Soalan PBD Sains Tingkatan 5 Bab 7: Cahaya dan Optik

Halaman ini memaparkan Standard Prestasi DSKP bagi setiap TP, nota ringkas, contoh soalan dan contoh ulasan PBD untuk bab ini. Dalam Jejak TP Sains, murid menjawab 54 soalan dalam enam hentian, daripada TP1 hingga TP6, dan guru memperoleh cadangan TP secara automatik.

• 54 soalan
• 6 hentian TP
• Premium
• Tingkatan 5

Standard Prestasi DSKP: TP1 hingga TP6

Deskriptor di bawah disalin kata demi kata daripada DSKP KSSM Sains Tingkatan 5, Bahagian Pembangunan Kurikulum. Setiap hentian dalam permainan dipadankan dengan satu TP.

Standard kandungan yang diuji: 7.1 Pembentukan imej oleh kanta; 7.2 Peralatan optik; 7.1 / 7.2 Menilai reka bentuk optik; 7.2 Mereka cipta peralatan optik.

Nota ringkas Cahaya dan Optik

Setiap hentian memberi murid satu kad fakta selepas lulus. Ini kad bagi bab ini:

• Kanta PenumpuKanta cembung lebih tebal di tengah berbanding di tepi, dan itulah sebabnya ia menumpukan sinar selari ke satu titik fokus.
• Kanta PencapahKanta cekung digunakan dalam pengintip pintu supaya seluruh koridor kelihatan dalam satu bulatan kecil.
• Kanta PembesarKanta pembesar berfungsi dengan meletakkan objek dalam jarak fokus kanta cembung, menghasilkan imej maya yang jauh lebih besar.
• Panjang FokusPanjang fokus kanta cembung boleh ditentukan dengan memfokuskan imej objek yang sangat jauh, seperti matahari atau pokok jauh, pada skrin.
• Imej Maya TetapTidak kira sejauh mana objek diletakkan, kanta cekung sentiasa menghasilkan imej maya, tegak, dan mengecil.
• Kanta BersepaduKamera telefon pintar moden menggunakan gabungan beberapa kanta cembung dan cekung yang sangat nipis untuk mengurangkan herotan imej.
• Teleskop PembiasanTeleskop pembiasan pertama Galileo pada tahun 1609 hanya mampu membesarkan imej kira-kira 20 kali, tetapi cukup untuk menemui empat bulan besar Musytari.
• Mikroskop MajmukKuasa pembesaran mikroskop majmuk ialah hasil darab pembesaran kanta objektif dan kanta mata, bukan jumlahnya.
• Ujian Objek JauhMatahari dianggap 'objek pada infiniti' dalam optik kerana jaraknya begitu jauh sehingga sinar yang sampai ke Bumi praktikalnya selari.
• Aberasi KantaKanta tunggal yang ringkas sering menghasilkan imej kabur di tepi, dipanggil aberasi, dan itulah sebabnya kamera profesional menggunakan gabungan banyak kanta nipis.
• Reka Bentuk Mesra BeliaKelab sains sekolah di serata Malaysia telah membina teleskop Galileo mudah daripada tiub kadbod dan kanta cermin mata terpakai untuk aktiviti STEM.
• Peralatan Optik Kos RendahSebuah mikroskop kos rendah yang dibina daripada kanta telefon pintar dan tiub kadbod boleh membesarkan imej sehingga 30 kali, cukup untuk melihat sel tumbuhan.

Contoh soalan

5 daripada 54 soalan dalam bab ini. Soalan lain, termasuk soalan berajah, soalan bos dan TP6, dimainkan dalam permainan.

1. TP1

   Kanta cembung dikenali sebagai kanta:

   1. Penumpu, kerana ia menumpukan sinar selari ke satu titik
   2. Pencapah, kerana ia mencapahkan sinar selari ke pelbagai arah
   3. Penumpu, kerana ia lebih nipis di tengah berbanding di tepi
   4. Pencapah, kerana ia hanya membiaskan cahaya berwarna
   Lihat jawapan

   Jawapan: A. Penumpu, kerana ia menumpukan sinar selari ke satu titik
   Kanta cembung lebih tebal di tengah, jadi ia membiaskan sinar selari supaya bertemu di satu titik fokus.

2. TP1

   Kanta cekung dikenali sebagai kanta:

   1. Penumpu, kerana ia menumpukan sinar selari ke satu titik di belakangnya sahaja
   2. Pencapah, kerana ia mencapahkan sinar selari seolah datang dari satu titik
   3. Pencapah, kerana ia lebih tebal di tengah berbanding di tepi kanta
   4. Penumpu, kerana ia hanya berfungsi pada cahaya terang sahaja
   Lihat jawapan

   Jawapan: B. Pencapah, kerana ia mencapahkan sinar selari seolah datang dari satu titik
   Kanta cekung lebih nipis di tengah, jadi sinar selari yang melaluinya mencapah keluar.

