Решение задач "построение изображения в линзах"

№1.  Пучок параллельных  световых лучей падает нормально на тонкую собирающую линзу  диаметром 6см с оптической силой 5дптр. Экран расположен за линзой на расстоянии 10см. Рассчитайте (в см) диаметр светлого пятна, созданного линзой на экране.

№2. На оси ОХ в точке х1=0 находиться оптический центр тонкой рассеивающей линзы , а в точке х₂=20см – тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F₂=20см . Главные оптические оси обеих линз лежат на оси ОХ. На рассеивающую линзу  по оси ОХ падает параллельный пучок света из области х<0 . Пройдя данную оптическую систему, луч собираются в точке с координатой х₃=60см .Найдите фокусное расстояние рассеивающей линзы.

№3.Параллельный световой пучок падает перпендикулярно на тонкую собирающую линзу. На расстоянии  l = 12,5 см находится рассеивающая линза. Оптическая сила собирающей линзы 4 Дптр, оптическая сила рассеивающей линзы – 8 Дптр. Диаметр линз 2r = 6 см. Экран расположен на расстоянии L = 40 см. Каков диаметр светлого пятна на экране?

№4. На оси ОХ в точке x1 = 0 находится оптический центр тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F1 = 30 см, а в точке x2 = 15 см — тонкой рассеивающей линзы. Главные оптические оси обеих линз лежат на оси ОХ. На собирающую линзу по оси ОХ падает параллельный пучок света из области x < 0. Пройдя данную оптическую систему, пучок остается параллельным. Найдите фокусное расстояние рассеивающей линзы

№5.На оси ОХ в точке x1 = 0 находится оптический центр тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F1 = 30 см, а в точке x2 > 0 — тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F2 = −20 см. Главные оптические оси обеих линз лежат на оси ОХ. На собирающую линзу по оси ОХ падает параллельный пучок света из области x < 0. Пройдя данную оптическую систему, пучок остается параллельным. Найдите расстояние между линзами.

№6.На оси ОХ в точке x1 = 0 находится оптический центр тонкой собирающей линзы, а в точке x2 = 20 см — тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F2 = −20 см. Главные оптические оси обеих линз лежат на оси ОХ. На собирающую линзу по оси ОХ падает параллельный пучок света из области x < 0. Пройдя данную оптическую систему, пучок остается параллельным. Найдите фокусное расстояние собирающей линзы.

Тема: Решение задач на построение изображений в линзах.

Тема	Решение задач на построение изображений в линзах.
Цель темы	Формирование навыков решения задач на построение.
Основное содержание темы, термины и понятия	Формирование умений выполнять построение изображений в линзах, умения выбирать рациональные способы решения, применять законы геометрии для решения физических задач.
Планируемый результат	Предметные умения	УУД
	Умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний; планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты ; использовать для решения физических задач законы геометрии.	Личностные: осознание физической составляющей окружающего мира.
		Регулятивные: постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно; составление плана и последовательности действий при решение задач на построение; внесение необходимых дополнений и коррективов в план и способ действия в случае расхождения эталона ; выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит  усвоению, осознание качества и уровня усвоения.
		Познавательные:  поиск и выделение необходимой информации; Создание алгоритмов деятельности при решении задач на построение;  выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от  конкретных условий; рефлексия  способов и условий действия;  контроль и  оценка процесса и результатов  деятельности;
		Коммуникативные: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с  задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи, умение работать индивидуально и в парах.

Организация учебного процесса
Межпредметные связи	Формы работы	Ресурсы
Черчение, алгебра, геометрия	Фронтальная, в парах, индивидуальная	Физика. 11 класс. Учебник.  Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М., варианты ЕГЭ разных лет, лабораторное оборудование, электронный диск «Полный интерактивный курс физики».

