Skkn phương pháp giải một số bài toán về hệ thấu kinh

sở giáo dục đào tạo lào cai trờng THPT số văn bàn Đề tài sáng kiến kinh nghiệm PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ HỆ THẤU KNH Ngời viết đề tài: Đặng hồng hạnh Đơn vị công tác: Trờng THPT Số Văn Bàn Năm học: 2013 - 2014 MơC LơC skkn PHÇN I më đầu I Lý chọn đề tài II.Mục đích nghiên cứu III Đối tợng nghiên cứu, phạm vi áp dụng PHầN II Nội dung đề tài I Cơ sở lý thuyÕt II.PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN CƠ BẢN iii ÁP DỤNG GIẢI BỐN DẠNG BÀI TOÁN CƠ BẢN IV KẾT QUẢ ÁP DỤNG CHUYÊN ĐỀ PHÇN III Kết luận Tài liệu tham khảo SCH GIO KHOA VẬT LÝ 11 CƠ BẢN skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 11 NÂNG CAO Tµi liÖu DẠY TỐT VẬT LÝ LỚP 11 NÂNG CAO Tµi liƯu ƠN THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ LỚP 11 NÂNG CAO PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ HỆ THU KNH PHần I: Mở Đầu I.Lí chọn đề tµi: Trong sách giáo khoa Vật lý lớp 11 ban nâng cao phần thấu kính, phân phối chương trình thời lượng cho rèn luyện kiến thức kỹ Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh lăng kính thấu kính mỏng có hai tiết q ít,do học sinh giải tập lăng kính thấu kính Với tập hệ thấu kính, học sinh lúng túng chưa tìm phương pháp giải tổng qt, em khó tự giải tốn dạng hệ thấu kính nội dung sách tập Vật lý lớp 11 Mặt khác, học đến phần "Mắt dụng cụ quang học " mắt, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn có cấu tạo phức tạp gồm nhiều phận: nhiều thấu kính(gương) ghép với tạo thành hệ quang học Để giải toán này, mấu chốt vấn đề giải toán quang hệ mà chủ yếu hệ thấu kính §èi víi häc sinh viƯc "Giải tốn h thu kớnh" nhiều hạn chế nguyên nhân sau : + Yếu t v vận dụng kiến thức toán học nhiều + Với phận học sinh có hạn chế tư kỹ tính tốn em khơng làm dạng tốn tổng hợp + Với học sinh khá, giỏi bớt khó khăn tốc độ sử lý giải tập chưa thật nhanh, gọn Vậy yêu cầu đặt với giáo viên dạy Vật lý phải "phân hóa định hướng cách giải" dạng tốn này, giúp em có phương pháp giải chung , hiệu quả, đặt móng cho việc tiếp thu kiến thức phần sau thuận tiện Bằng vốn kiến thức kinh nghiệm giảng dạy luyện thi học sinh giỏi nhiều năm mạnh dạn trao đổi với đồng nghiệp chuyên ny II Mục đích nghiên cứu: Đi sâu vào nghiên cứu gii toán v h thu kớnh III Đối tợng nghiên cứu ,đối tợng khảo sát thực nghiệm : Đối tợng nghiên cứu : Bi toỏn h thu Đối tợng khảo sát thực nghiệm: Học sinh lớp 11 trờng THPT số huyện Văn Bàn IV Nhiệm vụ đề tài: - Đa hệ thống c¬ së lÝ thut vỊ giải tốn hệ thấu kớnh - Đa cách giải số tập v h thu kớnh - Đa mt số tập vận dụng thêm áp dụng phương phỏp V Phơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa lớp 11 nâng cao Nghiên cứu tài liu dy tt mụn Vt lý lớp 11 nâng cao Nghiên cứu tài liệu ơn thi học sinh giỏi mơn Vật lý líp 11 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh VI.Phạm vi,kế hoạch nghiên cứu: tháng - 2013 đến tháng 2014 Phần II NộI DUNG Đề TàI I C S Lí