214. Виртуальная лабораторная работа «Изучение зависимости освещенности объекта от расстояния до источника света» - https://efizika.ru/html5/214/index.html.

Цель работы:исследовать зависимость освещенности поверхности от расстояния до точечного источника света.

Приборы и принадлежности: источник питания, лист бумаги в клетку, ключ, фотоэлемент, экран, лампа, микроамперметр, линейка.

214. Virtual laboratory assignments in physics «Studying the dependence of the illumination of an object on the distance to the light source» - https://efizika.ru/html5/214/index.html.

The purpose of the work is to investigate the dependence of surface illumination on the distance to a point light source.

Devices and accessories: power supply, a sheet of paper in a cage, a key, a photocell, a screen, a lamp, a microammeter, a ruler.

Виртуальная лабораторная работа по изучению зависимости освещенности объекта от расстояния до источника света — это интересный эксперимент, который помогает понять, как свет распространяется и как его интенсивность изменяется с расстоянием. Вот примерный план такой лабораторной работы:

Цели работы:

1. Изучить, как освещенность объекта зависит от расстояния до источника света.

2. Определить закон обратных квадратов для освещенности.

Оборудование:

• Источник света (например, лампа или светодиод)

• Светомер (или фотодатчик)

• Линейка или измерительная лента

• Компьютер с программным обеспечением для сбора и анализа данных (если используется виртуальная лаборатория)

Теоретическая часть:

1. Закон обратных квадратов: Освещенность E (в люксах) обратно пропорциональна квадрату расстояния d (в метрах) до источника света:

E = I / d²

где I — сила света источника (в канделах).

2. Освещенность: Освещенность — это количество света, падающего на единицу площади. Она измеряется в люксах (лк).

Процедура эксперимента:

1. Установите источник света на фиксированном уровне.

2. Измерьте начальное расстояние от источника света до объекта (например, до поверхности, которую хотите освещать).

3. Включите источник света и используйте светомер для измерения освещенности на объекте.

4. Запишите значения освещенности и соответствующее расстояние.

5. Увеличьте расстояние до источника света (например, на 10 см) и повторите измерение.

6. Продолжайте увеличивать расстояние и записывать данные, пока не достигнете максимального расстояния, на котором можете провести измерения.

7. Постройте график зависимости освещенности от расстояния.

Обработка данных:

1. Постройте график освещенности E по оси Y и расстояния d по оси X.

2. Проверьте, соответствует ли полученная зависимость закону обратных квадратов (график должен показать гиперболу).

Выводы:

• Обсудите полученные результаты и их соответствие теоретическим ожиданиям.

• Подведите итог о том, как освещенность уменьшается с увеличением расстояния от источника света.

Дополнительные задания:

• Исследуйте влияние различных условий (например, использование различных источников света или изменение угла падения света).

• Попробуйте провести эксперимент в разных условиях (например, при наличии препятствий или отражающих поверхностей).

Виртуальная лабораторная работа по физике

Тема: Изучение зависимости освещенности объекта от расстояния до источника света

Цель работы:

Исследовать, как изменяется освещенность объекта в зависимости от расстояния до источника света, и проверить выполнение закона обратных квадратов.

Оборудование:

1. Виртуальный источник света (лампочка).

2. Виртуальный люксметр (прибор для измерения освещенности).

3. Линейка для измерения расстояния.

4. Экран (объект, на который падает свет).

Теоретическая часть:

Освещенность $E$ — это физическая величина, характеризующая количество светового потока, падающего на единицу площади поверхности. Освещенность измеряется в люксах (лк).

Согласно закону обратных квадратов, освещенность  на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния $r$ от источника света:

Ход работы:

1. Включите виртуальный источник света.

2. Установите начальное расстояние 1r1​ между источником света и экраном (например, 1 метр).

3. Измерьте освещенность 1E1​ на экране с помощью люксметра.

4. Увеличьте расстояние до 2=2r2​=2 метра и измерьте освещенность 2E2​.

5. Повторите измерения для расстояний 3=3r3​=3 метра, 4=4r4​=4 метра и т.д.

6. Запишите результаты в таблицу.

Таблица измерений:

Обработка результатов:

1. Постройте график зависимости освещенности $E$ от расстояния $r$.

2. Постройте график зависимости освещенности $E$ от 12r21​.

3. Сделайте вывод о выполнимости закона обратных квадратов.

Контрольные вопросы:

1. Почему освещенность уменьшается с увеличением расстояния?

2. Какой вид имеет график $E(r)$?

3. Какие факторы могут повлиять на точность измерений в реальных условиях?

Вывод:

На основании проведенных измерений и построенных графиков сделайте вывод о том, как освещенность зависит от расстояния до источника света, и подтвердите выполнение закона обратных квадратов.

Если у вас есть возможность использовать виртуальную лабораторию (например, efizika.ru), вы можете провести эксперимент в интерактивном режиме.