Урок построения изображения в линзах
УРОК ПО ТЕМЕ «Изображения даваемое линзой » 8 класс, учебник А.В. Перышкина Тип урока: Проблемное изучение нового материала Место урока в теме: «Световые явления», урок № 6 (из 10-ти) Связь новой темы с предыдущими и последующими (Преломление света, закон. Показать больше
УРОК ПО ТЕМЕ «Изображения даваемое линзой » 8 класс, учебник А.В. Перышкина Тип урока: Проблемное изучение нового материала Место урока в теме: «Световые явления», урок № 6 (из 10-ти) Связь новой темы с предыдущими и последующими (Преломление света, закон преломления, линзы, оптическая сила линзы, глаз и зрение) Программно- дидактическое обеспечение: компьютер с медиапроектором (ПО: MS Power Point, ЦОР из 1С: Образование 4. школа, сайт единой коллекции цифровых образовательных ресурсов , интернет, учебник, тетрадь, компьютер, проектор экран,), набор линз, ЦОРы набор- “Оптика-8” L-mikro(10 шт.), экран, рассеивающая и собирающая наливные линзы. Межпредметные связи: черчение (построение лучей), математика (расчеты по формулам, использование микрокалькуляторов для сокращения затрат времени на вычисления), обществоведение (понятие о законах природы). Планируемые результаты: Личностные: Интерес к изучению; желание применять на практике свои знания; Метопредметные: владение навыками постановк Спрятать
- Похожие публикации
- Поделиться
- Код вставки
- Добавить в избранное
- Комментарии
3. Построение изображения предмета в тонкой линзе
Пусть \(AB\) — предмет, изображение которого нам надо получить, перпендикулярен главной оптической оси, и точка \(B\) лежит на главной оптической оси.
Для построения изображения предмета достаточно построить изображение конца отрезка, не лежащего на главной оптической оси (точка \(A\)), и опустить перпендикуляр на главную оптическую ось.
Мы уже знаем, что для построения изображения точки достаточно изобразить ход 2 лучей и найти их пересечение. Первый луч должен пройти через оптический центр линзы.
Второй луч, параллельный главной оптической оси, после преломления в линзе должен пройти через фокус линзы. На пересечении этих лучей и будет находиться изображение точки \(A\).
Остаётся только провести перпендикуляр до пересечения с главной оптической осью. A ′ B ′ — изображение предмета, полученного в собирающей линзе.
Аналогично происходит построение изображения в рассеивающей линзе, но второй луч после преломления в линзе проходит через мнимый фокус. Изображение предмета получается мнимым.
Обрати внимание!
Изображение, полученное в рассеивающей линзе, всегда мнимое , прямое , уменьшенное .
Характер же изображения, даваемого собирающей линзой, зависит от положения предмета относительно линзы.
От чего зависит вид изображения
Урок — физический практикум в 11 классе по теме
«Исследование свойств линз и построение изображения в линзах»
- Образовательные:
- изучить свойства линз; способы построения изображений в линзах и применить полученные знания для объяснения работы оптических приборов;
- обучить учащихся решению задач с использованием геометрических построений.
- Воспитательные:
- cформировать познавательный интерес учащихся, формировать коммуникативные способности, соблюдать культуру труда.
- Развивающие:
- способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения защитить свою точку зрения и применять свои знания в нестандартных ситуациях;
- выработать практические навыки в понимании законов физики через использование элементов проблемно-поискового метода.
Ход урока
1.Организационный этап
2. Актуализация опорных знаний
1. Что называют линзой?
2. Какие линзы называют собирающими? Показать с использованием демонстрации основные свойства этих линз.
3. Какие линзы называют рассеивающими? Показать с использованием демонстрации основные свойства этих линз.
5. Чем отличаются собирающая линза от рассеивающей?
6. Как построить изображения в линзах?
Краткие теоретические сведения
Если известно положение линзы и ее фокусов, то изображение предмета может быть найдено путем простых геометрических построений.
Чтобы построить изображение светящейся точки в линзе, нужно из нее провести два луча, падающие на линзу. Изображение точки лежит на пересечении этих лучей (или их продолжений) после прохождения линзы.
Обычно проводят лучи через оптический центр линзы (они не преломляются) и параллельно главной оптической оси (они после преломления в линзе пересекают фокус). Рис. 1 иллюстрирует эти построения для собирающих линз. 
Для того чтобы определить положение предмета и изображения по их расстояниям d и f, соответственно, используется соотношение называемое формулой тонкой линзы 1/d+1/f=1/F (1)
причем величины d, f и F могут быть как положительными, так и отрицательными. Для собирающей линзы F > О, для рассеивающей линзы F Если изображение действительное, то f> 0, если мнимое, то |f|=-|f| < 0. Измеряя расстояния |d| и |f| и применяя формулу тонкой линзы (1) можно экспериментально построить различные изображения предмета в линзах. Построению изображений предмета в собирающей и рассеивающей линзах и посвящена настоящая экспериментальная работа.
Организация экспериментальной работы учащихся в группах
Характер полученного изображения предмета зависит от свойств самой линзы и от взаимного расположения предмета и линзы. Изменяя расстояние между ними можно увеличить или уменьшить изображение, сделать его прямым или обратным, действительным или мнимым.