Этап	Деятельность учителя	Деятельность учащихся	УУД
1.       Организационный Включение в деловой ритм. Подготовка класса к работе(1 мин.)	Приветствует учащихся, озвучивает тему и цель урока, знакомит учащихся с  планом урока.	Приветствуют учителя, слушают, настраиваются на восприятие материала урока.	Личностные: самоопределение; регулятивные:  целеполагание; коммуникативные: планирование сотрудничества с учителем и сверстниками.
2.       Актуализация знаний (3 мин) Активизация знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала, формирование мотивации учащихся	Организует диалог с учениками , формулирует вопросы по слайдам № 2,3,4,5, корректирует ответы учащихся Вопросы: - Какое тело называется линзой? - Какие вы знаете типы линз? - Какие вы знаете формулы линз? - Назовите основные характеристики линз. -Какие основные лучи используются для построения изображений в линзах вспомним расстановку знаков в формуле тонкой линзы и знак увеличения для известных нам ситуаций (Слайды №7,8,9)	смотрят и отвечают на вопросы	Предметные: формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами; Познавательные: поиск и выделение необходимой информации; Коммуникативные: инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;
3.       Создание проблемной ситуации	Найдите, пожалуйста, ошибки, допущенные при построении хода основных лучей. ( Слайд №6)	смотрят и отвечают на вопросы	Познавательные: структурирование знания; - осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; Коммуникативные: выявление, идентификация проблемы
4.       Предварительный контроль умений и навыков по построению изображения в тонкой линзе(5 мин)	Организует работу учащихся. Мы повторили ход основных лучей в тонкой линзе. Предлагаю выполнить тест. Время выполнения 5 минут. (Слайд №10)	Работают с тестовыми заданиями на листочках.	Личностные: самоопределение; Регулятивные: контроль, коррекция, выделение и осознание того, что уже усвоено , осознание качества и уровня усвоения
5.       Самопроверка(1мин)	отвечает на вопросы учеников, анализирует результаты выполнения учащимися задания	проверяют себя	Личностные: самоопределение; Регулятивные: контроль, коррекция
6.       Выполнение эксперимента и проверка гипотезы.(5 мин)   Проблемно-поисковый метод.	Из полученной таблицы видно, что по мере приближения предмета к линзе размер изображения увеличивается. Можно ли сказать, что размер изображения обратно пропорционален расстоянию от предмета до линзы. (Слайд №9)  Правильный ответ: Нельзя! Потому что, во-первых при d=F изображения нет совсем, а во-вторых при дальнейшем приближении к линзе, на расстояниях меньших фокусного изображение снова уменьшается. Организует работу в парах за столами с приборами. контролирует выполнение задания, отвечает на вопросы учеников, анализирует результаты выполнения , анализирует полученные выводы при помощи компьютерного эксперимента.	Знакомятся с заданием и задают вопросы по его условию, выполняют его. Предлагают различные выводы.	Предметные:  умение пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить  эксперименты, обрабатывать полученные  результаты ; Регулятивные: планирование, прогнозирование; Познавательные: моделирование ситуации, построение логической цепи рассуждений, выдвижение гипотез и их обоснование Коммуникативные: сотрудничество в поиске и выборе способа решения возникшей проблемы.
7.       Закрепление знаний.(25мин)	Конкретизировать полученные навыки на уроках геометрии и применения этих навыков на уроке физики. На столах у вас находятся карточки с текстами задач из части В и С. (Слайды №14,15,16,17)	Выполняют построение изображений, находят метод решения задач.	Предметные: умения устанавливать логические отношения между данными и неизвестными, использование для решения физических задач законы геометрии; Познавательные: умение структурировать знания, выбирать способы решения задач. Умение строить речевое высказывание, рефлексия способов и условий действия; Коммуникативные: Управление поведением партнёра- контроль, коррекция, оценка действий партнёра
8.       Подведение итогов. Анализ успешности усвоения нового материала и деятельности учащихся на уроке(2 мин)	Подведем итоги. Какие особенности отметим при решении задач на формулу тонкой линзы? Анализирует  ответы, задает вопросы, формулирует выводы.	Высказывают свое мнение.	Личностные:  смыслообразование; Познавательные: рефлексия; Коммуникативные: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли
9.       Постановка домашнего задания Дать информацию и инструктаж по домашнему заданию(1 мин)	Формулирует задание, комментирует его.	Воспринимают информацию, фиксируют задание.

• 1 слайд

  ТЕМА:
  Решение задач
  на построение
  изображений в линзах
  
  

• 2 слайд

  Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.
  Виды линз
  Собирающие
  Рассеивающие
  

• 3 слайд

  Собирающие линзы
  
  
  двояковыпуклая плосковыпуклая вогнуто-выпуклая
  

• 4 слайд

  Рассеивающие линзы
  
  
  двояковогнутая плосковогнутая выпукло-вогнутая
  

• 5 слайд

  F
  2F
  2F
  F
  F’
  Фокальная плоскость
  Главная оптическая ось
  Побочная оптическая ось
  Побочный фокус
  

• 6 слайд

  Найдите ошибки при построении хода основных лучей для тонкой линзы
  2F
  2F
  F
  F
  1
  2
  3
  2F
  2F
  2F
  2F
  F
  F
  F
  F
  

• 7 слайд

  F
  F
  2F
  2F
  d
  f
  H
  h
  Г - увеличение линзы;
  H – размер изображения;
  h – размер предмета.
  d –расстояние от предмета
  до линзы
  f –расстояние от линзы до
  изображения
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Уменьшенное
  
  
  
  
  
  НЕТ ИЗОБРАЖЕНИЯ
  Обратное,
  действительное
  равное по раз-
  меру предмету
  Обратное,
  действительное
  Увеличенное
  Обратное, действительное
  Увеличенное
  Прямое, мнимое
  
  уменьшенное
  

• 10 слайд

• 11 слайд

  ответы
  1 вариант 1 - 4, 2 - 4, 3 - 2, 4 - 2, 5 – 4
  2 вариант 1 - 1, 2 - 4, 3 - 4, 4 - 1, 5 - 1
  

• 12 слайд

  Уменьшенное
  
  НЕТ ИЗОБРАЖЕНИЯ
  Обратное,
  действительное
  равное по раз-
  меру предмету
  Обратное,
  действительное
  Увеличенное
  Обратное, действительное
  Увеличенное
  

• 13 слайд

  №1. Пучок параллельных световых лучей падает нормально на тонкую собирающую линзу диаметром 6см с оптической силой 5дптр. Экран расположен за линзой на расстоянии 10см. Рассчитайте (в см) диаметр светлого пятна, созданного линзой на экране.
  

• 14 слайд

  РЕШЕНИЕ
  
  
  F
  D
  L
  F=
  1
  D
  F=1/5=0.2м=20см
  F
  2F
  =
  =
  1
  =
  =
  2
  L
  D
  L
  D
  2
  6/2=3см
  Из подобия треугольников следует:
  

• 15 слайд

  №2. На оси ОХ в точке х1=0 находиться оптический центр тонкой рассеивающей линзы , а в точке х₂=20см – тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F₂=20см . Главные оптические оси обеих линз лежат на оси ОХ. На рассеивающую линзу по оси ОХ падает параллельный пучок света из области х<0 . Пройдя данную оптическую систему, луч собираются в точке с координатой х₃=60см .Найдите фокусное расстояние рассеивающей линзы.
  

• 16 слайд

  F2
  F2
  0
  X2=20
  Полученная фигура – параллелограмм. Точка пересечения диагоналей
  делит их пополам. Следовательно F1 = -20 см.
  поо2
  поо1
  Ф.П.
  X3=60
  

• 17 слайд

  
  
  
  №3.Параллельный световой пучок падает перпендикулярно на тонкую собирающую линзу. На расстоянии l = 12,5 см находится рассеивающая линза. Оптическая сила собирающей линзы 4 Дптр, оптическая сила рассеивающей линзы – 8 Дптр. Диаметр линз 2r = 6 см. Экран расположен на расстоянии L = 40 см. Каков диаметр светлого пятна на экране?
  

• 18 слайд

  Решение
  А
  В
  F1
  F2
  L
  12,5 см
  Э
  F2
  F=
  1
  D
  F1=1/4=0.25м=25см
  d=1/2·2r
  d=1/2·0.06м=0.03 м=3 см
  F2 =1/8=0.125 м=12.5см