[28 апреля] Международная онлайн-конференция «EdTech педагога-практика» Подтвердить участие→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» апрель 2021
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 апреля по 30 апреля

Урок-исследовательская работа: "Линзы. Построение изображений в тонких линзах"

Здесь вы найдёте немного сведений из истории линз. Рассмотрите виды линз, основные их характеристики, а также правила построения изображений в тонких линзах. Далее рассмотрите результат проведённой исследовательской работы с одним и тем же предметом (стрелкой) в тонкой собирающей линзе. Если позволяет время, то ещё и просмотрите видео на Ютубе про изготовление линз: "Как это сделано"
библиотека
материалов
Содержание слайдов
Номер слайда 1

Раздел «Геометрическая оптика»8 класс. Урок разработала: учитель физики МБОУ ТР ООШ №3 Юнг Елена Николаевна 2020г.

Номер слайда 2

Эпиграф:«Хорош цветок в зеркале, да не возьмёшь, близко Луна, да не достанешь…» японская пословица

Номер слайда 3

Загадки:«Оптика попала в глаз, Лучше вижу в сотню раз»

Номер слайда 4

Что? нам понадобится для того, чтобы лучше рассмотреть мелкие предметы? или. Без чего? не смог бы подковать блоху тульский оружейных дел мастер Левша?

Номер слайда 5

Линза

Номер слайда 6

Сформулируйте: Тему ицели урока

Номер слайда 7

Тема урока «Линзы. Построение изображения в тонких линзах»

Номер слайда 8

Цель урока. Изучить линзы, научиться строить изображения в тонких линзах

Номер слайда 9

Линза Нимруда

Номер слайда 10

Возраст — более 3000 лет, найдена при раскопках одной из древних столиц Ассирии в Нимруде Остином Генри Лэйардом в 1853 году, имеет форму близкую к овалу, грубо шлифована, одна из сторон выпуклая, а другая плоская, имеет 3-х кратное увеличение,представлена в Британском музее в 2011г. Линза Нимруда (хрустальная)

Номер слайда 11

В древнегреческой и Римской империи (424 до н. э.) с помощью выпуклого стекла и солнечного света добывали огонь. В Римской империи — применяли линзы для коррекции зрения (Нерон смотрел гладиаторские бои через вогнутый изумруд для исправления близорукости).

Номер слайда 12

Сенека (3 век до н. э.) описал увеличительный эффект, который даёт стеклянный шар, заполненный водой. Арабский математик Альхазен (965 — 1038г.г.) писал, что хрусталик глаза создаёт изображение на сетчатке.

Номер слайда 13

Первые очки упоминаются с конца XIII в Италии

Номер слайда 14

С помощью линзы мы получаем изображение предмета

Номер слайда 15

Например, увеличенное изображение

Номер слайда 16

(положительные) (отрицательные) середина толще их краёв края толще середины1. Двояковыпуклая 4. Двояковогнутая2. Плоско-выпуклая 5. Плоско-вогнутая 3. Вогнуто-выпуклая 6. Выпукло-вогнутая(выпуклым мениском) (с вогнутым мениском)

Номер слайда 17

Линза - стеклянное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями. Центр первой преломляющей поверхности лежит в точке С1 (радиус R1), центр второй – в точке С2 (радиус R2) /и чаще R1=R2 / R1 R1 R2 R2

Номер слайда 18

На рис. изображена линза, имеющая заметную толщину MN. Но мы будем обычно предполагать, что рассматриваемые линзы очень тонки, т. е. расстояние MN очень мало по сравнению с размерами самой линзы или радиусом её кривизны. В таком случае точки M и N можно считать практически сливающимися в одной точке O. Эта точка называется оптическим центром линзы (ОЦ) . Выделим прямую, проходящую через центры обеих преломляющих поверхностей линзы О1 и О2 – (ГОО) Оглавная оптическая ось (ГОО)

