Как меняются кажущиеся размеры предметов воде

Урок: ”Линзы. Оптическая сила линзы. Формула тонкой линзы”

Тип урока: изложения нового материала, закрепление знаний и умений.

Технология: информационно – развивающие, развивающие проблемно – поисковые, личностно – ориентированные.

Учебник. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б, Чаругин В.М.- М.,«Просвещение»,2008

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, электронные учебные издания, мобильное устройство для подключения к интернету, оборудование для получения изображения предмета с помощью собирающей линзы.

Цель: — изучить действия собирающей и рассеивающей линз;

— ознакомить обучающихся с получением изображений при помощи линз.

Задачи. -Образовательная: дать представление обучающимся о ходе лучей в линзах и методах построения изображений в них.

—Развивающая: развить у обучающихся творческое и образное мышление, умения самостоятельно решать логические задачи, находить нестандартные методы решения, творческую активность и познавательный интерес;

-Воспитательные: развитие познавательного интереса к изучению физических явлений и воспитание информационной культуры; научиться аргументировать свои версии и выбирать из всех предложенных версий одну – оптимальную, продолжить формирование чувства долга и ответственности за собственные результаты в учебе.

Результатом формирования познавательных универсальных учебных действий будут являться умения:

• Приводить примеры опытов, доказывающих аналогию преломления света на плоской и сферической границе раздела двух сред.
• Приводить примеры опытов, обосновывающих научное представление.
• Выдвигать на основе наблюдений и построений гипотезы о связи характеристик изображений от расстояния предмета до линзы.
• Знать назначение собирающей линзы.
• Делать выводы на основе экспериментальных данных.
• Излагать суть содержания опорного конспекта.
• Уметь проводить аналоги хода лучей в призме и собирающей линзе.
• Иллюстрировать роль физики в создании и совершенствовании важнейших технических объектов с использованием линз: планетарии, обсерватории, мультимедийные проекторы, фотоаппараты, военная техника.
• Знать области применения линз.

Дидактические средства: презентация, приложения с раздаточным материалом, карточки с заданиями, ЭОР.

План урока.

Время	Этапы урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1’	I. Этап актуализации знаний	Беседа преподавателя, подготовка опорного конспекта (Приложение 1) и рабочие листы (Приложение 2).	Подготовка к уроку
5’	II. Базовое повторение. Работа с карточками.	Организация повторения для усвоения нового материала в форме теста.Демонстрирую на экран слайд с вопросами и вариантами ответов( Приложение 3).	Заполняют п. 1 (Приложения 2) рабочего листа правильными ответами (исправления не допускаются);
7’	III.Этап актуализации знаний	Преподаватель сообщает о предстоящем изучении применения преломления света на сферической границе раздела двух сред – в линзе. Называется тема урока. Определение целей и задач урока	Слушают и находят теорию на тему урока в опорном конспекте
		Фронтальный опрос: Что такое линза? Какие бывают линзы? Где применяются линзы? Какая линза называется собирающей, а какая — рассеивающей? Каково назначение собирающей линзы?	Отвечают на вопросы, пользуясь опорным конспектом (приложение)
		Ставится проблема. Как ведет себя свет внутри собирающей и рассеивающей линзы?Показать анимацию, а затем реальный физический эксперимент (фильм1).	Выдвигаются гипотезы. Смотрят фильм и комментируют эксперимент. Самостоятельно делают вывод о направлении смещения луча в призме.
15’	IV. Изучение нового материала	Дается понятие тонкой линзы (см. рис. в конспекте). Вводятся основные характеристики линзы. Показываются поочередно фильмы 2 и 3. с параллельным пояснением. Подробное рассмотрение построения изображения в линзе с использованием «удобных» лучей. Вывод формулы тонкой линзы. Вводится понятие оптической силы линейного увеличения.	Слушают.Смотрят видеоролик.Производят записи в тетрадях.
	Закрепление этапа урока	Фронтальный опрос. (Как называется прямая, проходящая через «О»? Какая оптическая ось называется главной? Что такое фокус линзы? Почему он называется действительным? Сколько фокусов у линзы?)	Отвечают на вопросы, пользуясь конспектом.
10’	V. Закрепление знаний, умений, навыков.	Построение (на доске) изображения предмета в собирающей линзе для случая, когда d>2F (1). Показывает ход лучей в рассеивающей линзе, обращает внимание на условные обозначения, просит обучающихся дать характеристику полученному изображению, записывает на доске.Приглашаются 2 учащиеся к доске для построения изображений (случай d d>0).Дается всем тренировочное задание: в карточке построить и охарактеризовать изображение предмета в собирающей линзе, если предмет находится между фокусом и двойным фокусом (2F 2F 2. 2F>d>F	3. d=2F 4. 0 Основные элементы линзы:	Основные элементы линзы: (О1О2) — главная оптическая ось — прямая линия, проходящая через центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу;O — оптический центр — точка, которая у двояковыпуклых или двояковогнутых (с одинаковыми радиусами поверхностей R1,R2) линз находится на оптической оси внутри линзы (в её центре).

