Конспект открытого урока по физике по теме "Линзы"
план-конспект урока

Тема урока: Линзы

Предмет: физика

Время проведения: 2 часа

Оборудование: мультимедийный проектор, ноутбук, различные виды демонстрационных линз.

Тип урока: комбинированный.

Цель: расширить представления о линзах через знакомство с видами, физическими характеристиками и применением в повседневной жизни.

Задачи:

образовательные:

• формировать понятие о линзе, её видах;
• дать понятие о главной оптической оси, оптическом центре линзы, фокусе;
• рассмотреть оптические свойства линз;

развивающие:

• развивать творческие способности обучающихся;
• формировать у школьников приёмы применения знаний в новых условиях;
• способствовать развитию интереса к изучению окружающего мира через уроки физики;

воспитательные:

• воспитывать коммуникабельность (умение слушать учителя, товарищей).

Ход урока

1. Организационный момент
2. Повторение изученного материала

Написание самостоятельной работы и обобщение теоретического материала (Приложение 1)

3. Изложение нового материала. Презентация к уроку (Приложение 2)

Явление преломления света лежит в основе действия линз и многих оптических приборов, служащих для управления световыми пучками и получения оптических изображений.

        Линза обычно – это прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.

        Существует два вида линз: 1. выпуклые и 2. вогнутые (на доске – схема классификации с рисунками линз)

Выпуклые:

• Двояковыпуклая;
• Плосковыпуклая;
• Вогнутовыпуклая.

      Вогнутые

• Двояковогнутая;
• Плосковогнутая;
• Выпукловогнутая.

Линза называется положительной (собирающей), если ее фокусное расстояние положительно (F>0), и отрицательной (рассеивающей), если ее фокусное расстояние меньше нуля (F<0). Все выпуклые линзы являются  собирающими, а все вогнутые – рассеивающими.

В школьном курсе физике изучаются так называемые тонкие линзы.

• Линза, толщина которой много меньше радиусов кривизны ее поверхностей называется тонкой линзой.
• Главное свойство тонкой линзы: все приосевые лучи, вышедшие из какой-либо точки предмета и прошедшие сквозь тонкую линзу, собираются этой линзой снова в одной точке

Линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в сходящийся и собирают его в одну точку называют собирающими линзами.

Линзы, которые преобразуют пучок параллельных лучей в расходящийся – рассеивающими.

        Построение в линзах.

                Построение линзой изображения предметов, имеющих определённую форму и размеры, получается следующим образом: допустим, линия AB представляет собой объект, находящийся на некотором расстоянии от линзы, значительно превышающем её фокусное расстояние.

                От каждой точки предмета через линзу пройдёт бесчисленное количество лучей, из которых, для наглядности, на рисунке схематически  изображен ход только трёх лучей.

                Если предмет находится на бесконечно далёком от линзы расстоянии, то его изображение получается в заднем фокусе линзы F’ действительным, перевёрнутым и уменьшенным до подобия точки.

                Если предмет помещён между передним фокусом и двойным фокусным расстоянием, то изображение будет получено за двойным фокусным расстоянием и будет действительным, перевёрнутым и увеличенным.

                Если предмет помещён на двойном фокусном расстоянии от линзы, то полученное изображение находится по другую сторону линзы на двойном фокусном расстоянии от неё. Изображение получается действительным, перевёрнутым и равным по величине предмету.

                Если предмет приближён к линзе и находится на расстоянии, превышающем двойное фокусное расстояние линзы, то изображение его будет действительным, перевёрнутым и уменьшенным и расположится за главным фокусом на отрезке между ним и двойным фокусным расстоянием.

                Если предмет находится в плоскости переднего главного фокуса линзы, то лучи, пройдя через линзу, пойдут параллельно, и изображение может получиться лишь в бесконечности.

                Если предмет поместить на расстоянии, меньшем главного фокусного расстояния, то лучи выйдут из линзы расходящимся пучком, нигде не пересекаясь. Изображение при этом получается мнимое, прямое и увеличенное, т. е. в данном случае линза работает как лупа.

        Рассмотрим ход пучков света через собирающую линзу.  

        Если дорисовать сферические поверхности двух сторон линзы до полных сфер, то прямая, проходящая сквозь центры этих сфер, будет являться оптической осью линзы. Фактически, оптическая ось проходит сквозь самое широкое место выпуклой линзы и самое узкое у вогнутой.

        Прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы, называется главной оптической осью линзы

        На этой оси находится точка, где собираются все лучи, прошедшие через собирающую линзу. В случае же рассеивающей линзы можно провести продолжения расходящихся лучей, и тогда мы получим точку, также расположенную на оптической оси, где сходятся все эти продолжения. Эта точка называется фокусом линзы.

        Фокусом линзы называют точку на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси после их преломления линзой.

        У собирающей линзы фокус действительный, и расположен он с обратной стороны от падающих лучей, у рассеивающей фокус мнимый, и располагается он с той же стороны, с которой свет падает на линзу.

        Точка на оптической оси ровно посередине линзы называется ее оптическим центром. Расстояние от оптического центра до фокуса линзы – это фокусное расстояние линзы.

        Фокусное расстояние зависит от степени кривизны сферических поверхностей линзы. Более выпуклые поверхности будут сильнее преломлять лучи и, соответственно, уменьшать фокусное расстояние. Если фокусное расстояние короче, то данная линза будет давать большее увеличение изображения.

Чем меньше фокусное расстояние линзы, тем большее увеличение даёт линза.

Фокальная плоскость – плоскость, проведенная через фокус, перпендикулярно главной оптической оси.

Оптическая сила линзы — величина, обратная к фокусному расстоянию линзы , выраженному в метрах.

— Оптическая сила линзы

— Фокусное расстояние линзы

— Расстояние от предмета, до линзы

— Расстояние от линзы, до изображения

= дптр

Одна диоптрия — это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м. Для собирающей линзы, оптическая сила будет положительной, а вот для рассеивающей линзы, она отрицательна.

4. Закрепление изученного материала

Вопросы к обучающимся:

1. По какому признаку можно узнать: собирающая эта линза или рассеивающая, если судить только по форме?
2. Почему выпуклую линзу называют собирающей?
3. Почему вогнутую линзу называют рассеивающей?
4. Почему фокус рассеивающей линзы называется мнимым?

5. Итог урока
6. Домашнее задание: выучить конспект, построить изображение в линзе (по вариантам)