Номер слайда 19

Чем толще линза, тем ближе к ОЦ (О) преломляет линза падающие на неё лучи О О

Номер слайда 20

Линзы, собирающие лучи

Номер слайда 21

Cобирающая линзао

Номер слайда 22

Линзы, рассеивающие лучи

Номер слайда 23

Рассеивающая линза 

Номер слайда 24

Главный фокус /собирающие линзы/ — точка F, в которой пересекаются лучи, падающие на линзу параллельно ГОО; мнимый фокус /рассеивающие линзы/—точка F, в которой пересекаются не сами лучи, падающие на линзу параллельно ГОО, а их продолжения. Фокальная плоскость (ФП)— плоскость, проведённая через фокус F, линзы перпендикулярно ГОО .оо

Номер слайда 25

ОПТИЧЕСКИЕ ОСИ ЛИНЗЫВсякая прямая, проходящая через оптический центр О, называется оптической осью линзы. Ось, которая проходит перпендикулярно линзе, называется главной оптической осью, остальные - побочными осями. Побочная ось Побочная ось  Главная Главная OO оптическая ось оптическая ось. Побочная ось

Номер слайда 26

Основное свойство линз – способность давать изображения предметов

Номер слайда 27

достаточнопересечения двух лучей. Для построения точки

Номер слайда 28

Луч №1, проходящий через точку О, не преломляется. F F F  FООДля построения точки достаточно двух лучей. Для построения точки1'двух лучей. 11111'1'1'1'

Номер слайда 29

Луч №2, падающий параллельно ГОО, за линзой идёт через фокус (или рассеивается через мнимый фокус)22'22'

Номер слайда 30

Луч №3, падающий сквозь линзу на мнимый фокус, за линзой пойдёт параллельно ГООЛуч №3, падающий через главный фокус F на собирающую линзу, за линзой идёт параллельно ГОО как и луч, падающий будто бы сквозь рассеивающую линзу на мнимый фокус, за линзой также пойдёт параллельно ГОО

Номер слайда 31

В собирающих линзах лучи, падающие параллельно ГОО, соберутся в главном фокусе F, а лучи, падающие параллельно побочной ОО, соберутся в побочном фокусе F/F/

Номер слайда 32

В рассеивающих линзах лучи, падающие на линзу параллельно ГОО, рассеиваются через мнимый фокус F , а лучи, падающие на линзу под углом α к ГОО, рассеиваются через побочный фокус F/

Номер слайда 33

Лучи, падающие параллельным пучком под углом α к ГОО, рассеиваются через побочный фокус F*

Номер слайда 34

Характеристика изображения. Действительное или мнимое. Прямое или перевернутое. Увеличенное или уменьшенное

Номер слайда 35

Лучи, падающие параллельным пучком под углом α к ГОО, за линзой идут через побочный фокус F*α2'1'21'1 1

Номер слайда 36

Исследовательская работа. Построение изображений в тонкой линзе

Номер слайда 37

Ход лучей в линзах111'1'22'22'33'33'

Номер слайда 38

Луч №1 – через ГОО, не преломляясь Луч №2 – параллельно ГОО до линзы, за ней – через главный фокус. Луч №3 – через фокус на линзу, за линзой -- параллельно ГОО11'22'33'

Номер слайда 39

Луч №1 – через ГОО, не преломляясь Луч №2 – параллельно ГОО до линзы, за ней – через главный фокус. Луч №3 – через фокус на линзу, за линзой -- параллельно ГОО22' 11'33'2

Номер слайда 40

d – это расстояние от предмета до линзы f – расстояние от линзы до изображения11'22'df

Номер слайда 41

d > 2 F изображение уменьшенное, перевёрнутое, действительное (F < f < 2 F )11'22'

Номер слайда 42

Номер слайда 43

d = 2 F изображение равное, перевёрнутое, действительное(f = 2 F)11'22'

Номер слайда 44

F < d < 2 F изображение увеличенное, перевёрнутое, действительное (f > 2 F)1'12'2

Номер слайда 45

d = F (предмет в фокусе F) – изображения нет (f – размытое)11'22'

Номер слайда 46

d < F изображение увеличенное, прямое, мнимое (f > F) 2' 21'1

Номер слайда 47

F < d < 2 F (рассеивающая линза) изображение уменьшенное, прямое, мнимое (f < F) 22' 11'

Номер слайда 48

Рис.1

Номер слайда 49

Домашнее задание. Провести такую же исследовательскую работу в рассеивающей линзе, все начальные данные взять те же.

