План - конспект урока "Формула тонкой линзы"

Тема: «Формула тонкой линзы»

Цель: актуализация и систематизация знаний о линзах и их физических свойствах; формирование знаний о количественном соотношении между размерами предмета и его изображения в тонкой линзе; получение формулы тонкой линзы.

Задачи: способствовать формированию представления о прикладной направленности учебного материала; содействовать развитию общеучебных умений; обеспечить оптимальный индивидуальный темп работы; создать условия для развития способности к самоанализу, рефлексии.

Оборудование: мультимедийный проектор, «Оптический диск», раздаточный материал: бланки опорных конспектов, тексты заданий и самооценки, собирающие и рассеивающие линзы.

Ход урока:

1. Организационный этап

1.Создание рабочей атмосферы. Формулировка темы урока.

• О чем пойдет речь на сегодняшнем уроке?

• Первое упоминание о нем можно найти в древнегреческой пьесе Аристофана «Облака» (424 до н. э.), где с помощью выпуклого стекла и солнечного света добывали огонь.

• Из произведений Плиния Старшего следует, что такой способ разжигания огня был известен и в Римской империи. Там также описан, возможно, первый случай применения его для коррекции зрения - известно, что Нерон смотрел гладиаторские бои через вогнутый изумруд.

• Сенека описал увеличительный эффект, который даёт стеклянный шар, заполненный водой.

• Тема урока: «Формула тонкой линзы» (Дежурные или желающие раздают опорные конспекты и линзы)

2.Постановка целей и задач учебно-познавательной деятельности.

• Как вы думаете, чем вы будете заниматься на уроке, узнаете ли что-то новое, чему-то научитесь или урок будет основан на повторении уже известного вам материала?

• Эпиграф к уроку:

"Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят ещё раз." Античный афоризм

1. Изложение материала урока (происходит на фоне презентации, учащиеся в процессе изложения постепенно заполняют опорные конспекты)

• Возраст самой древней линзы — более 3000 лет, это так называемая линза Нимруда. Она была найдена при раскопках одной из древних столиц Ассирии в НимрудеОстином Генри Лэйардом в 1853 году. Линза имеет форму близкую к овалу, грубо шлифована, одна из сторон выпуклая, а другая плоская, имеет 3-х кратное увеличение. Линза Нимруда представлена в Британском музее.

• Так что же такое линза? Согласно определению: линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное с двух сторон криволинейными (чаще сферическими) поверхностями.

• В зависимости от формы, линзы делятся на:

1. двояковыпуклая 4- двояковогнутая

2. плосковыпуклая 5- плосковогнутая

3. выпукло-вогнутая 6- вогнуто-выпуклая.

• По характеру воздействия на падающий свет линзы делят на собирающие и рассеивающие.(Демонстрация хода лучей в собирающей и рассеивающей линзах с помощью «Оптического диска»)

• Определите вид линз, которые находятся у вас на партах, обменяйтесь с соседями.

• Тонкая линза – это линза, толщина которой много меньше радиусов кривизны её поверхностей (или толщина которой много меньше ее диаметра)

• Длявыполнения построений в тонких линзахважно знатьосновные характеристики тонких линз – это (учащиеся в опорных конспектах подписывают названия точек и линий):

• Прямая линия, на которой лежат центры О₁ и О₂ обеих сферических поверхностей линзы, называется главной оптической осью.

• ТочкаОлинзы, проходя через которую луч не преломляется, называется оптическим центром.

• Главный фокус (F) – это точка, в которой пересекаются после преломления в собирающей линзе лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси. У всякой линзы два фокуса. В однородной среде они располагаются по обе стороны от неё на одинаковом расстоянии.

• Расстояние ОF от оптического центра линзы до её фокусов называется фокусным расстоянием линзыи обозначается также F. (Эти сведения учащимся известны из курса физики 8 класса, поэтому материал излагается в форме беседы, а определения следующих характеристик можно предложить сформулировать самим учащимся на основе анализа рисунка)

• Плоскость, проведённая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси, называется фокальной плоскостью.

• Прямая линия, проходящая через оптический центр линзы, но не совпадающая с главной оптической осью, называется побочной оптической осью.Каждая линза имеет только одну главную оптическую ось и бесконечно много побочных осей.

• Точки пересечения побочных оптических осей с фокальными плоскостями линзы называются побочными фокусами линзыи обозначаются F΄.

• Виды изображений, получаемых с помощью линз

• Задание: охарактеризуйте изображение, полученное в линзе

• Формула тонкой линзы, правило знаков (выводят из подобия треугольников, при этом повторяют построение изображений в линзах)

Из подобия треугольников, заштрихованных одинаково, следует

и ,

откуда

, , ,

или

± - формула тонкой линзы, впервые получена Исааком Барроу, английским ученым, учителем Ньютона.

