skkn một số kinh nghiệm giúp học sinh giải bài tập thấu kính vật lý 9

+ Chiếu chùm sáng song song tới thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm.Kiến thức này chưa được giáo viên giảng dạy khai thác triệt để trong việc hướng dẫnhọc sinh giải bài

PHẦN A: MỞ ĐẦUI/ ĐẶT VẤN ĐỀ:

1 Thực trạng của vấn đề:

Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn nóiriêng Việc cải tiến phương pháp dạy học là một yếu tố quan trọng, bên cạnh việc bồidưỡng kiến thức bộ môn Bởi vì xét cho cùng công việc dạy học phải được tiến hànhtrên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư duy,bồi dưỡng phương pháp tự học là con đường phát triển tối ưu của giáo dục Cũng nhưtrong học tập các bộ môn khác, học Vật lý lại càng cần phát triển năng lực tích cực,năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiệntượng vật lý cũng như áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sốnggia đình và cộng đồng

Trong quá trình dạy học môn vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt.Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới và dạy học theo phươngpháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phươngpháp và làm tốt các bài tập trong chương trình sách giáo khoa đã góp phần không nhỏtrong việc thực hiện thành công công tác dạy học theo phương pháp đổi mới

Chương trình Vật lý 9 thuộc giai đoạn hai của chương trình Vật lý THCS nên tạođiều kiện phát triển các năng lực của học sinh ở mức cao hơn Trên cơ sở những kiếnthức, kĩ năng, ý thức và thái độ học tập học sinh đã đạt được qua các lớp 6, 7 và 8,chương trình Vật lý 9 đã làm tăng khả năng phân tích, tổng hợp các thông tin và dữ liệuthu nhập được để vận dụng vào việc giải bài tập Trong SGK Vật lý 9 yêu cầu về mặtđịnh lượng được nâng cao hơn trong việc trình bày kiến thức cũng như trong việc vậndụng kiến thức để giải các bài tập định lượng Ngoài SGK học sinh còn có thêm quyểnsách bài tập giúp cho học sinh có điều kiện hệ thống lại các kiến thức đã học, rèn luyện

kĩ năng trả lời câu hỏi và khả năng giải toán vật lý một cách có hệ thống

Trong chương trình vật lý 9, phần quang học (thấu kính) có bài tập rất đa dạng vàkhó đối với học sinh Hơn nữa, trong phân phối chương trình lại ít có tiết bài tập đểluyện tập Do đó, học sinh rất lúng túng khi giải các bài tập

Trong nhiều năm qua giáo viên trường tôi có nhiều nổ lực trong công tác tácgiảng dạy, song bên cạnh những kết quả đạt được, học sinh trường tôi còn nhiều hạn chếkhi vận dụng kiến thức để tự lực giải các bài tập về thấu kính trong sách giáo khoa vàsách bài tập Sau đây là kết quả khảo sát toán thấu kính của học sinh 3 lớp 9 (9A1, 9A2,9A3) trong năm học 2009 - 2010:

Từ kết quả thống kê, vấn đề chúng tôi trăn trở nhiều là tỷ lệ học sinh trung bình

và yếu của môn học này còn cao (65,3%) so với kết quả học sinh khá, giỏi (34,7%), vàqua kết quả thống kê được, nhìn nhận lại lần nữa khả năng tự lực giải bài tập Vật lý củahọc sinh trường chúng tôi còn rất hạn chế Khi giải một bài tập thấu kính thường các emcảm thấy thiếu tự tin

 Một số lỗi học sinh thường mắc phải khi giải bài tốn thấu kính.

Đối với học sinh yếu, trung bình:

- Chưa nắm vững kiến thức cơ bản, chưa vận dụng được lý thuyết để để giải bài tập

- Đọc đề hấp tấp, qua loa, khơng tĩm tắt đề

- Chưa vẽ hình được hoặc vẽ hình thiếu chính xác do đĩ khơng thể giải được bàitốn

- Chưa định hướng được cách giải

- Chưa biết phân tích, so sánh tổng hợp những thơng tin của đề bài để phân tích mốiquan hệ giữa các yếu tố trong đề bài, từ đĩ vạch ra kế hoạch giải tìm yếu tố cần tính

- Kiến thức tốn học nắm khơng vững dẫn đến vận dụng chưa được và suy luậnkhơng đúng

- Bài giải chưa chặt chẽ (khơng cĩ giải thích) hoặc suy luận chưa logic

Đối với học sinh khá, giỏi:

- Biện luận chưa chặt chẽ

- Chưa phân tích kĩ đề bài tốn nên nhiều khi khơng định hướng được cách giải

- Kiến thức nâng cao cịn hạn chế

- Chưa vận dụng được kết quả của bài tốn này để giải bài tốn khác

- Khi giải bài tốn học sinh chỉ giải theo cách mị mẫn mà khơng định hướng đượccách giải

 Nguyên nhân nào dẫn đến học sinh chưa giải tốt được bài thấu kính:

Đối với giáo viên:

- Khi giảng dạy giáo viên chưa chú ý nhấn mạnh cho học sinh những vấn đề cơ bản

mà chỉ dạy chung chung

- Trong giảng dạy, giáo viên chưa cĩ kinh nghiệm khắc sâu kiến thức cơ bản mà họcsinh thường sử dụng trong giải bài tập Khi ơn tập, giáo viên chưa hệ thống, tổng kết kĩkiến thức cơ bản cĩ liên quan đến bài tập để học sinh dễ dàng vận dụng khi giải bài tập

- Giáo viên chưa phân rõ đối tương học sinh nên khi dạy bài tập thường là ra đềchung cho tất cả các đối tượng học sinh Chính vì vậy mà dẫn đến tình trạng học sinhgiỏi khơng hứng thú trong việc giải bài tập, cịn học sinh yếu thường ngán khi gặp cácbài tập vượt quá khả năng của mình

- Bài tập phần này rất nhiều nhưng chương trình khơng cĩ nhiều tiết bài tập để giáoviên hướng dẫn cho học sinh thực hiện

- Do trong quá trình giảng dạy giáo viên phân phối thời gian chưa hợp lý, nên đếnphần vận dụng thì khơng đủ thời gian để hướng dẫn, rèn luyện học sinh giải bài tập,khơng khắc sâu được kiến thức cho học sinh

- Trong quá trình giảng dạy theo phân phối chương trình giáo viên chưa bổ sung kiếnthức nâng cao mở rộng cho học sinh và nhấn mạnh những điểm cần lưu ý cho học sinhkhi giải bài tập khĩ

- Quá trình dạy thêm, trái buổi, giáo viên chưa dạy đủ các dạng bài, chưa sắp xếp các

bài tập từ dễ đến khĩ, chưa giúp học sinh phân tích được hướng giải quyết cho mỗi dạngbài, mà dạy một cách chung chung nên gây rối cho việc tư duy nhận thức của các em.Trước một bài tốn thấu kính, học sinh chỉ giải mị mẫm, khơng cĩ cơ sở, thiếu tự tin vàtất yếu làm cho kết quả bài giải đạt kết quả thấp hoặc sai

Đối với học sinh

Nguyên nhân học sinh yếu, trung bình chưa thực hành giải tốt bài tập thấu kính.

- Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúngtúng Từ đó không nắm chắc các kiến thức, kỹ năng cơ bản, tính chất, các hệ quả.

- Học sinh chưa biết vận dụng liên kết các kiến thức

- Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, chưa vậndụng được kiến thức toán học, hay phương pháp giải một bài toán vật lý

- Ý thức tự học, tự rèn luyện của phần lớn học sinh chưa tốt

- Học sinh chỉ giải bài tập một cách tò mò mà không định hướng được cách giảisau khi giải xong một bài tập học sinh không tìm hiểu rõ bài toán đã vận dụng kiến thứcnào, bài toán này khó ở những điểm nào

Nguyên nhân học sinh giỏi thường gặp khó khăn đối với bài tập nâng cao:

- Kiến thức lý thuyết liên quan cung cấp cho học sinh vận dụng vào giải các dạng bài

tập ở phần này khá ngắn gọn, đơn giản trong khi đó bài tập nâng cao lại rất đa dạng vàphong phú Mỗi dạng bài tập lại đòi hỏi một nhận thức, một phương pháp giải khácnhau

- Học sinh chưa thật sự yêu thích học môn Vật lý nên khi gặp khó khăn các em

không cố gắng vươn lên, ý thức tự học, tự tìm tòi nghiên cứu để nâng cao năng lực giảibài tập cho phần này hạn chế

- Chưa đọc thêm tài liệu tham khảo để mở rộng thêm kiến thức

- Khi giải xong bài toán không tìm tòi, phân tích xem những điểm hay điểm khó củabài toán mà chỉ tìm ra kết quả là xong

2 Ý nghĩa và tác dụng của giải pháp mới.

Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lý ở trường THCS việc hình thành cho họcsinh phương pháp, kỹ năng giải bài tập vật lý nói chung và bài tập thấu kính nói riêng

là hết sức cần thiết, để từ đó giúp các em đào sâu, mở rộng kiến thức, vận dụng tốt kiếnthức vào thực tế, phát triển năng lực tư duy, năng lực nhận thức cho các em, góp phầnnâng cao chất lượng bộ môn nói riêng đồng thời góp phần nâng cao chất lượng giáodục

3 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

-Phân loại và hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý lớp 9 chương III: Quang học

(về các dạng bài tập thấu kính).

-Những điểm cần lưu ý khi giải bài tập thấu kính

II/ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH:

1 Cơ sở lý luận và thực tiễn.

a Cơ sở lý luận:

Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sứcquan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý là một hoạt động dạy học, là mộtcông việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lý trong việchướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinhphải học tập và lao động không ngừng Bài tập vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơnnhững qui luật vật lý, những hiện tượng vật lý Thông qua các bài tập ở các dạng khácnhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyếtthành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâusắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn

đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như sosánh, phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết

giúp phát triển tư duy và sáng tạo, ĩc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suyluận Nên bài tập vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh.

b Cơ sở thực tiễn:

- Dựa vào các tài liệu tham khảo

- Thực tế dạy học của cá nhân nhiều năm

- Kết quả dạy học của các nhân, dự giờ giáo viên trong trường, tham gia dạy và dựthao giảng, hội giảng ở trường, ở các cụm trong huyện trong nhiều năm

- Kết quả phân tích bài kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì

- Thăm dị ở học sinh bằng phiếu điều tra về việc giải bài tập thấu kính

2 Các biện pháp tiến hành:

a- Biện pháp điều tra:

Trước hết chúng tơi phát mẫu Anket cho các đối tượng học sinh để các em cung cấpcho chúng tơi những thơng tin cần như:

- Tiếp thu kiến thức phần thấu kính : dễ  khĩ 

- Thực hiện giải bài tập: dễ  khĩ 

Từ kết quả của phiếu điều tra chúng tơi nắm được một số thơng tin như:

- 50 % học sinh tiếp thu tốt kiến thức, cịn 50% học sinh gặp khĩ khăn, lúng túngtrong quá trình giải bài học tập

- 50 % học sinh thực hiện giải bài tập dễ, cĩ 50% học sinh thực hiện giải bài tập khĩ

b- Biện pháp nghiên cứu sản phẩm:

Dựa vào hoạt động dạy và học từ năm học 2009-2010 đến nay, kết hợp với việc phântích bài làm kiểm tra của học sinh, chúng tơi đã tìm ra được tỉ lệ học sinh nắm đượckiến thức cơ bản và giải được bài tập Từ đĩ tơi tìm ra những tồn tại của các em trongquá trình lĩnh hội, tái tạo kiến thức và vận dụng kiến thức để giải bài tập, sau đĩ tìmbiện pháp tháo gỡ và đưa ra một số kinh nghiệm giúp cho học sinh giải tốt bài tập thấukính

c- Biện pháp thực nghiệm:

Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ đĩ thu thập thơng tin để điều chỉnh cho phùhợp

d-Biện pháp nghiên cứu lí thuyết:

Dựa vào các tài liệu tham khảo, tiến hành lọc và tìm ra những nội dung cĩ liênquan đến đề tài của mình, sau đĩ sắp xếp chúng theo trình tự để tiện theo dõi

3 Th ời gian tiến hành : Trong 3 năm: từ 2009 đến 2012.

PHẦN B: NỘI DUNGI/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

1 Tên đề tài: “Một số kinh nghiệm giúp học sinh giải bài tập về thấu kính”

2 Nhiệm vụ:

- Phát hiện ra những hạn chế của học sinh khi giải bài tập về thấu kính

- Nghiên cứu chương trình Vật lý (thấu kính) để cung cấp đủ kiến thức cơ bản và mởrộng, bổ sung các đơn vị kiến thức nâng cao

- Nghiên cứu phương pháp dạy học và kinh nghiệm giảng dạy giúp học sinh khắc phụchạn chế khi giải bài tập về thấu kính

- Phân loại bài tập và hướng dẫn học sinh thực hành tốt các bước giải bài tập vật lý vàogiải bài tập thấu kính

- Mở rộng, nâng cao năng lực giải bài tập thấu kính cho học sinh

- Tạo được hứng thú cho học sinh khi giải bài tập về thấu kính, kích thích tính tư duysáng tạo để từ đó học sinh nâng cao khả năng tự học của mình

II/ MÔ TẢ GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI:

1 Thuyết minh tính mới của đề tài

Để giúp học sinh khắc phục những nhược điểm nêu ở phần thực trạng, tôi xin đưa ra

một số kinh nghiệm cần thiết giúp học sinh giải tốt bài tập thấu kính được tốt hơn.