Номер слайда 50

Небольшая подсказка к д/з: F < d < 2 F (рассеивающая линза) изображение уменьшенное, прямое, мнимое (f < F) 22' 11'

Номер слайда 51

РЕФЛЕКСИЯ– Всё понравилось, но не всё было понятно.– Всё не понравилось, не доступно и не понятно. – Всё было хорошо, доступно и понятно.

Номер слайда 52

Урок окончен. ХОРОШЕГОНАСТРОЕНИЯ!ВСЕМ

Просмотр
содержимого документа

Методическая разработка урока

«Линзы. Построение изображения в линзах»

8 класс

Цели: изучение свойств линзы и построения изображений в линзах.

Задачи урока:

Образовательная:

Познакомить учащихся с физическими свойствами и характеристиками собирающей и рассеивающей линз.

Продемонстрировать последовательность изображения предмета в линзах.

Научить различать типы линз; строить изображения предмета при любом его положении по отношению к линзе.

Воспитательная:

Воспитание мировоззрения, способность следовать нормам поведения, выполнять законы, аккуратности, дисциплинированности.

Развивающая:

Развитие умственной деятельности: выполнять операции анализа, синтеза, классификации, способность наблюдать, делать выводы.

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Оборудование: Компьютер, мультимедиа проектор, экран, лупа, учебник «Физика, 8 класс», презентация «Линзы. Построение изображения в тонких линзах», дополнительные заранее напечатанные на цветном принтере задания. Они отсканированы (файл ПДФ) по количеству детей в классе.

Программное обеспечение: Power Point.

План урока:

  1. Орг. момент, мотивация – 3 мин.
  2. Проверка д/з и повторение – 5 мин.
  3. Изучение нового материала – 14 мин.
  4. Исследовательская работа  – 10 мин.
  5. Просмотр видеоролика «Как это сделано» – 6 мин.
  6. Подведение итогов урока. – 3 мин.
  7. Информация о домашнем задании – 2 мин.
  8. Рефлексия – 2 мин.

 

 

 

Ход урока.

  1. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята! Садитесь.

Сегодня на уроке мы познакомимся с оптическим прибором, принцип действия которого основан на явлении преломления света – это линза.

Будем учиться строить изображения, получаемые с помощью линзы, поэтому на урок вам понадобиться карандаш и линейка, приготовьте их, пожалуйста.

2.Повторение.

Прежде, чем мы начнем рассматривать новый материал, повторим то, что узнали на прошлом уроке.

В качестве проверки домашнего задания учащимся задаются следующие вопросы фронтального контроля (слайд 2):

  1. Как ведет себя световой луч в однородной прозрачной среде?

2. Что происходит с лучом при попадании на границу раздела двух сред?

3. Что такое отражение и в чем заключается смысл законов отражения?

4. Что такое преломление и в чем заключается смысл законов преломления?

 

3. Формулировка темы и цели урока.

Запишем тему урока.

Очень часто мы в своей жизни сталкиваемся с оптическими приборами, которые позволяют нам увидеть предметы, невидимые невооруженным глазом: микроскоп (слайд 4), телескоп (слайд5), очки (слайд 6). Основным элементом таких приборов является линза. Что же такое линза?

Давайте посмотрим на рисунок на слайде (слайд 7) и попробуем дать определение (ответы учащихся, обобщая данные ими определения, вместе формулируем определение «Линзы» (слайд8)).

Линза – это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

В зависимости от такого, как располагаются эти поверхности линзы делятся на выпуклые и вогнутые. (слайд 8) Выпуклые линзы являются собирающими, т.е. падающий на них пучок параллельных лучей, они собирают в одну точку. Вогнутые линзы являются рассеивающими, т.е. тот же параллельный пучок лучей, они рассеивают в разные стороны. (слайды 9,10,11)

Для того, чтобы научиться строить изображения, получаемые с помощью линз, необходимо знать их основные элементы (слайд 12, видеоролики «Фокус и фокусное расстояние», «Побочная фокальная плоскость и побочный фокус»:

главная оптическая ось линзы – прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы;

оптический центр линзы - точка, лежащая на главной оптической оси, лучи, проходящие через нее, не преломляются;

фокус линзы – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно, после их преломления в линзе;

фокусное расстояние – расстояние от оптического центра линзы до ее фокуса.