THUYT 1/ Giải tốn hệ quang học nói chung (hệ thấu kính nói riêng) bao gồm hai bước: - Bước 1: Lập sơ đồ tạo ảnh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh - Bước 2: Áp dụng công thức liên quan cho khâu sơ đồ để giải toán theo yêu cầu đề 2/ Các kiến thức liên quan: + Cơng thức thấu kính: + Xác định số phóng đại ảnh: Khệ = K1.K2 = + Độ tụ hệ thấu kính mỏng đồng trục ghép sát: D = D1+ D2 hay Đặc điểm ảnh vật AB tạo hệ thấu kính ghép đặc điểm ảnh vật AB tạo thấu kính tương đương + Nguyên lý thuận nghịch truyền ánh sáng: Nếu ánh sáng từ môi trường (1) sang môi trường (2) theo đường AIB truyền theo chiều BIA từ môi trường (2) sang môi trường (1) A (1) (2) I B II PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TỐN CƠ BẢN VỀ HỆ THẤU KÍNH Phương pháp giải dạng toán hệ thấu kính Bài tốn Hệ thấu kính đồng trục ghép cách đoạn l: Giả sử vật thật AB đặt trục hệ thấu kính đồng trục L L2 trước L1,cho ảnh A’1B’1, ảnh coi vật L2 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Nếu A’1B’1 Ở trước L2 vật thật Ở sau L2 vật ảo (khơng xét) Thấu kính L2 cho ảnh A’2B’2 vật A’1B’1 Vậy A’2B’2 ảnh cuối qua hệ l Tóm tắt theo sơ đồ: L1 AB L2 A’2B’2 d2 A’1B’1 d1 d’2 d’1 Bài toán Hệ thấu kính đồng trục ghép sát nhau: Có cách giải sau: Cách 1: Lập sơ đồ hệ thấu kính đồng trục ghép cách khoảng cách L1 đến L2 l = Cách 2: Dùng thấu kính tương đương ( cách tiện lợi ) Giả sử vật thật AB trục hệ thấu kính đồng trục L L2 ghép sát tương tự mục (a) ta có sơ đồ tạo ảnh L1 AB d1 L2 A’1B’1 d’1 d2 d’2 A’2B’2 Khi áp dụng công thức thấu kính để giải cần nhớ l khoảng cách thấu kính ln 0: d’1 + d2 = => d2 = -d’1 Ta có: Và Mà ta ln có d2 = -d1/ => Suy ra: + Như hai thấu kính f1, f2 ghép sát tương ứng với hệ thấu kính có tiêu cự f xác định theo công thức : Lúc sơ đồ tạo ảnh hay D L = D + D2 AB d1 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn d’2 A/2B2/ Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Thực tính tốn Khảo sát hệ thấu kính có nội dung đa dạng, thường gặp yêu cầu chính: Xác định đặc điểm ảnh sau Tìm điều kiện để hệ cho ảnh ảo, ảnh thật, ảnh, ảnh Xác định đặc điểm cấu tạo hệ Để giải đáp yêu cầu này, học sinh cần lưu ý đến kết sau: - Ảnh A’1B’1 qua L1 xác định d’1 Khi A’1B’1 đóng vai trị vật với L đặc điểm xác định d 2, trường hợp, ta ln có d’ + d2 = l hay d2 = l – d’1 (l: khoảng cách thấu kính) - Độ phóng đại ảnh sau xác định bởi: Khi học sinh hiểu nắm bước giải trước yêu cầu dạng tốn hệ thấu kính việc phân tích tốn hệ thấu kính xong, vấn đề phức tạp khâu tính tốn giải quyết, phương pháp vận dụng để giải tập mắt đeo kính sát khơng sát mắt (hệ thấu kính ghép sát ghép cách quãng), tập kính lúp (hệ thấu kính ghép cách quãng), tập kính hiển vi, kính thiên văn - Hệ vơ tiêu: Ảnh cuối A’ 2B’2 có độ lớn không đổi ta di chuyển vật lại gần thấu kính:l = f1 + f2 (f > với thấu kính hội tụ, f < với thấu kính phân kỳ) III MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VẬN DỤNG *Bài toán 1: Vật sáng AB