Урок: ”Линзы. Оптическая сила линзы. Формула тонкой линзы”

Тип урока: изложения нового материала, закрепление знаний и умений.

Технология: информационно – развивающие, развивающие проблемно – поисковые, личностно – ориентированные.

Учебник.  Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б, Чаругин В.М.- М.,«Просвещение»,2008

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, электронные учебные издания, мобильное устройство для подключения к интернету, оборудование для получения изображения предмета с помощью собирающей линзы.

Цель:   —  изучить действия собирающей и рассеивающей линз;

 — ознакомить обучающихся с получением изображений при помощи линз.

Задачи.    -Образовательная:  дать представление обучающимся о ходе  лучей  в  линзах и методах построения изображений в них. 

                 —Развивающая: развить у обучающихся  творческое и образное мышление, умения самостоятельно решать логические задачи, находить нестандартные методы решения, творческую активность и познавательный интерес;

                -Воспитательные: развитие познавательного интереса к изучению физических явлений и воспитание информационной культуры; научиться аргументировать свои версии и выбирать из всех предложенных версий одну – оптимальную, продолжить формирование чувства долга и ответственности за собственные результаты в учебе.

Результатом формирования познавательных универсальных учебных действий будут являться умения:

  • Приводить примеры опытов, доказывающих аналогию преломления света на плоской и сферической границе раздела двух сред.
  • Приводить примеры опытов, обосновывающих научное представление.
  • Выдвигать на основе наблюдений и построений гипотезы о связи характеристик изображений от расстояния предмета до линзы.
  • Знать назначение собирающей линзы.
  • Делать выводы на основе экспериментальных данных.
  • Излагать суть содержания опорного конспекта.
  • Уметь проводить аналоги хода лучей в призме и собирающей линзе.
  • Иллюстрировать роль физики в создании и совершенствовании важнейших технических объектов с использованием линз: планетарии, обсерватории, мультимедийные проекторы, фотоаппараты, военная техника.
  • Знать области применения линз.

Дидактические средства: презентация, приложения с раздаточным  материалом, карточки с заданиями, ЭОР.

План урока.

Время Этапы урока Деятельность преподавателя Деятельность обучающихся
1’ I. Этап актуализации знаний Беседа преподавателя, подготовка опорного конспекта (Приложение 1) и рабочие листы (Приложение 2). Подготовка к уроку
5’ II. Базовое повторение. Работа с карточками. Организация повторения для усвоения нового материала в форме теста.Демонстрирую на экран слайд с вопросами и вариантами ответов( Приложение 3). Заполняют п. 1 (Приложения 2)  рабочего листа правильными ответами  (исправления не допускаются);
7’ III.Этап актуализации знаний Преподаватель сообщает о предстоящем изучении применения преломления света на сферической границе раздела двух сред – в линзе. Называется тема урока. Определение  целей и задач  урока Слушают и находят теорию на тему урока в опорном конспекте
Фронтальный опрос:  Что такое линза? Какие бывают линзы? Где применяются линзы? Какая линза называется собирающей, а какая — рассеивающей? Каково назначение собирающей линзы? Отвечают на вопросы, пользуясь опорным конспектом (приложение)
Ставится проблема. Как ведет себя свет внутри собирающей и рассеивающей линзы?Показать  анимацию, а затем реальный физический эксперимент (фильм1). Выдвигаются гипотезы. Смотрят фильм и комментируют эксперимент. Самостоятельно делают вывод о направлении смещения луча в призме.
15’ IV. Изучение нового материала Дается понятие тонкой линзы (см. рис. в конспекте). Вводятся основные характеристики линзы. Показываются поочередно фильмы 2 и 3. с параллельным  пояснением. Подробное рассмотрение построения изображения в линзе с использованием «удобных» лучей. Вывод формулы тонкой линзы. Вводится понятие оптической силы линейного увеличения. Слушают.Смотрят видеоролик.Производят записи в тетрадях.
Закрепление этапа урока Фронтальный опрос. (Как называется прямая, проходящая через «О»? Какая оптическая ось называется главной? Что такое фокус линзы? Почему он называется действительным? Сколько фокусов у линзы?) Отвечают на вопросы, пользуясь конспектом.
10’ V. Закрепление знаний, умений, навыков. Построение (на доске) изображения предмета в собирающей линзе для случая, когда d>2F (1). Показывает ход лучей в рассеивающей линзе, обращает внимание на условные обозначения, просит обучающихся дать характеристику полученному изображению, записывает на доске.Приглашаются 2 учащиеся к доске для построения изображений (случай d< F и F>d>0).Дается всем тренировочное задание: в карточке построить и охарактеризовать изображение предмета в собирающей линзе, если предмет находится между фокусом и двойным фокусом (2F<d<F). Слушают.Отвечают на вопросы.Делают выводы.Выполняют задание на доске, а остальные – в индивид. рабочем листе заполняют п.2(Прилож. 2)Все самостоятельно выполняют построение в карточке.
4’ VI. Подведение итогов урока. Проверка усвоения знаний. Рефлексия. Общее обсуждение результатов работы.Выводы.Собираются рабочие листы на проверку. Сообщение преподавателя.Сообщение обучающихся.Проверяют и  сдают на проверку карточки
3’ VII. Домашнее задание. Информация о домашнем задании и инструктаж по его выполнению. 1. На слайде: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М.Чаругин  §§63 – 65, опорный конспект, домашнее задание по карточке  «Построение изображения в линзе» (приложение 5); Подготовка презентаций в мультимедиа библиотеке. Примерные темы: 1. Достижения физики в создании технических объектов с использованием линз; 2. Оптические приборы (мультимед. проекторы, фотоаппараты и т.д.). (На доп.оценку)2.Объясняснение домашнего задания. Записывают домашнее задание. Задают уточняющие вопросы.

