SKKN Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh qua dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 THPT 1 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài Một trong những nhiệm[.]
1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Một nhiệm vụ quan trọng trình dạy học nhằm chuyển quan niệm sai lệch học sinh thành quan niệm khoa học Chính hiểu rõ quan niệm sai lệch học sinh tìm phương pháp phù hợp để khắc phục quan niệm việc cần làm người giáo viên Để khắc phục quan niệm sai lệch học sinh, người thầy phải lựa chọn phương pháp cho phù hợp với môn, vừa phải phù hợp với quĩ thời gian tiết học Việc sử dụng tập tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp em tiếp nhận kiến thức cách dễ dàng sẵn sàng gạt bỏ sai lầm trước đó, đồng thời em có ấn tượng ghi nhớ lâu kiến thức vừa học, đặc biệt lớp mà đa số học sinh trung bình Xuất phát từ sở nói trên, tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Sử dụng tập vật lý nhằm phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh qua dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11- THPT” Mặc dù có nhiều cố gắng, song đề tài nghiên cứu tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tác giả kính mong nhận đóng góp ý kiến quý báu quý thầy cô, bạn đồng nghiệp bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! 1.2 Mục đích nghiên cứu Góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” thông qua việc sử dụng tập để phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý trường phổ thông - Hoạt động dạy học Vật lý trường THPT Tĩnh gia - Hệ thống kiến thức lý thuyết hệ thống tập thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 - THPT 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu từ sách, báo, mạng internet tập thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 - THPT - Phương pháp điều tra: Quan sát, điều tra, thăm dò, trao đổi trực tiếp với đồng nghiệp học sinh, để tìm hiểu thực trạng dạy – học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11-THPT - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu sử dụng đề tài nghiên cứu việc dạy – học chương “ Mắt Các dụng cụ quang” năm học 2017 – 2018 trường THPT Tĩnh Gia II SangKienKinhNghiem.net GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở lý luận 2.1.1 Lăng kính 2.1.1.1 Định nghĩa: Lăng kính khối chất suốt, đồng chất (thủy tính, nhựa, nước, ) thường có dạng hình lăng trụ tam giác (Hình 1) Cạnh A A i2 i1 I B C D J r1 r2 S R B C ABC tiết diện thẳng lăng kính Hình Hình 2.1.1.2 Đường tia sáng qua lăng kính (Hình 2) 2.1.1.3 Cơng thức lăng kính ����1 = �����1 ����2 = �����2 � = �1 + �2 � = �1 + �2 ‒ � { 2.1.2 Thấu kính mỏng 2.1.2.1 Định nghĩa: Thấu kính khối chất suất (thủy tinh hay nhựa, ) giới hạn hai mặt cầu mặt cầu mặt phẳng 2.1.2.2 Cơng thức tổng qt tính độ tụ thấu kính: � 1 � = � = �' ‒ � + � , đó: )( ( ) + �1; �2: bán kính hai mặt cầu Mặt cầu lồi bán kính lấy dấu dương; mặt cầu lõm bán kính lấy dấu âm Bán kính mặt phẳng vô + �;�': chiết suất chất làm thấu kính chiết suất mơi trường đặt thấu kính (như hình: Hình 3; Hình 4; Hình 5; Hình 6; Hình 7; Hình 8) R1 R1 R2 C1 C1 C2 n n' n n' (R1> 0; R2 > 0) Hình (R1 > 0; R2 = ∞) Hình SangKienKinhNghiem.net R1 R1 n C2 n' R2 C1 C1 C2 n' n R2 (R1 < 0; R2 < 0) (R1< 0; R2 > 0) Hình Hình R1 R1 C1 C2 C1 n' n n' R2 n (R1 < 0; R2 = ∞) (R1 < 0; R2 > 0) Hình Hình ( Trong hình thấu kính phần tơ màu) - Nếu thấu kính đặt mơi trường khơng khí, thì: �' ≈ 1 1 => � = = (� ‒ 1) + � �1 �2 ( ) 2.1.2.3 Cơng thức thấu kính - Cơng thức liên hệ độ tụ tiêu cự: � = � Trong công thức tiêu cự f đo đơn vị mét (m); độ tụ D đo đơn vị điốp (dp) 1 - Công thức xác định vị trí ảnh: � = � + ' � + Ảnh thật: �' > 0; Ảnh ảo: �' < � �� - Cơng thức xác định số phóng đại ảnh: � = �'�' =‒ ' � + � > 0: ảnh vật chiều; � < 0: ảnh vật ngược chiều 2.1.3 MẮT - Mắt hoạt động máy ảnh - Mắt có hai phận chính: ∞ + Thấu kính mắt đóng vai trị vật kính máy ảnh + Màng lưới có vai trị phim - Mắt khơng có tật: khơng điều tiết có Hình tiêu điểm nằm màng lưới (Hình 9) 2.1.3.1 Mắt cận thị SangKienKinhNghiem.net O V - Các đặc điểm: + Điểm cực viễn �� cách mắt khoảng không lớn (cỡ m trở lại) + Điểm cực cận �� gần mắt mắt tật (mắt bình thường) + Khi khơng điều tiết tiêu điểm ảnh F’ nằm trước màng lưới V(Hình 10): ���� < �� - Cách khắc phục đơn giản nhất: Đeo cho mắt cận thị thấu kính phân kì (coi đặt sát mắt) cho ảnh vật vơ cực qua thấu kính lên điểm �� mắt (Hình 11) ∞ ∞ O O V Hình 10 V Hình 11 2.1.3.2 Mắt viễn thị - Các đặc điểm: + Nhìn vật xa vơ phải điểu tiết + Điểm �� xa mắt bình thường + Khi khơng điều tiết F’ nằm sau màng lưới V (Hình 12): ���� > �� - Cách khắc phục đơn giản nhất: Đeo cho mắt viễn thấu kính hội tụ cho mắt viễn nhìn thấy rõ vật gần mắt bình thường (Hình 13) ∞ O V Hình 12 ∞ O V Hình 13 2.1.3.3 Mắt lão - Đặc điểm: Khi đến độ tuổi trung niên điểm cực cận �� dời xa mắt - Cách khắc phục đơn giản nhất: Đeo cho mắt lão thấu kính hội tụ thích hợp (Người cận thị lớn tuổi thường đeo kính hai trịng: phần phân kì, phần hội tụ) 2.1.4 Các dụng cụ quang 2.1.4.1 Kính lúp - Cơng dụng: Kính lúp dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt việc quan sát vật nhỏ (các linh kiện đồng hồ, ) Nó có tác dụng làm tăng góc trông cách tạo ảnh ảo lớn vật nằm giới hạn nhìn rõ mắt - Cấu tạo: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài cm) Đ - Công thức tổng quát tính số bội giác kính lúp: � = |�| ' (�:�ℎ�ả�� �á�ℎ �ừ �ắ� đế� �í�ℎ) SangKienKinhNghiem.net � + |� | Đ + Khi ngắm chừng vô cực: �∞ = � + Khi ngắm chừng cực cận: �� = |��| 2.1.4.2 Kính hiển vi - Cơng dụng: Kính hiển vi dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh vật nhỏ, với số bội giác lớn nhiều so với số bội giác kính lúp - Cấu tạo: Gồm hai phận + Vật kính thấu kính hội tụ �1 có tiêu cự nhỏ (cỡ milimet) + Thị kính thấu kính hội tụ �2 có vai trị kính lúp (khoảng cách vật kính thị kính khơng đổi) �.Đ - Số bội giác ngắm chừng vô cực: �∞ = |�1|�2 = � � 2.1.4.3 Kính thiên văn - Cơng dụng: Kính thiên văn dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt việc quan sát vật xa (các thiên thể, ) - Cấu tạo: Gồm hai phận + Vật kính thấu kính hội tụ �1 có tiêu cự rất lớn (có thể hàng chục mét) + Thị kính thấu kính hội tụ �2 có tiêu cự ngắn (vài centimet) (khoảng cách vật kính thị kính thay đổi được) �1 - Số bội giác kính ngắm chừng vơ cực: �∞ = � 2.2 Nguyên nhân chung dẫn tới khó khăn, sai lầm học sinh gặp phải học số kiến thức chương “Mắt Các dụng quang” 2.2.1 Về nội dung kiến thức - Trong phần có nhiều cơng thức cần ghi nhớ, đại lượng có nhiều cơng thức tính, học sinh (HS) dễ nhầm lẫn - HS không thực lắp ráp mơ hình quang cụ (trả lời cho câu hỏi “Như nào”) không tạo niềm tin tuyệt đối HS vào kiến thức thu 2.2.2 Về phía giáo viên giáo viên - Giáo viên (GV) chưa tích cực vận dụng phương pháp vào thực tế giảng