Линзы и их оптическая сила: изучаем свойства и формулы в 8 классе

Конспект урока по физике 8 класса.

Разработала учитель физики и информатики ГБУ СО Брянской области «Реабилитационный центр для детей и подростков с ограниченными возможностями «Озёрный»: Е.Н. Никифорова

«Линзы. Оптическая сила линзы»

Тип урока: урок общеметодологической направленности.

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

Цель:познакомить учащихся с основными видами линз и их основными характеристиками.

Формируемые УУД: предметные:научиться определять вид линзы; объяснять понятия тонкая линза, фокусное расстояние, оптическая сила; рассчитывать оптическую силу линз; метапредметные:уметь слушать, вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблемы; формировать целеполагание и прогнозирование; самостоятельно выполнять познавательную цель, устанавливать причинно-следственные связи; личностные: формирование умения видеть применение физических законов в технических решениях.

Приборы и материалы: источники света, различные линзы (в том числе воздушные), сосуд с водой, электронное приложение к учебнику.

Ход урока

1. Организационный момент

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие. Учитель проводит инструктаж по технике безопасности при работе с электрическими приборами.)

1. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

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

Дополнительные вопросы

- Какое явление называется преломлением света? В чем его суть?

- Какие наблюдения и опыты наводят на мысль об изменении направления распространения света при переходе его в другую среду?

- В каком случае угол преломления луча равен углу падения?

- Какой угол – падения или преломления – будет больше в случае перехода луча из воздуха в стекло?

- Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу, плавающую в воде?

- Любой водоем, дно которого хорошо видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему?

- Почему изображение предмета в воде менее ярко, чем сам предмет?

- Если посмотреть на окружающие тела через теплый воздух, поднимающийся от костра, то они кажутся «дрожащими». Почему?

1. Изучение нового материала

Явление преломления света лежит в основе действия линз и многих оптических приборов, служащих для управления световыми пучками и получения оптических изображений. Линза– это оптически прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.

Существует два вида линз:

• выпуклые,

• вогнутые.

Выпуклые линзы бывают: двояковыпуклыми, плосковыпуклыми, вогнуто-выпуклыми. Вогнутые линзы могут быть: двояковогнутыми, плосковогнутыми, выпукло-вогнутыми.

В школьном курсе физики изучаются так называемые тонкие линзы. Линза, толщина которой много меньше радиусов кривизны ее поверхностей, называется тонкой линзой.

Демонстрация 1. Преломление световых лучей в собирающей линзе. Линза, которая преобразует пучок параллельных лучей в сходящийся и собирает его в одну точку, называетсясобирающей линзой. Обратите внимание, что указанное отклонение лучей собирающей линзой имеет место всегда при любом угле падения луча на линзу.

Основные параметры и действие собирающей линзы будем изучать с помощью двояковыпуклой цилиндрической линзы.

Демонстрация 2. Направим пучок света на двояковыпуклую линзу. Рассмотрим собирающее действие такой линзы: каждый луч из падающего на линзу пучка света после преломления ею отклоняется от своего первоначального направления, приближаясь к главной оптической оси.

Проведенные опыты подводят к понятиям фокуса и фокусного расстояния линзы.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик «Собирающая линза» из электронного приложения к учебнику.)

• Что такое фокус линзы? (Если направить на выпуклую линзу пучок лучей, параллельных оптической оси линзы, можно увидеть, что после преломления в линзе эти лучи пересекают оптическую ось в одной точке. Эта точка и называется фокусом линзы.)

• Что такое фокусное расстояние линзы? (Расстояние от линзы до ее фокуса называется фокусным расстоянием линзы и обозначается буквой F.)

Демонстрация 3. Преломление световых лучей в рассеивающей линзе.

Линза, которая преобразует пучок параллельных лучей в расходящийся, называетсярассеивающей линзой. Аналогичным образом рассматривается вопрос о действии и параметрах рассеивающей линзы. На опыте легко убедиться, что независимо от расположения источника света по отношению к двояковогнутой линзе последняя всегда формирует только расходящийся пучок света. Угол раствора сформированного вогнутой линзой пучка света всегда оказывается больше угла раствора пучка, падающего на линзу. Именно поэтому рассматриваемая линза и называется рассеивающей.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик «Рассеивающая линза» из электронного приложения к учебнику.)

(Ученики отвечают на вопросы.)

• 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?

Обобщая результаты приведенных выше опытов, можно сказать, что действие линз различной конфигурации (плосковыпуклая, плосковогнутая, вогнуто-выпуклая и т. д.) в конечном счете, бывает либо собирающей, либо рассеивающей. Если средняя часть линзы толще, чем ее края, то линза будет собирающей, а если наоборот, то рассеивающей.

Демонстрация 4. Действие воздушных линз, погруженных в воду. В этом случае понятия собирающей и рассеивающей линзы меняются местами, так как свет идет из более плотной среды в менее плотную.

Линзы характеризуются величиной, которая называется оптической силой линзы.Оптическая сила линзы – величина, обратная фокусному расстоянию линзы. Оптическая сила линзы рассчитывается по формуле

D=

Единица измерения оптической силы – диоптрия (дптр).

Для собирающих линз оптическая сила – положительная величина, а для рассеивающих – отрицательная.

1. Закрепление изученного материала

(Ученики отвечают на вопросы.)

• Почему выпуклую линзу называют собирающей?

• Почему вогнутую линзу называют рассеивающей?

• Почему в солнечный летний день нельзя поливать цветы в саду?

• Склеив два выпуклых стекла от часов, можно получить воздушную выпуклую линзу. Если такую линзу поместить в воду, то будет ли она собирающей линзой?

• Как называется единица оптической силы линз?

• Чем отличаются линзы, оптическая сила которых +2дптр и -2 дптр?

1. Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала, подчеркнув в анкете нужное слово.)

1. На уроке я работал(а) (активно/пассивно).

2. Своей работой на уроке я (доволен(а)/ не доволен(а)).

3. Урок мне показался (интересным/скучным).

4. Мое настроение (улучшилось/ухудшилось/не изменилось).

5. Материал урока мне (полезен/бесполезен).

6. Домашнее задание мне кажется (легким/трудным).

Домашнее задание

1. § 68учебника, вопросы к параграфу.

2. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В. Ивановой: № 1583, 1585, 1586, 1589.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/626824-linzy-opticheskaja-sila-linzy