Урок у 9 класі за темою « Лінзи. Оптична сила і фокусна відстань лінзи. Побудова зображень, що дає тонка лінза».

Про матеріал
Розробка відкритого уроку,запропонованого вчителям фізики Московського району м.Харкова в рамках семінару
Перегляд файлу

Урок у 9 класі

 за темою « Лінзи. Оптична сила і фокусна відстань лінзи. Побудова зображень, що дає тонка лінза».

Мета уроку: формування уявлень про лінзи, оптичну силу і фокусну відстань лінз; формування початкових навичок побудови зображень у тонкій лінзі.

Завдання уроку:

 Освітні: ознайомити учнів з різними видами лінз, навчити будувати зображення предмету, що дає тонка лінза, познайомити учнів з формулою тонкої лінзи.

 Розвивальні: розвивати вміння логічно міркувати, висловлювати гіпотези, уміння спостерігати, порівнювати, аналізувати.

 Виховні: формувати науковий світогляд учнів про лінзи, створити умови для формування культури розумової праці, розвивати комунікативні навички, пізнавальний інтерес, уміння рефлексувати.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: лінзи розсіювальні та збиральні, екрани, набір з геометричної оптики (додатково - ліхтарик, повітряна лінза, акваріум з водою).

Урок з використанням інформаційно-комунікаційних технологій.

План уроку:

1. Лінзи. Оптична сила і фокусна відстань лінз.

2. Побудова зображень, що дає тонка лінза.

3. Розв’язування задач.

Хід уроку

1. Організаційний момент

2. Вивчення нового матеріалу

Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності учнів.

Вступне слово вчителя

Ми щодня багато разів користуємося різними оптичними пристроями: окулярами, фотоапаратом, відеокамерою. У кожному з цих пристроїв використовуються лінзи. Сучасна лінза — високотехнологічний виріб. Проте «виготовити» найпростішу лінзу та спостерігати її дію ви можете без зусиль. Якщо крапля води чи прозорого клею потрапляє на друкований текст, то літери під нею здаються набагато більшими. Оце й є найпростіша лінза. Інші лінзи можуть досить сильно відрізнятися за формою. Що ж таке лінза в загальному випадку?

Лінзою називають прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями. (демонструємо слайд 2).

Одна з поверхонь може бути і плоскою (її можна вважати сферою з дуже великим радіусом).

(демонструємо слайди 3 та 4, показуємо самі лінзи).

Лінзи, які в середині товщі, ніж біля країв, називають опуклими.

Лінзи, які в середині тонші, ніж біля країв, називають увігнутими.

Вчитель звертає увагу учнів, що вивчатимуться тільки тонкі лінзи (товщиною таких лінз можна знехтувати. Введемо для тонкої лінзи основні поняття ( демонструємо слайд 5).

Головна оптична вісь лінзи - пряма, що проходить через центри сферичних поверхонь лінзи.

Центром лінзи називають точку, в якій головна оптична вісь перетинає площину лінзи.

Подивимось тепер, як проходить через лінзу пучок променів, паралельний до головної оптичної осі.

Демонстрація проходження через лінзи паралельного пучка світла (на наборі з геометричної оптики).

Ми бачимо, що після проходження через лінзу паралельний пучок може стати збіжним (у цьому разі лінзу називають збиральною) або розбіжним (таку лінзу називають розсіювальною). Можна помітити, що скляна опукла лінза в повітрі є збиральною, а скляна увігнута лінза в повітрі - розсіювальною.

Демонструємо слайд 5, на якому представлені умовні позначки збиральних і розсіювальних лінз. Таку закономірність можна пояснити, якщо подумки розрізати лінзу на тонкі призми. Зазначимо, що коли показник заломлення лінзи менший, ніж показник заломлення середовища, все буде якраз навпаки: опукла лінза буде розсіювальною!

Вчитель демонструє проходження паралельного пучка світла через опуклу повітряну лінзу у воді.

Отже, пучок світла поводився так, як показано на слайді 6.

Точку, в якій збираються після проходження через збиральну лінзу промені, що падають на лінзу паралельно до її головної оптичної осі, називають фокусом збиральної лінзи.

Точку, в якій збираються після проходження через розсіювальну лінзу продовження променів, що падають на лінзу паралельно до її головної оптичної осі, називають фокусом розсіювальної лінзи ( демонструється слайд 6).

Фокуси лінзи позначають літерою F . Кожна лінза має два фокуси, розташовані по різні боки від неї на однаковій відстані від центра. Цю відстань називають фокусною відстанню лінзи і також позначають літерою F . Її вимірюють у метрах. (Демонструється слайд 7).

Фокусну відстань розсіювальної лінзи вважають від’ємною.

Вчитель ставить класу питання:  Яка з двох різних збиральних лінз сильніше заломлює світло?

Після обговорення учні роблять висновок, що сильніше заломлює світло лінза, у якої фокусна відстань менша.

Оптичною силою лінзи називають величину D, обернену до фокусної відстані лінзи: .