 Приложение 4.

Ответы к тесту:  вариант 1 2 3 4 5
I С С В А-2, В-3, С-1. В
II А А С B С

Программное обеспечение: Для создания слайдов использовались различные программы и приложения интегрированного пакета MsOffice. При подготовке урока были использованы фильмы из коллекции создателей сайта «Объединения учителей Санкт-Петербурга» www.eduspb.com.

Перечень электронных образовательных ресурсов:

Фильм 1. «Рассеивающая и собирающая линза».Смотреть онлайн. http://www.youtube.com/watch?v=6HCCFK2igVg&feature=related Фильм 2. «Фокальная плоскость, побочная ось и побочный фокус».Смотреть онлайн. http://video.yandex.ru/users/eduspb-com/view/108/# Фильм 3. «Фокус и фокусное расстояние».Смотреть онлайн.http://video.yandex.ru/users/eduspb-com/view/107#

                             Рабочий лист студента                                   Приложение 2.                         

  1. Ответы на вопросы теста.
вариант 1 2 3 4 5
I
II
  1. Построить изображение предмета АВ в собирающей линзе для случая 1 – 4.
  1.      d >2F левая верхняя2.  2F>d>F  левая нижняя   3.   d=2F                                                                       правая верхн4.   0<d<F правая нижняя

Приложение 3.

Тест Тест
1 вариант 2 вариант
1.      В каком случае угол преломления равен углу падения?A.    Только тогда, когда показатели преломления двух сред одинаковы.B.     Только тогда, когда падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела двух сред.   C.     Когда показатели преломления двух сред одинаковы; падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред.

2.      Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред увеличивается, то относительный показатель преломления этих сред:

A.    Увеличивается.                              В.  Уменьшается.                                   С.  Не изменится.

3.      При переходе луча в оптически более плотную среду угол падения:

A.    Меньше угла преломления.

B.     Больше угла преломления.

C.     Равен  углу преломления.

4.      Сопоставить основные законы и формулы.