 Đa số bài dạy của giáo viên chỉ dừng lại ở mức dạy xong phần kiến thức cơ bảntrong sách giáo khoa mà không có điểm nhấn về kiến thức cơ bản và những lưu ý cầnthiết cũng như có sự mở rộng khắc sâu kiến thức cho học sinh Theo tôi để giúp họcsinh nắm được kiến thức cơ bản và học sinh khá giỏi có thêm kiến thức nâng cao thìtrước hết trong quá trình dạy học lý thuyết, giáo viên phải truyền đạt đảm bảo kiến thức

cơ bản và có sự mở rộng khắc sâu những kiến thức mà học sinh thường vận dụng vàogiải bài tập Cụ thể:

* Khi dạy bài: Thấu kính hội tụ, giáo viên giúp học sinh nhận biết được:

- Đặc điểm của thấu kính hội tụ:

+ Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa

+ Chiếu chùm sáng song song tới thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm.(Kiến thức này chưa được giáo viên giảng dạy khai thác triệt để trong việc hướng dẫnhọc sinh giải bài tập và đặc biệt là bài tập nâng cao)

- Các khái niệm trục chính, quang tâm, tiêu điểm và tiêu cự

- Đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính kính:

+ Tia tới qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm F’

+ Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính

Chú ý:

-Qua câu C7 trang 115 SGK giáo viên chú ý cho học sinh: Mọi tia sáng đi qua một

điểm S thì các tia ló hoặc tia ló kéo dài tương ứng của nó sẽ giao nhau tại một điểm S’

F

(tia tới qua điểm sáng S thì tia ló hoặc tia ló kéo dài tương ứng của nó đi qua S’) khi đó

S’ là ảnh của S

Qua bài tập: Cho thấu kính, trục chính, tia tới và tia ló tương ứng của tia tới Hãy cho

biết thấu kính đã cho là thấu kính gì?

Hướng dẫn: Dựa theo kiến thức: chiếu chùm sáng song song song tới thấu kính hội tụ

cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm Hướng dẫn cho học sinh: kẻ một đường thẳng đi

qua quang tâm O và song song với tia tới Nếu đường thẳng này cắt tia ló thì thấu kính

đã cho là thấu kính hội tụ.

số các tiêu điểm phụ vật và các tiêu điểm phụ ảnh

+ Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện Mỗi thấu kính có hai tiêu diện:tiêu diện vật và tiêu diện ảnh Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trụcchính qua tiêu điểm chính

* Khi dạy bài: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ, giáo viên giúp học sinh

nhận biết được:

-Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ:

Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, f = OF là tiêu cự của thấu kính Khi đó:

+ Khi vật ở rất xa thấu kính:Ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật và cách thấu kínhmột khoảng d’ = f

+ Khi d > 2f : Ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật

+ Khi f < d< 2f : Ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật

+ Khi d = 2f : Ảnh thật, ngược chiều, bằng vật, cách thấu kính một khoảng d’ = 2f+ d < f: Ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật

- Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính:

Giả sử vật là AB, với A thuộc trục chính, AB vuông góc với trục chính của thấukính

+ Dựng ảnh B’ của B: Từ B ta vẽ 2 tia tới trong số 3 tia sáng đặc biệt, vẽ 2 tia lótương ứng của 2 tia tới vừa vẽ Giao điểm B’ của hai tia ló hoặc hai tia ló kéo dài là ảnhcủa B

+ Từ B’ hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại A’, A’ là ảnhcủa A, A’B’ là ảnh của AB

Chú ý:

- Tiết này kiến thức khá nhiều nên nếu giáo viên để học sinh làm thí nghiệm thìkhông đủ thời gian để hướng dẫn học sinh vẽ ảnh và làm bài tập (vấn đề học sinhthường không nắm được trong bài này), do đó giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn vàdành thời gian còn lại hướng dẫn bài tập

- Vật thật đặt trước thấu kính nếu ảnh hứng được trên màn là ảnh thật, còn ảnhkhông hứng được trên màn là ảnh ảo

- Khi hướng dẫn học sinh trả lời câu C5 giáo viên chú ý cho học sinh:

+ Đường vuông góc sẽ là đường nét liền nếu B’ là ảnh thật của B, ta có A’B’ là ảnhthật của AB

+ Đường vuông góc sẽ là đường nét đứt nếu B’ là ảnh ảo của B, ta có A’B’ là ảnh ảocủa AB.

+ Khi vật vuông góc với trục chính thì ảnh cũng vuông góc với trục chính, suy raAB//A’B’ và ngược lại nếu ta có AB//A’B’ thì AB vuông góc với trục chính

Ví dụ:

-Khi hướng dẫn học sinh trả lời câu C6 giáo viên chỉ hướng dẫn giải một trường hợp(Vật AB cách thấu kính một khoảng 36cm) còn trường hợp còn lại yêu cầu học sinh vềnhà giải và so sánh kết quả lý thuyết và thực hành để củng cố kiến thức

* Khi dạy bài: Thấu kính phân kì, giáo viên giúp học sinh nhận biết được:

- Đặc điểm của thấu kính phân kì:

+ Thấu kính phân kì có phần rìa dày hơn phần giữa

+ Chiếu một chùm tia sáng song song tới thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì

-Đường truyền của 2 tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì:

+Tia tới qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới

+Tia tới song song trục chính thì tia ló kéo dài qua tiêu điểm F’

Chú ý:

- Cần cho học sinh so sánh đặc điểm thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì (Chú ý

đặc điểm: chiếu một chùm tia sáng song song tới thấu kính).

