План-конспект урока изучения нового материала по теме "Линзы" с использованием интерактивных моделей мультимедийного курса "Открытая физика".

УчМет — учебно-методический портал. Библиотека разработок, умк, конкурсы, социальная сеть педагогов
Асватова Ирина Витальевна
 учитель физики высшей квалификационной категории 
МБОУ СОШ № 45 Курчатовского района  г. Челябинска
 План-конспект урока физики 11 класса 
Тема: «Линза. Построение изображения в тонкой линзе»
Продолжительность 45 минут
Учебник: Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Стоцкий. Физика 11: учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: Просвещение 2010.
  
  
  
Линза. Построение изображения в тонкой линзе.
  
      Цели урока: изучить виды линз, ввести понятие тонкой линзы как модели; ввести основные характеристики линзы – оптический центр, главную оптическую ось, фокус, оптическую силу; формировать умения строить ход лучей в линзах. 
  
 Этапы урока:

 
1. Актуализация знаний.
2. Изучение нового материала: виды линз, ход лучей в линзе, построение изображений.
3. Отработка знаний.
4. Совершенствование знаний.
 

Оборудование к уроку: 

1.    Компьютер, с необходимыми техническими требованиями.
2.    Мультимедийный курс «Открытая Физика 2.5. Часть II», ФИЗИКОН, 2007 
3.    Видеопроектор, экран.

 1. Актуализация знаний.
До сих пор мы рассматривали преломление света на плоской границе двух сред. На практике широко используется преломление на сферических поверхностях.
Прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями, называют линзой.
Назовите приборы, устройства, предметы в которых есть линзы.
  
 2. Изучение нового материала.
Линзы бывают собирающими и рассеивающими. Собирающая линза в середине толще, чем у краев, рассеивающая линза, наоборот, в средней части тоньше.
 Информационный объект: Рисунок 3.3.1. «Собирающие и рассеивающие линзы и их условные обозначения».
 
 
Учащимся предлагается перенести в тетрадь данный рисунок.
Говоря о линзах, мы всегда будем подразумевать модель реальных линз – тонкую линзу.
Задание: Пользуясь текстом учебника (стр. 174), выяснить каково условие выбора данной модели.
Ответ: Пренебрежение толщиной линзы по сравнению с расстоянием от предмета до линзы
Провести аналогию с материальной точкой.  
 Информационный объект: Рисунок3.3.2. «Преломление параллельного пучка в собирающей и рассеивающей линзах».
 
 Прямая, проходящая через центры кривизны O₁ и O₂ сферических поверхностей, называется главной оптической осью линзы. В случае тонких линз приближенно можно считать, что главная оптическая ось пересекается с линзой в одной точке, которую принято называть оптическим центром линзы O. Луч света проходит через оптический центр линзы, не отклоняясь от первоначального направления. Все прямые, проходящие через оптический центр, называются побочными оптическими осями.
Если на линзу направить пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после прохождения через линзу лучи (или их продолжения) соберутся в одной точке F, которая называется главным фокусом линзы. У тонкой линзы имеются два главных фокуса, расположенных симметрично на главной оптической оси относительно линзы. У собирающих линз фокусы действительные, у рассеивающих – мнимые. Пучки лучей, параллельных одной из побочных оптических осей, после прохождения через линзу также фокусируются в точку F', которая расположена при пересечении побочной оси с фокальной плоскостью Ф, то есть плоскостью, перпендикулярной главной оптической оси и проходящей через главный фокус (рис. 3.3.2). Расстояние между оптическим центром линзы O и главным фокусом F называется фокусным расстоянием. Оно обозначается той же буквой F.
Величину D, обратную фокусному расстоянию. называют оптической силой линзы.
 D=1|F
 Единицей измерения оптической силы является диоптрия (дптр). Диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 
    

1 дптр = м–1.

 
 Чем ближе к линзе лежат ее фокусы, тем сильнее линза преломляет лучи, собирая или рассеивая их, и тем больше по абсолютному значению оптическая сила линзы.
 Информационный объект: Модель 3.4. «Тонкая линза».
Демонстрация на модели зависимости фокусного расстояния от оптической силы линзы.
Основное свойство линз – способность давать изображения предметов. Изображения бывают прямыми и перевернутыми, действительными и мнимыми, увеличенными и уменьшенными.
Для построения изображения можно использовать два из трех удобных лучей:

1.     Луч параллельный главной оптической оси, проходя сквозь линзу, пересекает главную оптическую ось в фокусе.
2.     Луч, проходящий через оптический центр, не меняет своего направления.
3.     Луч, прошедший через фокус, пройдя сквозь линзу, будет направлен параллельно главной оптической оси.

Примеры таких построений. Информационные объекты: Рисунок 3.3.3. 
 «Построение изображения в собирающей линзе». Рисунок 3.3.4. «Построение изображения в рассеивающей линзе».
 
Если для построения изображения этих лучей не хватает, то используется побочная оптическая ось. Световые лучи, параллельные побочной оптической оси собирающей линзы, проходят через точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью. Учебник, стр. 179, рис.191.
  

 
1. Отработка знаний.
 

 Информационный объект: Модель 3.4 «Тонкая линза».
Исследовать с помощью модели, как зависит характер изображения от расстояния от предмета до линзы.
  
  
  
 

№	Фокусное расстояние, F(мм)	Расстояние от предмета до линзы, d(мм)	Характеристики изображения
1.	50	F ‹ d ‹ 2F
2.	50	d=2F
3.	50	d › 2F
4.	50	d ‹ F
5.	50	d=F
6.	-50	любое

  
Р. № !077
  
   5.Совершенствование знаний.
 Информационный объект: Модель 3.4 «Система из двух линз». Текст к модели.
Демонстрация, с помощью модели, хода лучей в системе линз при различных положениях линз, предмета и различных фокусных расстояний.
Задание: Построить изображение предмета, даваемое системой двух линз, с произвольно выбранными параметрами системы.
Полученный результат выборочно проверить на модели.
Домашнее задание:§63,64, упр.9(6,8,11)