Неділя, 09.08.2020, 16:15
Вітаю Вас Гість | RSS

Кунцівська школа    
ВІРТУАЛЬНИЙ МЕТОДИЧНИЙ КАБІНЕТ

Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Каталог файлів

Головна » Файли » Уроки » фізика, інформатика

Лінзи
[ Викачати з сервера (166.9 Kb) ] 24.06.2020, 14:18
Лінзи
Лінзи
Урок з використанням
інформаційно-комунікаційних технологій

Автор: О.Ю. Севастьян

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
Сила пружності.


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

Обладнання. Лінзи розсіювальні та збиральні, екрани, набір з геометричної оптики (додатково — ліхтарик, повітряна лінза, акваріум з водою), жетони для оцінювання правильних відповідей учнів у вигляді «сніжинок».


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?

(Демонструємо слайди 1-2).

Слайд 1.

Лінзою називають прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями Одна з поверхонь може бути і плоскою (її можна вважати сферою з дуже великим радіусом).

Слайд 2.

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

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

Слайд 3.

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

Слайд 4.

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

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

Схематичне зображення лінз

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

(Демонструємо слайд 5 ).

Слайд 5.

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.

— Яка з двох різних збиральних лінз сильніше заломлює світло?

Фокусну відстань розсіювальної лінзи вважають від’ємною.

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 5.

Слайд 6.

Оптичною силою лінзи називають величину Д, обернену до фокусної відстані лінзи: Д = 1F

Одиницею оптичної сили є 1 діоптрія, 1 дптр = 1/м

Три найпростіші в побудові промені («зручні промені»)

1 — промінь, що проходить через оптичний центр 0 лінзи (не заломлюється й не змінює свого напрямку);

2 — промінь, паралельний головній оптичній осі 1 лінзи (після заломлення в лінзі йде через фокус К);

3 — промінь, що проходить через фокус Р (після заломлення в лінзі йде паралельно головній оптичній осі 1 лінзи)

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).

Слайд 7.

Всі промені, що вийшли зі світної точки А 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).

Фокусну відстань розсіювальної лінзи вважають від’ємною.

  • Запитання класу:

— 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:

D = 1F

Одиницею оптичної сили лінзи є 1 діоптрія, 1 дптр = 1 м1. 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 А 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 точкауявне 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:

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

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

  • 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.

(Демонстрація слайду 8).

Слайд 8.

Приклади побудови зображень у тонкій лінзі

1. Предмет міститься перед збиральною лінзою на відстані, яка утричі перевищує фокусну відстань.

Проводимо з точки А названі витне промені та переконуємося: всі вони перетинаються в точні Аг Ця точка й є дійсним зображенням точки А. Отже, ми могли б обійтися будь-якими двома променями з показаних трьох. Що ж до зображення А1В1 предмета АВ, то воно є дійсним.

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

Зображення А1ВІ предмета АВ є дійсним, оберненим і зменшеним удвічі.

(Демонстрація слайду 9).

Слайд 9.

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

Проводимо з точки А названі вище промені та переконуємося: вони розходяться! їх продовження перетинаються в точці А1. Ця точка є уявним зображенням точки А. Зображення А1В1 предмета АВ є уявним, прямим і збільшеним удвічі (точка В1 збігається з фокусом лінзи).

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

Проводимо з точки А названі вище промені та переконуємося: вони розходяться! їх продовження перетинаються в точці А1. Ця точка є уявним зображенням точки А. Зображення А1В1 предмета АВ є уявним, прямим і збільшеним удвічі (точка В1 збігається з фокусом лінзи).

(Демонструється слайд 10).

Слайд 10.

3. Ви можете легко переконатися, що збиральна лінза дає. дійсні зображення віддалених предметів у так званій фокальній площині. Для нього візьміть збиральні лінзи та спробуйте отримати на екрані зображення вікна та предметів за вікном (наприклад, дерев). Розгляньте уважно отримане зображення. Що ви можете про нього сказати?

Виявляється, що існує проста формула, яка дозволяє в будь-якому випадку визначити відстань f від лінзи до зображення, якщо ми знаємо відстань d від лінзи до предмета та фокусну відстань F лінзи.

Формула тонкої лінзи

1d + 1f = 1F

f — від лінзи до зображення, d — від лінзи до предмета. Значення F вважають від’ємним, якщо зображення уявне.

Вчитель звертає увагу учнів, що збиральна лінза дає дійсні зображення віддалених предметів 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.

3. Узагальнення та закріплення вивченого матеріалу.

  • Розв’язування задач.

Задача 1.

Чим відрізняється уявне зображення від дійсного?

Задача 2.

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


Задача 3.

Сонячного дня хлопчик намагається використати збиральну лінзу як запалювальне скло.

Яке зображення Сонця він має для цього отримати (дійсне чи уявне)?

Задача 4.

Збиральна лінза створює на екрані зображення освітленого предмета.

Як зміниться це зображення, якщо закрити нижню половину лінзи?

4. Підсумок уроку.

Вчитель разом з учнями коментує таблицю (слайд 11).

Слайд 11.

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

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

Запитання класу:

— Чи дізналися ви щось нове про лінзи? Що саме?

— Чи сподобався вам сьогоднішній урок? Чим саме?

— У чому ви відчували труднощі?

Учитель просить підрахувати кількість «сніжинок» у кожного учня. Потім дає якісні оцінки учням, визначаючи вклад кожного за шкалою: максимальна кількість жетонів — «Ви — геній!». Зі зменшенням кількості отриманих «сніжинок» дає такі характеристики: «Ви — справжній фізик!», «Ви — молодець!», «У Вас ще все попереду!», «У Вас є шанс!», «Треба ще трохи більше виявити старанність!»

Учитель разом з учнями обговорює і виставляє оцінки найактивнішим учням.

5. Домашнє завдання.


Категорія: фізика, інформатика | Додав: Nicolaj
Переглядів: 17 | Завантажень: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *:
Пошук

Copyright Кунцівська ЗОШ I-III ступенів © 2020