Экспериментальная работа будет проходить в группах. На рабочих столах имеются задания и необходимое оборудование. Исследования выполняются в течение 15 минут, затем проводится презентация результатов работы участниками группы. При этом необходимо представить графическое изображение своего предмета, пояснить, каким оно является и в каких оптических приборах или схемах используется данный вид изображения.
Задание №1.
Получить и построить изображение предмета, расположенного за двойным фокусом собирающей линзы.
Задание №2.
Получить и построить изображение предмета, расположенного между фокусом и двойным фокусом собирающей линзы.
Задание №3.
Получить и построить изображение предмета, расположенного между фокусом и собирающей линзой.
Задание №4.
Получить и построить изображение предмета, расположенного за двойным фокусом рассеивающей линзы.
Пример презентации учащихся группы №4
Цель исследования:
- Получить и построить изображение предмета, расположенного за двойным фокусом рассеивающей линзы.
- Дать характеристику
Особый интерес у учащихся вызвала презентация работы группы №4, которая с помощью своей демонстрационной установки выполнили задание и продемонстрировали учащимся класса. Представили графическую схему изображения.
Вследствие того что рассеивающая линза образует только мнимые изображения, положения которых нельзя определить непосредственно при помощи экрана, целесообразно прибегнуть к косвенному методу при определении ее главного фокусного расстояния, применив собирающую линзу. 
Для этого между горящей лампочкой и экраном устанавливают рассеивающую линзу, а между нею и экраном — короткофокусную собирающую линзу. Передвигая собирающую линзу и экран, добиваются получения на экране резкого изображения нити лампочки. Схема установки и ход лучей показаны на рисунке.
Учащийся группы сообщил, что данная система линз используется в театральном бинокле.
Театральный бинокль представляет две соединенные вместе трубы Галилея. Объективом в нем служит собирающая линза, а окуляром — рассеивающая. Изображение он дает мнимое, прямое, увеличенное; большого увеличения не дает и качество изображения получается не очень высокое.
Решение задач на построение изображений в линзах
Задача №1. Построить изображение светящейся точки, создаваемое тонкой собирающей линзой. Доказать, что данная точка является изображением данного предмета.
Задача№2. Постройте изображение светящейся точки в рассеивающей линзе, используя три «удобных» луча.
Задача №3. Постройте изображение в собирающей линзе короткой стрелки, наклоненной к оптической оси линзы. Нижний конец стрелки расположен на главной оптической оси на двойном фокусном расстоянии от линзы.
Домашнее задание. Параграф 65, упражнение 9 №5, 6, 7. Предлагается изготовить оптический прибор Камера Обскура.
Вывод и итоги урока.
«Изображение, получаемое с помощью линзы»
Если посмотреть на предмет сквозь лупу, можно увидеть его увеличенное изображение. Если же посмотреть на предмет сквозь линзу очков для близоруких (такие линзы имеют отрицательные значения оптической силы), то увидишь уменьшенное изображение. Таким образом, при помощи линз, как и при помощи зеркала, можно получать изображения. При этом очевидно, что параметры изображения должны зависеть как от параметров самой линзы, так и от взаимного месторасположения линзы и предмета.
ЛУЧИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ИЗОБРАЖЕНИИ
Для того чтобы получилось изображение любой точки, принадлежащей предмету или источнику света, необходимо, чтобы световые лучи, исходящие от неё в различных направлениях, после преломления в линзе снова собирались в одну точку. При этом не важно, через какую часть линзы прошли эти лучи.
Если выходящие из линзы лучи сходятся, то они образуют действительное изображение.
Если же прошедшие через линзу лучи являются расходящимися, пересекаются в одной точке не сами лучи, а их продолжения. В этом случае получается мнимое изображение.
Для того чтобы построить изображение любой точки, достаточно рассмотреть два луча из трёх стандартных лучей:
- Луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси линзы. После преломления в линзе луч либо сам (если линза собирающая), либо своим продолжением (если линза рассеивающая) проходит через фокус линзы.
- Луч, проходящий через оптический центр линзы. При прохождении через линзу этот луч не изменяет своего направления.
- Луч, проходящий через фокус. После преломления этот луч идёт параллельно главной оптической оси.
Далее мы будем использовать при построении первые два из трёх перечисленных стандартных лучей. Точка пересечения этих лучей (или их продолжений) является изображением исходной точки.
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ДАВАЕМОГО СОБИРАЮЩЕЙ ЛИНЗОЙ
Чтобы построить изображение линейного предмета, например стрелки АВ, необходимо построить изображение точки А, затем изображение точки В, после чего соединить полученные точки А’ и В’. Отрезок А’В’ будет являться изображением данного предмета.
В зависимости от взаимного расположения предмета и линзы изображение будет различным: увеличенным или уменьшенным, прямым или перевёрнутым, действительным или мнимым. Обозначим расстояние от предмета до линзы буквой d, а фокусное расстояние буквой F.
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ДАВАЕМОГО РАССЕИВАЮЩЕЙ ЛИНЗОЙ
Если пучок лучей направить на вогнутую линзу, то после преломления в линзе пучок станет расходящимся. При помощи рассеивающей линзы невозможно получить действительное изображение. Изображение, даваемое рассеивающей линзой, является мнимым, прямым и уменьшенным, и не зависит от взаиморасположения линзы и предмета. При всех построениях лучей, проходящих через тонкую линзу, нужно лишь знать расположение оптического центра и главных фокусов.