А. Закон отражения.                               В. Абсолютный показатель преломления.                                          С. Относительный показатель преломления.                                         1. formula1-1   2γ = α      3. n = V/с

5.      Луч света падает на поверхность зеркала под углом 30º к горизонту, Чему равен угол отражения?
А. 30°     В. 60°    С.  90°

1.      Как меняются кажущиеся размеры предмета в воде?              A.    Увеличиваются                         B.     Уменьшаются.                           C.     Не изменяются. 

2.      Как меняется предельный угол отражения на границе раздела двух сред «вода — воздух» с увеличением угла падения?

А. Не изменится.                                   В. Увеличивается.                                С. Уменьшается.

3.      При переходе луча в оптически менее плотную среду угол преломления:

A.    Меньше угла падения.

B.     Равен  углу падения.

C.     Больше угла падения.

4.      При некотором значении α угла падения луча света на границу раздела двух сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно n. Чему равно это отношение при увеличении угла падения в 2 раза?

А.   n/2        В.  n        С.  2n

5.      Определить  угол падения луча на поверхность зеркала, если луч отражается под углом 15º к горизонту.                                              А. 15°     В. 65°    С.  75°

                                                           Конспект.                                                                                                                                   Приложение 1.

    Линза – это прозрачное твердое тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. В некоторых случаях одна поверхность линзы может быть плоской.

    Характеристики линз.  В зависимости от форм различают собирающие (положительные) и рассеивающие (отрицательные) линзы. Собирающие линзы – линзы, у которых середина толще их краёв. Рассеивающие линзы — линзы, края которых толще середины. Линзы характеризуются, как правило, своей оптической силой D и выражают в диоптриях (дптр), или фокусным расстоянием. Величину, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой линзы:   formula5-1 [1 дптр =  ]

Основные элементы линзы:
Основные элементы линзы:

 

 Основные элементы линзы:                       1О2) — главная оптическая ось — прямая линия, проходящая через центры сферических поверхностей,   ограничивающих линзу;O — оптический центр — точка, которая у двояковыпуклых или двояковогнутых (с одинаковыми радиусами поверхностей R1,R2) линз находится на оптической оси внутри линзы (в её центре).

Для получения изображения предмета необходимо построить отдельные его точки, а затем соединить их.

Для построения изображений, получаемых с помощью собирающей линзы, фокусы и оптический центр которой заданы, мы будем пользоваться в основном тремя видами «удобных» лучей:

  • луч, параллельный главной оптической оси, преломившись в линзе, проходит через её фокус.
  • луч, идущий к линзе через ее фокус, после преломления будет направлен параллельно главной оптической оси.
  • луч, проходящий через оптический центр линзы, не меняет своего направления.

Для построения изображения можно использовать два из трех «удобных» лучей.

Формула, связывающая три величины: расстояние d от предмета до линзы, расстояние f от изображения до линзы и фокусное расстояние F.  Формула тонкой линзы:

Формула тонкой линзы

Если линза собирающая, то F > 0, а в случае рассеивающей линзы – F < 0. И еще, знак «плюс» означает, что изображение действительное, а знак «минус» —  мнимое. Изображение, получаемое с помощью линзы, отличается своими размерами от предмета. Различие размеров предмета и изображения характеризуют увеличением. Линейное увеличение линзы

Линейное увеличение линзы

                                                             Домашнее задание «Построение изображения в линзе»                                                        Приложение 5.

  1. Построить изображение, даваемое тонкой собирающей линзой (выбрать масштаб для построения чертежа в тетради).
  2. Определить величину линейного увеличения линзы: Г =H/h , где  H – размер  увеличения,  h – размер предмета.

В таблице для каждого варианта приведены соответствующие значения  F (фокусное расстояние) и d (расстояние от предмета до линзы). Выберите нужный вам вариант из таблицы  (таблицу  не перечерчивать).

Таблица для построения изображения, даваемое тонкой собирающей линзой
Таблица для построения изображения, даваемое тонкой собирающей линзой

Примерные вопросы при защите задания:

  1. По данным задания подсчитать оптическую силу линзы.
  2. Сформулировать основные правила распространения лучей через тонкую линзу, используемые при построении изображений.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *