Законы преломления света. Линза и ее оптические параметры. Построение изображения в линзе

Технологическая карта №42

Предмет:

Дата:_________

Группа:_______

Тема урока: Законы преломления света. Линза и ее оптические параметры. Построение изображения в линзе

Цель урока: дать знания о линзах, их физических свойствах и характе­ристиках.

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 нового материала

Вид урока: Теоретический

Оборудование: Компьютер, мультимедиа проектор, экран, лупа, видеомагнитофон, очки, микроскоп, учебник «Физика. 11 класс», презентация «Линзы. Построение изображения в линзах», файлы компьютерной поддержки.

Программное обеспечение: Power Point слайд-шоу

План урока:

1. Орг. момент, мотивация – 3 мин.

2. Повторение – 15 мин.

3. Изучение нового материала – 45 мин.

4. Подведение итогов урока. – 25 мин.

5. Информация о домашнем задании – 2 мин.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

Преломлением света называют изменение направления распространения света, возникающее на границе раздела двух прозрачных сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Закон преломления  света звучит следующим образом: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная относительному показателю преломления второй походу луча среды относительно первой.

Вообще, слово линза — это слово латинское, которое переводится как чечевица. Чечевица — это растение, плоды которого очень похожи на горох, но горошины не круглые, а имеют вид пузатых лепешек. Поэтому все круглые стекла, имеющие такую форму, и стали называть линзами.

Первое упоминание о линзах можно найти в древнегреческой пьесе Аристофана «Облака» (424 год до нашей эры), где с помощью выпуклого стекла и солнечного света добывали огонь. А возраст самой древней из обнаруженных линз более 3000 лет. Это так называемая линза Нимруда. Она была найдена при раскопках одной из древних столиц Ассирии в Нимруде Остином Генри Лэйардом в 1853 году. Линза имеет форму близкую к овалу, грубо шлифована, одна из сторон выпуклая, а другая плоская. В настоящее время она храниться в британском музее — главном историко-археологическом музее Великобритании.

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

Линза - это оптическое прозрачное тело, ограниченное сфериче­скими поверхностями. Существует два вида линз:

а) выпуклые;

б) вогнутые.

Выпуклые линзы бывают: двояковыпуклыми, плосковыпуклыми, вогнуто выпуклыми.

Выгнутые линзы могут быть: двояковогнутыми, плосковогнуты­ми, выпукло вогнутыми.

Линзы, у которых середины толще, чем края, называют собираю­щими, а у которых толще края - рассеивающими (слайды 3,4) .

Эксперимент

Пучок света направляют на двояковыпуклую линзу. Наблюдаем собирающее действие такой линзы: каждый луч, падающий на линзу, после преломления ею отклоняется от своего первоначального на­правления, приближаясь к главной оптической оси.

Описанный опыт естественным образом подводит учащихся к понятиям главного фокуса и фокусного расстояния линзы.

Расстояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса называют фокусным расстоянием линзы. Обозначают ее буквой F, как и сам фокус (слайды 4-6).

Далее выясняется ход световых лучей через рассеивающую лин­зу. Аналогичным образом рассматривается вопрос о действии и па­раметрах рассеивающей линзы. Основываясь на экспериментальных данных, можно сделать вывод: фокус рассеивающей линзы мнимый (слайд 7).

III. 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.

(слайды 8,9)

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.

(слайд 10)

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

(слайд 11)

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.

(слайд 12)

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.

(слайд 13)

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

(слайд 14)

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.

(слайд 15)

IV. Вывод формулы тонкой линзы.

(слайд 16)

Из подобия заштрихованных треугольников (рис. 70) следует:

(слайд 17)

где d - расстояние предмета от линзы; f расстояние от линзы до изображения; F - фокусное расстояние. Оптическая сила линзы равна:

При расчетах числовые значения действительных величин всегда подставляются со знаком «плюс», а мнимых - со знаком «минус» (слайд 18).

Линейное увеличение

Из подобия заштрихованных треугольников (рис. 71) следует:

(слайд 19)

V. Закрепление изученного материала.

• Почему фокус рассеивающей линзы называется мнимым?

• Чем отличается действительное изображение точки от мнимого?

• По какому признаку можно узнать: собирающая эта линза или рассеивающая, если судить только по форме?

• Назовите свойство выпуклой линзы. (Собирать параллельные лучи в одну точку.)

Решение задач №№1064, 1066(Р) (слайды 20,21) § 63-65, №1065(Р)

5