Урок по физике "Построение изображения в линзах"

ОГАОУ СПО «БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Методическая разработка урока по физике «Построение изображений в линзах. Формула тонкой линзы»

                                                     Разработала:           Лукинова Л.П.      

БЕЛГОРОД - 2018

Цели: Сформировать понятие о линзах; понятие тонкой линзы, оптического центра, главной оптической оси, главного фокуса, фокальной плоскости, фокусного расстояния и оптической силы линзы.

Развивать познавательную  и мыслительную деятельность учащихся через проблемные ситуации и значимость изучаемого материала (применение линз в быту и технике).  Выяснить  чем выпуклые линзы отличаются от вогнутых, чем линзы одного вида отличаются друг от друга, от чего зависит характер изображения в линзах.

Воспитывать внимательность, интерес к предмету через информационно-компьютерные технологии.

Тип урока: урок изучения новых знаний.

Оборудование: компьютер, проектор, оптическая шайба, стеклянные и водяные линзы, плакаты.

Литература: учебник «Физика-11 класс» Г.Я.Мякишев,Б.Б.Буховцев, В.М. Чаругин, 2014 г. с электронным приложением; http://www.physics.ru/ (Открытая физика. Физикон); http://physics.nad.ru/ (Физика в анимациях)

                                            Ход урока    

Содержание	Методы и приёмы
Организационный момент. Актуализация знаний. Формулирование темы и цели урока. Изучение нового материала Закрепление материала  Домашнее задание Рефлексия.	Беседа. Фронтальный опрос. Беседа, демонстрация рисунков, схем и видеосюжетов (использование компьютера),       проблемный эксперимент,   проблемные ситуации. Запись в тетрадях определений, схем и построений изображений в линзах; сообщения учащихся. Тестирование Запись на доске

 I Организационный момент.

 II Актуализация опорных знаний:

     Преподаватель - Что изучает геометрическая оптика?

     Учащийся - Законы распространения световой энергии.

     Преподаватель - Какова природа света?

     Учащийся - Свет- это электромагнитные волны.

     Преподаватель - Какие законы геометрической оптики мы изучили?

     Учащийся - Закон прямолинейного распространения света, отражения и преломления света.

     Преподаватель - В чём заключается закон прямолинейного распространения света?

     Учащийся - Свет в однородной среде распространяется прямолинейно.

     Преподаватель - Если на пути светового луча располагается другая среда, то какое явление будет наблюдаться от границы двух сред?

     Учащийся - Отражение

     Преподаватель - Сформулируйте закон отражения.

     Учащийся - Угол падения равен углу отражения.

     Преподаватель - А если вторая среда прозрачная,  какое явление будет наблюдаться?

     Учащийся - Преломление.

      Преподаватель - Почему при прохождении светового луча во вторую среду (прозрачную) луч меняет своё направление, т. е. преломляется?

      Учащийся - Потому что меняется скорость распространения света.

      Преподаватель - Какова скорость света?

      Учащийся - 300000 км/с

III Сообщение темы и цели урока

IV Изучение нового материала.

       Преподаватель - На предыдущем уроке мы рассматривали преломление света на плоской границе двух сред. На практике широко используется преломление на сферических поверхностях.

       Прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями, называют линзой.

       Линзы бывают: выпуклые и вогнутые.                                                                                                                              

       Проблемный эксперимент (оптическая шайба, выпуклая и вогнутая стеклянные линзы). На основе эксперимента учащиеся выясняют: чем по свойствам выпуклые линзы отличаются от вогнутых?

      Учащийся - выпуклые линзы являются собирающими, а вогнутые – рассеивающими.

       Просмотр видеосюжета, который знакомит с характеристиками линз. Определение понятий тонкой линзы, оптического центра, главной оптической оси, главного фокуса, побочного фокуса, фокальной плоскости, фокусного расстояния.

      Преподаватель - Чем линзы одного вида отличаются между собой? (просмотр видеосюжета, который поможет ответить на этот вопрос).

        Учащийся - Линза с более выпуклыми поверхностями преломляет лучи сильнее, чем линза с меньшей кривизной.

      Преподаватель -  Поэтому фокусное расстояние первой линзы меньше, чем второй. Положим эти линзы на страницу книги. Линза, у которой короче фокусное расстояние, создает большее увеличение, чем длинофокусная линза. Можно сказать, что она «оптически сильнее» второй линзы.

Определение оптической силы линзы.

              D=­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

Д › 0 – для собирающей линзы

Д ‹ 0 – для рассеивающей линзы

[D] дптр (диоптрий)

1дптр - оптическая сила линзы с F=1м

     Преподаватель - Для чего нужны линзы?  

     Учащийся - При помощи линз можно не только собирать и рассеивать лучи, но и получать разнообразные изображения предметов.

      Преподаватель - От чего зависит характер изображения? Каким оно будет и где получится?

       Просмотр видеосюжета о получении изображения в двояковыпуклой линзе.

    Учащийся -  Вид изображения, его место зависит от взаимного расположения предмета и линзы (рассмотрение модели построения изображения в собирающей линзе)

      Преподаватель - Линзы играют большую роль в нашей жизни, они являются основной частью, проектора, микроскопа, телескопа. В глазу тоже есть линза – хрусталик.

     Сообщение  1-го учащегося:

     Основной частью любого фотоаппарата  является объектив - линза или система линз, помещенная в передней части светонепроницаемого корпуса фотоаппарата. Объектив можно плавно перемещать относительно пленки для получения на ней четкого изображения близких или отдаленных от фотоаппарата предметов. Во время фотографирования объектив приоткрывают при помощи специального затвора, который пропускает свет к пленке лишь в момент фотографирования. Фотоаппарат дает уменьшенное, перевернутое, действительное изображение, которое фиксируется на пленке  и изображение запечатлевается на ней.

       Проекционные аппараты используют для получения  увеличенных изображений на экране. Главной частью его является объектив. Чтобы объектив давал увеличенное изображение,  фотоснимок на прозрачной пленке размещают от объектива на расстоянии меньшем двойного фокусного расстояния, ближе к фокусу. Для освещения пленки используют электрическую лампу. Для концентрации светового потока применяют конденсор , который состоит из системы линз, которые собирают расходящиеся лучи от источника света на кадре пленки . С помощью объектива на экране  получают увеличенное, прямое, действительное изображение.

         Сообщение  2-го учащегося:

        Микроскоп применяют для получения больших увеличений при наблюдении мелких предметов. Увеличенное изображение предмета в микроскопе получается с помощью оптической системы, состоящей из двух короткофокусных линз – объектива  и окуляра. Объектив даст действительное перевернутое увеличенное изображение предмета. Это промежуточное изображение рассматривается глазом через окуляр, действие которого аналогично действию лупы. Окуляр располагают так, чтобы промежуточное изображение находилось в его фокальной плоскости; в этом случае лучи от любой точки предмета распространяются после окуляра параллельным пучком.

       Для рассматривания отдаленных предметов служат зрительные трубы или телескопы. Назначение телескопа - собрать как можно больше света, от исследуемого объекта и увеличить его видимые угловые размеры.    Простейший телескоп, как и микроскоп, имеет объектив и окуляр, но в отличие от микроскопа объектив телескопа имеет большое фокусное расстояние, а окуляр - малую. Поскольку космические тела находятся на очень больших расстояниях от нас, то лучи от них идут параллельным пучком и собираются объективом в фокальной плоскости, где получается обратное, уменьшенное, действительное изображение. Чтобы сделать изображение прямым, используют еще одну линзу.

         Сообщение  3-го учащегося:

       Глаз иногда называют живым фотоаппаратом, т. к. оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата, но она значительно сложнее. Основным элементом оптической системы глаза является хрусталик, окруженный мышцами. Хрусталик по форме похож на собирающую линзу. Как получается и воспринимается глазом изображение? Свет падающий на глаз, преломляясь через оптическую систему, попадает на сетчатку глаза, где и образуется изображение рассматриваемых предметов (действительное, уменьшенное, перевёрнутое). Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому предмет мы воспринимаем прямым.  Кривизна хрусталика, а значит и его оптическая сила, могут изменяться. Когда мы смотрим на дальние предметы, то кривизна хрусталика сравнительно невелика, потому мышцы окружающие его расслаблены. При переводе взгляда на близлежащие предметы мышцы сжимают хрусталик, его кривизна,  а следовательно и оптическая сила увеличивается. Способность глаза приспосабливаться к видению  близких, так и на далёком расстоянии, называется аккомодацией глаза. Предел аккомодации наступает, когда предмет находится на расстоянии 12 см от глаза. Расстояние наилучшего зрения для нормального глаза равно 25см.

     Глаз называется нормальным, если он в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке. Наиболее распространены два недостатка – близорукость и дальнозоркость. У близорукого глаза изображение получается внутри глаза впереди сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, нужно уменьшить оптическую силу глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу. Оптическую силу системы дальнозоркого глаза нужно, наоборот, усилить, чтобы изображение попало на сетчатку. Для этого используют собирающую линзу.

V Закрепление материала: задание в виде тестов.

I Вариант

1. Определите оптическую силу собирающей линзы, фокусное расстояние которой равно 50 см.

а) 5 дптр              в) 2 дптр          б) 0,5 дптр             г) 0,02 дптр

2. На рисунке представлен ход лучей света через собирающую  линзу. МN-главная оптическая ось линзы. Какая из точек, отмеченных на рисунке, является главным фокусом линзы? 

а) 1    б) 2      в) 3     г) 4

 3.Какое изображение образуется в проекторе?

а) уменьшенное, перевернутое, действительное

б) увеличенное, прямое, действительное  

в) увеличенное, прямое, мнимое

4. В устройстве какого прибора нет линзы?

а) фотоаппарат               в) радиолокатор

б) микроскоп                   г) проектор 

5. На рисунке изображены стеклянные линзы. Какие из них рассеивающие?

 а)4, и 5.                       б) только 1,2,3 и 4.               в) только 1,2,3.                    в) только 1,2.

                                                  II Вариант

  1.Определите оптическую силу собирающей линзы, фокусное расстояние которой равно 20 см.

а) 5  дптр                                    в) 2 дптр 

б) 0,5 дптр                                 г) 0,02 дптр

2. На рисунке представлен ход лучей света через собирающую  линзу. МN-главная оптическая ось линзы. Какая из точек, отмеченных на рисунке, является оптическим центром линзы.

а) 1                                      в) 3

б) 2                                       г) 4

3. Какое изображение образуется в проекторе?

а) уменьшенное, перевернутое, действительное

б) увеличенное, прямое, действительное  

в) увеличенное, прямое, мнимое

4. В устройстве  какого прибора нет линзы?

а) проектор                  в) телескоп

б) бинокль                    г) генератор 

5. На рисунке изображены стеклянные линзы. Какие из них собирающие?

       а) 4, и 5.           б) только 1,2,3 и 4.   в) только 1,2,3.    г) только 1,2.

V Проверка выполнения задания. (самоконтроль)

Ответы на тестовые задания

I Вариант: №1- в),  №2- в),  №3- б),  №4- в),  №5- в)

II Вариант: №1- а),  №2- б),  №3- а),  №4- г),  №5- а)

VI  Подведение итогов.

VII Домашнее задание: рефераты «Оптические приборы»

План:  1)устройство,  2)  ход луча,  3)применение

                                               Литература:
1.Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев  «Физика 11 класс», Москва «Просвещение» 2009 г.
2. «Я иду на урок физики»,  книга для учителя – Москва «Первое сентября», 2012 г.
3. О,Ф. Кабардин, С.И. Кабардина  «Задания для итогового контроля знаний учащхся по физике»,  Москва «Просвещение» 2003 г.

4. А.А. Покровский «Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе», Москва «Просвещение» 2005 г.

Краткое описание документа:

Методическая разработка урока физики Линзы составлена с учетом современных педагогических технологий, с применением различных методов и приемов, организована самостоятельная работа студентов. Используемые методы способствуют более глубокому усвоению материала, прочности запоминания через видеосюжеты, анимацию. Материал используемый на уроке , содержательный, интересный, красочный и соответствует современным достижениям науки. Большое значение имеет его практическая часть: применение линз в быту и технике.