Для получения изображения предмета необходимо построить отдельные его точки, а затем соединить их.

Для построения изображений, получаемых с помощью собирающей линзы, фокусы и оптический центр которой заданы, мы будем пользоваться в основном тремя видами «удобных» лучей:

• луч, параллельный главной оптической оси, преломившись в линзе, проходит через её фокус.
• луч, идущий к линзе через ее фокус, после преломления будет направлен параллельно главной оптической оси.
• луч, проходящий через оптический центр линзы, не меняет своего направления.

Для построения изображения можно использовать два из трех «удобных» лучей.

Формула, связывающая три величины: расстояние d от предмета до линзы, расстояние f от изображения до линзы и фокусное расстояние F. Формула тонкой линзы:

Если линза собирающая, то F > 0, а в случае рассеивающей линзы – F Таблица для построения изображения, даваемое тонкой собирающей линзой

Примерные вопросы при защите задания:

1. По данным задания подсчитать оптическую силу линзы.
2. Сформулировать основные правила распространения лучей через тонкую линзу, используемые при построении изображений.

Источник

ЛИНЗА. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ДАВАЕМЫХ ЛИНЗАМИ
план-конспект урока по физике (11 класс) по теме

ЛИНЗА. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ДАВАЕМЫХ ЛИНЗАМИ

Конспект урока по физике 11 класс

Скачать:

Вложение	Размер
urok_6.docx	39.59 КБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

ЛИНЗА. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ДАВАЕМЫХ ЛИНЗАМИ

Цели урока: изучить действия собирающей и рассеивающей линз; ознакомить учащихся с получением изображений при помощи линз.

1. В каком случае угол преломления равен углу падения?

A. Только тогда, когда показатели преломления двух сред одинаковы.

Б. Только тогда, когда падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела двух сред.

B. Когда показатели преломления двух сред одинаковы; па дающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред.

2. Если рассматривать дно водоема на глубине 2,66 м, то будет казаться, что глубина равна:

3. Если угол падения луча на поверхность раздела двух сред увеличивается, то относительный показатель преломления этих сред:

4. Возможно ли полное отражение, если световой луч падает из воздуха в воду?

В. Может произойти полное отражение, если угол падения больше предельного угла преломления.

5. При переходе светового луча из воды в воздух полное отражение будет наблюдаться, если:

A. Угол падения меньше предельного угла отражения.

Б. Угол падения больше предельного угла отражения.

B. При переходе светового луча из воды в воздух полного отражения не будет ни при каком угле.

6. При переходе луча в оптически более плотную среду угол падения:

A. Меньше угла преломления.

Б. Больше угла преломления.

B. Равен углу преломления.

7. Показатели преломления относительно воздуха для воды, стекла и алмаза соответственно равны 1,33; 1,5; 2,42. В каком из этих веществ предельный угол полного отражения при выходе в воздух имеет максимальное значение?

1. Как меняются кажущиеся размеры предмета в воде?

В. Не изменяются.

2. Для нахождения предельного угла при падении луча на границу стекло — вода нужно использовать формулу:

3. Как меняется предельный угол отражения на границе раздела двух сред «вода — воздух» с увеличением угла падения?

4. При переходе луча в оптически менее плотную среду угол преломления:

А. Меньше угла падения.

Б. Равен углу падения.

В. Больше угла падения.

5. При некотором значении α угла падения луча света на границу раздела двух сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно n . Чему равно это отношение при увеличении угла падения в 2 раза?

6. Как изменяется скорость распространения света при пере ходе из вакуума в прозрачную среду с абсолютным показателем преломления n = 2?

А. Увеличится в 2 раза.

Б. Остается неизменной.

В. Уменьшится в 2 раза.

7. Водолаз рассматривает из воды светящуюся лампу, подвешенную от поверхности воды на высоте 1 м. Ему будет казаться, что высота:

Источник

Обобщающий урок по физике на тему: «Геометрическая оптика». 11-й класс

Разделы: Физика

Класс: 11

Цели урока:

• Повторить основные формулы и законы геометрической оптики: закон отражения, закон синуса, формулы тонкой линзы.
• Закрепить у учащихся навыки решения задач темы
• Развивать умение объяснять окружающие явления.

I этап. Задание на доске (оформлены заранее)

Задание 1.Сопоставить (указать стрелками) основные законы и формулы.

• Закон отражения D =
• Закон Снеллиуса n =
• Фокус
• Оптическая сила
• Абсолютный показатель преломления Г =
• Формула тонкой линзы F =
• Увеличение

Дополнительный вопрос: Докажите, что именно эта формула определяет фокус линзы, т.е. укажите её из основной формулы.

F =

Задание 2. Предмет находится двойным фокусным расстоянием линзы. Построить его изображения. (см. Приложение, рисунок 1)

Дополнительный вопрос: Где используется такое изображение?

Ответ: в фотоаппарате.

Задание 3. По положению предмета и его изображению (параллельны) восстановить положение линзы и её главных фокусов. (Приложение, рисунок 2.1 (I способ), рисунок 2.1 (II способ)

Дополнительный вопрос: Почему линза располагается именно в такой плоскости. Как можно её наклонить, что бы она тоже проходила через оптический центр?

Ответ: т.к. предмет и его изображение параллельны друг другу, следовательно, и линза находится в плоскости и параллельно им.(Если наклеить линзу, то формула тонкой линзы не будет работать).

Дополнительный вопрос: Какое свойство линзы позволяет широко использовать их в оптических приборах?

Ответ: Свойство изменять направление лучей, или, как говорят, световыми пучками (основано на явлениях отражения и преломления).

Во время решения этих заданий фронтальный опрос:

1. На какие два фундаментальных закона опирается геометрическая оптика?

Ответ: Закон отражения, закон преломления.

2. Сформулируйте законы отражения света.

Ответ:

1. Угол падения, равен углу отражения;
2. ;
3. Свойство обратимости лучей.

3. Приведите краткие исторические факты из истории открытия закона преломления света.

Ответ: 1620 г. астроном и математик Снеллиус открыл закон. Ранее в трудах Декарта выведен с помощью принципа Гюйгенса.

4. В чём заключается принцип Гюйгенса?

Ответ: Каждая точка среды до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных волн.

5. Сформулируйте закон преломления.

Ответ: = n = =

6. В чём заключается физический смысл показателя преломления?

Ответ: Он равен отношению скоростей света в средах на границы, между которыми происходит преломление.

7. Что показывает абсолютный показатель преломления среды?

Ответ: это показатель преломления среды относительно вакуума. n₁ =

– Итак, всё, что мы сейчас с вами повторили, обобщим в задании 1.

Проверка задания на доске.

II этап урока: Решаем задачи на применение законов отражения и преломления

Задача 1. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30 градусов. Показатель преломления первой среды равен 2,0. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отражённые и преломлённые лучи перпендикулярны друг другу.

о ;
n₁ = 2,0;
= 90 о . (см. Приложение, рисунок 3)
________
n₂ – ?

+ + = 180 о ;
так как = , , = 180 о – ( + ) = 180 о – ( + ).

Из закона Снеллиуса следует, что , , n₂ = n₁

Вывод: вторая среда оптически менее плотная.

Дополнительный вопрос: От каких факторов зависит абсолютный показатель преломления среды?

Ответ: Во-первых, абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в среде, следовательно, как и его скорость зависит от физического состояния среды: от температуры вещества, его плотности и зависит от характеристик самого света (?).

Задача 2. Кажущаяся глубина водоёма h = 6 м. Определите истинную глубину водоёма h_0.

(1)
треугольник КВ ‘ C KC = h tg;
треугольник КВС КС = h₀ tg;
tg= h₀ tg
h₀ = = h = h n = 6м 1, 33 8 (м)
tg sin
tg sin для малых углов.

Вывод: кажущаяся глубина водоёма меньше истинной глубины.

Дополнительный вопрос: Если поверхность воды колеблется, то изображение предметов в воде принимают причудливые формы. Почему?