- Cần cho học sinh so sánh đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kínhphân kì với đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ

- Qua câu C7 trang 121 SGK một lần nữa giáo viên cần khắc sâu cho học sinh: Mọitia sáng đi qua một điểm S thì các tia ló hoặc tia ló kéo dài tương ứng của nó sẽ giaonhau tại một điểm S’ (tia tới qua điểm sáng S thì tia ló hoặc tia ló kéo dài tương ứng của

nó đi qua S’) khi đó S’ là ảnh của S Đối với thấu kính phân kì: tia tới qua điểm sáng Sthì tia ló kéo dài tương ứng của nó đi qua S’

Qua bài tập: Cho thấu kính, trục chính, tia tới và tia ló tương ứng của tia tới Hãy cho

biết thấu kính đã cho là thấu kính gì?

Hướng dẫn: Dựa theo kiến thức chiếu chùm sáng song song song tới thấu kính phân kì

cho chùm tia ló kéo dài cắt nhau tại một điểm, hướng dẫn cho học sinh: kẻ một đường

thẳng đi qua quang tâm O và song song với tia tới Nếu đường thẳng này cắt tia ló kéo dài thì thấu kính đã cho là thấu kính phân kì, nếu đường này cắt tia ló thì thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ.

Mở rông, nâng cao:

- Đường truyền của tia sáng đặc biệt thứ 3 qua thấu kính phân kì: Tia tới có đường kéodài qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính

* Khi dạy bài: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì, giáo viên giúp học sinh

nhận biết được:

-Đặc điểm ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì: Ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và

luôn nằm trong khoảng tiêu cự

O A

A ’

B ’

F ’

I

-Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính phân kì:

Giả sử vật là AB, với A thuộc trục chính

+Dựng ảnh B’ của B: Từ B ta vẽ 2 tia tới đặc biệt, xác định 2 tia ló tương ứng của 2tia tới vừa vẽ Giao điểm B’ của hai tia ló kéo dài là ảnh của B

+Từ B’ hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại A’, A’ là ảnhcủa A, A’B’ là ảnh của AB

* Chú ý:

- Sau khi hướng dẫn học sinh giải xong câu C5 giáo viên cần cho học sinh so sánhđặc của ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ và tạo bởi thấu kính phân kì để khắcsâu kiến thức

- Khi vật đặt tại tiêu điểm thì ảnh cách thấu kính một khoảng d’ =

Ví dụ : Khi vật đặt trước thấu kính cho ảnh ảo thì vật đặt trong khoảng nào của thấu kính?

Trả lời: Vật đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ hoặc vật trước thấu kính phân kì.

Thường xuyên kiểm tra nhanh khoảng 5 phút sau bài dạy (chú ý phân phối thờigian hợp lý) bằng giấy về việc học sinh nắm kiến thức như thế nào, để từ đó kiểm tra lạiphương pháp truyền đạt kiến thức của giáo viên và phát hiện ra những vấn đề học sinhcòn yếu kém khi tiếp thu bài cũng như giúp giáo viên dễ dàng hơn trong việc phân hóađối tượng học sinh

Để bổ trợ thêm kiến thức nâng cao cho học sinh, ngoài việc giáo viên phải cungcấp cho học sinh trong quá trình giảng dạy, giáo viên cần giới thiệu thêm cho các emmột số tài liệu tham khảo có chất lượng

Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập giáo viên chưa dạy đủ các dạng bài,chưa sắp xếp các bài tập từ dễ đến khó, chưa giúp học sinh phân tích được hướng giảiquyết cho mỗi dạng… mà chỉ dạy chung chung Theo tôi khi hướng dẫn học sinh giảibài tập giáo viên phải phân dạng, ở mỗi dạng giáo viên cần nêu phương pháp giải vàphân tích cho học sinh thấy được những điểm khó cần lưu ý và khắc sâu những kiếnthức học sinh thường mắc sai lầm và có thêm những bài tập nâng cao ở mỗi dạng dànhcho học sinh khá, giỏi

Đầu tiên giáo viên định hướng chung cho học sinh trình tự giải của một bài tậpvật lý:

Trình tự giải một bài tập vật lý

1.Hiểu kỹ đầu bài

- Đọc kỹ đầu bài: bài tập nói gì? cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm?

-Tóm tắt đầu bài

2 Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải

- Tìm sự liên hệ giữa những cái cần tìm (ẩn) và những cái đã biết (dữ kiện)

- Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một số bài tập phụ

để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy

- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải

3 Thực hiện kế hoạch giải.

- Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến

- Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hình học Nên hướngdẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thay giá trị bằng số của các đạilượng trong biểu thức cuối cùng

- Khi tính toán bằng số, phải chú ý đảm bảo những trị số của kết quả đều có ý nghĩa

4 Kiểm tra đánh giá kết quả.

- Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thực tếkhông?

- Kiểm tra lại các phép tính

- Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng một kết quả đó.Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không

 Ở phần bài tập thấu kính, vấn đề đầu tiên có thể quyết định đến kết quả bài toán

là hình vẽ Việc vẽ hình học sinh gặp rất nhiều khó khăn, nhưng đa số giáo viên đều chorằng học sinh không vẽ được hình hoặc vẽ hình sai là do học sinh không nắm được kiếnthức đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính Nhưng theo kinh nghiệm củatôi, học sinh không vẽ được hình hoặc vẽ sai có nhiều lí do khác nhau như: không nắmđược kiến thức đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính, tính chất của ảnhcủa một vật tạo bởi thấu kính và đặc biệt là giáo viên giảng dạy chưa khai thác sâu,phân tích kĩ, nhấn mạnh kiến thức hoặc lật ngược vấn đề

Ví dụ: tia tới qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳngtheo phương tia tới nhưng giáo viên không khai thác kiến thức này là điểm sáng, ảnh của nó và quang tâm

O luôn thẳng hàng; tia tới song song với trục chính thì tia ló hoặc tia ló kéo dài qua tiêu điểm nhưng giáo viên không đặt vấn đề ngược lại nếu ta có tiêu điểm và ảnh của một điểm sáng (S) thì ta vẽ thế nào để được tia tới qua S và song song với trục chính

+Nếu S ngoài trục chính thì vẽ 2 trong 3 tia đặc biệt đến thấu kính

-Tia tới truyền từ vật đến ảnh cắt trục chính tại quang tâm O

-Tia tới song song với trục chính, tia ló qua tiêu điểm F’

-Tia tới qua tiêu điểm F, tia ló song song với trục chính

-Tia tới song song với trục phụ, tia ló qua tiêu điểm phụ.