cách hứng ảnh khoảng 2m, khoảng vật ảnh,đặt thấu kính hội tụ L song song với vật AB,A nằm trục chính.Di chuyển thấu kính L dọc theo trục chính,thấy có hai vị trí L để ảnh rõ Hai vị trí cách 0,4m a Tìm tiêu cự thấu kính L Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh b Tính số phóng đại ảnh A’B’ ứng với hai vị trí thấu kính L c Với thấu kính trên, phải đặt ảnh cách vật có vị trí l thấu kính L cho ảnh rõ màn? H-1 d L d' E B A' A ' ' O a d d' B' ' B ' Phân tích hướng dẫn: + Bài tốn cho a = d + d/ ; l.Tìm f; k + Dùng cơng thức thấu kính cho vị trí thấu kính sử dụng tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng + Tìm K từ cơng thức : : + Điều kiện a để có vị trí ảnh tức tìm điều kiện a để l = a).Nhận xét cơng thức ta thấy hốn đổi d thành d’ d’ thành d cơng thức trở thành nghĩa khơng có thay đổi (so với dạng viết trên) Như vậy, với vị trí thứ L, vật cách L d 1, ảnh cách L d’1 với vị trí thứ L, vật cách L d2 = d’1 ảnh cách L d’2 = d1 (H-1) Vậy ta có hệ phương trình sau: d1 + d’1 = a Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh d’1 – d1 = l Suy : d’1 = Vậy , d1 = = ;f= (1) => f = 0,48m b) Số phóng đại: - Khi L vị trí thứ nhất: với , => k1 = - - Khi L vị trí thứ hai: = c) Từ cơng thức (1) ta suy : l2 = a2 - 4af = a(a-4f) Vì l2 ≥0, suy a ≥ 4f Để thu ảnh rõ nét di chuyển thấu kính L khoảng cách a vật phải thoả mãn a ≥ 4f.( phương án thực nghiệm) Để có vị trí thấu kính L cho ảnh rõ nét : a = 4f l = 0, tức hai vị trí L trùng nhau: a = 4f = 1,92m = 192cm Bài toán 2: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính L có tiêu cự f1 = 32cm cách thấu kính 40cm Sau L1 đặt thấu kính L2 có tiêu cự f2 = -15cm, đồng trục với L1 cách L1 đoạn a = 190cm.Hãy xác định a Ảnh AB cho hệ thấu kính b Giá trị a để ảnh AB cho hệ ảnh thật? c Định a để độ lớn ảnh cuối AB cho hệ không phụ thuộc khoảng cách từ vật AB tới thấu kính L1 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 10 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Phân tích huớng dẫn: - Bài tốn tìm ảnh qua hệ thấu kính cách l (tìm d1/,d2,d2/,k) - Tìm a để ảnh qua hệ thật tức tìm điều kiện để d2/>0 Vậy cần tìm biểu thức d2 xét dấu - Phần c tốn hệ vơ tiêu nêu a) Sơ đồ tạo ảnh: Ta có: => ; Ảnh cuối cách L2 là: , ảnh ảo Số phóng đại: b) Tìm a để ảnh hệ ảnh thật? Vị trí vật AB thấu kính L1 khơng đổi ,ta có d1 = 40 cm, d1’ = 160 cm Suy ra: Bảng xét dấu: Để ảnh A2B2 ảnh thật, ta phải có 145cm Tử số + Mẫu số - 160cm + 0 + - + + Vậy để A2B2 ảnh thật, phải đặt L2 cách L1 khoảng 145 cm 160 cm c) Xét số phóng đại: với ; Suy Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 11 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Muốn độ lớn A2B2 k không phụ thuộc khoảng cách d1 từ vật tới L1, ta phải có: Suy ra: Vậy:  Bài tốn 3: Hệ quang học gồm hai thấu kính O O2 đồng trục chính.Tiêu cự f1 = 60cm, f2 = - 40cm, đặt cách khoảng a = 40 cm a Một vật thẳng AB đặt vng góc với quang trục hệ, cách L 40cm Chùm sáng từ vật qua L1 