Ответ: Колеблющаяся поверхность воды представляет собой ряд вогнутых и выпуклых зеркал самой различной формы, дающие разные изображения.

Учитель показывает сферические зеркала.

Учитель: Источники света, падая на эти зеркала, дают разные изображения. Подобно этим сферическим зеркалам.

Имеются двояковыпуклые и вогнутые линзы, которые имеют радиусы кривизны сферических поверхностей. Мы решали задачи на применение формулы, и рассчитывали радиус кривизны.

Формула: D = (n – 1) ()

Вопрос: Что эта за формула? Что мы рассчитываем по этой формуле?

Ответ: Формула тонкой линзы.

Учитель: Верно. Но есть и другая запись формулы тонкой линзы (где не учитывается R)

III этап: Решения задач (одновременно у доски)

Задача 3 (I вариант)

Рассматривая предмет в собирающую линзу, и располагая его на расстоянии 4 см от неё, получают его линейное изображение, в 5 раз больше самого предмета. Какова оптическая сила линзы?

D = –
D = (1)
Г = (2)
Из (1) следует f =
Г =
Г(1 – Dd) = 1
Г – ГDd = 1
ГDd = Г – 1

Дополнительный вопрос: В магазине в отделе “Оптика” выставлены очки. Около них находятся таблички с надписями +2 дптр, – 4 дптр. Какие недостатки зрения исправляют эти очки?

Ответ: Очки D = + 2 дптр исправляют дальнозоркость, в очках используют собирающие линзы. У дальнозоркого глаза фокус за сетчаткой. Чтобы изображение попало на сетчатку глаза, усиливают оптическую силу, применяют собирающуюся линзу. Очки – 4 дптр исправляют близорукость, в очках используют рассеивающую линзу, уменьшают оптическую силу. У близорукого глаза изображение получается впереди сетчатки, чтобы оно передвинулось на сетчатку, оптическую силу уменьшают, применяют рассеивающую линзу.

Задача 3 (II вариант)

В трубку вставлены две собирающиеся линзы на расстоянии 20 см одна от другой. Фокусное расстояние первой линзы 10 см, второй – 4 см. предмет находится на расстоянии 30 см от первой линзы. На каком расстоянии от второй линзы получится действительное изображение?

f₁=
f₁=
d₂ = а – f₁ = 0,2 м – 0,15 м = 0,05 м
f₂=

Дополнительный вопрос: Почему сидя у горящего костра, мы видим предметы, расположенные по другую сторону костра, колеблющимися?

Ответ: вследствие изменения температуры воздуха, изменяется его показатель преломления, следовательно, изменяется и сама среда.

Домашнее задание: № 1121, № 1124, № 1127. (Рымкевич “Сборник задач по физике”)

Итог урока: тест (4 мин.)

1. В каком случае угол преломления равен углу падения?

А. Только тогда, когда показатели преломления двух сред одинаковы.
Б. Только тогда, когда падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела.
В. Когда показатели преломления двух сред одинаковы; падающий луч перпендикулярен к поверхности раздела сред.

2. Каким равенством выражается закон преломления ?

1. ;
2. ;
3. .

3. При переходе луча в оптически более плотную среду угол падения:

1. Меньше угла преломления;
2. Больше угла преломления;
3. Равен углу преломления.

4. Если истинная глубина дна водоёма 2,66 м, то кажущаяся глубина равна:

5. Возможно ли полное отражение, если световой луч, падает из воздуха в воду?

А. Нет;
Б. Да;
В. Может, если угол падения больше предельного угла отражения.

1. Как меняются кажущиеся размеры предмета в воде?

А. Увеличиваются.
Б. Уменьшаются.
В. Не изменяются.

2. Каким равенством выражается увеличение линзы?

А. Г = ;
Б. Г = ;
В. Г = .

3. При переходе луча в оптически менее плотную среду угол падения:

1. Меньше угла преломления;
2. Равен углу преломления.
3. Больше угла преломления;

4. Человек рассматривает дно водоёма глубиной 4 м (истинная глубина), то кажущаяся глубина:

А. Больше 4 м;
Б. Меньше 4 м;
В. Равна 4 м.

5. Возможно ли полное отражение, если световой луч падает, из воды в стекло?

А. Да;
Б. Нет;
В. Может, если угол падения больше предельного угла отражения.

Источник