dạy Một mặt tâm lý ngại thay đổi, sợ thời gian, khơng có đủ phương tiện, dụng cụ thí nghiệm; mặt khác nhiều GV chưa biết cách khai SangKienKinhNghiem.net thác kiến thức tổ chức học tích cực tạo lôi cuốn, gây hứng thú học tập cho HS 2.2.3.Về phía học sinh - HS quên nhiều kiến thức vật lý: Cách vẽ đường tia sáng qua linh kiện quang học, cách dựng ảnh tính chất ảnh tạo bởi, thấu kính - HS chưa có kỹ dựng ảnh qua hệ quang học - HS chưa có nhiều kỹ làm việc theo nhóm, kỹ thực hành nên GV nhiều thời gian việc tổ chức cho HS thảo luận, làm thí nghiệm 2.3 Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn, hạn chế thực trạng Dưới tác giả đề xuất số quan niệm (QN) sai lầm mà học sinh hay gặp phải biện pháp giúp học sinh khắc phục QN sai lầm 2.3.1 QN1: Mắt cận phải đeo thấu kính phân kì (TKPK), mắt viễn phải đeo thấu kính hội tụ (TKHT) Bài tập 1: Hãy cho biết mắt cận phải đeo kính gị? Mắt viễn phải đeo kính gì? Giải thích? Cách giải thích sai học sinh hay mắc phải: Mắt cận thị có độ tụ nhỏ mắt bình thường nên đeo TKHT, nghĩa để tăng độ tụ Và ngược lại mắt viễn thị có độ tụ lớn mắt bình thường nên phải đeo TKPK để giảm bớt độ tụ Nguyên nhân: Do HS chưa hiểu tác dụng kính đeo ứng với loại mắt tật, chưa nắm rõ đặc điểm khắc phục: là, đeo kính để chữa tật mắt kính có tác dụng tạo ảnh vật cho mắt nhìn rõ ảnh (ảnh cuối màng lưới) Khi đeo kính mắt kính tạo thành hệ thấu kính đồng trục Ở HS suy nghĩ nhầm nghĩa từ “hội tụ” : làm tăng độ tụ, “phân kì” : làm giảm độ tụ Câu hỏi gợi ý: - Chùm tia sáng song song truyền đến mắt cận cho chùm tia ló hội tụ trước hay sau màng lưới? - Chùm tia sáng song song truyền đến mắt viễn cho chùm tia ló hội tụ trước hay sau màng lưới? SangKienKinhNghiem.net - Vật vô cực cho ảnh vị trí thấu kính? Đối với mắt cận ta đeo kính để có tác dụng nhìn vật đâu mà khơng phải điều tiết? Khi ảnh vật phải lên vị trí mắt? Vậy, phải sử dụng thấu kính loại nào? - Đối với mắt viễn ta đeo kính để có tác dụng nhìn vật đâu mà khơng phải điều tiết? Khi ảnh vật phải lên vị trí mắt? Vậy, ta phải sử dụng thấu kính loại nào? Lời giải đúng: Mắt cận đeo TKPK, mắt viễn đeo TKHT Có thể sử dụng thêm hai tập sau để kiểm tra khắc sâu kiến thức cho HS: Bài tập 2: Tại đeo kính cận lại giúp kính mắt cận nhìn xa rõ mắt bình thường? Hãy sờ vào kính cận để xem kính gì? Tại đeo kính viễn thị lại giúp cho mắt viễn nhìn rõ mắt bình thường? Hãy sờ vào kính viễn xem kính loại gì? Bài tập 3: Điều sau sai nói mắt bị tật cận thị? A Khi khơng điều tiết, mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước màng lưới B Điểm cực viễn điểm cực cận mắt cận thị gần so với mắt bình thường C Để sửa tật cận thị phải đeo kính phân kì có độ tụ thích hợp D Để sửa tận cận thị phải đeo kính hội tụ có độ tụ thích hợp Vì chưa nắm rõ đặc điểm mắt cận thị, nên nhiều HS chọn đáp án B Đáp án là: D Bài tập 4: Một mắt có tật khơng khí lặn xuống nước nhìn nước trở thành mắt bình thường, khơng tật Trong khơng khí mắt bị tật gì? A cận thị C mắt bình thường bị lảo thị Lời giải HS: chọn đáp án D B viễn thị D khơng có đá án Ngun nhân: HS cho mắt có tật lặn nước mắt có tật khơng thể trở thành mắt bình thường, khơng tật Khơng hiểu độ tụ thấu kính phụ thuộc vào chiết suất mơi trường Lời giải đúng: Áp dụng cơng thức tính độ tụ thấu kính (hay mắt nói 1 � riêng) theo chiết suất môi trường: � = � = �' ‒ � + � ( )( ) + Trong khơng khí: �' ≈ 1; nước: �' > SangKienKinhNghiem.net Như từ khơng khí vào nước độ tụ mắt giảm, nên mắt cận trở thành mắt bình thường, nghĩa tật mắt khơng khí tật cận thị 2.3.2 QN2: Mắt cận thị già kết hợp với tật lão thị mắt trung hịa khơng bị tật Khắc phục: Mắt người bị cận thị già bị thêm tật lão thị, nên phải đeo kính hai trịng, nửa nhìn xa, nửa nhìn gần (chỉ giảm cận thị, mắt hoạt động yếu, thủy tinh thể căng phồng) Bài tập 5: Một mắt cận già có điểm cực cận cách mắt 0,4 m điểm cực viễn cách mắt m a) Phải đeo kính �1 loại gì, có độ tụ để nhìn thấy vật xa vơ cực mà mắt khơng phải điều tiết? Kính đeo cách mắt cm b) Để đọc sách cách mắt 20 cm mắt điều tiết tối đa, người ta phải gắn thêm vào phần phía �1 thấu kính hội tụ cho mắt nhìn qua �1 �2 Tính độ tụ kính �2 Lời giải sai mà HS hay mắc phải: a) Để mắt nhìn xa vơ cực mà khơng phải điều tiết phải đeo cho mắt kính cho ảnh vật cần quan sát lên điểm cực viễ mắt Như vậy: � = ∞;�' = ��� = � 1 1 Tiêu cự kính phải đeo là: � = � = � + �' = ∞ + = (��) Vậy, kính phải đeo TKHT có độ tụ: � = �� Nguyên nhân dẫn đến sai HS: HS không nhận ảnh trước thấu kính �' < 0; quyên tính đến khoảng cách từ mắt đến thấu kính b) Để nhìn rõ chữ trang sách cách mắt 20 cm phải đeo kính �2 phải đeo kính cho hàng chữ (vật A) cách mắt 20 cm (tức cách kính 20 – = 19 cm) cho ảnh A’ điểm cực cận mắt trước mắt 0,4m = 40 cm (tức trước kính 39 cm) Tiêu cự �2 là: �2 = �2.�2' �2 + �2' 19.( ‒ 39) = 19 + ( ‒ 39) = 741 20 SangKienKinhNghiem.net = 37,05 �� Nguyên nhân sai : HS chưa nắm đeo thêm kính �2 thị hệ hai kính �1 �2 hệ ghép sát tương đương thấu kính �, tức tiêu cự : �2 thấu kính � khơng phải �2 Câu hỏi gợi ý : a) Khi đeo kính �1 vật vô cho ảnh vị trí kính ? - Để mắt nhìn xa vơ cực khơng phải điều tiết ảnh vật qua kính �1 phải lên điểm trước mắt ? - Vậy, tiêu điểm ảnh �1 điểm cực viễn mắt có vị trí ? - Ảnh kính đeo ảnh thật hay ảnh ảo ? (�'�ó ��á ��ị â� ℎ�� �ươ��) ? - Kính đeo cách mắt cm ảnh tạo cách kính ? b) Khi ghép thêm vào phần phía �1 thấu kính �2 phần phía tương đương thấu kính có tiêu cự tính ? Lời giải : a) Kính �1 phải đeo cho nhìn vật A xa vơ ảnh A’ phải lên điểm cực viễn mắt Vậy, điểm �1' kính trùng với điểm cực viễn mắt (�1' ��ướ� �í�ℎ), tức cách kính : 100 cm – cm = 99 cm Vì tiêu điểm ảnh trước kính nên kính �1 kính phân kì, có tiêu cự : �1 =‒ 99 �� => �1 = �1 = ‒ 0,99 =‒ 100 99 (��) b) Để nhìn rõ dịng chữ (vật A) cách mắt 20 cm (cách kính : 20 cm – cm = 19 cm), phải đeo thấu kính � cho ảnh dòng chữ A’ lên điểm cực cận mắt (trước kính : 40 cm – cm = 39 cm) Tiêu cự � : � = �.�' ' �+� 19.( ‒ 39) = 19 + ( ‒ 39) = 741 20 = 37,05 �� Coi � hệ hai kính ghép sát từ �1 �2, áp dụng công thức hệ ghép sát ta 1 �1.� có : � = � + � => �2 = � ‒ � = 1 ‒ 99.37,05 ‒ 99 ‒ 37,05 => �2 = �2 = 0,2696 ≈ 3,71 (��) ≈ 26,96 �� SangKienKinhNghiem.net Bài tập : Một người phải dùng hai kính Muốn đọc sách cách mắt gần 25 cm, người phải đeo kính có độ tụ �1 =+ 1,25 �� Muốn nhìn xa mà khơng phải điều tiết, người phải đeo kính có độ tụ �2 =‒ 1,25 �� (coi kính đặt sát mắt) a) Khi khơng đeo kính, người nhìn vật đặt khoảng trước mắt ? b) Làm để cần dùng kính cho đỡ bất tiện ? 2.3.3.QN3 : Mắt lão thị nhìn vật vơ cực khơng phải điều tiết Bài tập : Một mắt lão thị Có thể kết luận mắt nhìn vật vơ cực ? A mắt nhìn thấy vật vơ cực mà khơng phải điều tiết B mắt phải điều tiết nhìn thấy vật vô cực C mắt nhìn thấy vật vơ cực dù có điều tiết D A, B, C Lời giải HS: Chọn đáp án A Nguyên nhân sai: HS chưa xét hết trường hợp mắt bị lão thị là: mắt bình thường già; mắt cận già; mắt viễn già Câu hỏi gợi ý: - Mắt lão thị có trường hợp nào? - Với trường hợp mắt lão thị, nhìn vật vơ cực có phải điều tiết khơng? Lời giải đúng: A mắt bình thường già B mắt viễn già C mắt cận già Như vậy, đáp án D Bài tập 8: Loại mắt kể nhìn thấy vật vô cực điều tiết? SangKienKinhNghiem.net 10 A mắt cận C mắt bình thường già Đáp án: B B mắt viễn D mắt cận già Bài tập 9: Loại mắt khơng thể nhìn thấy vật vơ cực dù có điều tiết hay khơng điều tiết? A mắt cận C mắt bình thường già Đáp án: A B mắt viễn D mắt cận già 2.3.4 QN4: Khi giải tập xác định vị trí, tính chất số phóng đại ảnh, học sinh mắc phải sai lầm thay số không ý đến dấu đại lượng (�';�;�) Do vậy, giảng dạy cần phải nhắc nhở em ý đến dấu � ứng với loại thấu kính; dấu �' cho loại ảnh; dấu � vào trường hợp cụ thể (ảnh chiều hay ngược chiều so với vật),…Nếu tập dạng tự luận thiết phải có kết luận cuối giải Bài tập 10: Cho thấu kính phân kì có tiêu cự 10 cm Vật sáng AB đoạn thằng đặt vuông góc trục thấu kính, cách thấu kính 20 cm Hãy xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh số phóng đại ảnh? Lời giải sai mà HS hay mắc phải: Ta có: { � =‒ ' Với: � = 20 ��;� = 10 ��, suy ra: � = 20 �� � =‒ { �� �' = � ‒ � �' � (10.1) Ta có: �' = 20 �� > 0: ảnh thật ; � =‒ < : ảnh ngược chiều vật, cao vật Kết luận: Ảnh thu ảnh thật, ngược chiều vật, cao vật nằm cách thấu kính 20 cm Sai lầm HS: HS quên quy ước dấu tiêu cự TKPK phải có giá trị âm, kết tốn bị sai: TKPK cho ảnh thật (thực tế TKPK cho ảnh ảo) Câu hỏi gợi ý: SangKienKinhNghiem.net 11 - Quy ước tiêu cự TKPK có giá trị nào? - Ta sử dụng công thức để tính �'? Lời giải đúng: Giải hệ hai phương trình (10.1) với: = 20 ��;� =‒ 10 �� , ta được: { �� 20.( ‒ 10) 20 = =‒ (��) � ‒ � 20 ‒ ( ‒ 10) 20 ‒ ' � � =‒ =‒ = � 20 �' = Ta có, �' < 0: ảnh ảo; � > : ảnh chiều vật Kết luận: Ảnh thu ảnh ảo, chiều vật, cao phần ba vật nằm cách thấu kính 20 �� Bài tập 11: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cách vật 25 cm Xác định vị trí vật ảnh Lời giải của HS: Theo ra: � + �' = 25 �� (1), từ cơng thức thấu kính �.�' ta lại có: � + �' = � = �� (2) Giải hệ (1) (2) ta được: � = 10 �� { {�� == 1510 �� �� � = 15 �� ' ' Sai lầm học sinh : HS làm thiếu trường hợp ảnh vật ảnh ảo Câu hỏi gợi ý : Khi cho ảnh cách vật 25 cm có trường hợp tạo ảnh ? Lời giải : Nếu vật ảnh cách khoảng �, phải áp dụng cơng thức tổng qt : |� + �'| = � Do có hai khả xãy : - Ảnh thật �' > => � + �' > => � + �' = � = 25 cm Nghiệm trường hợp kết lời giải HS - Ảnh ảo �' < Đối với TKHT trường hợp ảnh ảo nằm xa thấu kính so với vật, nên: � + �' < => � + �' =‒ � =‒ 25 cm (3) SangKienKinhNghiem.net 12 Giải hệ (2) (3) ta được: {�� ==‒5 30���� ' Kết luận lời giải đúng: + Nếu vật cách thấu kính 15 cm, ảnh ảnh thật, cách thấu kính 10 cm + Nếu vật cách thấu kính 10 cm, ảnh ảnh thật, cách thấu kính 15 cm + Nếu vật cách thấu kính cm, ảnh ảnh ảo cách thấu kính 30 cm Bài tập 12: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc với trục thấu kính cho ảnh cao gấp hai lần vật Xác định vị trí vật ảnh Hướng giải HS: Ảnh cao gấp hai lần vật nên � = + Giải hệ hai phương trình: Nguyên nhân sai: { �.� 20� �' = � ‒ � = � ‒ 20 ' � � =‒ � = => { � = 10 �� �' =‒ 20 �� HS quên k âm dương (hoặc � = ℎ�ặ� � =‒ 2) Câu hỏi gợi ý: Đối với TKHT ảnh cao gấp hai lần vật ảnh ảnh thật hay ảnh ảo? Vậy � nhận giá trị nào? �.