• Правило знаков: «+» - F, f, d–действительные, «-» - F, f, d – мнимые.

• В каком случае эти характеристики действительные, а в каком мнимые?

• Оптическая сила D =

Единица оптической силы линзы в СИ – диоптрия: 1 дптр = 1 м^-1.

• Какая оптическая сила линз в ваших очках?

• Линейное увеличение (выводят из подобия треугольников)

1. Закрепление

1. Продолжите предложения:

1). Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное с двух сторон …криволинейными поверхностями

2).Линза считается тонкой, если ее толщина в центре … намного меньше радиусов ее поверхностей

3). Точка линзы, проходя через которую луч не преломляется, называется … оптический центр

4). Точка, в которую собирается параксиальный (приосевой, имеющий одинаковое направление с какой – либо осью) пучок света, распространяющийся параллельно главной оптической оси линзы, называется … главный фокус

5). Луч, идущий через оптический центр линзы, … не испытывает преломления

6).Луч, параллельный главной оптической оси, после преломления в линзе проходит через … главный фокус

7).Луч, проходящий через главный фокус, после преломления в линзе идет … параллельно главной оптической оси.

8). Основное свойство линз - … способность давать изображения предметов.

9). Изображения, получаемые с помощью линз бывают: прямыми и …, увеличенными, … и …, действительными и … обратными, уменьшенными,равновеликими, мнимыми

2.Сопоставьте формулы (один у доски, остальные в конспектах)

3. Решение задач (эстафета: вместо пропусков вставить ответ предыдущей задачи)

1. На каком расстоянии от собирающей линзы с фокусным расстоянием 20 см получится изображение предмета, если сам предмет находится от линзы на расстоянии 15 см?

2. Перед двояковыпуклой линзой на расстоянии м находится предмет высотой 2 м. Расстояние от изображения до линзы 0,3 м. Определить линейное увеличение линзы.

3. Найти оптическую силу линзы, фокусное расстояние которой равно (0,5) м?

4. Перед собирающей линзой, оптическая сила которой равна (2) дптр, на расстоянии 30 см находится предмет высотой 15 см. Определить, на каком расстоянии от линзы находится изображение.

5. Перед собирающей линзой на расстоянии 30 см находится предмет высотой 20 см, изображение предмета находится на расстоянии м. Определите линейное увеличение линзы.

6. Определите, на каком расстоянии находится предмет от собирающей линзы с фокусным расстоянием (2,5) м, если расстояние до изображения 0,5 м.

7. Оптическая сила линзы равна (0,625) дптр. Каково фокусное расстояние линзы?

8. Предмет высотой 4 м находится на расстоянии 2 м от линзы. Расстояние от изображения предмета до линзы (1,6) м. Найти высоту изображения предмета.

9. Предмет находится на расстоянии d=(3,2) м от собирающей линзы. Определите фокусное расстояние линзы, если изображение меньше предмета в 4 раза.

10. Изображение сантиметрового деления шкалы, расположенной перед линзой на расстоянии (0,64) м, имеет на экране длину 3,1 см. Каково фокусное расстояние линзы?

Задачи решаются у доски, при этом у всех есть тексты заданий, поэтому более сильные ученики могут идти вперед самостоятельно, справившиеся быстрее могу получить дополнительное задание.

IV.Задание на дом: §17 (разобраться с иным выводом формулы тонкой линзы, найти свой способ*), упр.16 (5-8)

V. Рефлексия.

• Оцените свои достижения на этом уроке (устные высказывания отдельных учащихся):

• Все ли у вас получилось?

• Довольны ли вы своими результатами?

• Довелось ли вам в полной мере реализовать свои возможности, применить полученные знания?

• Ответьте на вопросы теста (письменно):

1. Какое место в системе Ваших знаний и умений занимает содержание данного урока:

А. только повторение

Б. расширение ранее полученных знаний и умений

В. только сегодня Вы по-настоящему постигли тему

2. В работе на данном уроке:

А. в большей степени помогали Вы;

Б. в большей степени помогали Вам;

В. Вы предпочитаете не взаимодействовать с другими учащимися группы.

3. Как Вы оцениваете полученные сегодня знания и умения:

А. я вижу пути усовершенствования знаний и умений по данной теме;

Б. у меня нет необходимости в дополнительных занятиях по данной теме;

В. у меня есть необходимость, но я не смогу организовать себя на дополнительные занятия.

• Оцените свою работу на уроке, выставив отметку в квадратике внизу листа.

• Спасибо за работу на уроке!