qua L2 Tìm vị trí độ phóng đại ảnh cuối qua hệ b Hỏi phải đặt L2 cách L1 khoảng a để độ lớn ảnh cuối không thay đổi ta di chuyển vật lại gần hệ thấu kính? Phân tích huớng dẫn: + Đây dạng tốn hệ thấu kính ghép cách qng, tìm d2/ + Tìm k (chú ý khơng thể kết luận tính chất thật ảo ảnh qua hệ từ hệ số phóng đại k hệ mà dựa vào dấu d/2) + Để độ lớn ảnh cuối không phụ thuộc di chuyển vật tức tìm điều kiện để a khơng phụ thuộc d1 hay tìm biểu thức a không chứa d1 a) Sơ đồ tạo ảnh: Khoảng cách từ AB tới L1: với => A1B1 cách L2 là: A1B1 vật L2 cho ảnh A2B2 cách L2 là: với : ảnh A2B2 ảnh ảo Số phóng đại: Vậy ảnh A2B2 chiều với AB độ lớn A2B2 = 0,6AB Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 12 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh b)Tìm a để ảnh cuối có độ lớn không đổi di chuyển vật: d1 biến số, a thông số phải xác định Ta có: Suy ra: Số phóng đại: Để độ lớn ảnh A2B2 không đổi ta di chuyển vật lại gần thấu kính, số phóng đại k phải độc lập với d1 Ta phải có: => (hệ vơ tiêu) Bài tốn 4: Cho thấu kính có f = 0,4m, có hai vật AB CD vng góc với trục hai bên thấu kính cách 0,9m Qua thấu kính ta thấy ảnh AB CD nằm vị trí Hãy xác định: a).Tính chất hai ảnh b) Loại thấu kính c) Khoảng cách từ AB CD tới thấu kính Hướng dẫn Sơ đồ tạo ảnh: B L AB; L A/B/ d CD C / D/ d d 1/ a)Tính chất hai ảnh: d 2 / Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn L D A C a 13 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh + Trường hợp 1: Nếu hai ảnh thật hai ảnh khác phía với vật thấu kính => chúng khác phía so với thấu kính, điều trái với giả thiết => loại trường hợp + Trường hợp 2: : Nếu hai ảnh ảo hai ảnh phía với vật thấu kính => chúng khác phía so với thấu kính, điều trái với giả thiết => loại trường hợp này.Vì hai ảnh phải có ảnh ảo ảnh thật b) Loại thấu kính: Theo lập luận hai ảnh ảnh thật => thấu kính thấu kính hội tụ c) Tìm d1 d2: + Ta có f = 40cm; a = 90cm, tức d1 + d2 = 90cm D A / Vì có ảnh thật ảnh ảo vị trí nên d = -d Ta có : L B C / ; thay f = 40cm d1= 90 - d2 d d 2 ta d - 90 d2 + 1800 = Nghiệm: Một số tập vận dụng Bài 1: Hai thấu kính hội tụ O1; O2 có tiêu cự f1 = 10cm,f2 = 5cm đặt cách khoảng a = 20cm đồng trục chính.Vật sáng AB đặt trước O 1và vng góc với trục a Để hệ cho ảnh thật vật vật phải đặt khoảng nào? b Đặt vật AB trước hệ trước O thu ảnh thật ,cao 2/3 vật.Xác định khoảng cách từ O1 tới vật Bài 2: Cho quang hệ gồm hai thấu kính O1và O2 đồng trục chính,có tiêu cự f1 = 20cm,f2 = - 10cm đặt cách khoảng a = 30cm Vật sáng phẳng Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 14 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh nhỏ AB đặt trước O1 vng góc với trục cách O1 khoảng 20cm.Hãy xác định a Xác định vị trí tính chất độ phóng đại ảnh cuối hệ.Vẽ hình b Tìm vị trí tính chất,độ phóng đại ảnh để ảnh cuối ảnh ảo lớn gấp hai lần vật Bài 3: Hai thấu kính hội tụ O1; O2 có tiêu cự f1 = 30cm,f2 = 2cm đặt cách khoảng a = 20cm đồng trục chính.Vật sáng phẳng AB đặt trước O vng góc với trục cho ảnh cuối A2B2.Hãy xác định a khoảng cách hai thấu kính để độ phóng đại ảnh cuối khơng phụ thuộc vào vị trí vật AB trước hệ b Với kết đưa AB xa O 1( A trục ,B ngồi trục ) vẽ đường tia sáng phát từ B.Cho biết hệ thấu kính giống dụng cụ quang học nào? c Một người mắt khơng có tật đặt mắt sát sau kính O2 để quan sát ảnh cuối AB thu câu b.Tính độ bội giác ảnh đó.Có nhận xét mối liên hệ độ phóng đại độ bội giác ảnh đó? IV Kết Sau hướng dẫn phương pháp giải cho luyện tập bốn dạng điển hình cho học sinh hai lớp 11 nâng cao năm học 2013-2014, qua kiểm tra so sánh kết kiểm tra học sinh,thu kết cụ thể sau: Điểm ; 10 7;8 ;6 4;3;2 1;0 Lớp11A1,2 hs 15 hs 34 hs 15 hs hs ( 75 HS) 8% 20% 45,3% 20% 6,6% 11 hs 22 hs 30 hs 10 hs hs năm trước Lớp11A1,2 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 15 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh ( 75 HS) 14,6% 29,3% 40% 13,3% 2,6% năm So sánh tăng 6,6% tăng 9,3% giảm 5,3% giảm 6,7% giảm 4% Dựa vào kết khảo sát cho thấy số học sinh biết vận dụng để giải tốn tổng hợp đạt từ trung bình trở lên tăng rõ rệt, số học sinh đạt điểm giỏi tăng lên, số học sinh vận dụng giảm nhiều,từ em có kỹ vững để vận dụng giải toán qua hệ thấu kính học phần sau PHẦN III KẾT LUẬN Với tốn hệ thấu kính với học sinh yêu cầu nắm vững kiến thức vật lý liên quan tới công thức thấu kính, hệ thấu kính,các em cịn phải có kiến thức,kỹ vận dụng tốn vững, có tư lơ gíc Với học sinh giỏi việc tiếp cận dạng tốn khó khăn với đối tượng học sinh trung bình dạng tốn tổng hợp thuộc loại tập khó đáng ngại,vượt sức em Do trước hướng dẫn phương pháp giải tốn hệ thấu kính giáo viên cần hệ thống lại kiến thức tốn có liên quan,giúp cho học sinh dễ việc vận dụng ghi nhớ Trong phần kiến thức thấy có phương pháp chung để tiếp cận giải Vì việc giáo viên suy nghĩ, đúc rút kinh nghiệm, trao đổi học tập đồng nghiệp giúp cho việc truyền thụ kiến thức người thầy với học sinh khoa học vững hơn, từ giúp học sinh biết cách vận dụng nhanh,gọn,chính xác,tạo cho học sinh yêu thích mơn Vật lý,tích cực sáng tạo học tập,qua nâng cao dần chất lượng dạy học thầy trị Trên tồn đề tài sáng kiến với xuất phát từ thực tế giảng dạy kiểm nghiệm phạm vi hẹp,khơng tránh khỏi cịn hạn chế,mong thầy giáo dạy môn Vật lý THPT trao đổi,rất mong nhận đóng góp thầy giáo để tơi hồn thiện phát huy tác dụng chuyên đề nhiều hơn.Xin chân thành cảm ơn Văn Bàn ngày 20 - - 2014 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 16 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Người viết Đặng Hồng Hạnh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 17 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 18 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 19 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh skkn 20 Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh Skkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinhSkkn.phuong.phap.giai.mot.so.bai.toan.ve.he.thau.kinh