� 20� Hướng giải đúng: Từ cơng thức thấu kính, ta có: �' = � ‒ � = � ‒ 20 (1) Ảnh cao gấp hai lần vật nên: |�| = �' + Nếu ảnh thật (ảnh ngược chiều vật) thì: � =‒ � =‒ Giải hệ (1) (2) ta tìm được: � = 30 ��;�' = 60 �� �' + Nếu ảnh ảo (ảnh chiều vật) thì: � =‒ � = (2) (3) Giải hệ (1) (2) kết lời giải HS: � = 10 ��;�' =‒ 20 �� Vậy, vật cách thấu kính 30 cm, ảnh ảnh thật, cách thấu kính 60 cm Nếu vật cách thấu kính 10 cm, ảnh ảnh ảo, cách thấu kính 20 cm SangKienKinhNghiem.net 13 2.3.5 QN5 : HS không phân biệt khác góc trơng �� loại thấu kính, cho �� góc trơng trực tiếp vật mắt vật đặt điểm cực cận mắt Bài tập 13: Viết công thức tính số bội giác chung dụng cụ quang học học nêu rõ đại lượng công thức đó? Lời giải HS: Cơng thức chung để tính số bội giác dụng cụ quang học bổ ���� � trợ cho mắt là: � = � ≈ ���� 0 Với: � góc trơng ảnh qua kính ; �0 góc trơng vật có giá trị lớn ứng với vật đặt điểm cực cận Nguyên nhân sai : Các em không nhận thấy kính thiên văn quan sát vật xa khơng thể đưa vật điểm cực cận mắt Câu hỏi gợi ý : Đối với kính thiên văn góc trơng �0 xác định ? Có giống với cách xác định kính hiển vi kính lúp khơng ? Lời giải : Cơng thức tính số bội giác cho dụng cụ quang học bổ trợ � ���� cho mắt : � = � ≈ ���� 0 Với : � góc trơng ảnh qua kính ; �0 góc trông trực tiếp vật vật đặt điểm cực cận mắt kính hiển vi kính lúp, góc trơng vật trực tiếp nhìn vật xa kính thiên văn 2.3.6 QN6 : HS khơng nắm cách xây dựng cơng thức tính số bội giác, HS cho công thức tính số bội giác vị trí khác nhau, nên giải tập bị sai Bài tập 14 : Vật kính kính thiên văn học sinh có tiêu cự 1,2 m Thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự cm a) Tính khoảng cách hai kính số bội giác kính thiên văn trường hợp ngắm chừng vơ cực b) Một học sinh dùng kính thiên văn nói để quan sát Mặt Trăng Điểm cực viễn mắt học sinh cách mắt 50 cm Mắt đặt sát kính Tính khoảng cách hai kính số bội giác kính học sinh quan sát trạng thái mắt khơng điều tiết SangKienKinhNghiem.net 14 Lới giải HS : a) Ta có sơ đồ tạo ảnh: O1 AB d1 A 1B d'1 O2 d2 d'2 A 2B Đối với kính thiên văn quan sát vật nên : �1 = ∞ => �1' = �1 = 1,2 � = 120 �� Khi ngắm chừng vô cực : �2' = ∞ => �2 = �2 = �� Khoảng cách hai kính : � = �1' + �2 = �1 + �2 = 120 + = 124 �� �1 Số bội giác kính ngắm chừng vô cực : �∞ = � = 120 = 30 b) Trường hợp ngắm chừng trạng thái mắt điều tiết Ngắm chừng trạng thái mắt điều tiết ngắm chừng vơ cực nên ta có : - Khoảng cách hai kính tính câu a): � = �1 + �2 = 120 + = 124 �� �1 - Số bội giác : �∞ = � = 120 = 30 Nguyên nhân sai : - Học sinh nhầm với kính hiển vi khoảng cách thị kính vật kính ln ln khơng đổi - HS cho rằng, với người ngắm chừng trạng thái mắt không điều tiết ngắm chừng vô cực Câu hỏi gợi ý : - Khoảng cách vật kính thị kính kính thiên văn khác với kính hiển vi ? - Cơng thức tính số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vơ cực có giống với ngắm chừng điểm cực viễn không ? SangKienKinhNghiem.net 15 - Hãy thiết lập cơng thức tính số bội giác kính thiên văn ngắm chừng cực viễn ? Lời giải : Ta có sơ đồ tạo ảnh : O1 AB d1 O2 A 1B d'1 d2 d'2 A 2B Đối với kính thiên văn quan sát vật (�1�1 vô cực) nên : �1 = ∞ => �1' = �1 = 1,2 � = 120 �� a) Khoảng cách vật kính thị kính số bội giác kính ngắm chừng vơ cực Khi ngắm chừng vô cực : �2' = ∞ => �2 = �2 = �� Khoảng cách hai kính : � = �1' + �2 = �1 + �2 = 120 + = 124 �� �1 Số bội giác kính ngắm chừng vơ cực: �∞ = � = 120 = 30 b) Khoảng cách vật kính thị kính số bội giác kính ngắm chừng cực viễn Khi ngắm chừng cực viễn ảnh �2�2 lên �� nên : ' �2�2 �2' =‒ ��� =‒ 50 �� => �2 = � ' ‒ � = ‒ 50.4 ‒ 50 ‒ = 100 27 - Khoảng cách vật kính thị kính : � = �1' + �2 => � = 120 + 100 3340 (��) ≈ 123,7�� = 27 27 (��) �1 - Số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vị trí ln có : � = � Thật : ����0 = �1�1 �1' = �1�1 �1 ; ���� = �2�2 |�2' | = �1�1 SangKienKinhNghiem.net �2 16 �1 ���� Theo định nghĩa: � = ���� => � = � �1 Thay số vào ta : � = � = 120 100 27 = 32,4 Bài 15 : Vật kính kính hiển vi có tiêu cự �1, thị kính có tiêu cự �2 Vật đặt cách vật kính khoảng �1, mắt quan sát đặt sát thị kính a) Dùng kính hiển vi để ngắm chừng cực cận, cho biết �1 = 0,54 ��, �2 = ��, �1 = 0,56 �� Mắt người quan sát khơng có tật có ��� = 25 �� Xác định độ dài quang học kính hiển vi, số phóng đại số bội giác kính ? b) Xác định khoảng cách vật vật kính Số bội giác kính ngắm chừng vô cực ? Lời giải HS : �1�1 a) Ta có : �1' = � 0,56.0,54 ‒ �1 = 0,56 ‒ 0,54 = 15,12 (��) �2' =‒ ��� =‒ 25 �� => �2 = + Độ dài quang học �2' �2 �2' ‒ �2 = ‒ 25.2 50 = (��) ‒ 25 ‒ 27 50 Ta có: �1�2 = �1 + � + �2 = �1' + �2 = 15,12 + 27 ≈ 16,97 �� 50 ‒ 0,54 ‒ ≈ 14,43 (��) 27 => � = �1' + �2 ‒ �1 ‒ �2 = 15,12 + - Khi ngắm chừng cực cận : �1' �2' + Số phóng đại : � = � � = ���� 15,12.( ‒ 25) 50 0,56.27 =‒ 364,8 => |�| = 364,8 + Số bội giác : � = ���� = |�| = 364,8 b) Khi ngắm chừng vơ cực : Ta có �2' = ∞ => �2 = �2 = �� => �1' = �1�2 ‒ �2 = 16,97 ‒ = 14,97 �� SangKienKinhNghiem.net 17 => �1 = �1' �1 �1' ‒ �1 = 14,97.0,54 = 0,56 �� 14,97 ‒ 0,54 ���� + Số bội giác : �∞ = ���� = 364,8 Nguyên nhân sai : Ở câu b) HS nhầm công thức số bội giác cực cận giống công thức tính số bội giác vơ cực Câu hỏi gợi ý : - Thế ngắm chừng cực cận, ngắm chừng vô cực ? - Viết cơng thức tính số bội giác ngắm chừng cực cận ngắm chừng vô cực ? Lời giải : b) Khi ngắm chừng vơ cực : Ta có �2' = ∞ => �2 = �2 = �� => �1' = �1�2 ‒ �2 = 16,97 ‒ = 14,97 �� => �1 = �1' �1 �1' ‒ �1 = 14,97.0,54 = 0,56 �� 14,97 ‒ 0,54 �.Đ 14,43.25 + Số bội giác : �∞ = � � = 0,54.0,56 ≈ 334 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Để đánh giá tính khả thi đề tài, tác giả chọn hai lớp giảng dạy: + Lớp 11 C3 (sĩ số 43) chọn làm lớp thực nghiệm – áp dụng đề tài nghiên cứu vào giảng dạy + Lớp 11 C4 (sĩ số 43) chọn làm lớp đối chứng – giảng dạy theo phương pháp truyền thống Cả hai lớp lớp thuộc tốp đầu trường, phần đa học sinh có lực học trung bình mơn Vật lý có chất lượng đồng mơn học khác Sau tiến hành kiểm tra, chấm tác giả thu kết bảng sau: Điểm 10 Sĩ số Lớp SangKienKinhNghiem.net 18 Lớp TN 45 phút 11C3 0 Lớp ĐC 45 phút 11C4 14 12 7 43 0 43 Qua kết kiểm tra tác giả rút số nhận xét sau: - Lớp thực nghiệm 11C3 có điểm cao so với lớp đối chứng 11C4 tỷ lệ điểm trung bình, điểm cao lớp thực nghiệm nhiều so với lớp đối chứng theo tỷ lệ phần trăm - Lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức cách hệ thống, khoa học so với lớp đối chứng Từ nhận xét thấy phương pháp giảng dạy lớp thực nghiệm hiệu phương pháp giảng dạy lớp đối chứng Sau có kết giảng dạy, tác giả trình bày trước tổ chun mơn để lấy ý kiến góp ý, nhận xét, đánh giá đồng nghiệp đánh giá cao tính khả thi đề tài Các thầy cô giáo áp dụng vào giảng dạy nhiều lớp khác cho kết tốt, em dễ hiểu, mắc phải sai lầm mang tính chất KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu đạt đựơc kết sau: - Chúng tơi làm sáng tỏ có tồn quan niệm HS đa số quan niệm sai lầm Những quan niệm thường gây ảnh hưởng đến trình dạy học trình nghiên cứu vật lý sau HS Do cần khắc phục chúng trình dạy học vật lý - Bài tập Vật lý đóng vai trị quan trọng q trình dạy học Đặc biệt vai trò tập vật lý việc khắc phục quan niệm sai lầm HS làm sáng tỏ có số ví dụ minh hoạ cụ thể Các tập sử dụng đề tài tập khó, mà chủ yếu tập đơn giản có tác dụng giúp GV phát quan niệm sai lầm HS khắc phục quan niệm sai lầm - Xây dựng tiến trình nhận thức Vật lý HS theo hướng khắc phục quan niệm sai lầm HS Đồng thời đề xuất quy trình gơm bước q trình phát khắc phục quan niệm sai lầm HS dạy học - Đề tài xây dựng 15 tập nhằm vào việc khắc phục quan niệm sai lầm HS ứng với quan niệm sai lầm học sinh SangKienKinhNghiem.net 19 - Khơi dậy niềm đam mê học tập, phát triển khả tư vận dụng kiến thức để giải vấn đề, tạo cho em ý chí cao học tập sống để vượt qua khó khăn 3.2 Kiến nghị - Các cấp lảnh đạo cần quan tâm nữa, tạo điều kiện thuận lợi vật chất lẫn tinh thần để động viên, khích lệ niềm đam mê giáo viên giảng dạy, nghiên cứu, để có nhiều sáng kiến kinh nghiệm thiết thực áp dụng - Giáo viên cần phải dành nhiều thời gian tâm huyết cho việc nghiên cứu dạy, đưa nhiều giải pháp hiệu - Trong trình giảng – dạy phải thường xuyên trao đổi với đồng nghiệp để chia sẽ, bàn luận vấn đề phức tạp chuyên môn Đồng thời phải theo dõi học sinh cách sát sao, lắng nghe phản hồi học sinh, để kịp thời rút kinh nghiệm quý báu khắc phục kịp thời hạn chế, nhằm nâng cao kết học tập học sinh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 25 tháng năm 2018 Tơi xin cam đoan SKKN thân viết, không chép nội dung người khác Hồ Văn Điệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [2] Sách tập Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [3] Sách giáo viên Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [4] Hà Văn Chính, Các dạng tập tự luận trắc nghiệm Vật lý 11, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội năm 2007 [5] Bùi Quan Hân (chủ biên), Giải toán Vật lý 11, NXB Giáo dục 2008 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SKKN MÀ TÁC GIẢ ĐƯỢC HỘI DỒNG CẤP SỞ GD&ĐT ĐÁNH GIÁ ĐẠT TỪ LOẠI C TRỞ LÊN 5.1 Sáng kiến kinh nghiệm Hội đồng khoa học ngành đánh giá xếp loại C năm học 2013 – 2014 Đề tài: Nhằm rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn phát triển tư sáng tạo học sinh thông qua việc xây dựng sử dụng hệ thống tập thí nghiệm Vật lý chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 – THPT 5.2 Sáng kiến kinh nghiệm Hội đồng khoa học ngành đánh giá xếp loại C năm học 2015 – 2016 Đề tài: Xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy học chương dòng điện xoay chiều Vật lý 12 – THPT SangKienKinhNghiem.net 20 ... trình gơm bước q trình phát khắc phục quan niệm sai lầm HS dạy học - Đề tài xây dựng 15 tập nhằm vào việc khắc phục quan niệm sai lầm HS ứng với quan niệm sai lầm học sinh SangKienKinhNghiem.net... có tồn quan niệm HS đa số quan niệm sai lầm Những quan niệm thường gây ảnh hưởng đến trình dạy học trình nghiên cứu vật lý sau HS Do cần khắc phục chúng trình dạy học vật lý - Bài tập Vật lý đóng... yếu tập đơn giản có tác dụng giúp GV phát quan niệm sai lầm HS khắc phục quan niệm sai lầm - Xây dựng tiến trình nhận thức Vật lý HS theo hướng khắc phục quan niệm sai lầm HS Đồng thời chúng tơi