Měření světelných zdrojů luxmetrem

1. Měření světelných zdrojů luxmetrem

Název
Světelné zdroje

Anotace programu/zaměření/hlavní cíl

Cílem aktivity je seznámit žáky s osvětlením různých zdrojů.

Cílová skupina

15–16 let, popř. starší.

Organizační podmínky
Práce ve dvojicích.

Pomůcky

Žárovka

Zářivka

LED žárovka

Luxmetr

Časová náročnost (popř. jak je možné program rozložit, jedná-li se o celoroční program)
1 vyučovací hodina

Vazba na RVP
Elektromagnetické jevy, světlo

Mezipředmětové vazby
Občanská výchova (nahrazení klasických světelných zdrojů úspornými), matematika (grafické znázornění závisloti veličin, výpočet podle vzorce), výtvarná výchova (prostorové charakteristiky osvětlení různými zdroji, světlo a stín)

2. Časové rozvržení výuky

Téma	Světelné zdroje
Tematický celek	Optika
Počet žáků	1 třída
Věk žáků	15–16 let, popř. starší
Pomůcky	žárovka zářivka LED žárovka luxmetr
Vhodné místo	Laboratoř
Cíle aktivity	Cílem aktivity je seznámit žáky s osvětlením různých zdrojů.
Rozvíjené kompetence	Kompetence k řešení problémů, sociální a personální, pracovní
Předchozí znalosti	Aktivita navazuje na základní poznatky z optiky týkající se zdroje světla a vlastností optických prostředí. Nezbytným vstupním předpokladem jsou rovněž základní fotometrické pojmy.
Mezipředmětové vztahy	Matematika, výtvarná výchova, občanská výchova
Časový plán
	Náplň práce	Čas	Potřebné vybavení a pomůcky	Činnost učitele	Činnost žáků
Předlaboratorní příprava	Příprava pomůcek (učitel před hodinou)	Cca 10 min.	žárovka zářivka LED žárovka luxmetr	Učitel žákům připraví potřebné pomůcky.
Úvod do motivace tématu	Seznámení s tématem, ukázka pomůcek, rozdělení pracovních listů. Zopakování zdrojů světla. Samostatné zkoušení pokusů.	10 min	Žárovka zářivka LED žárovka luxmetr	Učitel sděluje žákům, jak budou postupovat při plnění úkolů.	Žáci se rozdělí do dvojic, čtou pracovní listy, kladou případné dotazy.
Praktická (badatelská) činnost	Řešení úkolů z pracovního listu.	30 min		Učitel kontroluje v průběhu celé aktivity testovací metody, které žáci používají.	Vyplňují pracovní list.
Vyhodnocení výuky	Zhodnocení bádání.	5 min		Učitel hodnotí práci žáků ve skupinách.	Žáci se sebehodnotí a hodnotí se i navzájem.

3. Metodický list pro učitele

Příprava pro učitele včetně pracovních listů pro žáky

Úkol pro žáky:

Na základě provedených experimentů vyplní pracovní list s otázkami. S využitím pomůcek žáci ověří zářivost světelných zdrojů.

Pomůcky:

Žárovka

Zářivka

LED žárovka

Luxmetr

Pomůcky pro učitele:

Komentáře pro učitele k pracovnímu listu:

Jméno a příjmení:

Pracovní list pro žáky

1. Změřte prostorovou charakteristiku světelného zdroje (závislost intenzity osvětlení na úhlu při konstantní vzdálenosti). Měření proveďte v rovině osy zdroje (obr. 1) a v rovině na ni kolmé (obr. 2). Změřte charakteristiky různých zdrojů: žárovka, úsporná zářivka (různé tvary), LED žárovka. Získaná data porovnejte a zhodnoťte vhodnost použití zdrojů z hlediska prostorových vlastností.

Každý zdroj světla má jiné prostorové osvětlení. Osvětlení závisí také na vzdálenosti. V tabulce jsou orientační údaje.

	0,5 m				1,0 m
	0°	90°	180°	270°	0°	90°	180°	270°
	osvětlení (lux)
60 W čirá žárovka	263	168	196	163	61	38	40	29
60 W mléčná žárovka	262	148	192	153	57	30	54	34
11 W úsporná zářivka (dle výrobce odpovídá 60 W žárovce)	134	133	126	121	17	24	23	18

2. Z naměřených hodnot spočítejte (odhadněte) účinnost zdrojů.

3. Zhodnoťte údaje výrobce typu: úsporná zářivka o příkonu 18 W a žárovku o příkonu 60 W.

4. Ověřte, zda jsou hodnoty od výrobce správná.

Na zdroji světla je údaj o příkonu. Žáci si musí změřit napětí a proud, který prochází zdrojem světla, a vypočítají příkon podle vzorce: P = U . I.

4. Pracovní list pro žáky