.
Задача 2
На стеневисит зеркало высотой h=1 м. Человек стоит на расстоянии а=2 м от зеркала.Какова высота Hучастка противоположной стены, который может видеть в зеркале человек, неизменяя положения головы? Стена находится на расстоянии b=4 м от зеркала.
/>
Рис. 103
Недостаткамиданного рисунка считаю: Неудачное обозначение высоты зеркала h, т.е. стрелка указателявысоты пересекается с перпендикуляром, что может сбить учащихся от правильноговосприятия рисунка. Для исправления данного недостатка необходимо перенестиобозначения правее.
Следовало быярче выделить условное обозначение зеркала. Также следовало бы выделитьобозначение стены. Кроме того, на рисунке изображён посторонний объект, которыйне относится к условию задачи.
Достоинствомданного рисунка является то, что углы обозначены двумя разными, отстоящими повысоте друг от друга дугами. А на многих других рисунках это часто несоблюдается.
Задача 3
Пловец,нырнувший с открытыми глазами, рассматривает из-под воды светящуюся лампочку,находящуюся над его головой на расстоянии h= 75 см от поверхностиводы. Каково будет кажущееся расстояние Н от поверхности воды долампочки? Показатель преломления воды п = 1,33.
/>
Рис. 104
Наизображении (104) показан рисунок к задаче.
Недостаткомэтого рисунка считаю, что изображение угла a является непонятным.Т.е. можно предположить что угол a – это совершенно другойугол, расположенный между двумя лучами, а не лучом и перпендикуляром. Дуга,обозначающая угол b на нижней части рисунка практически неразличима. Кроме того не указаны границы на обозначении высоты h.
Задача 4
На дневодоема, имеющего глубину Н – 3 м, находится точечный источниксвета. Какой минимальный радиус Rдолжен иметь круглыйнепрозрачный диск, плавающий на поверхности воды над источником, чтобы свертолета нельзя было обнаружить этот источник света? Показатель преломленияводы п = 1,33
/>
Рис. 105
На рисункепоказан рисунок к задаче. Недостатком этого рисунка является то, что приуказании радиуса диска необходимо указывать выноски центра и края диска.
В задачахидёт речь о двух средах, в которых распространяется свет, а именно: воздух ивода. А на рисунке это никак не отображено.
Задача 5
Луч светападает на стеклянную пластинку с показателем преломления под углом а. Толщинапластины d. Определить, насколько сместился вышедший из пластины лучотносительно падающего.
/>
Рис. 106
Глядя на этотрисунок можно ошибочно предположить, что луч распространяется в двух одинаковыхсредах, но по условию задачи имеется две среды с различными показателямипреломления. А на рисунке это никак не отображено. Кроме того, на рисункенеудачно отображена разность хода лучей l. А в остальном рисунокприемлем.
Задача 6
На расстоянииd = 40 см от тонкой собирающей линзы находится предмет высотой h = 10 см.Определить величину изображения Н, если фокусное расстояние линзы F = 15 см
/>
Рис. 107
В целомрисунок отображает правила построения изображения предмета в линзе. Нонедостатком считаю обозначение расстояния от линзы до объекта, т. к. кобозначению какого-либо расстояния делаются выноски.
Задача 7
Луч светападает на прозрачную пластинку толщиной 2 см под углом, синус которого0,8. На сколько миллиметров сместится луч при прохождении пластинки? Показательпреломления вещества пластинки 4/3.
/>
Рис. 108
На рисункепоказании среда, в которой падает луч на прозрачную пластину и сама пластинаобозначены разными цветами, что акцентирует внимание на том, что луч идёт вразличных средах с различными показателями преломления. Еще одним достоинствомрисунка считаю обозначением углов a и b. Они обозначены разнымколичеством дуг, что указывает на то, что эти углы различны.
Задача 8
Какая часть изображения стрелки зеркале видна глазу (см. рис.)?
1)Всястрелка.
2)1/2.
3)1/4.
4) Стрелка не видна вообще
/>
Рис. 109
Заданиеявляется нестандартным и требует умения применять знания на практике. Рисуноквыполнен на расчерченном в клетку поле, что позволяет легче увидеть и оценитьрезультат. На рисунке все предметы изображены условно, но достаточно легко длявосприятия. В целом рисунок приемлем.
Задача 9
При отражении от тонкой пленки (см. рис.) интерферируют световыепучки:
1) 1 и 2; 2) 2 и 3; 3) 3 и 4; 4) 4 к 5.
/>
Рис. 110
В целомрисунок удачен. Указан ход лучей, лучи пронумерованы. Но недостатком считаю то,что тонкая плёнка сама по себе никак не обозначена. Я думаю, что для лучшеговосприятия тонкую плёнку следовало выделить каким-то образом, например,выделить другим цветом или подписать.
Задача 10
В призме угол при вершине равен 30°. Луч, пушенный перпендикулярноодной из граней, выходит из нее так, как показано на рисунке. Каков показатель преломленияматериала призмы?
/>
Рис. 111
Недостаткомданного рисунка считаю: 1) не указано на рисунке, что угол падения луча напризму равен 900; 2) Не указано в какой среде находится призма, хотядля решения данной задачи эти данные требуются.