Основное свойство линз – способность давать изображения предметов.

Изображения бывают: прямыми или перевернутыми, действительными или мнимыми, увеличенными или уменьшенными.

Для построения точки достаточно двух лучей. Первый луч идет параллельно главной оптической оси до линзы, затем преломляясь в линзе, проходит через фокус. Второй луч проходит через оптический центр линзы, не преломляясь до пересечения с первым. (слайд 16)

А теперь с помощью флеш - ролика (слайд 18) посмотрим, какие изображения получаются с помощью собирающей и рассеивающей линзы при различных положениях предмета. Во время просмотра заполняем таблицу. (слайд 17)

 

Расстояние от предмета до линзы - d
Расстояние от линзы до изображения - f

Характеристика изображения

Действительное или мнимое

Прямое или перевернутое

Увеличенное или уменьшенное

Собирающая линза

d

 

 

 

F

 

 

 

d > 2F

 

 

 

Рассеивающая линза

d

 

 

 

F

 

 

 

d > 2F

 

 

 

 

Таким образом, можно сделать вывод, что изображение, полученное в собирающей линзе, зависит от положения предмета относительно линзы. Чем дальше предмет, тем меньше полученное изображение. Рассеивающие линзы дают только мнимое, прямое, уменьшенное изображение.

Давайте проверим себя с помощью теста. Отвечают на вопросы интерактивного теста. (слайды 19 – 23).

Запишем домашнее задание: § 67, упражнение 34, подготовиться к лабораторной работе № 10.

Спасибо за урок!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Просмотр
содержимого документа

  Линзы. Построение изображений в тонких линзах

Здравствуйте, ребята, садитесь. Вы обратили внимание, что у нас сегодня присутствуют гости? Я уверена, что это не помешает нам работать на уроке продуктивно. Кто отсутствует? (отмечаю в журнале).

      Начнём, как обычно, с проверки домашнего задания. /Построение изображений источника света S и треугольника АВС в плоском зеркале (2 чел. выполняют построения на доске с объяснениями)/

      Пока они работают у доски, я напоминаю классу, что:

Мы изучили источники света. И ОНИ бывают какими? /естественными и искусственными/, далее, КАК распространяется луч света? /прямолинейно/ и По какому закону луч отражается? /угол падения α углу отражения β  /Хорошо/. 

Проверяем построения у доски. ИТОГ: изображение в зеркале всегда:

1. прямое,

2. равное исходному предмету,

3. находится на одинаковом расстоянии от зеркала, /нам кажется, что изображение мы видим ЗА зеркалом/,

4. изображение мнимое.

    Хорошо, садитесь.

       Итак, сегодня мы продолжаем изучать геометрическую оптику, которая позволяет с помощью геометрических построений изучать ход лучей в разных средах, предсказывать не только их форму, проводить расчёты и даже получать приборы, которыми мы давно привыкли пользоваться в повседневной жизни. Мы научились строить изображения в плоском зеркале. Для этого помним, что изображение точки S  в зеркале получено  пересечением любых 2 лучей, проведённых из этой точки, ход которых заранее в нём известен /закон отражения световых лучей/.

Дополнительные вопросы к первому уч-ся: Какой угол называется углом падения? /угол между падающим лучом и перпендикуляром к плоскости, проведённым в точке падения  луча на плоскость/ и углом отражения? /угол между отражённым лучом и перпендикуляром к плоскости, проведённым в точке отражения  луча от плоскости/. Хорошо, садись.

Дополнительные вопросы ко второму уч-ся: сделать вывод:

/ИЗОБРАЖЕНИЕ в зеркале всегда:

1. прямое,

2. равное исходному предмету,

3. находится на одинаковом расстоянии от зеркала, и поэтому нам кажется, что оно за зеркалом,

4. изображение мнимое, т.к. сами лучи за зеркалом не пересекаются, а пересекаются только их продолжения/.

