Изображения, даваемые линзой - СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Тип урока: урок общеметодологической направленности.

Используемые технологии: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, педагогики сотрудничества, развития исследовательских навыков, групповые.

Цели: закрепить знания учащихся о линзах; сформировать умение находить изображения, даваемые линзами, графическим способом.

Формируемые УУД: предметные: научиться объяснять принцип образования изображения в собирающей и рассеивающей линзах; определять основные характеристики изображений, даваемых линзами; находить изображения, даваемые линзами, графическим способом; метапредметные: уметь слушать, вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблемы; формировать целеполагание и прогнозирование; самостоятельно выделять познавательную цель; устанавливать причинно-следственные связи; личностные: формирование умения видеть применение физических законов в технических решениях.

Приборы и материалы: источники света, собирающие и рассеивающие линзы, экран, электронное приложение к учебнику.

Ход урока

I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие.)

II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

(Учитель проводит фронтальный опрос по вопросам и заданиям учебника, задает дополнительные вопросы.) Дополнительные вопросы

— Что такое линза? Каковы ее свойства?

— Что называется главной оптической осью линзы?

— Какую точку называют фокусом линзы?

— Что такое фокусное расстояние линзы?

— Как по внешнему виду линз можно узнать, у какой из них короче фокусное расстояние?

— Какая из двух линз, имеющих разные фокусные расстояния, дает большее увеличение?

— Что такое оптическая сила линзы? В каких единицах она измеряется?

— Почему оптическая сила может быть как положительной, так и отрицательной величиной?

III. Изучение нового материала

(Учитель проводит демонстрации опытов.)

Демонстрация 1. Получение изображение точечного источника света с помощью собирающей линзы.

На экране отчетливо видно, что пучок, сформированный линзой, трансформируется из сходящегося в расходящийся. В месте наибольшего сужения преломленного линзой пучка и обнаруживается изображение светящейся точки.

— Как изменяется положение изображения светящейся точки при ее смещении относительно главной оптической оси?

Демонстрация 2. Изменение размера и вида изображения, даваемого собирающей линзой, при перемещении источника света вдоль главной оптической оси и вне ее.

Вначале светящаяся точка перемещается из “бесконечности” вдоль главной оптической оси по направлению к центру линзы, и показывается, как при этом изменяется положение изображения, в каких случаях оно будет действительным, а в каких — мнимым. Затем демонстрируется, куда смещается изображение, если светящаяся точка располагается выше (ниже) главной оптической оси. По мере приближения светящейся точки к фокусу линзы расстояние от изображения до линзы увеличивается.

Изображение светящейся точки будет действительным в тех случаях, когда эта точка будет расположена перед фокусом линзы. Если светящаяся точка находится между фокусом и линзой, то ее изображение будет мнимым, так как в этом случае исходящий из светящейся точки пучок света не преобразуется линзой в сходящийся.

Демонстрация 3. Получение изображения точечного источника света с помощью рассеивающей линзы. Перемещение источника света вдоль главной оптической оси и вне ее.

На основании этих опытов легко убедиться, что рассеивающая линза дает только мнимое изображение.

Выводы

• Точечный объект и его изображение всегда лежат на одной оптической оси.

• Луч, падающий на линзу параллельно оптической оси, после преломления через линзу проходит через фокус, соответствующий этой оси.

• Луч, проходящий через фокус до собирающей линзы, после линзы распространяется параллельно оси, соответствующей этому фокусу.

• Луч, параллельный оптической оси, пересекается с ней после преломления в фокальной плоскости.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационные ролики 162 “Построение изображения в рассеивающей линзе” и 164 “Построение изображения в собирающей линзе” из электронного приложения к учебнику.)

Руководствуясь вышеизложенными выводами, рассмотрим условия, при которых возникает то или иное изображение, и свойства каждого из них (d — расстояние предмета до линзы; F — фокусное расстояние линзы).

1. Предмет находится за двойным фокусным расстоянием линзы: d > F. Линза дает уменьшенное, перевернутое, действительное изображение предмета, лежащее по другую сторону от линзы между ее фокусом и двойным фокусом.

2. Предмет находится на двойном фокусном расстоянии линзы: d = F. Линза дает равное, перевернутое, действительное изображение предмета, лежащее по другую сторону от линзы на двойном фокусном расстоянии.

3. Предмет находится между фокусом линзы и ее двойным фокусом: F < d < 2F. Линза дает увеличенное, перевернутое, действительное изображение предмета, расположенное по другую сторону от линзы за двойным фокусным расстоянием.

4. Предмет помещен в фокус линзы: d = F. Изображение предмета будет размытым, так как его фактически не существует.

5. Предмет находится между линзой и ее фокусом: d < F. Изображение предмета увеличенное, мнимое, прямое и расположено по ту же сторону от линзы, что и предмет.

Рассматривая изображения, даваемые рассеивающей линзой, можно сделать вывод.

Вывод. Рассеивающая линза не дает действительных изображений, так как лучи, прошедшие сквозь нее, расходятся: при всех положениях предмета линза дает уменьшенное, мнимое, прямое изображение, лежащее по ту же сторону от линзы, что и предмет.

IV. Решение задач

(Ученики решают задачи. Учитель разбирает задачи, вызвавшие затруднения.)

1. С помощью линзы на экране получено изображение пламени свечи. Изменится ли, и как, это изображение, если половину линзы закрыть непрозрачным экраном?

2. На рисунке 26 показаны главная оптическая ось ММ линзы, предмет АВ и его изображение A₁B₁. Определите графически положение оптического центра и фокусов линзы.

3. Определите построением положение фокусов линзы, если задана главная оптическая ось и ход произвольного луча (рис. 27).

V. Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала по методу “Лестница успеха”.)

Каждый ученик с помощью магнита указывает свою фамилию на нарисованной на ватмане лестнице. Названия ступеней лестницы:

1-я ступень — урок трудный, я совсем не уверен в своих силах, нужна помощь.

2-я ступень — урок трудный, я не со всем справился, нужна помощь.

3-я ступень — урок трудный, но я почти со всем справился, не нуждаюсь в помощи.

4-я ступень — урок не трудный, я справился почти со всем, помощь не нужна.

5-я ступень — урок не трудный, я уверен в своих силах, помощь не нужна.

Домашнее задание

1. § 69 учебника, вопросы к параграфу.

2. Выполнить упр. 49 на с. 212 учебника.

3. Выучить правила построения изображений в линзе на с. 212 учебника (указания к упражнению 49).