Конспект урока физики в 7 классе

УРОК 24.

Лінзи. Оптична сила і фокусна відстань

Мета: сформувати поняття про лінзи, оптичні властивості збиральної і розсіювальної лінз, про фокус і оптичну силу лінзи.

Розум полягає не в знанні,

а й в умінні застосовувати ці знання

Аристотель

Хід уроку

1. Організаційний момент

2. 			1
   						2
   3
   						4
   		5

   Актуалізація знань

Вправа 1 . Розгадайте загадки , відгадки запишіть у клітинки кросворду

1. Вийшла звідкись гарна дівка, на ній стрічка семицвітна, а де з річки воду брала, там коромисло зламала

2. Простір, куди не потрапляє тінь від джерела

3. Зміна напрямку поширення світла при його переході через межу двох середовищ

4. Що завжди каже правду?

5. Розділ фізики, який вивчає світлові явища

Вправа 2. Побудувати хід променів у призмах, з’єднаних основами

Вправа 3. Побудувати хід променів у призмах, з’єднаних вершинами

1. Мотивація навчальної діяльності

Очевидно хтось першим помітив здатність з’єднаних призм збирати і розсіювати промені. Потім здогадалися цілим шматкам скла надавати таких форм. Так з’явилися лінзи.

Більшість лінз роблять із скла, пластмаси та інших прозорих матеріалів. Слово «лінза» походить від німецького слова linse – сочевиця. така назва пояснюється тим, що двоопукла лінза нагадує за формою сочевичне зерно. Хоча б одна поверхня лінзи неодмінно має бути сферичною. Лінза не повинна містити різких вигинів, уступів , зломів, щоб збирати промені в одній точці.

1. Вивчення нового матеріалу

Вправа 4. Підкресліть матеріали, з яких можуть бути виготовлені лінзи

Скло, кварц, лід, кам’яна сіль, повітря, плавальний міхур риб, алюміній , ебоніт, золота фольга

Вправа 5. Заштрихуйте, лінзи, які утворилися сферичними поверхнями на малюнку, підпишіть під малюнком їх назву

____________________________________________________________________________

Вправа 6. Накресліть схематичне зображення лінз, підпишіть їх назву

Основні теоретичні поняття

Лінза – скляне прозоре тіло, обмежене сферичними поверхнями

Види лінз – збиральні, розсіювальні

Лінза, яка перетворює пучок паралельних променів у збіжний _____________

Лінза, яка перетворює паралельний пучок променів у розбіжний ___________

Пряма, що з’єднує центри двох сферичних поверхонь, називається ­­­­­­___________________

Точка, що лежить на головній оптичній осі посередині лінзи, називається _____________

Будь, яка пряма, яка проходить через оптичний центр , називається____________

Точка, в якій сходяться промені, які йшли до збиральної лінзи паралельно головній оптичній осі ______________

Точка, в якій сходяться уявні продовження променів, які йшли до розсіювальної лінзи паралельно головній оптичній осі

Площина, яка проходить через фокус_______________

Вправа 7. Підписати на малюнку головні точки і лінії збиральної лінзи

F O F

Вправа 8. Підписати на малюнку головні точки і лінії розсіювальної лінзи

Правила побудови променів

1. Промені, що йдуть уздовж головної чи побічних осей не заломлюються

2. Промені, що йдуть паралельно головній оптичній осі, після заломлення в збиральній лінзі ідуть через фокус

3. Промені, що йдуть паралельно головній оптичній осі, після заломлення в розсіювальній лінзі розходяться, а їх уявні продовження збираються в уявному фокусі

1. Промені паралельні побічній осі після заломлення в збиральній лінзі перетинаються з цією віссю у фокальній площині

2. Промені паралельні побічній осі після заломлення в розсіювальній лінзі розходяться так, що їх уявні продовження перетинаються з цією віссю в уявній фокальній площині

Теоретичний матеріал

Точка, в якій перетинаються заломлені в лінзі промені не випадково названа фокусом. Слово «фокус» у перекладі з грецької означає багаття. Зрозуміло, що ця точка тим яскравіша, чим більше променів в ній перетинається .

Ви вже знаєте, що лінзами називаються прозорі тіла, обмежені хоча б одною сферичною поверхнею. Чим більша опуклість, тим менший радіус цієї поверхні (порівняйте радіуси і опуклість поверхонь на малюнку).

Величина, обернена до радіуса, називається кривизною.

R – радіус, 1/R – кривизна

Тонка лінза – це лінза в якої фокус поділяє радіус кривизни навпіл, тобто F = R: 2.

Чим менший радіус, тим ближче фокус до поверхні лінзи, тим сильніше вона заломлює промені і тим більша її заломлююча здатність.

Заломлююча здатність лінзи називається її оптичною силою. D=1/ F

Інакше кажучи , оптична сила обернена до фокусної відстані

Вимірюється оптична сила у діоптріях 1 діоптрія = 1/м D = [дптр]

Оптична сила збиральної лінзи – додатна, оптична сила розсіювальної лінзи – від’ємна (адже її фокус уявний і вимірюється вліво віт оптичного центру).

Оптична сила двох лінз складених впритул D = D₁ + D₂

Це цікаво

Вас не повинно вводити в оману часте вживання в фізиці слова «сила». Історично склалося неправильне застосування цього поняття. Не завжди воно позначає міру взаємодії тіл. Наприклад «кінська сила» характеризує потужність, «сила струму» означає електричний заряд який проходить через переріз провідника за одиницю часу. «сила світла» пов’язана з інтенсивністю світлового потоку, а «оптична сила лінзи» характеризує здатність лінзи заломлювати промені.

1. Закріплення

Вправа 9 . Знайти оптичну силу лінзи, фокусна відстань якої становить 50 см

Вправа 10. Знайти фокусну відстань лінзи, оптична сила якої становить 4 дптр

Вправа 11. Вибрати з переліку розсіювальні і збиральні лінзи, заповнити таблицю

2 дптр, 3,5 дптр, -5 дптр,-1,2 дптр, 6 дптр,- 2,5 дптр

Вправа12. Знайти оптичну силу двох збиральних лінз , якщо їх фокусні відстані відповідно 10 см і 12,5 см

Вправа13. Знайти оптичну силу двох збиральних лінз , якщо їх фокусні відстані відповідно 10 см і 12,5 см

Вправа 14. Знайти оптичну силу двох розсіювальних лінз, якщо їх оптичні сили відповідно -1,2 дптр і – 3,6 дптр

Вправа 15 . Знайти оптичну силу системи лінз - збиральної і розсіювальної, якщо збиральна лінза має фокусну відстань 40 см , а розсіювальна фокусну відстань -20 см.

1. Підсумок уроку

Робота з опорним конспектом, зчитування основних правил та визначень

1. Домашнє завдання.

§ 20 п. 1,2,3

розв’язати задачі

Вправа 16. Намалюйте зображення лінзи за її назвою

Вправа 17. Заповнити таблицю

Вправа 18. Знайти оптичну силу двох збиральних лінз , якщо їх фокусні відстані відповідно 33,3 см і 0,5 м

Вправа 19 . Знайти оптичну силу системи лінз - збиральної і розсіювальної, якщо збиральна лінза має фокусну відстань 12,5 см , а розсіювальна фокусну відстань -10 см.

Вправа 20. Виходячи з принципу оборотності променів , з’єднайте початок і кінець правила

Вправа 21 . До кожного правила попередньої вправи зробіть малюнок