Слайд 1:

Новая тема:

       Переключаем своё внимание на экран, на котором эпиграф к новому уроку.

Эпиграф:

– «Хорош цветок в зеркале, да не возьмёшь, близко Луна, да не достанешь…» говорит японская пословица, а вот то, что мы будем изучать сегодня на уроке, вы сможете назвать сами, отгадав следующие загадки:        

Загадка:

«Оптика попала в глаз,

Лучше вижу в сотню раз» /линза/.

 

    Верно, линза или лупа.

 

Помним, ребята, что вы сами должны назвать тему урока, разгадав загадки, затем формулируем цели, а после изучения нового материала вы выполните небольшую исследовательскую работу на заготовленных на ваших столах заданиях. Сделаете вывод и сами оцените свои работы.

 

Тема  урока «Линзы. Построение изображений в тонких линзах».          

Попробуйте назвать цель: …..

 

Изучить линзы, научиться строить изображения в тонких линзах.

 

Немного истории:

 

 

 

 

Далее известно, что:

Кроме того:

А вот:

Вот ещё всем известная линза с ручкой (лупа):

А вот и пример изображения, которое мы с её помощью увидим:

Итак,  попробуем изучить линзы.

 Начнём с классификации. Линзы бывают:

 

И дадим определение линз:

Линза - представляет собой обычно стеклянное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями.

Центр первой преломляющей поверхности лежит в точке С1 (радиус R1) , центр второй поверхности - в точке С2 (радиус R2) .

Обычно мы будем рассматривать линзы с R1= R2.

 

 

На примере 1 линзы рассмотрим подробнее прямую, которая проходит через центры обеих преломляющих поверхностей линзы О1 и О2 , она называется главной оптической осью (ГОО), – это прямая О1ОО2 (луч зелёного цвета на слайде) .

 

 

Линзы, собирающие лучи, падающие на линзу параллельным пучком, в одной точке, называют собирающими линзами.  Эта точка – главный фокус  F линзы и эта яркая точка находится на зелёном луче, который проходя через линзу, не преломляется(!). Она получена пересечением 2 розовых лучей, падающих на линзу параллельно зелёному лучу (ГОО), т.е. такие линзы направляют (преломляют)  лучи к ФОКУСУ.

Обозначение собирающей линзы и её фокусов на чертеже. У линзы всегда два фокуса  F (рассматриваем случаи, когда фокусы находятся на одинаковом расстоянии от линзы)

 

Линзы, рассеивающие лучи, проходящие через неё (здесь снова зелёный луч не изменяет своего направления и два голубых луча, падающих на линзу параллельно зелёному лучу (ГОО), а за линзой они /голубые лучи/ рассеиваются).

 

Схематическое изображение рассеивающих линз и их мнимых фокусов F (обычно для построения изображений достаточно одного фокуса перед рассеивающей линзой)

Изучим основные характеристики линз:

Если лучи падают параллельно ГОО, они пересекаются ЗА ЛИНЗОЙ в ГЛАВНОМ фокусе  F /для собирающих линз/
или пересекаются ПЕРЕД линзой в МНИМОМ фокусе F / /для рассеивающих линз/

 

Оптические оси, как для собирающей, так и для рассеивающей линз:

И ещё раз про фокальные плоскости и побочные фокусы линз:

Если лучи падают параллельно любой другой оптической оси, они пересекаются за линзой в ПОБОЧНОМ фокусе  F/

 

Т.е. мы имеем две фокальные плоскости, и на них есть всегда два побочных фокуса F/.

 

Проведём исследовательскую работу и изучим полученные изображения:

Теперь, когда мы изучили основные характеристики линз, подытожим ход лучей в тонких линзах:

Рассмотрим на примере выполненного построения изображения предмета в виде красной стрелки В1А1, ориентированной вертикально вверх с началом в точке В1 /на ГОО, на расстоянии более двух фокусов от точки О) и концом в точке А1:

Введём понятия:  d – это расстояние от предмета В1А1 до линзы и  f – расстояние от линзы до изображения В2А2:

Рис.1.     d > 2F . при этом  изображение В2А2: уменьшенное, перевёрнутое, действительное;  находится F < f < 2F

Предметы мы также в исследовательской работе будем изображать в виде стрелки (ВО ВСЕЙ РАБОТЕ размером в две клетки!)

На рис.1  предмет /стрелка/ находится на расстоянии d > 2F . при этом  изображение получилось: уменьшенное, перевёрнутое, действительное, которое находится между фокусом двумя фокусами (F < f < 2F ) от ОЦ.

Остальные построения и записи вы делаете на своих листочках, приготовленных для вас мною заранее. Обратите внимание, что наш предмет везде -  стрелочка В1А1 размером в две клеточки, просто каждый раз мы её приближаем к ОЦ и строим одни и те же построения, используя лучи №1 и №2. Изображение всегда В2А2, а вот за ним мы и будем наблюдать. Не забываем, что начало стрелочки всегда от В1 к А1. Такое же направление должно быть и у изображения В2 к А2. (В – ноги, А – голова или верх).

И пятеро желающих учащихся  будут выполнять построения на доске /на таких же заготовках на доске мелом/. (если откажутся, то выполняют все только на своих местах).

Потом мы все построения и результаты сверим и сделаем вывод.

Приступаем. На листочках пишем дату, фамилию и имя. Выполняем 5 заданий в собирающей линзе. Дополнительное задание 6* немного сложнее (на отметку «5» для рассеивающей линзы). Первое изображение мы с вами построили и разобрали, далее вы выполняете самостоятельно.

F:\ЛИНЗЫ\САМ УРОК\задание 001.bmp

Далее выполняем разбор после самостоятельного выполнения работы:

Рис.2   d = 2F   изображение равное, (т.е. В2А2= В1А1), перевёрнутое, действительное и находится также на расстоянии, равном двум фокусным расстояниям (f = 2F).

Рис.3     F < d < 2F   --  изображение В2А2  увеличенное, перевёрнутое, действительное (находится на расстоянии f > 2F).

 

Рис.4 d = F (предмет в фокусе F) – изображения нет (f – размытое)

 

Рис.5   d < F  --  изображение В2А2  увеличенное, прямое, мнимое (находится на расстоянии f > F).

 

Рис.6  Рассеивающая линза: d < F  --  изображение В2А2  увеличенное, прямое, мнимое (находится на расстоянии f > F)

 

 

Ещё раз подытожим вместе все картинки слева направо: При приближении предмета А1В1 к линзе (начиная с расстояния d > 2F, изображение А2В2 из увеличенного, перевёрнутого, становится равным изначальному размеру предмета (при d = 2F), затем уменьшенным (при F < d < 2F ), потом пропадает, если его пометить в фокусе линзы (при d = F) и переворачивается, став ПРЯМЫМ, увеличенным, мнимым (при d < F).

Собирающие линзы могут давать увеличенные, равные, уменьшенные, прямые или мнимые изображения, или изображения могут и «пропадать».

А про рассеивающие линзы мы узнаем на следующем уроке.

Если времени хватает, смотрим ролик из ЮТУБА «Как это сделано» (про изготовление линз).

Прежде, чем вы сдадите свои исследовательские работы, оцените, пожалуйста, полученные сегодня на этом уроке знания одним из кружочков по правилу на экране: зелёный, жёлтый или красный кружочек нарисуйте внизу, там, где всегда ставят отметку за урок.

Если было всё понятно, нарисуйте зелёный кружок (или в кружочке букву «З»)

Не совсем понятно, но понравилось и было полезно  --  нарисуйте жёлтый кружок (или в кружочке букву «Ж»).

Всё не понятно, не доступно и бесполезно  -- нарисуйте красный кружок (или в кружочке букву «К»).

 

Кто забыл карандаши, в кружочек вписываем буквы: «ж», «з» или «к»:

Урок закончен. Спасибо всем.

Просмотр
содержимого документа

de ene/06ane,cb imageccqg /'zaiomq                                                                                            œcm/..nezue

image

Информация о публикации
Загружено: 29 ноября
Просмотров: 832
Скачиваний: 4
Юнг Елена Николаевна
Физика, 8 класс, Уроки
Скачать материал