Лещи – събирателна и разсейвателна (фокус и лъчеви построения)

Учениците изследват устройството и начина на действие на събирателна и разсейвателна леща. Намират фокусно разстояние и сравняват как се образува реален/мним образ. Строят образи с главни лъчи и свързват направените наблюдения с приложения на лещите
Тип
Проекто базирани уроци
Времетраене
40

Цели по предметно знание:

Учниците:

  • разграничават събирателна и разсейвателна леща и описват оптична ос, фокус и фокусно разстояние;
  • наблюдават експериментално, че събирателната леща може да даде реален образ на екрана, а разсейвателната – мним образ (наблюдаван „през лещата“);
  • строят образи (лъчеви построения) за лещи с два главни лъча и определят вида на образа (реален/мним, прав/обърнат, увеличен/умален);
  • свързват резултатите с приложенията на лещите в бита и практиката (лупа, очила, фотоапарат/камера, проектор).

Необходими материали

  • Събирателна леща (лупа) – по 1 на група/двойка; 
  • Разсейвателна леща („минус“ леща) – по 1 на група/двойка (ако има);
  • Фенер/LED или настолна лампа; 
  • Бял лист като екран (A4);
  • Малък предмет-стрелка (или изрязана „стрелка“ от картон);
  • Линийка/метър;
  • Молив;
  • Работен лист Урок 3: Лещи – събирателна и разсейвателна.
Наблюдавам и предсказвам
8 минути
Въведение

Учениците наблюдават предмет през събирателна (лупа) и разсейвателна леща (ако има), описват как се променя образът и формулират предположения коя леща може да „събира“ светлина във фокус и при коя образът не може да се хване на екран.

Инструкции

„В тази дейност ще работите по двойки. Вземете събирателната леща (лупа) и погледнете през нея предмет-стрелка/текст на лист. Приближете и отдалечете лещата.

  • Запишете в работния лист какъв е образът (прав/обърнат; увеличен/умален) при две положения: близо и далеч.
  • Ако имате разсейвателна леща, повторете и за нея: наблюдавайте как изглежда предметът „през лещата“.

Напишете едно изречение-предсказание:
– Коя леща може да събира светлина в една точка (фокус)?
– При коя леща образът може да се получи на екран (реален образ)?“

Обобщение

„Открихме, че различните лещи дават различни образи. Днес ще проверим експериментално как лещите променят лъчите (фокус) и ще обясним това чрез лъчеви построения.“

Важно

Подготовка:
• Осигурете лещи/лупи за двойките; напишете на дъската: събирателна / разсейвателна.


Фасилитиране:
• Задавайте насочващи въпроси: „Кога образът е най-голям?“, „Може ли да го ‘хванем’ на лист?“


Диференциация:
• По-уверени ученици: да добавят „реален/мним“ образ като хипотеза.
• Затрудняващи се: само прав/обърнат + размер (увеличен/умален).

Материали за дейността

Намирам фокус и строя образи
27 минути
Групова работа

Екипите намират експериментално фокуса на събирателна леща с екран, след това строят образи с главни лъчи за различни положения на предмета и сравняват резултатите. Накрая разглеждат разсейвателната леща чрез наблюдение и лъчево построение.

Инструкции

„Работите в екипи. Всеки екип получава лещи, фенер/лампа, бял лист като екран, линийка/метър и работния лист за този урок.


Част А – Фокус на събирателна леща (експеримент):
1) Насочете светлината към лещата и местете „екрана“ (белия лист), докато получите възможно най-ясно и най-малко светло петно/образ.
2) Измерете разстоянието от лещата до екрана – това е приблизително фокусното разстояние f.

Част Б – Лъчево построение (събирателна леща):
3) Начертайте главната ос и лещата. Отбележете F и 2F от двете страни на лещата (по данните от опита).
4) Поставете предмета в различни положения (предмет > 2F; между F и 2F; между лещата и F) и постройте образа с два главни лъча.
5) Запишете какъв образ получавате (реален/миним; прав/обърнат; увеличен/умален) и сравнете с наблюдението.

Част В – Сравнение с разсейвателна леща:
6) Постройте образа за разсейвателна леща (както е показано) и запишете разликите.“

Обобщение

„Открихме експериментално фокуса на събирателна леща и показахме, че тя може да създаде реален образ на екран. Чрез лъчеви построения обяснихме как положението на предмета променя вида на образа (реален/виртуален; прав/обърнат; увеличен/умален) и сравнихме с разсейвателна леща. Това ни помага да разберем какви приложения могат да имат лещите в ежедневието и техниката.“

Важно

Осигурете ясна работна станция за всеки екип (леща + източник на светлина + екран + линийка). При възможност приглушете осветлението за по-ясно изображение на екрана.

Безопасност: 

Не насочвайте силна светлина/фенер в очите. Внимавайте с кабели/лампи и стъклени лещи.

Ключово напомняне (на дъската): 

Главни лъчи за събирателна леща:
  1) лъч, успореден на главната ос → след лещата минава през F;
  2) лъч, минаващ през F → след лещата излиза успоредно на главната ос.

Как да получите по-точно f: 

Търсете най-остро изображение/най-малко петно; измервайте от оптичния център на лещата по главната ос; направете 2–3 повторения и усреднете.

Чести грешки:
  – мерят от ръба/стойката вместо от лещата (оптичен център);
  – отбелязват F само от едната страна;
  – не правят пунктирани продължения при виртуален образ;
  – бъркат „прав/обърнат“ с „ляво–дясно“.

Диференциране: 

По-бързите екипи да добавят построение за още една позиция на предмета или да свържат с приложения на лещите в бита и практиката (камера, око, лупа, очила).

Материали за дейността

Изходен билет: същност и приложение на лещите
5 минути
Дискусия

Учениците попълват изходен билет: избират приложение на лещите в бита и практиката (лупа/очила/камера). Обясняват какъв тип леща се използва. Аргументират мнението си като използват взаимовръзката между получения образ и фокусното разстояние.

Инструкции

„Всеки самостоятелно трябва да попълни своя изходен билет:

  • Изберете едно приложение на лещите: лупа, очила за късогледство/далекогледство, фотоапарат/камера, проектор.
  • Запишете коя леща се използва: събирателна или разсейвателна.
  • Обяснете с 1–2 изречения защо (фокус, лъчи, реален/мним образ, увеличен/умален).

Предайте листа, когато сте готови.“

Обобщение

„Изходният билет показва дали можем да използваме научните понятия (лъчи и фокус), за да обясним употребата на различни видове лещи в бита и практиката.“

Важно

  • Дайте 1 пример на дъската: „Очила за късогледство – разсейвателна леща → образът е мним.“
  • Използвайте билетите, за да видите кой бърка „фокус“ и „реален/мним образ“ и започнете с ревизия следващия час.

Материали за дейността

Абонирайте се за
Prepodavame.bg - практични обучения и ресурси за учители

Искате пълен достъп до всички ресурси?

Изберете най-подходящия абонаментен план за Вас и получете неограничен достъп до всички ресурси и възможности за квалификация.

Изплозвайте всички функционалности!

Създавайки личен профил ще персонализираме ресурсите, които виждате, ще запазвате ресурси в любими, ще имате достъп до групи с други потребители и още много функционалности.  

Регистрирайте се безплатно. Отнема само 30 секунди.