+Nếu S thuộc trục chính phải dựng trục phụ Cách dựng:

-Điểm vật nằm trên các tia tới (hay đường kéo dài của tia tới)

-Điểm ảnh nằm trên các tia ló (hay đường kéo dài các tia ló)

-Đối với thấu kính hội tụ, tia ló luôn lệch về gần trục chính so với hướng của tia tới.-Đối với thấu kính phân kì, tia ló luôn lệch xa trục chính so với hướng của tia tới

-Thấu kính hội tụ:

A’ thật khác phía trục chính (thấu kính) với A

A’ ảo cùng phía trục chính (thấu kính) với A (A’ xa trục chính (thấu kính) hơn A.-Thấu kính phân kỳ: A’ cùng phía trục chính (thấu kính) so với A và gần thấu kính (trục chính) hơn A

Bài 1.1: Vẽ ảnh của điểm sáng S qua thấu kính trong những trường hợp sau:

Gi ải

F ’ F

.

Qua bài tập này giáo viên cần chú ý khắc sâu cho học sinh:

- Tia tới qua điểm sáng S thì tia lĩ hoặc tia lĩ kéo dài của nĩ sẽ qua ảnh S’ (S’ là ảnh của S)

- Điểm sáng S, ảnh S’ của nĩ và quang tâm O của thấu kính luôn nằm trên mộtđường thẳng

- Tia tới song song với trục chính của thấu kính thì tia ló hoặc tia ló kéo dài đi quatiêu điểm F’

- Nếu gọi S ở gốc phần tư thứ nhất thì ảnh S’ của S nằm ở gốc phần tư thứ nhất hoặc ởgĩc phần tư thứ ba

+ Nếu S’ ở gĩc phần tư thứ ba thì S’ là ảnh thật

+ Nếu S’ở gĩc phần tư thứ nhất thì S’ là ảnh ảo

- Nếu S’ và S nằm về hai phía so với trục chính (hoặc thấu kính) thì S’ là ảnh thật

- Nếu S’ và S nằm cùng về một phía so với trục chính (hoặc thấu kính) thì S’ là ảnh ảo.+Nếu S’ gần trục chính (hoặc thấu kính) hơn S thì S’ là ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì.+Nếu S’ xa trục chính (hoặc thấu kính) hơn S thì S’ là ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ

- Nếu S’ là giao điểm của chùm tia lĩ thì S’ là ảnh thật

- Nếu S’ là giao điểm của chùm tia lĩ kéo dài thì S’ là ảnh ảo

Bài 1.2: Hai điểm sáng S1 và S2 được đặt cách đều trục chính của thấu kính (như hình



S 2 O



S ’ 2

y x

z

x y

I

Ở hình 2 (ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ) cả hai ảnh S’ 1 và S ’ 2 đều nằm trên tia F ’I kéodài Vì vậy chúng đều nằm trước thấu kính ở xa trục chính hơn các điểm sáng S1, S2.

Để kiểm tra lại điều này, em có thể vẽ trên hình rất nhiều tia khác xuất phát từ S1

và cắt đoạn IF’ rất nhiều điểm khác Nhưng giao điểm đó không phải là ảnh của S1 quathấu kính

Cũng có thể nhận xét như vậy đối với S’ 2.

Nên nhớ rằng ảnh ảo do các đường kéo dài của các tia ló tạo thành Các tia tớikhông tham gia vào việc tạo thành các ảnh ảo

Bài 1.3: Trong các hình vẽ sau đây,  là trục chính của thấu kính, S là điểm sáng, S’ làảnh Với mỗi trường hợp hãy xác định:

a/ Loại thấu kính, tính chất của ảnh S’ (thật hay ảo)

b/ Quang tâm, tiêu điểm bằng phép vẽ Nêu cách vẽ

* Gợi ý:

a/ Vận dụng của bài 1 để xác định loại thấu kính, tính chất của ảnh:

Xét xem điểm sáng S và ảnh S’ của nó nằm về hai phía hay một phía so với trụcchính của thấu kính  Xác định được ảnh thật hay ảnh ảo Nếu ảnh thật thì thấu kính đãcho là thấu kính hội tụ còn nếu ảnh ảo thì xét xem ảnh này xa hay gần trục chính hơn S

từ đó xác định thấu kính

b/ Vận dụng nhận xét của bài 1 để xác định quang tâm, tiêu điểm

-Điểm sáng S, ảnh S’ và quang tâm O của thấu kính luôn nằm trên một đường thẳng 

kẻ đường thẳng đi qua S, S’ cắt trục chính tại quang tâm O

-Tia tới đi qua S thì tia ló (hoặc tia ló kéo dài) sẽ đi qua S’ và tia tới song song với trụcchính của thấu kính thì tia ló đi qua hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F’ từ S kẻtia tới SI song song với trục chính cho tia ló hoặc tia ló kéo dài qua S’ và cắt trục chínhtại tiêu điểm F

Hình 3: S và S’ nằm về hai phía so với trục chính nên ảnh S’ là ảnh thật S’ là ảnh thật

nên thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ (Chú ý thấu kính phân kì không cho ảnh

thật)

b Cách vẽ

-Vẽ đường thẳng đi d qua S, S’ cắt trục chính tại quang tâm O

- Qua O dựng thấu kính vuông góc với trục chính

-Từ S vẽ tia tới song song với trục chính và cắt thấu kính tại I

-Vẽ đường thẳng đi qua I, S’ cắt trục chính tại tiêu điểm F’ Lấy F đối xứng với F’ qua O

ta được tiêu điểm thứ 2

Bài 1.4: Vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB qua thấu kính

Gợi ý: Vận dụng đường truyền của 2 trong 3 tia sáng đặt biệt qua thấu kính để xác định

ảnh B’ Từ B’ hạ đương thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại A’ A’B’ làảnh AB

Giải:

Qua bài tập này giáo viên cần khắc sâu cho học sinh:

- Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính

- Nếu AB vuông góc với trục chính của thấu kính thì ảnh A’B’ của AB cũng vuông gócvới trục chính của thấu kính (khi đó ta có AB//A’B’)

- Khi A’B’ngược chiều với AB thì A’B’ là ảnh thật và được tạo bởi thấu kính hội tụ

- Khi A’B’ cùng chiều với AB thì A’B’ là ảnh ảo và nếu:

