Лабораторна робота № 11." Визначення фокусної відстані тонкої лінзи"

Урок № 27

Тема: Лабораторна робота № 11. Визначення фокусної відстані тонкої лінзи

Мета уроку: формування навичок побудови зображень у лінзах і застосування формули тонкої лінзи, експериментального визначення фокусної відстані та оптичної сили лінз.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: збиральні лінзи та лампочки на підставках, екрани, джерела струму, з’єднувальні провідники, ключі, лінійки або вимірювальні стрічки.

План уроку:

1 Розв’язування задач (15-20 хвилин).

2. Лабораторна робота № 11.

Зміст уроку

Розв’язування задач

Задача 1. Знайдіть фокусні відстані лінз з оптичною силою 2 дптр, 5 дптр, -4 дптр, 8 дптр, -10 дптр.

Задача 2. Побудувавши хід променів (див. рис. а, б), знайдіть положення оптичного центра лінзи та її фокусів. Яка це лінза - збиральна чи розсіювальна? MN - головна оптична вісь лінзи, A - світна точка, A1 - її зображення.

Задача 3. Яка лінза може давати збільшені дійсні зображення? За якої умови? Побудуйте відповідне зображення.

Задача 4. Якщо розмістити збиральну лінзу на відстані 8 см від стіни, на ній можна бачити обернене зображення вікна на протилежній стіні та гілки дерева за вікном. Яка фокусна відстань лінзи?

Задача 5. Чому влітку треба рано підніматися, щоб полити овочі на городі?

Задача 6. Оптична сила лінзи 2,5 дптр. На якій відстані від неї треба розмістити лампу та екран, щоб отримане на екрані зображення було такого ж розміру, як сама лампа?

Виконання лабораторної роботи № 11

Тема. Визначення фокусної відстані тонкої лінзи

Мета: навчитися отримувати на екрані зображення за допомогою тонкої збиральної лінзи та експериментально визначати фокусну відстань лінзи.

Прилади і матеріали: збиральна лінза на підставці, екран, лампочка на підставці, джерело струму, з’єднувальні провідники, ключ, лінійка або вимірювальна стрічка.

Методичні рекомендації

Слід нагадати дітям, що в курсі природознавства 5 класу вони навчилися збирати найпростіші електричні кола. Якщо з якихось причин це не так, треба навчити учнів це робити.

Короткі теоретичні відомості

Якщо предмет міститься на відстані d від збиральної лінзи, то відстань f до його зображення можна знайти з формули тонкої лінзи: .

Величину називають оптичною силою лінзи; її вимірюють у діоптріях (1 дптр = 1 м^-1) . Згідно з формулою тонкої лінзи f > 0 , тобто зображення є дійсним (воно утворене перетином світлових променів, його можна спостерігати на екрані). При d→∞ отримуємо f→F , тобто паралельний пучок променів, що падає на лінзу, збирається у фокальній площині. При d = 2F отримуємо f = 2F (предмет і його зображення розташовані на однакових відстанях від площини лінзи, при цьому розмір зображення дорівнює розміру предмета).

Хід роботи

1. Перший метод визначення фокусної відстані та оптичної сили лінзи. Підключіть лампочку до джерела струму за допомогою з’єднувальних провідників (через ключ). Розташуйте лінзу між лампочкою та екраном. Замкніть ключ та, переміщуючи лінзу й екран, отримайте на екрані чітке зображення нитки розжарю- вання лампочки. Виміряйте відстань від лампочки до лінзи d і від лінзи до екрана f. Занесіть отримані результати в таблицю.

За формулою тонкої лінзи розрахуйте фокусну відстань F та оптичну силу D лінзи. Запишіть отримані результати в таблицю.

2. Другий метод визначення фокусної відстані та оптичної сили лінзи. Отримайте на екрані чітке обернене зображення віддалених предметів (вікна, гілки дерева тощо). Виміряна при цьому відстань від лінзи до екрана саме й дорівнює фокусній відстані лінзи: F = ___ м. Порівняйте отримані першим і другим методами результати.

3. Дайте відповіді на контрольні запитання.

1) Зробіть рисунок, який ілюструватиме ваш перший експеримент. Де розташовані предмет і зображення? Яким є зображення?

2) Чому відстань, виміряну в другому досліді, можна вважати фокусною відстанню лінзи? Зробіть рисунок, що ілюструватиме ваш другий дослід.

5. Зробіть висновок за виконаною роботою.

Контрольні запитання

Домашнє завдання

Прочитати теоретичний матеріал за підручником; вивчити матеріал за конспектом;