Sáng kiến kinh nghiệm giải bài toán quang hình học lớp 9

Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài : PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN QUANG HÌNH HỌC LỚP I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ Môn vật lý môn học lý thú, hấp dẫn nhà trường phổ thông, đồng thời áp dụng rộng rãi thực tiễn đời sống hàng ngày người Hơn môn học ngày lại càng yêu cầu cao để đáp ứng kịp với công CNH- HĐH đất nước , nhằm bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề " Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày giàu đẹp -Hơn đội ngũ học sinh lực lượng lao động dự bị nòng cốt thật hùng hậu khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lý đóng góp phần không nhỏ lĩnh vực Kiến thức, kỹ vật lý vận dụng sâu vào sống người góp phần tạo cải, vật chất cho xã hội ngày đại Ta biết giai đoạn ( lớp lớp ) khả tư học sinh hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK đề cập đến khái niệm, tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn ( lớp lớp ) khả tư em phát triển, có số hiểu biết ban đầu khái niệm tượng vật lý ngày Do việc học tập môn vật lý lớp đòi hỏi cao số toán điện, quang lớp mà em HS học vào năm thứ ba kể từ thay sách GK lớp Thực tế qua ba năm dạy chương trình thay sách lớp thân nhận thấy: Các toán quang hình học lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lý 9, loại toán em hay lúng túng, em hướng dẫn số điểm loại toán khó Từ lý trên, để giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải toán quang hình học lớp 9, nên chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm Sau thời gian ngắn tìm hiểu, kiểm nghiệm, nhận thấy thực trạng số nguyên nhân sau: Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong II- SỐ LIỆU VÀ THỰC TRẠNG: Kết khảo sát đầu tháng 3: ( khảo sát toán quang hình học lớp ) Lớp Sĩ số điểm điểm - 10 điểm - SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 91 38 20 53% 5,3% 2,6% 92 37 16 43% 2,7% 13,5% 93 39 15 38% 0% 10% 94 39 19 49% 5,1% 10% 95 39 19 49% 7,8% 7,7% 96 37 22 59% 11% 8% Kh ối 229 111 48% 12 5,2% 20 8,7% Nguyên nhân chính: a) Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng từ không nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó mà vẽ hình hoàn thiện toán quang hình học lớp b) Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi số công thức, hay phương pháp giải toán vật lý c) Kiến thức toán hình học hạn chế (tam giác đồng dạng) nên giải toán d) Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ hời hợt Một số nhược điểm HS trình giải toán quang hình lớp 9: a) Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề yếu, lượng thông tin cần thiết để giẩi toán hạn chế b)Vẽ hình lúng túng Một số vẽ sai không vẽ ảnh vật qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh giải toán c) Môt số chưa nắm kí hiệu loại kính, đặt điểm tiêu điểm, đường truyền tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt ảnh thật hay ảnh ảo Một số khác biến đổi công thức toán d) Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước toán quang hình học lớp Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin III- NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT: Những toán quang hình học lớp gói gọn chương III từ tiết 40 đến tiết 51 Mặc dù em học phần quang năm lớp 7, khái niệm bản, toán loại lạ HS, không phức tạp HS lớp tập dần cho HS có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với toán quang hình học đa dạng lớp cấp sau Để khắc phục nhược điểm nêu trên, đưa số giải pháp cần thiết cho HS bứơc đầu có phương pháp để giải loại toán quang hình lớp dược tốt hơn: Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ đến lần hiểu Sau hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài toán cho biết gì? * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Vẽ nào? Ghi tóm tắt * Vài học sinh đọc lại đề ( dựa vào tóm tắt để đọc ) Ví dụ 1: Một người dùng kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát vật nhỏ AB đặt vuông góc với trục kính cách kính 8cm a)Tính tiêu cự kính? Vật phải đặt khoảng trước kính? b)Dựng ảnh vật AB qua kính (không cần tỉ lệ), ảnh ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ vật lần? Giáo viên cho học sinh đọc vài lần Hỏi: * Bài toán cho biết gì? -Kính gì? Kính lúp loại thấu kínhgì?Số bội giác G? -Vật AB đặt với trục thấu kính?Cách kính bao nhiêu? -Vật AB dược đặt vị trí so với tiêu cự? * Bài toán cần tìm gì? Yêu cầu gì? -Tìm tiêu cự? Để tính tiêu cự kính lúp cần sử dụng công thức nào? -Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt khoảng trước kính? -Dựng ảnh vật AB qua kính ta phải sử dụng tia sáng đặt biệt nào? -Xác định ảnh thật hay ảo? -So sánh ảnh vật? Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong * Một HS lên bảng ghi tóm tắt sau vẽ hình (cả lớp làm ) Cho biết Kính lúp G = 2,5X B' OA = 8cm B a) G = ?Vật đặt khoảng nào? A b) Dựng ảnh AB Ảnh gì? c)  F / O  F' A A' B' ? AB * Cho2 học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề ( có HS hiểu sâu đề ) *Để giải toán cần ý cho HS đổi đơn vị đơn vị số bội giác phải tính cm a) Để học sinh dựng ảnh, xác định vị trí vật xác qua kính,mắt hay máy ảnh GV phải kiểm tra, khắc sâu HS: *Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: -Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì: ; -Vật đặt vuông góc với trục chính: F -Trục chính, tiêu điểm F F', quang tâm O: • O F' • -Phim máy ảnh hoăc màng lưới mắt: Màng lưới -Ảnh thật: ; Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 -Ảnh ảo: Trang Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong * Các Định luật, qui tắc qui ước, hệ như: - Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng -Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi trục -O gọi quang tâm thấu kính -F F' đối xứng qua O, gọi tiêu điểm -Đường truyền tia sáng đặt biệt như: Thấu kính hội tụ: +Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F +Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục +Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng +Tia tới cho tia ló qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song với tia tới F F' O • F • O • • F' Thấu kính phân kì: +Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm F' +Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục +Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng +Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ, ứng với trục phụ song song với tia tới F' • O • F F • O • F' -Máy ảnh: +Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong +Ảnh vật phải vị trí phim muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim P B O A Q -Mắt, mắt cận mắt lão: +Thể thuỷ tinh mắt thấu kính hội tụ -Màng lưới phim máy ảnh +Điểm cực viễn: điểm xa mắt mà ta có thẻ nhìn rõ không điều tiết +Điểm cực cận: điểm gần mắt mà ta nhìn rõ Kính cận thấu kính phân kì B • A F,CV Kinh cận Mắt +Mắt lão nhìn rõ vật xa, không nhìn rõ vật gần Kính lão thấu kính hội tụ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần B • • CC F A Kinh lão Mắt -Kính lúp: +Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn +Để dựng ảnh, xác định vị trí vật qua kính lúp cần phải đặt vật khoảng tiêu cự kính Ảnh qua kính lúp phải ảnh ảo lớn vật B O • F Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 A Trang Lương Văn Thành Tổ: Toán Lý- Tin Phòng GD Hương Trà Trường THCS Hương Phong *Ở Ví dụ1: -Dựng ảnh vật AB qua kính lúp: B' +Ta phải đặt vật AB khoảng tiêu cự kính lúp B A/  F O  F' A +Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B' b) Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thông tin có liên quan đến nội dung, yêu cầu toán từ vận dụng để trả lời Ở ví dụ -Câu a) Vật đặt khoảng nào? Câu b) ảnh gì? +Ở vật kính kính lúp vật phải đặt khoảng tiêu cự nhìn rõ vật Ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo lớn vật *Các thông tin: -Thấu kính hội tụ: +Vật đặt tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều +Vật đặt xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự +Vật đặt khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn vật, chiều với vật -Thấu kính phân kỳ: +Vật đặt vị trí trước thấu kính phân kì cho ảnh ảo,cùng chiều, nhỏ vật nằm khoản tiêu cự thấu kính +Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo vật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự -Máy ảnh: +Ảnh phim ảnh thật, nhỏ vật ngược chiều với vật -Mắt cận: + Mắt cận nhìn rõ vật gần, không nhìn rõ vật xa + Mắt cận phải đeo kính phân kì -Mắt lão: +Mắt lão nhìn rõ vật xa, không nhìn rõ vật gần + Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần -Kính lúp: +Vật cần quan sát phải đặt khoảng tiêu cự kính ảnh ảo lớn vật.Mắt nhìn thấy ảnh ảo Sáng kiến kinh nghiệm - 05 / 2007 Trang