Задача 11
Если лучлазера направить в торец плоской прозрачной пластмассовой линейки под углом 30°к нормали, как показано на рисунке, то он выйдет из линейки на отметке 5,7 см.Определите показатель преломления материала линейки. Ответ округлите додесятых, умножьте его на 10 и полученное число впишите в бланк ответов.
/>
Рис. 112
Донныйрисунок слева очень загромождён: стрелки изображены очень крупно. Обычно еслиразговор идёт о нормали к поверхности, то указывается на рисунке угол в 900,чтобы подчеркнуть что это является нормалью. На рисунке такого обозначения нет.
Задача 12
На рисунке представлена схема получения интерференции света спомощью плоского зеркала. Центральный интерференционный максимум наблюдается вточке О экрана. Расстояние от источника до зеркала равно h, длина волны источника А,= 600 нм. Луч / идет параллельно зеркалу и попадает в точку А экрана,где наблюдается второй интерференционный минимум. Чему равно расстояние hв этом опыте?
/>
Рис. 113
Рисунокполностью отображает условия задачи. Делает его более наглядным. Все данные,приведённые в условии задачи, отображены на рисунке очень грамотно./> Основныерекомендации по созданию схем и рисунков с помощью компьютерных программ
Созданиесхем, рисунков, таблиц, диаграмм и многих других способов графического отображенияданных, задача не из лёгких. Многие учителя порой испытывают затруднение в созданиена компьютере тех или иных изображений, порой даже не зная, что существуютмножество программ, облегчающих создание схем и рисунков, необходимых дляпреподнесения ученикам материала курса физики. Ниже я привёл самые популярные ипростые в использовании программы, с помощью которых учителя смогут делать схемы,рисунки, таблицы, диаграммы и многие другие иллюстрации.
Одна из самыхизвестных программ для создания изображений, является программа Paint. Она есть на каждом компьютере,где установлена операционная система Windows 98/ME/2000/XP/Vista. Кроме того, эта программа одна из самых простыхв использовании.
Недостаткомэтой программы является то, что она предназначена для создания и редактированиянесложных рисунков.
Помимо Paint существует программа:«Геометрический планшет». Она имеет приблизительно с такие же возможности.
/>
Рис. 102программа Геометрический планшет
Для созданияболее сложных изображений существует программа CorelDraw. Она предназначена длясоздания векторной графики. Работа в ней требует более обширных знаний и приобретенияспецифических навыков. Но данная программа предлагает более широкий спектрвозможностей работы с графическими изображениями.
/>
Рис. 103программа CorelDraw
Так же можносоздавать схемы и рисунки в текстовом редакторе Microsoft WORD. Эта программа знакомапрактически всем людям, умеющим работать на компьютере. В этом редактореимеется набор автофигур, которые позволяют создавать примитивные объекты. Но, т. к.Microsoft WORD специально непредназначен для построения изображений, то этот процесс являетсязатруднительным и довольно продолжительным по времени.
/>
Рис. 104программа Microsoft WORD
Кромепрограмм для создания изображений, существуют программы для их редактирования.
/>/>
Заключение
Итак, япроделал работу по проведению анализа рисунков из разных источников, такжепровёл анализ программ для построения схем и рисунков. Проделанная мною работапоможет учителям и преподавателям обращать внимание на рисунки, предлагаемыеавторами учебников и устранять их, используя для этого программы, описанные вмоей курсовой работе.
В дальнейшемможно расширить эту работу следующим образом: провести сравнительный анализрисунков из других разделов физики, предложить свои схемы и рисунки.
/>СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гомонова А.И. Физика.Примеры решения задач, теория. Справ. Пособие. – М.: ООО «ИздательствоАСТ-ЛТД», 1998. – 448 с.: ил
2. Единыйгосударственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Физика /Авт.-сост. В.А. Орлов, Н.К. Ханнанов; М-во образования РФ. – М.:Просвещение, 2003. – 222 с.
3. Единыйгосударственный экзамен 2003: Контрольные измерительные материалы: Физика /Авт.-сост. В.А. Орлов, Н.К. Ханнанов; М-во образования РФ. – М.:Просвещение, 2004. – 240 с.
4. Единыйгосударственный экзамен 2004: Контрольные измерительные материалы: Физика /Авт.-сост. В.А. Орлов, Н.К. Ханнанов; М-во образования РФ. – М.:Просвещение, 2005. – 231 с.
5. Касьянов В.А. Физика.11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учреждений – 3-е изд., дораб. – М.: Дрофа,2003. – 416 с.: ил
6. Мякишев Г.Я. Физика:Учеб. Для 11 кл. общеобразоват. Учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев.– 11-е изд. – М.: Просвещение, 2003. – 336 с.
7. Перышкин А.В. Физика.8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.В. Перышкин. – 7-е изд.,стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 191 с.
8. Пурышева Н.С.,Важеевская Н.Е. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб.заведений. – М.: Дрофа, 2001. – 208 с.
9. Физикаи астрономия: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений / А.А. Пинский, В.Г. Разумовский,А.И. Бугаев и др.; Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. –М.: Просвещение, 1999. – 303 с.
10. Черноуцан А.И. Физика.Задачи с ответами и решениями: учебное пособие / А.И. Черноуцан. – 5-еизд. – М.: КДУ, 2006. – 352 с., ил.