( демонстрація слайду 8). Одиницею оптичної сили лінзи є 1 діоптрія, 1 дптр = 1 м−1 . Наприклад, якщо фокусна відстань лінзи 0,25 м, то її оптична сила 4 дптр.

Вчитель звертає увагу учнів на те, що лінза дає зображення світної точки. Що це означає? Адже далеко не кожне прозоре тіло може дати зображення! Сенс наведеного твердження такий.

Всі промені, що вийшли зі світної точки A та пройшли через лінзу, можуть:

  • зібратися в одній точці (це буде дійсне зображення точки А);
  • розсіятися так, щоб продовження всіх променів пройшли через одну точку (ця точка - уявне зображення точки А).

Щоб знайти положення зображення, досить знайти перетин двох променів, що вийшли зі світної точки. Яких саме? Будь-яких! Проте існують певні зручні промені, якими можна скористатися для побудови зображень. Таких променів три:

1. Промінь, що проходить через оптичний центр лінзи ( не заломлюється і не змінює свого напрямку).

2. Промінь, паралельний головній оптичній осі лінзи ( після заломлення в лінзі йде через фокус F).

3. Промінь, що проходить через F ( після заломлення в лінзі йде паралельно головній оптичній осі лінзі).

Вчитель робить разом з учнями (на дошці та в зошитах) окремі рисунки для збиральної та розсіювальної лінзи.

 Розберемо приклади побудови зображень у тонкій лінзі.

1. Предмет міститься перед збиральною лінзою на відстані, яка втричі перевищує фокусну відстань ( демонструємо слайд 9).

Проводимо з точки A названі вище промені та переконуємося, що всі вони перетинаються в точці A1 . Ця точка і є дійсним зображенням точки A . Отже, ми могли б обійтися будь-якими двома променями з показаних трьох.

Зображення A1B1 предмета AB є  дійсним, оберненим і зменшеним удвічі.

2. Предмет розміщено перед збиральною лінзою на відстані, яка вдвічі менша від фокусної відстані.

Проводимо з точки A названі вище промені та переконуємося, що вони розходяться! Їх продовження перетинаються в точці A1. Ця точка є уявним зображенням точки A . Зображення A1B1 предмета AB є уявним, прямим і збільшеним удвічі (точка B1 збігається з фокусом лінзи). (демонстрація слайду 10).

Вчитель звертає увагу учнів, що збиральна лінза дає дійсні зображення віддалених предметов у так званій фокальній площині. Для цього вчитель пропонує учням взяти збиральні лінзи, (які на початку уроку були роздані учням) та спробувати отримати на екрані зображення вікна та предметів за вікном (наприклад, дерев).

Вчитель пропонує уважно розглянути отримане зображення. Питання класу: Як можна його охарактеризувати?

Необхідно звернути увагу учнів на існування  простої формули, яка дозволяє в будь-якому випадку визначити відстань f від лінзи до зображення, якщо відома відстань d від лінзи до предмета та фокусна відстань F лінзи.

Формула тонкої лінзи: .

f - від лінзи до зображення, d - від лінзи до предмета. Значення f вважають від’ємним, якщо зображення уявне ( демонстрація слайду 11).

 

Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу

Розв’язування задач

Задача 10.3. Чим відрізняється уявне зображення від дійсного?

Задача 10.17. На рисунку показані промені, що виходять з однієї світної точки A та проходять через збиральну лінзу. Покажіть подальший хід променів 2 і 4.

Задача 10.18. Сонячного дня хлопчик намагається використати збиральну лінзу як запалювальне скло. Яке зображення Сонця він має для цього отримати (дійсне чи уявне)?

Задача 10.33. Збиральна лінза створює на екрані зображення освітленого предмета. Як зміниться це зображення, якщо закрити нижню половину лінзи?

Підсумок уроку

Залежно від виду лінзи (збиральна чи розсіювальна) і місця розташування предмета відносно цієї лінзи одержують різні зображення предмета за допомогою лінзи.

 

Місце розташування предмета

Характеристика зображення

у збиральній лінзі

у розсіювальній лінзі

За подвійним фокусом лінзи (d > 2F)

Дійсне, зменшене, перевернуте

 

 

Уявне, зменшене, пряме

Між фокусом і подвійним фокусом лінзи (F < d < 2F)

Дійсне, збільшене, перевернуте

Між лінзою і фокусом (d < F)

Уявне, збільшене, пряме

 


Домашнє завдання
Прочитати теоретичний матеріал за підручником § 26, 27; вивчити матеріал за конспектом; вправа §27 №4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТКИ ДО УРОКУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

doc
Пов’язані теми
Фізика, 9 клас, Розробки уроків
До підручника
Фізика 9 клас (Бар'яхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я., Кирюхіна О.О. (за редакцією Баряхтара В.Г., Довгого С.О.))
До уроку
Алфавітний покажчик
Додано
31 липня 2019
Переглядів
5652
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку