THÔNG TIN TÀI LIỆU
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT BA ĐÌNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIẢI PHÁP GIẢI BÀI TỐN DỊCH CHUYỂN VẬT- ẢNH- THẤU KÍNH CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 11 THPT Người thực : Nguyễn Thị Ngoan Chức vụ : Giáo viên SKKN thuộc môn: Vật Lý THANH HOÁ NĂM 2020 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài…………………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu…………………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… 1.5 Những điểm sáng kiến……………… ………………………… NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận…………………………………………………………… 2.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu………………………………………… 2.3 Giải pháp giải vấn đề………………………… ……… 2.3.1 Dạng 1- dịch chuyển theo phương trục thấu kính………… 2.3.2 Dạng 2- dịch chuyển theo phương vng góc với trục thấu kính…………………………………………………………………………… 2.3.3 Dạng 3- dịch chuyển theo bất kì……………………………………… 2.4 Hiệu SKKN ……………………….…………………………… KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận………… ……………………………………………………… 3.2 Kiến nghị…………………………….…………………………………… TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 1 2 3 4 10 14 19 19 20 Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài: Bài tập dù khó đến đâu có phương pháp giải hay, rõ ràng, lơ gic tốn trở nên dễ dàng Bài tập thấu kính rộng có nhiều tập khó, đặc biệt dạng tập dịch chuyển vật ảnh thấu kính Trong q trình giảng dạy, nhận thấy gặp dạng tập em học sinh gặp nhiều khó khăn mà khơng tháo gỡ Đặc điểm toán dịch chuyển thấu kính có nhiều ẩn, nhiều em sau lập phương trình xong khơng biết nên xử lí tốn học hướng để giảm số ẩn toán Biến đổi nhiều thời gian mà cuối khơng kết Một số em có khả tư tốn học tốt xử lí Nhưng số ít, chí thân nhiều giáo viên gặp cố Qua q trình giảng dạy thực tế mình, tơi nghiên cứu, phân tích, tổng hợp phân loại dạng thường gặp toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính Sau đưa phương pháp giải cụ thể, chi tiết, dễ hiểu để em tự giải tốn Chính vậy, tơi muốn chia sẻ với em học sinh, với đồng nghiệp kinh nghiệm quý báu trình giảng dạy qua đề tài “ Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnhthấu kính chương trình vật lý lớp 11 trung học phổ thông ’’ Rất mong góp ý chia sẻ kinh nghiệm đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh hiểu phương pháp giải dạng tập dịch chuyển thấu kính Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT - Giúp học sinh vận dụng phương pháp giải để giải dạng tập dịch chuyển thấu kính -Tạo hứng thú học tập đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi - Giúp học sinh củng cố kiến thức, giảm bớt áp lực môn cho học sinh - Rèn luyện khả nghiên cứu khoa học 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng tập thấu kính phần nội dung liên quan đến swuj dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lý 11 - Đối tượng sử dụng đề tài: Học sinh lớp 11, dùng cho học sinh 12 ôn thi THPT quốc gia muốn lấy điểm cao - Đề tài nghiên cứu khó khăn học sinh việc giải tập dịch chuyển thấu kính để từ đưa giải pháp nhằm khắc phục khó khăn phân loại đưa phương pháp giải hợp lý cho loại đó, giảm thiểu thời gian giải phương trình tốn học để nhiều học sinh làm dạng tốn khơng thiết phải em học sinh giỏi làm 1.4 Phương pháp nghiên cứu Trong sáng kiến sử dụng số phương pháp như: - Phương pháp chính là: tổng kết đúc rút kinh nghiệm từ thực tế dạy học - Phương pháp nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo, mạng internet - Phương pháp hỗ trợ trao đổi kinh nghiệm từ các giáo viên môn - Phương pháp điều tra từ đối tượng học sinh 1.5 Những điểm SKKN - Khi học tới thấu kính tốn dịch chuyển vật - ảnh thấu kính thường khó, tập đa dạng phong phú: nhiều liên quan đến khoảng cách vật ảnh, nhiều liên quan đến độ phóng đại, hay liên quan đến vận tốc…học sinh gặp nhiều khó khăn q trình giải tốn khơng biết cách giải mỗi khác, không khử ẩn phương trình dịch chuyển… Bài tập nhiều không chia dạng cụ thể, không nêu rõ phương pháp giải nên học sinh tự học gặp nhiều khó khăn - Trong sáng kiến này, tơi nghiên cứu tổng hợp nhiều toán thấy chia tốn dịch chuyển vật – ảnh – thấu kính nói chung dạng cụ thể là: dịch chuyển theo phương trục thấu kính, dịch chuyển theo phương Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT vng góc, dịch chuyển theo phương Sau tơi nêu phương pháp giải cho dạng Cơ phương pháp giải cách để khử ẩn chứa nhiều phương trình lập để đến kết nhanh phần yếu mà học sinh hay gặp phải Đây điểm SKKN, thời gian kinh nghiệm thân hạn chế nên mong góp ý đồng nghiệp để đề tài tơi hồn thiện phát triển NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận - Thấu kính Phân loại thấu kính + Thấu kính khối chất suốt giới hạn hai mặt cầu mặt cầu mặt phẳng + Phân loại: Gồm loại thấu kính hội tụ thấu kính phân kì - Các cơng thức thấu kính 1 f = d d' + Cơng thức xác định vị trí ảnh: A' B ' d' + Cơng thức xác định số phóng đại: k = AB = - d =− f d−f + Qui ước dấu: Vật thật: d > Vật ảo: d < Ảnh thật: d’ > Ảnh ảo: d’ < k > 0: ảnh vật chiều ; k < 0: ảnh vật ngược chiều - Tính chất dịch chuyển ảnh vật: Từ hệ thức nên 1 = + =const f d d' suy d tăng d giảm mà f không đổi d ' tăng nên d’ giảm Do ảnh- vật ln dịch chuyển chiều 2.2 Thực trạng việc giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính - Đối với học sinh trường THPT nói chung trường THPT Ba Đình nói riêng, đa số học sinh gặp tốn dịch chuyển vật - ảnh- thấu kính thường gặp phải khó khăn sau: - Đầu tiên dạng tốn dịch chuyển vật thấu kính theo phương trục đa số em lập phương trình liên quan như: Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT ' d1 , d1 + Trước dịch chuyển thấu kính: AB + Sau dịch chuyển thấu kính: AB + Liên hệ: d , d '2 A B1 A B1 Với Với d '1 = d '2 = d1 f d1 −f d2 f d 2−f {d2=d1±Δx ¿ ¿¿¿ Như ta có phương trình với ẩn số d1, d’1,d2, d’2 đến nhiều học sinh lúng túng giải để tìm d1 kiện mà đề yêu cầu - Dạng dịch chuyển vật theo phương vng góc với trục số em học sinh liên hệ tốn học sử dụng hệ thức tam giác, nhiều em kĩ tốn nên khơng liên hệ - Dạng dịch chuyển vật theo phương đa số cách giải nào, đa phần chưa có hướng dẫn giáo viên có vài em đội tuyển làm Qua q trình khảo sát lớp mà tơi đảm nhận giảng dạy thu kết sau: Lớp Sĩ số 11K 11G 11E 51 48 45 HS làm 4 % HS làm 13,7 8,3 8,9 HS không làm 44 44 41 % HS không làm 86,3 91,7 91,1 Qua bảng số liệu ta nhận thấy nhiều học sinh chưa biết làm tập phần Điều cho thấy việc phân loại cụ thể toán dịch chuyển vật ảnh- thấu kính cung cấp cho học sinh phương pháp giải toán cần thiết, giúp em hiểu vận dụng tốt 2.3 Các giải pháp để giải vấn đề Để khắc phục khó khăn nêu tơi nghiên cứu, tổng hợp phân loại dạng thường gặp toán Đồng thời nêu phương