+ A’B’ lớn hơn AB thì A’B’ là ảnh ảo được tạo bởi thấu kính hội tụ

+ A’B’ nhỏ hơn AB thì A’B’ là ảnh ảo được tạo bởi thấu kính phân kì

- Đối với thấu kính phân kì A’ và A nằm cùng phía so với thấu kính (quang tâm O), A’luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính và gần thấu kính hơn A

- Đối với thấu kính hội tụ:

+Nếu A’ là ảnh thật thì A và A’ nằm về hai phía so với thấu kính (quang tâm O) và A’luôn nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính

+Nếu A’ là ảnh ảo thì A và A’ nằm về một phía so với thấu kính (quang tâm O) và A’luôn cách xa thấu kính (quang tâm O) hơn A

Bài 1.5: Trong các hình vẽ sau, xy là trục chính, AB là vật, A’B’ là ảnh Với mỗi trườnghợp hãy xác định:

a.A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Vì sao?

b.Thấu kính đã cho là thấu kính gì?

c.Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm, tiêu điểm của thấu kính

*Gợi ý:

-Ảnh ngược chiều với vật thì ảnh đó là ảnh thật và thấu kính đã cho khi đó là thấu kínhhội tụ

-Ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo

+Ảnh ảo lớn hơn vật thì thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ

+Ảnh ảo nhỏ hơn vật thì thấu kính đã cho là thấu kính phân kì

-Điểm sáng, ảnh của điểm sáng đó và quang tâm luôn nằm trên một đường thẳng và O

là quang tâm nên nằm trên trục chính Vậy O là giao điểm giữa đường thẳng đi qua B,

B’ và trục chính xy

-Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hay tia ló kéo dài) đi qua tiêu điểm và tia tới

đi qua một điểm sáng thì tia ló (tia ló kéo dài) phải đi qua ảnh của điểm sáng đó.Vậy vẽtia tới BI song song với trục chính cho tia ló (tia ló kéo dài) đi qua ảnh B’và cắt trụcchính tại tiêu điểm F

Giải:

a.Hình 1: A’B’ là ảnh ảo Vì A’B’ cùng chiều với AB

Hình 2: A’B’ là ảnh ảo Vì A’B’ cùng chiều với AB

Hình 3: A’B’ là ảnh thật Vì A’B’ ngược chiều với AB

b Hình 1: Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì Vì ảnh ảo A’B’ nhỏ hơn AB

Hình 2: Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ Vì ảnh ảo A’B’ lớn hơn AB

Hình 3: Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ Vì A’B’ là ảnh thật

c Cách vẽ:

-Vẽ đường thẳng đi d qua B, B’ cắt trục chính tại quang tâm O

- Qua O dựng thấu kính vuông góc với trục chính

-Từ S vẽ tia tới song song với trục chính và cắt thấu kính tại I

-Vẽ đường thẳng đi qua I, B’ cắt trục chính tại tiêu điểm F’ Lấy F đối xứng với F’ qua O

ta được tiêu điểm thứ 2

A ’

A B

B ’

H.3

Bài 1.6: Trên các hình vẽ sau, AB là vật, A’B’ là ảnh của nó qua một thấu kính (AB//

A’B’) Bằng cách vẽ hãy xác định vị trí quang tâm, trục chính, tiêu điểm và loại thấukính

*Gợi ý:

+ Điểm sáng, ảnh của điểm sáng đó và quang tâm luôn nằm trên một đường thẳng Vậy

O là giao điểm giữa đường thẳng đi qua B, B’ và đường thẳng đi qua A, A’

+ AB//A’B’ thì AB vuông góc với trục chính Vậy trục chính là đường thẳng đi qua O vàvuông góc với AB

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló ( tia ló kéo dài) đi qua tiêu điểm và tia tới điqua một điểm sáng thì tia ló (tia ló kéo dài) phải đi qua ảnh của điểm sáng đó Vậy vẽtia tới BI song song với trục chính cho tia ló (tia ló kéo dài) đi qua ảnh B’và cắt trụcchính tại tiêu điểm F’

Bài tập nâng cao :

Bài 1.7: Trên hình vẽ SI là tia tới hãy vẽ tia ló tương ứng của tia tới đó.

*Gợi ý:

-Tia tới đi qua một điểm sáng thì tia ló hoặc tia ló kéo dài sẽ qua ảnh của điểm sáng đó

 trên SI lấy điểm A, sau đó dựng ảnh A’ của A rồi vẽ đường thẳng đi qua A’, I ta đượctia ló cần dựng

Giải:

Cách vẽ:

-Trên SI lấy điểm A

-Dựng ảnh A’ của A bằng cách sử dụng đường truyền của hai tia sáng đặc biệt qua thấukính

-Kẻ đường thẳng đi qua A’ và I ta được tia ló cần dựng

Chú ý:

-Đối với thấu kính phân kì ta thể chọn bất kì A ở vị trí nào trên tia tới SI (khi A  thìkhó thực hiện hơn)

-Đối với thấu kính hội tụ việc chọn điểm A khá phức tạp:

+Nếu chọn A cách thấu kính một khoảng lớn hơn tiêu cự khi đó A’ là ảnh thật

+Nếu chọn A cách thấu kính một khoảng nhỏ hơn tiêu cự khi đó A’ là ảnh ảo

+Không nên chọn điểm A ở một số vị trí gây khó khăn cho việc vẽ ảnh A’ Ví dụ như: Acách thấu kính một khoảng không quá lớn hay nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính, A ở vị trícách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự hoặc A thuộc trục chính của thấu kính

Cách giải khác: Sử dụng trục phụ

Cách vẽ:

Hình 1:

- Vẽ trục phụ  1 song song với tia tới SI

- Qua F’ vẽ tiêu diện vuông góc với trục chính và cắt trục phụ  1tại tiêu điểm phụ F’ 1.

- Kẻ đường thẳng đi qua I và F’ 1 ta được tia ló tương ứng.

-Vẽ trục phụ  1 song song với tia tới SI.

-Qua F’ vẽ tiêu diện vuông góc với trục chính và cắt trục phụ  1tại tiêu điểm phụ F’ 1.-Kẻ đường thẳng đi qua I và F’ 1ta được tia ló tương ứng.

Chú ý: chú ý cách vẽ các tiêu diện

Bài 1.8: Trên hình vẽ (1), (2) là các tia sáng trong chùm tia ló ứng với một chùm tia tới

xuất phát từ một nguồn sáng điểm S đặt trước thấu kính Bằng cách vẽ hãy xác định vịtrí của nguồn sáng

-Kéo dài 2 tia ló cắt nhau tại S’ (S’ là ảnh của S)

-Kẻ một đường thẳng đi qua S’ song song với trục chính và cắt trục chính tại K

-Kẻ đường thẳng đi qua F, K cắt đường thẳng đi qua S’, O tại S

Hình 2:

 

F ’ F

(1) O

S ’

J

K K

S ’

I

J

K

-Kéo dài 2 tia ló cắt nhau tại S’ (S’ là ảnh của S).

-Kẻ một đường thẳng đi qua S’, F’ cắt trục chính tại K

-Kẻ đường thẳng đi qua K song song với trục chính và cắt đường thẳng đi qua S’, O tại S

Chú ý: Các tia sáng xuất phát tại một điểm thì các tia ló (hoặc tia ló kéo dài) tương ứng

của nó sẽ giao nhau tại một điểm

Bài 1.9: Trên hình vẽ IK là tia ló Bằng cách vẽ hãy xác định tia tới của nó.

Gợi ý:

-Tia tới qua điểm sáng thì thì tia ló hoặc tia ló tương ứng của tia tới sẽ qua ảnh của nóChọn A’ trên tia ló IK hoặc trên tia ló IK kéo dài sao cho thích hợp Từ đó xác địnhđiểm A

Giải:

Cách vẽ:

Hình 1: - Trên tia ló IK kéo dài lấy điểm A’

-Vẽ một đường thẳng đi qua A’ song song với trục chính và cắt thấu kính tại J

-Vẽ đường thẳng đi qua F, J cắt đường thẳng đi qua A’, O tại A

-Nối A, I ta được tia tới cần dựng

-Nối A, I ta được tia tới cần dựng

Chú ý: Các tia sáng xuất phát tại một điểm thì các tia ló (hoặc tia ló kéo dài) tương ứng

của nó sẽ giao nhau tại một điểm

-Việc chọn A’ khá phức tạp, không phải muốn chọn A’ ở vị trí nào cũng được:

+ Đối với thấu kính phân kì không nên chọn A’

trên tia ló IK.

trên tia ló IK kéo dài mà khoảng cách từ A ’ đến thấu kính lớn hơn hoặc bằng tiêu cự.(Vì ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính).

+ Đối với thấu kính hội tụ không nên chọn A’

trên tia ló IK mà khoảng cách từ A ’ đến thấu kính nhỏ hoặc bằng tiêu cự (Vì ảnh thật bao giờ cũng cách thấu kính hội tụ một khoảng lớn hơn tiêu cự của thấu kính.

trên tia ló IK kéo dài mà khoảng cách từ A ’ đến thấu kính bằng tiêu cự.

Cách giải khác: Sử dụng trục phụ

Cách vẽ:

Hình 1:

-Vẽ trục phụ song song với tia ló IK

-Qua F vẽ tiêu diện vuông góc với trục chính và cắt trục phụ trên tại tiêu điểm phụ F1.-Nối F1, I ta được tia tới cần dựng

Hình 2:

-Vẽ trục phụ song song với tia ló IK

-Qua F vẽ tiêu diện vuông góc với trục chính và cắt trục phụ trên tại tiêu điểm phụ F1.-Nối F1, I ta được tia tới cần dựng

Chú ý: Cách vẽ các tiêu diện của thấu kính.

Bài 1.10: Vẽ ảnh của điểm sáng S trong những trường hợp sau:

Gợi ý:

Ta coi S giống như A ở trường hợp dựng ảnh của vật AB vuông góc với trụcchính. Qua S dựng một đoạn thẳng vuông góc với trục chính, trên đoạn thẳng đó lấyđiểm S1 Dựng ảnh S’ 1 của S1 Từ S ’ 1 hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắttrục chính tại S’



S ’

I

Cách khác:

Gợi ý: Sử dụng trục phụ

Cách vẽ:

-Vẽ tia tới SI

-Vẽ trục phụ  1song song với tia tới SI

-Qua F’ vẽ tiêu diện cắt trục phụ  1 tại tiêu điểm phụ F’ 1.

-Vẽ đường thẳng đi qua I, F’ 1 cắt trục chính tại S ’ S’ là ảnh của S

b/ -Tia tới đi qua S thì tia ló (hoặc tia ló kéo dài) sẽ đi qua S’.

-Trục phụ song song với tia tới cắt tia ló hoặc đường kéo dài của tia ló tại tiêu điểm phụ

Giải:

*Hình 1: a/ S’ là ảnh ảo Vì S, S’ nằm về một phía so với quang tâm O

b/ Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì Vì S’ là ảnh ảo và OS>OS’

c/Dựng thấu kính phân kì vuông góc với trục chính

-Vẽ tia tới SI bất kì

-Vẽ đường thẳng d đi qua I, S’

-Vẽ trục phụ  1 song song với SI và cắt đường thẳng d tại F’ 1.

-Từ F’ 1 hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại tiêu điểm F ’

-Lấy F đối xứng với F’ qua O ta được tiêu điểm thứ hai

*Hình 2: a/ S’ là ảnh ảo Vì S, S’ nằm về một phía so với quang tâm O

b/ Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ Vì S’ là ảnh ảo và OS<OS’

c/Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính

-Vẽ tia tới SI bất kì

-Vẽ đường thẳng d đi qua I, S’

-Vẽ trục phụ  1 song song với SI và cắt đường thẳng d tại F’ 1.

-Từ F’ 1 hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại tiêu điểm F ’

-Lấy F đối xứng với F’ qua O ta được tiêu điểm thứ hai

*Hình 3: a/ S’ là ảnh thật Vì S, S’ nằm hai phía so với quang tâm O

b/ Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ Vì S’ là ảnh thật

c/Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính

-Vẽ tia tới SI bất kì

-Vẽ đường thẳng d đi qua I, S’

-Vẽ trục phụ  1 song song với SI và cắt đường thẳng d tại F’ 1.

-Từ F’ 1 hạ đường thẳng vuông góc với trục chính và cắt trục chính tại tiêu điểm F ’

-Lấy F đối xứng với F’ qua O ta được tiêu điểm thứ hai

Bài 1.12: Cho hình vẽ, trong đó tia tới (1) cho tia ló tương ứng (2), SI là tia tới,  làtrục chính của thấu kính, O là quang tâm của thấu kính.

a Hãy xác định loại thấu kính đã cho

b Hãy vẽ tia ló của tia tới SI

Gợi ý:

a/Dựa theo kiến thức chiếu chùm sáng song song song tới thấu kính hội tụ cho chùm tia

ló hội tụ tại một điểm, hướng dẫn cho học sinh: kẻ một đường thẳng đi qua quang tâm

O và song song với tia tới Nếu đường thẳng này cắt tia ló thì thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ, nếu đường này cắt tia ló kéo dài thì thì thấu kính đã cho là thấu kính phân kì.

b/ Xác định tiêu điểm trước (sử dụng trục phụ), sau đó vẽ tia ló SI giống như bài 1 nângcao

Bài 1.13: Trên các hình vẽ sau, AB là vật, A’B’ là ảnh của nó qua một thấu kính Bằngcách vẽ hãy xác định vị trí quang tâm, trục chính, tiêu điểm và loại thấu kính



H.1

Gợi ý:

- Điểm sáng, ảnh của điểm sáng đó và quang tâm luôn nằm trên một đường thẳng

 Vậy O là giao điểm giữa đường thẳng đi qua B, B’ và đường thẳng đi qua A, A’

-Tia tới đi qua điểm sáng thì tia ló đi qua ảnh của nó, hai tia này gặp nhau tại thấu kính

 vẽ đường thẳng đi qua AB cắt đường thẳng đi qua A’B’ tại điểm I nằm trên thấukính

- O và I đều thuộc thấu kính  vẽ được thấu kính

-Trục chính là đường thẳng đi qua O và vuông góc với thấu kính

- Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hay tia ló kéo dài) đi qua tiêu điểm và tia tới

đi qua một điểm sáng thì tia ló (tia ló kéo dài) phải đi qua ảnh của điểm sáng đó

 Vậy vẽ tia tới BI song song với trục chính cho tia ló (tia ló kéo dài) đi qua ảnh B’ vàcắt trục chính tại tiêu điểm F’

Giải:

Dạng 2: Cho biết tiêu cự, khoảng cách từ vật đến thấu kính Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.

Bài 2.1: Đặt vật AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính hội

tụ có tiêu cự 20cm Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính AB cao 2cm Vẽ ảnh củavật qua thấu kính.Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh tươngứng với mỗi tương ứng hợp sau:

a.d1= 45cm, b d2= 30cm, c.d3 = 15cm

Hướng dẫn:

1 Vẽ ảnh của vật qua thấu kính:

- Vẽ thấu kính và trục chính.

-So sánh OF và OA, rồi chọn vị trí F, A sao cho phù hợp (theo đúng tỉ lệ).

-Dựng vật AB với độ cao phù hợp (độ cao của vật khơng theo tỉ lệ của OA và OF)

-Dựng ảnh B ’ của B bằng cách sử dụng đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính.

2 Tính khoảng cách từa OA ’ đến thấu kính:

Bài 2.2: Đặt vật AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính

phân kì có tiêu cự 20cm Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính AB cao 4cm Vẽảnh của vật qua thấu kính Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao củaảnh tương ứng với mỗi tương ứng hợp sau:

Sau khi giải xong các bài tập 2.1 và 2.2 cho học sinh kiểm tra lại các yếu đề bài

đã cho, các yếu tố đã tìm được với hình vẽ có khớp không? Nếu không thì bài toán đã

có đã giải sai Ví dụ như bài 2.2 nếu OA’ > OF thì rõ ràng bài giải đã sai …

*Qua bài tập 2.1, 2.2 giáo viên cần khẳng định cho học sinh:

-Đây là dạng bài tập định lượng đầu tiên ở phần thấu kính mà giáo viên hướng dẫn cho học sinh, chính gì vậy mà giáo viên phải hướng dẫn cụ thể các cặp tam giác nào cần sử dụng, tại sao chúng đồng dạng với nhau và cách suy ra các cặp cạnh tỉ lệ.

-Các bài tập ở dạng giải tương tự như nhau nhưng chú ý đến A ’ F ’ trong mỗi trường hợp + TKHT – Ảnh thật – A ’ F ’ = OA ’ -OF ’

-Đối với thấu kính hội tụ khi OA = ½ OF thì OA ’ =OF, A ’ B ’ =2AB.

-Đối với thấu kính phân kì khi OA = OF thì OA ’ = 1/2OF, A ’ B ’ =1/2 AB.

-Đối với thấu kính hội tụ khi OA =2OF thì OA ’ = 2OF, A ’ B ’ =AB.

*Từ các bài toán trên ta có thể suy ra:

Hội tụ ảnh thật OA >2.OF OA’ <OA A’B’<AB OF OA’

<2.OF

OA = 2 OF OA’ = OA A’B’=AB OA’ =

2.OF

2.OF >OA >

OF OA’ > OA A’B’>AB

OA’ >2.OF

ảnh ảo OA < OF OA’ > OA A’B’>AB

OA’ >OF

OA’ =OF

OA’ <OFPhân kì ảnh ảo

Dạng 2*: Chứng minh tìm công thức thấu kính.

Bài 2*.1: Đặt vật AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính

hội tụ có tiêu cự OF = f Gọi d = OA là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’= OA’ làkhoảng cách từ ảnh đến thấu kính, h = AB là chiều cao của vật, h’=A’B’ là chiều caocủa ảnh Biết d>f Chứng minh: '

 OA(OA’-OF’) = OA’.OF’

 OA OA’- OA OF’ = OA’.OF’

Chia hai vế phương trình cho tích OA.OA’.OF’ ta được:

Từ (1) AB' ' OA'

A B OA  hay h' d'

h d

Bài 2*.2: Đặt vật AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính

hội tụ có tiêu cự OF = f Gọi d = OA là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’= OA’ làkhoảng cách từ ảnh đến thấu kính, h = AB là chiều cao của vật, h’=A’B’ là chiều caocủa ảnh Biết d<f Chứng minh: 1 1 1'

 OA.OA’ + OA.OF’ =OA’.OF’

 OA’.OF’ - OA.OF’ = OA.OA’

Chia hai vế phương trình cho tích OA.OA’.OF’ ta được:

Bài 2*.3: Đặt vật AB vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính

phân kì có tiêu cự OF = f Gọi d = OA là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’= OA’ làkhoảng cách từ ảnh đến thấu kính, h = AB là chiều cao của vật, h’=A’B’ là chiều caocủa ảnh Chứng minh: 1 1' 1

f d  d và h' d'

h d

B F O

 OA.OF’ - OA.OA’ =OA’.OF’

 OA.OF’ – OA’ OF’ = OA.OA’

Chia hai vế phương trình cho tích OA.OA’.OF’ ta được: