Урок по физике в 8 классе "Линзы"

Муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза З.И.Маресевой с. Черкасское Вольского района Саратовской области" 

Урок по физике в 8 классе

Линзы.

Автор разработки учитель физики

Лысов Александр Анатольевич

Цели урока:

Обучающая:

-сформировать понятия о линзах, видах линз и их основных характеристиках;

- повторить понятия отражение света и преломления света.

Развивающая:

- развивать умения оперировать суждениями;

-  развивать речь учащихся через организацию диалогического общения на уроке;

-включать детей в разрешение учебных проблемных ситуаций для развития их логического мышления;

-поддерживать внимание учащихся через смену учебной деятельности.

Воспитательная: воспитывать познавательный интерес, интерес к предмету.

Оборудование: плакаты, линзы, компьютер, проектор, треугольная призма, прибор «оптический диск».

План урока

Этап	Время,мин	Приёмы и методы
I. Организация класса. II. Актуализация знаний III. Сообщение темы цели урока. Изучение нового материала. 1.     Что такое линза? 2.     Виды линз. Физминутка. 3.     Основные характеристики. IV. Закрепление материала. V.  Итоги урока. Оценки. VI. Домашнее задание.	2 8 18 9 2 1	Представление учителя ученикам. Фронтальный опрос.  Решение задач.  Записи на доске. Беседа. Рассказ учителя. Диалог с обучаемыми. Записи в тетрадях на бланках, демонстрация эксперимента, работа у доски, показ слайдов на компьютере.       Работа с наглядным материалом. Подводит учитель. Запись задания на доске и в дневниках.

Ход урока

I.Организация класса. (2 мин.)

Друзья мои! Я очень рад

Войти в приветливый ваш класс

И для меня уже награда

Вниманье ваших умных глаз

Я знаю: каждый в классе гений,

Но без труда талант не впрок

Из ваших знаний и умений

Мы вместе сочиним урок.

Мои соавторы и судьи,

Оценкой вас не накажу,

За странный слог не обессудьте,

А дальше прозой я скажу.

(Краткое вступление с рассказом о себе, представление классу)

Девиз нашего урока:

Науку всегда глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснёт тебе свет,

Узнаешь; предела для знания нет.

II. Повторение. Актуализация знаний.  ( 8/10 мин.)

Учитель: На прошлых занятиях вы изучили темы «Отражение света и преломление света».

Вы знаете, что на границе раздела двух сред, например воздух-стекло, свет отражается и преломляется.

Фронтальный опрос.

1. Учитель: Сформулируйте закон отражения света.

Ученики: Отражённый луч лежит в плоскости падения, причём угол падения равен углу отражения.

2. Учитель: Что называют преломлением света?

Ученики: Изменение направления распространения света при его прохождении через границу раздела двух сред называется преломлением света.

Задание. (на плакате -доска).

На каком из представленных рисунков свет распространяется правильно?  Почему? (Желающий ученик к доске).

  Воздух

   Стекло

     1                                                2                                                  3

Ученик: Рисунок под цифрой 2 правильный. Так как, угол падения равен углу отражения. При переходе света из одной среды скорость света меняется, поэтому направление света меняется, причём попадая в среду, оптически более плотную, луч света отклоняется в сторону к перпендикуляру.

Рисунок 3 правильный. При падении луча перпендикулярно к границе раздела двух сред, луч продолжает движение во второй среде, не преломляясь.

Учитель: Во многих оптических приборах используется стеклянная треугольная призма. Открыли стр. 88, посмотрим на рис. 87 учебника. Учитель также показывает призму. В результате  преломления, треугольная призма отклоняет падающий на неё луч.

Фронтальный опрос:

1. Учитель: Смотря на рисунок 87, скажите, сколько раз преломляется луч в треугольной призме?

Ученики: Призма дважды преломляет свет на каждой из поверхностей, так как свет переходит из одной среды в другую. Сначала из менее плотной в более плотную, а потом наоборот.

2. Учитель: В каком направлении отклоняется луч в треугольной призме?

Ученики: Луч света отклоняется к основанию призмы.

На каком из рисунков ход лучей показан верно? (Желающий у доски)

 

                  1                                      2                                  3

Ученики: На рисунке 3. В результате двукратного преломления, стеклянная треугольная призма отклоняет падающий на неё луч в сторону к своему основанию. Призма дважды преломляет луч на каждой из поверхностей, так как свет переходит из одной среды в другую. Сначала из менее плотной в более плотную, а потом наоборот. При этом луч отклоняется к основанию призмы.

Демонстрация с оптическим диском .

Для установления закона отражения и явления преломления воспользуемся прибором «Оптический диск». Источником света в нём является маленькая лампочка, находящаяся внутри осветителя. Свет лампочки, выходя из осветителя через узкую щель, распространяется по поверхности диска и образует на ней освещённую полоску. Этот луч и есть «луч света». Поместим в центр диска  зеркало (СВЕТ ВЫКЛЮЧАЕМ в КЛАССЕ) и направим на неё луч света. Свет отражается от зеркала. Причём мы видим, что угол падения равен углу отражения. Помести в центр диска стеклянную пластину. Мы увидим, что на границе раздела воздуха со стеклом свет не только отражается, но и проникает внутрь стекла, изменив направление своего распространения. Это преломление света. Преломление света объясняется изменением скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую.

Теперь поместим в центр призму. В результате двукратного преломления, треугольная призма отклоняет падающий на неё луч в сторону к своему основанию. Призма дважды преломляет луч на каждой из поверхностей, так как свет переходит из одной среды в другую. Сначала из менее плотной в более плотную, а потом наоборот. При этом луч отклоняется к основанию призмы. (рис. 1, рис. 2).

                                                        

             Рис.1                                                       рис.2

Учитель: Итак, отражение и преломление света используют для того, чтобы изменять направление лучей. На этом основано использование таких устройств и приборов, как прожектор, лупа, микроскоп, фотоаппарат. (показываем).

 

Как вы думаете, что является главной частью этих приборов?

Ученики:  линза.

Учитель: демонстрирует линзы ученикам.

III. Сообщение темы цели урока. Изучение нового материала. (18/28)

Темой сегодняшнего урока является «Линзы».

Основная цель урока: сформировать понятия о линзах, видах линз и их основных характеристиках.

Запишем в тетрадях число и тему урока. На столе у каждого ученика бланк конспекта урока, который ученики заполняют по ходу урока, а на доске бланк на плакате, который заполняют ученики желающие (см. приложение)

На доске представлен

       План изложения нового материала:

1. Что такое линза?

2. Виды линз;

3.  Основные характеристики.

1. Что такое линза?

Учитель: Какую фигуру я держу в руках?

 

Ученики: шар.

Учитель: Какую форму имеет поверхность этого тела?

Ученики: сферическая поверхность

Учитель: Обратимся к плакату. С помощью транспортира можно нарисовать часть двух сферических поверхностей так, чтобы они пересекались и так чтобы они не пересекались.

                    

                                а)                    Рис. 1                        б)

Сферические поверхности ограничивают два тела. На что похожи эти тела?

Ученики: Линзы.

Учитель: демонстрация линз. Что общего у вещества линз, находящихся у меня в руках?

Ученики: вещество линз прозрачно.

Учитель: Вспоминая всё то, о чём мы говорили, попробуйте дать определение линзы.

(З) Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Рис.1 (учебник рис.89). (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Учитель: линза в переводе с латинского Lens culinaris  означает чечевица. Это продовольственное бобовое растение. Семена плоские или выпуклые 3-9 мм в диаметре, похожие на линзы.

                                                                            

2. Виды линз.

Учитель: А чем отличаются линзы, которые у меня в руках?

(если ученики затрудняются, нужно попросить их сравнивать края линз и их середину.- смотрим на плакат и на линзы в руках).

Ученики: у одной линзе середина толще, чем края, а у другой середина тоньше, чем края.

Поэтому различают выпуклые линзы  и вогнутые линзы.

(З)Выпуклые линзы- это линзы, у которых середина толще, чем края. Рис. 1а (Рис. 89а.) (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Учитель: показывая по плакату, существуют разновидности выпуклых линз: двояковыпуклые (а), плосковыпуклые (б), вогнуто-выпуклые  (в). Рис.2 (рис.89а)

Условное обозначение линзы. Рис.3 (рис.89а)

Рис.2                                         Рис.3

Вогнутые линзы– это линзы, у которых середина тоньше, чем края. Рис. 1б (Рис89б.). (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Учитель: показывая по плакату, существуют разновидности вогнутых линз: двояковогнутые (а), плосковогнутые (б), выпукло-выгнутые (в). Рис. 4 (Рис.89б) .

Условное обозначение Рис.5 (Рис.89б.).

                                              

                                Рис. 4                                                     Рис.5

3. Основные характеристики линз.

Учитель: Какие же основные характеристики имеют линзы?

Вернёмся к рассмотрению рисунка 1 а,б и плакат.

Прямая, проходящая через центры С₁ и С₂ сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называется главной оптической осью линзы.

Точку О пересечение главной оптической оси с тонкой линзой называют оптическим центром линзы.

Главная оптическая ось ГОО делит линзы на 2 половинки. На что похожа половинка линзы?

Ученики: ГОО делит линзу на две треугольные призмы.

Учитель: Вспомним, что треугольная призма отклоняет падающий на неё луч в сторону к своему основанию. По плакату. Направим узкий световой пучок на выпуклую линзу вдоль ГОО. Что наблюдаем? Луч не преломляется, так как падает перпендикулярно её поверхности. Если на линзу направить  пучки света параллельно ГОО, то после прохождения через линзу параллельный пучок световых лучей преобразуется в сходящийся. Поэтому как можно назвать иначе эту линзу?

Ученики: собирающей. (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях). Рис. 6 (рис. 90а).

Рис. 6

Учитель: Точка, в которой пересекаются после преломления в собирающей линзе лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси,  называется главным фокусом линзы, и обозначается F.

Главных фокусов у собирающей линзы два, т. к. лучи света можно направить и с другой стороны. Фокусы у линзы действительные , так как получены при пересечении самих световых лучей. (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Что произойдёт с лучами, после их преломления в вогнутой линзе? Очевидно лучи после преломления в линзе будут расходиться, так как линза представляет из себя две призмы, а они отклоняют лучи к основанию.

Как же можно иначе назвать эту линзу?

Ученики: Рассеивающая. (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях). Рис. 7 (рис. 90б).

Рис.7

А есть ли у рассеивающей линзы фокус? Ведь лучи расходятся. Да, если нарисовать пунктиром продолжения лучей в обратную сторону, то они пересекаются в одной точке- фокусе линзы. У рассеивающей линзе также два фокуса, т. к. лучи света можно направить и с другой стороны. Они будут мнимыми, так как пересекаются не сами световые лучи, а их продолжения. (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Прохождения света через линзы можно наблюдать с помощью оптического диска. (СВЕТ ВЫКЛЮЧАЕМ в КЛАССЕ).

Демонстрация прохождения света через линзы с помощью оптического диска.

Помести в центр оптического диска собирающую и рассеивающую линзу. Можно наблюдать ход лучей в этих линзах.

                                          

Прохождения света через линзы, ещё раз можно наглядно проиллюстрировать, используя видеопроектор и экран. (ПРОСМОТР ФИЛЬМА).

Слайды фильма        1- собирающая линза.

                                    2-рассеивающая линза.

Расстояние от оптического центра линзы до её главного фокуса называется фокусным расстоянием линзы; обозначают его той же буквой, что и сам фокус Рис.8: (Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

F- фокусное расстояние линзы.

                       

Рис.8

Учитель: по плакату. От чего зависит фокусное расстояние линзы?

Фокусное расстояние линзы зависит от степени кривизны ее поверхностей. Линза с более выпуклыми поверхностями преломляет лучи сильнее, чем линза с менее выпуклыми поверхностями, и поэтому обладает меньшим фокусным расстоянием. Рис.9 и плакат.

    

Рис. 9

Для определения фокусного расстояния собирающей линзы необходимо направить на нее солнечные лучи и, получив на экране за линзой резкое изображение Солнца, измерить расстояние от линзы до этого изображения. Поскольку лучи ввиду чрезвычайной удаленности Солнца будут падать на линзу практически параллельным пучком, то это изображение будет располагаться почти точно в фокусе линзы.

Элементы собирающей линзы посмотрим ещё раз, используя видеопроектор. (ПРОСМОТР ФИЛЬМА).

Слайды фильма        3. -элементы линзы.                     

Слайд  -                      4.- фокусное расстояние.

ФИЗМИНУТКА (1)

Текст

А теперь, ребята, встали Быстро руки вверх подняли В стороны, вперёд, назад, Повернулись вправо, влево, Тихо сели, вновь за дело.

Встали. Руки вверх, в стороны, вперёд, назад. Повороты вправо, влево. Сели.

Оптическая сила линзы.

Одной из важнейших характеристик линзы является её оптическая сила. Эта величина характеризует оптические свойства линзы, определяемые положением её главного фокуса.

Оптической сила линзы это физическая величина, обратная фокусному расстоянию линзы, обозначается буквой D :

   D=     

(Заполнение бланка конспекта у доски и в тетрадях).

Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем больше ее оптическая сила, т. е, тем сильнее она преломляет лучи.

Единицей оптической силы в СИ является метр в минус первой степени (м^-1). Иначе эта единица называется диоптрией (дптр). 1 дптр — это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Диоптрия в переводе с греческого означает видеть насквозь.

У собирающих и рассеивающих линз оптические силы отличаются знаком. Собирающие линзы обладают действительным фокусом, поэтому их фокусное расстояние и оптическая сила считаются положительными (F>0, D>0). Рассеивающие линзы обладают мнимым фокусом, поэтому их фокусное расстояние и оптическая сила считаются отрицательными (F<0, D<0).

Многие оптические приборы состоят из нескольких линз. Оптическая сила системы нескольких близкорасположенных линз равна сумме оптических сил всех линз этой системы. Если, например, имеются две линзы с оптическими силами D₁ и D₂, то их общая оптическая сила будет равна:

   D=D₁+D₂        

Заметим, что складываются при этом лишь оптические силы. Фокусные расстояния складывать не имеет смысла, так как фокусное расстояние нескольких линз не совпадает с суммой фокусных рас­стояний отдельных линз.

       Мы с вами разобрали 3 пункт нашего урока.

       Какие вопросы будут ко мне по теме «Линзы».

IV. Закрепление материала. (9/37)

Закрепление материала проводится в игровой форме. (К доске ученики) На доске находится книга-«знайка». Каждому листу этой книги соответствует кодовое число от 1 до 4. А вот какие цифры соответствуют каждому листу, вы узнаете ответив на вопросы, которые будет задавать вам книга. Если код неправильный – то следующий лист книги не откроется пока не разгадаете кодовое число.

1.     Лист

Какая линза поставлена в ряд неверно?

       а                  б                          с                         д                         е

Варианты ответов:

1. а

2. д, е

3. б

4. с.

2. Лист

Укажите рисунки, на которых ход лучей показан верно.

         а                        б                        с                           д

1. а, б

2. с, д

3. б, д

4. а, с

3. Лист

Укажите правильное утверждение.

1.     У выпуклой линзы фокус мнимый, а у вогнутой - действительный.

2.     У выпуклой линзы фокус действительный, а у вогнутой - мнимый.

3.     У выпуклой и у вогнутой линз фокусы мнимые.

4.     У выпуклой и у вогнутой линз фокусы действительные.

4.     Лист

Укажите  отрезок на рисунке, обозначающий фокусное расстояние линзы.

                                      А        F     О         F       В

1.     ОА

2.     ОВ

3.     АВ

4.     ОF

5. Лист

Задача

Определите оптическую силу линзы, имеющей фокусное расстояние       -2м. Какая это линза? (Решение у доски и в тетрадях).

1.     0,5дптр, собирающая;

2.     0,5дптр, рассеивающая;

3.     -0,5дптр, рассеивающая;

4.     -0,5дптр, собирающая.

         Если позволяет время, то решить задачу №173 учебника.

V. Итоги урока. Оценки. (2/39)

Учитель: 1. Какова тема была сегодняшнего урока?

Ученики: Линзы.

Учитель: На данном уроке мы с вами рассмотрели понятие линза её виды и основные характеристики. Где же применяются линзы? (Приборы.)

Ученики: микроскоп, фотоаппарат, лупа, телескоп.

Учитель: Вы все забавлялись с линзой, использовали её для выжигания, направляя на солнце. При этом солнечная энергия солнца концентрировалась в одной точке и температура повышалась и можно прожечь, например, отверстие в бумаге.

Линзы применяли ещё с глубокой древности 20000 лет тому назад. В древней Греции линзу изготавливали из кварца- это прозрачное тело, которую затем использовали для зажжения огня на олимпийских играх

При помощи линз не только можно собирать и рассеивать лучи света, но благодаря использованию линз в этих приборах, получают разнообразные изображения предметов.

Собирающую линзу ещё называют увеличительной, но она может не только увеличивать, но уменьшать.

Рассеивающую линзу также называют уменьшительной. (демонстрация с линзой)

На следующих уроках вы узнаете, как же получаются изображения, даваемые линзой, научитесь строить изображения предметов, познакомитесь с устройством и принципом действия фотоаппарата. Вы узнаете как с помощью линз, т.е. применяя очки, исправляют дефекты зрения такие как близорукость и дальнозоркость.

VI. Домашнее задание. (1/40)

§ 38, уметь отвечать на вопросы учебника.

Приложение

Конспект урока

1.                  Что такое линза?

Линза: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Виды линз, основные характеристики :

а) Выпуклая линза- это_______________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Иначе называют:____________________________________________________

____________________________________________________________________

Число фокусов:_______________

Фокусы :  действительные;     мнимые                (подчеркнуть нужное)

б) Вогнутая линза- это________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Иначе называют:____________________________________________________

____________________________________________________________________

Число фокусов:____________________

Фокусы :  действительные;     мнимые                (подчеркнуть нужное)

Фокусное расстояние- это_____________________________________________

____________________________________________________________________

3. Оптическая сила линзы (формула):__________________________________

Для собирающей линзы:  F>0, D>0  или F<0,D<0 (подчеркнуть нужное)

Для рассеивающей линзы: F>0, D>0  или F<0,D<0 (подчеркнуть нужное)

Применение линз:____________________________________________________