pháp giải cho dạng tập để học sinh dễ hiểu từ tự vận dụng làm tập 2.3.1 Dạng 1- Dời vật thấu kính theo phương trục Tóm tắt nội dung tốn: Vật đặt trục thấu kính sau dịch chuyển vật thấu kính lại gần xa đoạn Δx ảnh dịch Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT đoạn Δx' Tính yếu tố vị trí đặt vật ảnh lúc ban đầu, lúc sau tiêu cự thấu kính Phương pháp giải: - Giả sử vị trí ban đầu vật ảnh d d’1 Vị trí sau dịch chuyển vật ảnh d2 d’2 Gọi Δx Δx ' khoảng dịch chuyển vật ảnh x d1' d1 O A’ B’’ B’ ' d2 d2 A’’ - Bước 1: Từ kiện đề bào cho lập phương trình xác định vị trí vật- ảnh cho trường hợp trước sau dịch chuyển thấu kính {d2=d1±Δx ¿ ¿¿¿ với ' d1 f d 1= d1 −f { ¿¿¿¿ ' ' ' - Bước 2: Thay d , d vào phương trình d =d ∓Δx ' theo d1 ta phương trình: ( d 1± Δx ) f d 1± Δx−f = để chuyển ẩn d1 f ∓ Δx ' d −f - Bước 3: Giải phương trình tìm d1 từ tìm kiện khác cần Chú ý: + Lấy dấu (+) trước Δx dịch vật xa thấu kính, lấy dấu (–) dịch vật lại gần thấu kính + Lấy dấu (+) trước Δx ' ảnh dịch xa thấu kính, lấy dấu (–) ảnh dịch lại gần thấu kính v= Δx Δt + Những toán liên quan đến vận tốc ảnh ta sử dụng : - Như phương trình cịn 1ẩn d Giải phương trình ta cần nhập vào máy tính cầm tay biểu thức máy tính tự giải kết cho Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT ta thật nhanh chóng Sau tìm d 1, kiện đề u cầu tìm khơng phải d ta thay vào biểu thức để tìm kiện đề yêu cầu cách đơn giản Các tập mẫu Bài 1: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =10 cm Vật sáng AB trục thấu kính cho ảnh A’B, dịch chuyển vật xa cm, thấy ảnh dịch chuyển 10 cm Xác định vị trí đầu đặt vật Giải: ' - Bước : Gọi khoảng cách vật ảnh trước dịch vật d ,d 1, , sau ' dịch chuyển d ,d , Vì ảnh vật dịch chuyển chiều nên vật dịch xa cm ảnh dịch lại gần thấu kính 10 cm Ta có {d2=d1+5 ¿ ¿¿¿ - Bước 2: Thay với ' ' d2 , d1 ' d1 f d 10 d 1= = d1−f d 1−10 { ¿ ¿¿¿ vào phương trình d '2 =d ' −10 ta phương trình theo ( d 1+5 ) 10 d là: d +5−10 = d 10 −10 d 1−10 - Bước 3: Giải phương trình máy tính cầm tay: Nhập hàm vào đợi kết ta được: d =15 cm d =0 ( loại ) Vậy vật ban đầu đặt cách thấu kính 15 cm Bài 2: Một điểm sáng S đặt trục thấu kính hội tụ, tiêu cự f= 15 cm cho ảnh rõ nét M đặt vng góc với trục thấu kính Di chuyển điểm sáng S gần thấu kính đoạn cm so với vị trí cũ phải dịch chuyển 22,5 cm lại thu ảnh rõ nét Xác định vị trí điểm sáng S lúc đầu? Giải: ' - Bước : Gọi khoảng cách vật ảnh trước dịch vật d ,d 1, , sau ' dịch chuyển d ,d , Vì ảnh vật dịch chuyển chiều nên vật dịch lại gần cm ảnh dịch xa thấu kính 22,5 cm Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Ta có {d2=d1−5 ¿ ¿¿¿ S ' d1 f d 15 d 1= = d1−f d 1−15 { với S1 ¿ ¿¿¿ O 22,5cm d2 5cm S1’ S’ d2’ ' ' - Bước 2: Thay d , d vào phương trình d ' =d ' +22 , ta phương trình theo d1 : 15 d (d −5).15 = (d −5)−15 d 1−15 +22 ,5 - Bước : Bấm máy tính ta d =25 cm ⇒ d1 =10 cm Vì ảnh thật nên d > f nhận nghiệm ⇒ d1 =25 cm ⇒ d ' =37 , cm Bài Một vật thật AB đặt vng góc với trục thấu kính Ban đầu ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo nửa vật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục 100 cm Ảnh vật ảnh ảo cao 1/3 vật Xác định chiều dời vật, vị trí ban đầu vật tiêu cự thấu kính? Giải: ' d ,d 1, , sau - Bước : Gọi khoảng cách vật ảnh trước dịch vật ' dịch chuyển d ,d , Theo kiện đề bào ta có: k 1= −f = d 1−f ⇒ d1 =−f k2= −f = d −f ⇒ d2 =−2 f Nhận thấy d >d1 nên d =d +100 - Bước : Thay d =−f , d =−2 f vào phương trình f =−100 cm Vậy tiêu cự thấu kính f =−100 cm Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình d =d +100 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Bài Một vật thật AB đặt vng góc với trục thấu kính Ban đầu ảnh vật qua thấu kính A1B1 ảnh thật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục lại gần thấu kính cm thu ảnh vật A 2B2 ảnh thật cách A1B1 đoạn 30 cm Biết ảnh sau ảnh trước có chiều dài lập theo tỉ số A2 B2 = A B Xác định chiều dịch chuyển ảnh tiêu cự thấu kính? Giải: ' - Bước : Gọi khoảng cách vật ảnh trước dịch vật d ,d 1, , sau ' dịch chuyển d ,d , Theo kiện ta cho ta có Ta có {d2=d1−2 ¿ ¿¿¿ - Bước : Thay với ' ' d2 , d1 ' d1 f d f d 1= = d1−f d 1−f { vào phương trình d ' =d ' +30 ta phương trình là: ( d 1−2 ) f d 1−2−f - Bước : Mà cho ⇒ ¿ ¿¿¿ A2 B2 = A1 B1 = d f +30 d1 −f ⇒ k2 −f d 1−f = ⇒ = k d 2−f −f d −f d −f = ⇒ = ⇒ d 1=f +5 d −f d1 −2−f Thay ( ) vào ( ) ta được: (5+ f −2 ) f ( 1) ( 2) ( 5+ f ) f +30 ⇒ f =15 cm 5+ f −2−f 5+ f −f Vậy tiêu cự thấu kính f= 15cm = Bài 5: Một điểm sáng S cách trục thấu kính khoảng h= √ cm, chuyển động theo phương trục từ khoảng cách 2f đến 1,5f thấu kính với vận tốc v= cm/s, người ta thấy vận tốc trung bình ảnh S’ v’= √3 cm/s Tính tiêu cự f thấu kính Giải: ' d ,d 1, , sau - Bước : Gọi khoảng cách vật ảnh trước dịch vật ' dịch chuyển d ,d , Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT 30 cm lại thu ảnh A 2B2 ảnh thật cách AB khoảng cũ Biết ảnh lúc sau gấp lần ảnh lúc đầu a) Tìm tiêu cự thấu kính vị trí ban đầu? b) Để ảnh cao vật phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu khoảng theo chiều nào? Đáp số: a) f= 20cm, d1 = 60cm b) dịch lại gần thấu kính 20cm Bài 10: Thấu kính hội tụ làm thủy tinh có tiêu cự f= 40 cm Đặt vật sáng AB trước thấu kính, phía sau thấu kính có hứng ảnh a) Xác định vị trí đặt vật để thu ảnh rõ nét có độ cao lần vật? b) Nếu từ câu a, cố định tịnh tiến vật xa thấu kính đoạn a= 70 cm phải di chuyển thấu kính vị trí để tiếp tục thu ảnh rõ nét di chuyển đoạn bao nhiêu? Đáp số: a) d1= 60 cm d1’= 120 cm b) Phải dịch thấu kính xa 70 cm lại gần 80cm Bài 11: Đặt vật phẳng nhỏ AB trước thấu kính, vng góc với trục thấu kính Trên thu ảnh lớn vật cao 4cm Giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính dọc theo trục 5cm phía ảnh phải dịch chuyển đoạn 35 cm thu ảnh rõ nét cao 2cm a) Tính tiêu cự thấu kính độ cao vật AB? b) Vật AB, thấu kính vị trí cho ảnh cao 2cm Giữ vật cố định, hỏi phải dịch chuyển thấu kính dọc theo trục phía đoạn để lại có ảnh rõ nét Đáp số: a) f= 20 cm, AB= 1cm b) Dịch thấu kính lại gần 30cm Bài 12: Cho thấu kính hội tụ tiêu cự f=10 cm Một điểm sáng S cố định Thời điểm ban đầu t0=0, S cách thấu kính S cách thấu kính khoảng d >12 cm Cho thấu kính dịch chuyển xa S với vận tốc không đổi v= cm/s theo phương dọc trục a) Xác định biểu thức tính vận tốc ảnh S’ so với S b) Tìm vận tốc nhỏ ảnh S’ so với S thời điểm đạt vận tốc nhỏ Đáp số: a) v =1− 100 ( 2+ t )2 Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình b) t=8s 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Bài 13: A, B, C ba điểm thẳng hàng Đặt vật A, thấu kính B ảnh thật C với độ phóng đại |k 1|=3 Dịch thấu kính xa vật đoạn 64 cm ảnh |k 2|= Tính f đoạn AC? vật cẫn C với độ phóng đại Đáp số: f= 24 cm AC=128 cm Bài 14: Một nguồn sáng điểm, đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 8, cách thấu kính 12 cm a) Xác định vị trí ảnh? b) Thấu kính dịch chuyển với vận tốc m/s theo phương vng góc với trục thấu kính Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc nguồn sáng giữ cố định? Đáp số: a) 24 cm b) v= m/s 2.3.2 Dạng 2- Dời vật theo phương trục Tóm tắt nội dung tốn: Vật đặt trục thấu kính cách thấu kính đoạn d, sau dịch chuyển vật thấu kính theo phương vng góc với trục đoạn Δy ảnh dịch đoạn Δy ' Tính yếu tố vị trí đặt vật-ảnh lúc ban đầu, lúc sau tiêu cự thấu kính Phương pháp giải: Do vật dịch chuyển lên xuống theo phương vng góc với thấu kính nên d khơng đổi nên d’ khơng đổi - Bước 1: Tính khoảng cách d d ' chưa dịch chuyển thấu kính - Bước 2: Xác định chiều độ dịch chuyển ảnh - Để biết chiều dịch chuyển ảnh ta sử dụng tính chất điểm vật, điểm ảnh quang tâm nằm đường thẳng Cụ thể: A1 d y A’ O A d' y ' + Điểm A lúc đầu nằm trục ảnh A’ điểm A1’ A nằm trục Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT + Sau A dịch A’cũng phải dịch cho A, O, A’ thẳng hàng Từ suy chiều dịch chuyển A’ Nếu A dịch lên ảnh A’ dịch xuống, A dịch xuống ảnh A’ dịch lên - Vẽ hình dựa vào hình để tính độ dịch chuyển vật ảnh Do tam giác OAA1 ~ OA’A’1 nên AA A ' A '1 Δy Δy ' d' = ⇒ = ⇒ Δy '= Δy OA OA ' d d' d ⇒ Δy'= d' Δy d Chú ý: + Vật dịch lên tương ứng với thấu kính dịch xuống, vật dịch xuống tương ứng với thấu kính dịch lên + Quãng đường dịch chuyển ảnh thẳng dùng cơng thức Δy '=v t Δy '=v t + at 2 , chuyển động biến đổi dùng Các tập mẫu: Bài 1: Dùng thấu kính hội tụ tiêu cự f= 4cm, người ta thu ảnh điểm sáng đặt trục cách thấu kính 12 cm Sau kéo thấu kính xuống đoạn 3cm ảnh dịch chuyển nào? Giải: d f 12 d '= = =6 cm d−f 12−4 - Bước 1: Vị trí ảnh lúc chưa dịch chuyển thấu kính: - Bước 2: Thấu kính dịch xuống ( vật dịch lên) nên ảnh dịch xuống so với ban đầu Δy '= d' Δy d ⇒ Δy'= 3=1,5 cm 12 Độ dịch chuyển ảnh là: Bài 2: Một nguồn sáng điểm S đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f= 12 cm, cách thấu kính 18 cm Cho điểm sáng S dịch chuyển lên theo phương vng góc với trục thấu kính với vận tốc m/s Hỏi ảnh nguồn sáng dịch chuyển theo chiều với vận tốc (thấu kính giữ cố định)? Giải: d f 18 12 d '= = =36 cm d−f 18−12 - Bước 1: Vị trí ảnh lúc đầu: - Bước 2: Gọi v tốc độ di chuyển ảnh Trong khoảng thời gian t vật dịch đoạn Δy=1.t ảnh dịch đoạn Δy '=v t Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT - Vì điểm sáng dịch chuyển lên theo phương vng góc với trục thấu kính nên ảnh dịch chuyển xuống - Tính độ dịch chuyển ảnh Δy '= d' Δy d ⇒ v t= 36 t ⇒ v=2 ( m/s ) 18 Bài 3: Một điểm sáng S chuyển động theo vịng trịn với vận tốc có độ lớn khơng đổi v0= cm/s xung quanh trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 30 cm mặt phẳng vng góc với trục cách thấu kính khoảng d= 45 cm Hãy xác định độ lớn vận tốc ảnh điểm sáng S? Giải: - Bước 1: vị trí ảnh lúc đầu chưa dịch chuyển đặt màn: df 45 30 d '= = =90 ( cm ) d−f 45−30 - Bước 2: Ở độ dịch chuyển vật ảnh bán kính đường tròn mà vật ảnh vẽ q trình chuyển động Vì ảnh vật, quang tâm ln nằm đường thẳng nên ta vẽ d' d y r O y ' R Δy Δy ' r R = ⇒ = ⇒ R=2 r ⇒ ωR=2 ωr ⇒ v=2 v =10 cm/s d d ' 45 90 Vậy độ lớn vận tốc ảnh 10 cm/s Bài 4: Qua vật kính máy ảnh ( thấu kính hội tụ ) vật thật đặt trước 20cm cho ảnh thật lớn gấp lần vật a) Tính tiêu cự vật kính b) Người ta muốn chụp ảnh vật cách vật kính 4m, chuyển động với vận tốc 4,5km/h xuống theo phương vng góc với trục Tìm thời gian tối đa cho phép mở ống kính để thu ảnh rõ Biết ảnh xem rõ không bị dời chỗ qua 1/10 (mm) Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Giải: k= −d ' −f = =−4 ⇒ f =16 cm d d −f a) Thấu kính cho ảnh thật gấp lần vật nên d f 400 16 50 0,5 d '= = = cm= m d−f 400−16 3 b) - Bước 1: vị trí ảnh lúc đầu: - Bước 2: Vì điểm sáng dịch chuyển theo phương vng góc với trục thấu kính hưỡng xuống nên ảnh dịch chuyển lên ta có : Δy '= - Để Δy '= ảnh rõ d' Δy d ⇒ Δy'= nét 0,5/3 , 25 t 400 Δy '< (mm )=10−4 (m) 10 0,5/3 1, 25 t0 + Theo phương vng góc với trục chính: ' ' d2 Δy ' d 2,5 = ⇒ Δy '= Δy= √3=3 ,75 √ 3(cm ) Δy d d2 - Bước √ 4: Độ dịch chuyển ảnh: Δ'=√( Δx ' )2+( Δy ' )2 = 7,52 + ( 3,75 √ ) =3,75 √7 ( cm ) Bài 3: Một điểm sáng A trục thấu kính đặt trước cách thấu kính 60 cm Cho điểm A dời đoạn 10 √ cm xa thấu kính theo phương tạo với trục góc α =45 Biết thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Hãy xác định độ dời ảnh Giải: - Lúc đầu A trục nên A’ trục Sau A dịch 10 √ cm đến điểm B theo phương hợp với trục góc 45 ảnh A’ dịch đến điểm B’ cho B, B’, O thẳng hàng - Bước 1: - Độ dời S theo phương trục là: Δx=l cos 450 =10 √2 cos 450 =10 cm - Độ dời S theo phương vuông góc trục là: Δy=l sin 45 =10 cm - Bước : Các khoảng cách vật ảnh trước sau dịch chuyển: + Trước dịch chuyển d =60 cm + Sau d =d + Δx =60+10=70 ( cm ) ⇒ d '2= d2 f d −f d '= d f d1 −f = 60 30 =60 ( cm ) 60−30 dịch = chuyển: 70 30 =52 ,5 cm 70−30 - Bước : Độ dịch chuyển ảnh theo phương: ' ' ' ' + Theo phương trục chính: d =d −Δx ' ⇒ Δx ' =d −d =60−52 , 5=7,5 cm>0 + Theo phương vng góc với trục chính: ' d'2 Δy ' d 52 ,5 = ⇒ Δy ' = Δy= 10=7,5 ( cm ) Δy d d2 70 2 - Bước 4: Độ dịch chuyển ảnh: Δ'=√( Δx ' ) +( Δy ' ) Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình =√ 7,52 + (7,5 ) =7,5 √ ( cm ) 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Bài 4: Thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự f= 20 cm, quang tâm O, trục xx’ trùng với đường thẳng Δ Điểm sáng S cố định đường thẳng Δ , cách O đoạn OS= 30 cm Ảnh S cho thấu kính S’ Quay thấu kính quanh trục qua O vng góc với mặt phẳng để trục tạo với đường thẳng góc α=10 Ảnh S’ dịch chuyển nào? Xác định quãng đường ảnh S’ dịch chuyển Giải: d f d '= =60 cm d−f - Bước 1: Vị trí ảnh lúc đầu nên ảnh S’ nằm đường thẳng Δ Δ - Bước 2: - Hạ SH vng góc xx’ Khoảng cách S tới thầu kính OH =d H với d H =OS cos β Khi thấu kính quay dH giảm dần nên ảnh dịch xa quang tâm x H S O S’ S’’ + Tia sáng trùng Δ tia đia qua quang tâm x’nên truyền H’’ thẳng, tia sáng khơng thay đổi, ảnh nằm đường thẳng Δ chạy xa thấu kính - Bước 3: Khoảng cách ảnh S’’ tới thấu kính + Khoảng cách S’’ tới O OS'= dH cos α OH '=d ' H = dH f d H −f =61 , 91cm ≈62 , cm - Bước 4: Quãng đường ảnh dịch chuyển: S ' S''=OS'−OS ''=2,9 ( cm ) S ' S''=OS'−OS ''=2,9 ( cm ) Vậy quãng đường ảnh dịch chuyển: Các luyện tập thêm Bài 5: Một điểm sáng A trục thấu kính đặt trước cách thấu kính 40 cm Cho A dời cm lại gần thấu kính theo phương tạo với trục góc α=30 Biết thấu kính có tiêu cự f= 20 cm Hãy xác định độ dời ảnh? Đáp số: 11,83 cm Bài 6: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f= 30 cm tạo ảnh nguồn sáng điểm chuyển động Biết nguồn sáng qua trục thấu kính theo Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT phương hợp với trục góc α=60 vận tốc ảnh hợp với trục góc β=30 Hỏi thời điểm đó, nguồn sáng cách thấu kính khoảng bao nhiêu? Đáp số: d= 40 cm d= 20 cm Bài 7: Một điểm sáng A trục thấu kính đặt trước cách thấu kính 60 cm Cho điểm A dời cm lại gần thấu kính theo phương tạo với trục góc α=30 Biết thấu kính có tiêu cự f= 20 cm Hãy xác định độ dời ảnh? Đáp số: 1,45 cm Bài 8: Một điểm sáng A trục thấu kính đặt trước cách thấu kính 20 cm Cho điểm A dời đoạn cm xa thấu kính theo phương tạo với trục góc α=60 Biết thấu kính có tiêu cự f = 10 cm Hãy xác định độ dời ảnh? Đáp số: 4,6 cm Bài 9: Một điểm sáng A trục thấu kính đặt trước cách thấu kính 20 cm Cho điểm A dời đoạn cm lại gần thấu kính theo phương tạo với trục góc α =60 Biết thấu kính có tiêu cự f = 10 cm Hãy xác định độ dời ảnh? Đáp số: 8,57 cm Bài 10: Cho thấu kính hội tụ, tiêu cự f = 15 cm Một đoạn thẳng AB = 2cm đặt vng góc với trục (A nằm trục chính) cách thấu kính khoảng 10 cm Quay AB góc α = 30 o theo chiều kim đồng hồ quanh A Tính góc quay xác định chiều quay đoạn thẳng AB 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm - Việc phân loại đưa phương pháp giải cho dạng tập liên quan đến dịch chuyển vật- ảnh mang lại hiệu cao trình dạy học Qua kết khảo sát với lớp dạy thu kết sau: HS làm 11K 51 36 11G 48 30 11E 45 21 - Phân tích số liệu tơi nhận thấy Lớp Sĩ số Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình % HS làm 70,6 62,5 46,7 HS khơng làm 15 18 30 % HS không làm 29,4 37,5 53,3 20 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT + Thứ nhất: tỉ lệ học sinh vận dụng phương pháp giải làm tập tăng lên nhiều Số học sinh khơng làm cịn Chủ yếu học sinh yếu + Thứ hai: Tỉ lệ học sinh vận dụng làm không giống lớp, điều phần không đồng chất lượng đầu vào lớp, điều dễ hiểu Tuy nhiên, lớp chất lượng đầu vào 11E, số em vận dụng phương pháp giải để làm tăng lên nhiều so với trước KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận - Để tập vật lý thực mục đích người giáo viên phải phân loại cung cấp cho học sinh phương pháp giải tốt để học sinh hiểu biết cách vận dụng Đặc biệt liên quan đến phần kiến thức khó, khó cần có phương pháp giải cụ thể, chi tiết dễ hiểu - Qua giảng dạy thấy đề tài đạt số kết sau: + Cung cấp cho học sinh phương pháp nhận dạng tốn dịch chuyển vật thấu kính Rèn luyện cho học sinh kĩ giải toán liên quan đến dịch chuyển ảnh- vật Học sinh khơng cịn mơ hồ đường lối, khơng cịn lúng túng với việc giải phương trình, nhiều bạn cảm thấy phấn khởi có động lực để tham gia học tập môn vật lý, giảm bớt áp lực môn - Học sinh ôn thi HSG giáo viên sử dụng làm tài liệu để làm tư liệu phục vụ cho trình học tập giảng dạy 3.2 Kiến nghị - Nhà trường cần tổ chức nhiều buổi thảo luận phương pháp giảng dạy học tập - Sở giáo dục đào tạo cần tổ buổi hội thảo để giáo viên trao đổi kinh nghiệm, học tập để nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ - Hiện nhiều em học sinh chuyển khối cảm thấy mơn vật lý khó, việc giáo viên cung cấp cho học sinh phương pháp giải dễ hiểu, rõ ràng giúp giảm bớt áp lực môn học, em vận dụng làm cảm thấy hứng thú với học tập dạng tập giáo viên cần tìm phương pháp hay, ngắn gọn, dễ hiểu cho học sinh Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT - Trong q trình dạy