«Линза. Фокусное расстояние, оптическая сила
линзы».
Цель:
1.Сформировать представление о линзах как об оптическом приборе.
2.Ввести понятия «рассеивающая и собирающая линза», «оптический центр, оптическая ось линзы», «фокус, фокусное расстояние».
3.Выработать умение измерять фокусное расстояние и оптическую силу линзы.
4.Развивать интерес к изучению оптики.
5.Воспитывать самостоятельность мышления.
Тип урока: усвоение новых знаний.
Форма проведения: Изучение нового материала - лекция, демонстрации, беседа; закрепление – выполнение лабораторной работы.
Оборудование: мультимедиа; линзы на подставках; лампы на подставках; источники тока; соединительные провода; линейки; пипетки; сосуды с водой.
Эпиграф к уроку: От микроба до Вселенной - краткий путь,
Надо в линзы лишь другие заглянуть!
Э.Г. Братута.
Ход урока.
I. Орг.момент.
II.Актуализация опорных знаний. Провожу фронтальный опрос в виде разгадывания кроссворда.
1. Раздел физики, изучающий световые явления – оптика.
2. Область пространства, куда не попадают лучи света - тень.
3.(по вертикали) Явление, происходящее на границе раздела двух сред – преломление.
3.(по горизонтали) Угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности называют углом – падения.
4. Поверхность, которая дает мнимое, прямое, обратное изображение предмета – зеркало.
5. Линия, вдоль которой распространяется свет – луч.
6. Голландский математик, открывший законы отражения и преломления света – Снеллиус.
7.Зависимость скорости распространения пучка света в определенной среде от цвета пучка называют – дисперсия.
III. Изучение нового материала. Мотивация.
Напоминаю ученикам о приключениях героев романа Жуля Верна «Таинственный остров», они очень интересным способом добыли огонь без спичек и кресала: взяли два стекла от часов, склеили смолой, предварительно заполнив их водой. А в романе «Приключения капитана Гаттераса» описывается, как герои куском отшлифованного льда развели огонь при 45 градусном морозе.
Вопрос ученикам : - « О каком предмете идет речь в этих романах?»
Ответ: - « О линзах.»
Опыт: на карточки с напечатанным текстом, капнем по капле воды с помощью пипетки. Как изменились размеры букв?
- Увеличились.
- Мы получили линзу. Какое определение можно дать линзе?
Линза это прозрачное тело ограниченное двумя сферическими поверхностями или одной сферической поверхностью и плоскостью, изготовленное из специального стекла.
- Где применяют линзы?
-Линзы есть в очках, фотоаппаратах, кино- и диапроэкторах и конечно же микроскопах. Поэтому эпиграфом к нашему уроку можно взять строки из стихотворения Э.Г. Братута:
От микроба до Вселенной –
краткий путь,
Надо в линзы лишь другие заглянуть!
История создания линз. Первое упоминание о линзах можно найти в древнегреческой пьесе Аристофана «Облака» (424 до н. э.), где с помощью выпуклого стекла и солнечного света добывали огонь. Из произведений Плиния Старшего (23 — 79) следует, что такой способ разжигания огня был известен и в Римской империи — там также описан, возможно, первый случай применения линз для коррекции зрения — известно, что Нерон смотрел гладиаторские бои через вогнутый изумруд для исправления близорукости. Сенека ( 3 до н. э. — 65) описал увеличительный эффект, который даёт стеклянный шар, заполненный водой. Линзы получили широкое использование лишь с появлением очков примерно в 1280-х годах в Италии.
Возьмите линзы в руки, коснитесь пальцами середины и края линз. Какие есть отличия у линз? (Одна толще, другая тоньше)
Линза, у которой края тоньше чем середина, называется двояковыпуклой или собирающей.
Линза, у которой середина тоньше чем края, называется двояковогнутой или рассеивающей. Почему? Внимание на экран, демонстрируется слайд с демонстрацией рассеивания и собирания пучка света.
(слайд «Виды линз»)
Основные характеристики линз:
- линия, проходящая через центры сферических поверхностей, называется главной оптической осью;
- точку О , которая лежит в центре линзы, называют оптическим центром.
(слайд «Ход лучей в линзе»)
Лучи, проходя через линзу, собираются в одной точке. Эта точка называется фокусом линзы. Фокус собирающей линзы - действительный т.е. его можно получить экспериментально.
Расстояние между точкой О и фокусом F называют фокусным расстоянием.
Оно тоже обозначается буквой F и измеряется в метрах.
Например: F= 12 cм = 0,12м
У рассеивающей линзы тоже есть фокус, но он является мнимым т.к. получить его можно построением, продлив пунктиром рассеянные линзой лучи до пересечения на оптической оси.
Например: F= -12см = - 0,12м
Величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы. Обозначается D измеряется в диоптриях (дптр).
D=1/F
IV. Закрепление материала. (Предварительно раздать оборудование для выполнения лабораторной работы и листы с набранным текстом в целях экономии времени.)
«Знания, не рожденные опытом напрасны
и полны ошибок.» ( Леонардо да Винчи)
Лабораторная работа № 11.
Тема: « Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы».
Цель: опытным путем определить фокусное расстояние и оптическую силу линзы.
Оборудование: собирающая линза на подставке, экран, источник тока, соединительные провода, лампочка на подставке.
Ход работы.
1.Расположите лампочку, линзу, экран в одну линию друг за другом. Получите четкое изображение лампочки на экране.
2.Измерьте расстояние от линзы до лампочки.
3.Измерьте расстояние от линзы до экрана.
4.Выполните вычисления по формулам.
5.Результаты занесите в таблицу, сделайте вывод.
6.Выполните дополнительные задания. (Это будет предложено в качестве разноуровневого домашнего задания.)
V. Итог урока проводим методом « Микрофон ».для этого предлагаю каждому из трех рядов ответить на следующие вопросы:
I ряд: назовите основные понятия с которыми вы познакомились на уроке. (линза, фокус, оптическая сила)
II ряд: рассказать о линзах и их отличиях.
III ряд: с какими новыми физическими величинами вы познакомились. (диоптрия )
VI. Оценивание будет выполнено после того, как будут проверены лабораторные работы, т.е. на следующем уроке.
VII. Домашнее задание: параграф 26; закончить лабораторную работу, ответить на вопросы дополнительного задания.