3. TP1

   Paksi utama sesuatu kanta ialah:

   1. Garis yang menyambungkan hujung atas dan bawah kanta itu sendiri sahaja
   2. Garis yang menunjukkan arah sinar yang paling terang di antaranya
   3. Garis lurus melalui pusat optik kanta secara berserenjang dengan kanta
   4. Garis yang membahagikan kanta kepada dua bahagian berlainan bahan itu
   Lihat jawapan

   Jawapan: C. Garis lurus melalui pusat optik kanta secara berserenjang dengan kanta
   Semua jarak (u, v, f) diukur sepanjang paksi utama ini.

4. TP2

   Cara paling sesuai untuk menentukan panjang fokus kanta cembung menggunakan objek jauh ialah:

   1. Ukur jarak dari objek ke kanta sahaja tanpa menggunakan sebarang skrin
   2. Fokuskan imej objek jauh pada skrin; jarak kanta ke skrin itu ialah f
   3. Ukur ketebalan kanta di tengah berbanding di tepi kanta itu
   4. Bandingkan saiz kanta dengan saiz bingkai cermin mata itu
   Lihat jawapan

   Jawapan: B. Fokuskan imej objek jauh pada skrin; jarak kanta ke skrin itu ialah f
   Objek yang sangat jauh dianggap berada pada infiniti, jadi sinar daripadanya hampir selari dan imej terbentuk tepat pada F.

5. TP2

   Apakah ciri imej apabila objek diletakkan tepat pada u = f?

   1. Ia terbentuk tepat pada permukaan kanta itu sendiri sahaja
   2. Ia maya dan terbentuk sama saiz dengan objek asal
   3. Sinar keluar selari daripada kanta itu, jadi tiada imej terbentuk
   4. Ia nyata dan terbentuk pada jarak 2f daripada kanta itu
   Lihat jawapan

   Jawapan: C. Sinar keluar selari daripada kanta itu, jadi tiada imej terbentuk
   Ini kes istimewa: 1/v menjadi sifar, iaitu v tidak terhingga.

Contoh ulasan PBD

Selepas murid bermain, Jejak TP Sains mencadangkan TP dan ulasan seperti di bawah. Guru menyemak, kemudian menyalin ulasan ke dalam rekod PBD.

TP1: Murid dapat mengingat kembali istilah asas optik kanta seperti paksi utama, pusat optik, titik fokus, jarak objek dan jarak imej. Langkah seterusnya ialah memahami bagaimana sinar sebenarnya membentuk imej, bukan sekadar menghafal takrifan.

TP2: Murid memahami ciri imej yang terbentuk oleh kanta cembung dan kanta cekung pada jarak objek yang berbeza-beza, termasuk kes istimewa u = f. Perlu lebih banyak latihan mengaitkan rajah sinar dengan pengiraan sebenar sebelum bergerak ke TP3.

TP3: Murid boleh mengaplikasikan rumus kanta nipis 1/f = 1/u + 1/v dan formula magnifikasi untuk menyelesaikan masalah pengiraan mudah bagi kanta cembung dan kanta cekung, serta memahami fungsi kanta objektif dan kanta mata. Galakkan mengaitkan pengiraan dengan situasi peralatan optik sebenar.

TP4: Murid mampu menganalisis situasi optik yang lebih kompleks seperti pemilihan panjang fokus untuk teleskop dan mikroskop, dan sebab kamera telefon pintar direka dengan cara tertentu. Seterusnya latih menilai reka bentuk dan membuat keputusan berasaskan bukti.

TP5: Murid dapat menilai kesahan kaedah eksperimen dan cadangan reka bentuk peralatan optik, disokong hujah berasaskan prinsip kanta. Sudah bersedia untuk tugasan reka cipta peralatan optik yang lengkap.

TP6: Murid berjaya mereka cipta cadangan peralatan optik yang praktikal, lengkap dengan pertimbangan kos, keselamatan dan kesesuaian pengguna. Pencapaian cemerlang bagi bab ini.

Bab lain Tingkatan 5

← Bab 6: Elektrokimia · Bab 8: Daya dan Tekanan →

• Bab 1: Mikroorganisma
• Bab 2: Nutrisi dan Teknologi Makanan
• Bab 3: Kelestarian Alam Sekitar
• Bab 4: Kadar Tindak Balas
• Bab 5: Sebatian Karbon
• Bab 6: Elektrokimia
• Bab 8: Daya dan Tekanan
• Bab 9: Teknologi Angkasa Lepas