học khơng có phương pháp vạn cho đối tượng nên người giáo viên học sinh cần biết chắt lọc lựa chọn phương pháp chí kết hợp chúng để mang lại hiệu cao Do hạn chế thời gian, tài liệu kinh nghiệm thân nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì mong góp ý đồng chí, đồng nghiệp để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Thanh Hoá, ngày 02 tháng 07 năm 2020 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Tôi xin cam đoan SKKN ĐƠN VỊ viết, khơng chép nội dung người khác Tác giả Nguyễn Thị Ngoan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Trịnh Minh Hiệp, Phương pháp tư sáng tạo giải nhanh bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 11, NXB Đại học quốc gia Hà Nội- năm 2017 [2] Nguyễn Phú Đồng, Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 11, NXB Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh- năm 2014 [3] Chu Văn Biên, Khám phá tư sáng tạo bồi dưỡng học sinh giỏi THPT NXB Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh- năm 2015 [4] Chu Văn Biên , Kinh nghiệm luyện thi vật lý 11 NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội- năm 2018 Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình 22 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT [5] Tăng Hải Tuân, Công phá vật lý 2, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội- năm 2018 [6].Vũ Thanh Khiết, Tuyển tập toán nâng cao vật lý 11, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội- năm 2012 [7] Mạng internet [8] Vũ Thanh Khiết, Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT NXB Giáo dục - 2003 [9].Hồng Danh Tài (2009), Hướng dẫn giải nhanh dạng tập trắc nghiệm Vật Lí, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội [10] Đồn Ngọc Căn, Đặng Thanh Hải, Vũ Đình Túy, Bài tập chọn lọc vật lý 11 – NXB Giáo Dục Việt Nam- năm 2009 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Nguyễn Thị Ngoan Chức vụ đơn vị cơng tác: Trường THPT Ba Đình TT Tên đề tài SKKN Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình Cấp đánh giá xếp loại Kết đánh giá Năm học đánh giá 23 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Xây dựng nội quy lớp học góp phần nâng cao chất lượng quản lý giáo dục học sinh giáo viên chủ nhiệm Xây dựng sử dụng cơng thức để giải nhanh tốn dao động tắt dần lắc lò xo Phân loại phương pháp giải nhanh dạng tập thường gặp tụ xoay bồi dưỡng HSG thi THPT quốc gia Vận dụng hiệu toán học để giải toán cực trị vật lý THPT Nguyễn Thị Ngoan - THPT Ba Đình xếp loại C xếp loại 2010-2011 Sở GD&ĐT Thanh Hóa C 2012-2013 Sở GD&ĐT Thanh Hóa C 2014-2015 Sở GD&ĐT Thanh Hóa C 2018-2019 Sở GD&ĐT Thanh Hóa 24 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... skknchat@gmail.com Giải pháp giải toán dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT thấu kính đoạn cm lên ảnh dịch chuyển theo chiều nào, đoạn bao nhiêu? Đáp số: Ảnh dịch xuống đoạn Δy '=5cm Bài. .. skknchat@gmail.com Giải pháp giải tốn dịch chuyển vật- ảnh- thấu kính chương trình vật lí 11 THPT Bài 13: A, B, C ba điểm thẳng hàng Đặt vật A, thấu kính B ảnh thật C với độ phóng đại |k 1|=3 Dịch thấu kính. .. trình vật lí 11 THPT Bài Một vật thật AB đặt vng góc với trục thấu kính Ban đầu ảnh vật qua thấu kính A1B1 ảnh thật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục lại gần thấu kính cm thu ảnh vật
Ngày đăng: 10/07/2022, 06:56
Xem thêm: