Bài Tập Xác Định Vị Trí Của Vật Và Ảnh Khi Biết Sự Dịch Chuyển Của Chúng Trước Thấu Kính

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BẮC NINH - - CHUYÊN ĐỀ SINH HOẠT CHUYÊN MÔN CẤP TỈNH TÊN CHUYÊN ĐỀ: BÀI TẬP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỦA VẬT VÀ ẢNH KHI BIẾT SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA CHÚNG TRƯỚC THẤU KÍNH NĂM HỌC 2014 – 2015 PHẦN A MỞ ĐẦU Trong chương trình Vật lí THCS, quang học nhóm kiến thức quan trọng Phần quang học đưa vào nghiên cứu từ lớp 7, mức làm quen nên kiến thức em Hơn chiếm 70% thời lượng nghiên cứu môn Vật lí học sinh lớp học kì II vấn đề đưa lại rộng từ khúc xạ ánh sáng, đến mắt, máy ảnh, vấn đề kính lúp, ánh sáng trắng ánh sáng màu, trộn phân tích ánh sáng… nên thời gian dành cho em rèn luyện kiến thức kĩ tập thấu kính không nhiều Song tập, câu hỏi thấu kính lại chiếm tỉ lệ đa số nội dung quang học đề thi học sinh giỏi lớp đề thi tuyển sinh vào lớp 10 Điều đòi hỏi giáo viên phải dẫn dắt, định hướng cho học sinh có nhận thức đắn tầm quan trọng tập thấu kính Từ em có quan tâm mức thời gian nghiên cứu lẫn việc tìm tòi để hình thành đầy đủ kiến thức kĩ cần thiết nội dung Bản chất cốt lõi tượng quang học xoay quanh vấn đề thấu kính khúc xạ ánh sáng Khi cho ánh sáng chiếu đến thấu kính, để xuyên qua thấu kính, tia sáng bị khúc xạ hai lần hai bề mặt ( thường mặt cong) thấu kính nên tia ló thu đa phần có phương khác tia tới Sự khác biệt nhiều hay phụ thuộc vào yếu tố như: môi trường đặt thấu kính, cấu tạo thấu kính, phương tia tới so với phương trục thấu kính, khoảng cách tia tới đến trục chính… Chính điều tạo nên đa dạng tính chất ảnh, tạo nên đa dạng mối quan hệ vật ảnh thu qua thấu kính tạo nên đa dạng nhóm tập tương ứng thấu kính Dựa kiến thức quang học toán học, tìm được hệ thống công thức thấu kính quý giá Nó hỗ trợ thuận lợi cho việc tính toán để tìm kết xác cho tập từ đến nâng cao nghiên cứu thực nghiệm Tuy nhiên đa dạng tập, tượng quang học thấu kính không đơn áp dụng công thức tượng quang học cố định mà dịch chuyển vật trước thấu kính đem lại thay đổi đáng kể cho ảnh qua thấu kính Điều nâng độ phức tạp chất tượng độ khó, đa dạng toán lên mức Đòi hỏi em học sinh nghiên cứu chuyên sâu Tham gia đợt Hội thảo khoa học trường THPT Chuyên Bắc Ninh trường THCS trọng điểm lần nghiên cứu đưa chuyên đề “ Bài tập xác định vị trí vật ảnh biết dịch chuyển chúng trước thấu kính” Nhằm mục đích giúp học sinh có đầu tư nghiên cứu sâu sắc có nhìn khái quát, đầy đủ nội dung hình thành kĩ năng, phương pháp giải hiệu cho dạng tập khác chuyên đề Ngoài nhận thức đợt sinh hoạt chuyên môn sâu rộng với tầm vóc, ý nghĩa kỳ vọng lớn từ cấp Sở, cấp Phòng đến trường với giáo viên hệ thống trường trọng điểm toàn tỉnh Bắc Ninh Làm để ngày cải thiện nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên học sinh giỏi tỉnh Vì xác định tham gia đợt sinh hoạt chuyên môn với thái độ nghiêm túc tinh thần cầu thị, mong trao đổi rút kinh nghiệm với bạn đồng nghiệp toàn tỉnh, đặc biệt đóng góp ý kiến thày cô môn Vật lí trường THPH chuyên Bắc Ninh để thân có hướng tốt nhất, hiệu cho chuyên đề trình giảng dạy học sinh Từ góp phần ngày nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ thân đáp ứng tốt cho nhiệm vụ giảng dạy học sinh giỏi mà nhà trường cấp giao cho B NỘI DUNG PHẦN I CƠ SỞ LÍ THYẾT Khi vật đặt trước thấu kính mối quan hệ ảnh vật, tính chất ảnh, độ phóng đại ảnh so với vật xác lập qua công thức chứng minh: 1 = + f d d' −d f k= ' = f −d d k = A' B ' AB Theo công thức ta thấy giữ nguyên thấu kính ta di chuyển vật trước thấu kính tức làm thay đổi giá trị d tất giá trị khác d’, k, độ lớn tính chất ảnh A’B’ thay đổi theo Như thấy việc dịch chuyển vật trước thấu kính làm thay đổi đặc điểm ảnh so với vị trí ban đầu Sự thay đổi nhiều hay phụ thuộc vào đặc điểm dich chuyển vật trước thấu kính Sự thay đổi vị trí vật trước thấu kính khái quát dạng sơ đồ sau: Sự dịch chuyển theo phương dọc theo trục Sự dịch chuyển vật trước thấu kính Sự dịch chuyển theo phương vuông góc với trục Sự dịch chuyển theo phương lệch so với trục góc Với dạng dịch chuyển khác có nhóm tượng, dạng câu hỏi tập tương ứng Trong ba nhóm dich chuyển dọc theo trục phổ biến đa dạng đề thi học sinh giỏi gắn nhiều với nghiên cứu ứng dụng thấu kính thực tế 1 SỰ DỊCH CHUYỂN DỌC THEO TRỤC CHÍNH CỦA THẤU KÍNH Ban đầu vật ảnh vị trí cách thấu kính khoảng d d1’ Khi cho vật dich chuyển khoảng ∆ d dọc theo trục thấu kính, ảnh vật dich chuyển dọc theo trục khoảng ∆ d’ Như vị trí vật ảnh so với thấu kính xác định: d2 = d1 ± ∆ d (1) d2’ = d1’  ∆ d’(2) Việc lấy dấu (+) hay dấu (-) hai công thức phụ thuộc vào việc vật ảnh lại gần hay xa thấu kính Tuy nhiên vấn đề mấu chốt chung để nghiên cứu, xét tập nhóm công thức thấu kính ta cần ý đến kết luận nghiên cứu sau đây: Khi vật di chuyển theo phương dọc theo trục thấu kính ảnh vật di chuyển chiều SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA VẬT THEO PHƯƠNG VUÔNG GÓC VỚI TRỤC CHÍNH Ban đầu vật vị trí S1 qua thấu kính cho ảnh S1’ Khi vật dịch chuyển theo phương vuông góc với trục thấu kính, trình dịch chuyển khoảng cách từ vật đến thấu kính không đổi nên khoảng cách từ ảnh đến thấu kính giá trị không đổi Như vật dịch chuyển đường thẳng (đi qua S1) có phương vuông góc với trục thấu kính ảnh vật dich chuyển đường thẳng đường thẳng có phương vuông góc với trục thấu kính qua điểm S1’ S2 F’ S1 S1’ O S2’ Với đặc điểm nên xét mối quan hệ vật ảnh trường hợp việc giải yêu cầu toán dễ dàng so với trường hợp vật dịch chuyển dọc theo trục Ngoài với đặc điểm tia sáng qua quang tâm truyền thẳng việc nối đường thẳng vật S ảnh S’ vị trí quỹ đạo qua quang tâm O thấu kính Khi cần sử dụng thêm mối qua hệ đồng dạng hai tam giác S2S1O tam giác S2’S1’O ( hình vẽ) để phục vụ cho việc tính toán thông tin liên quan SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA VẬT THEO PHƯƠNG LỆCH VỚI TRỤC CHÍNH MỘT GÓC α Đây coi dạng dịch chuyển phức tạp so với hai dạng dịch chuyển nêu Khi vật S dịch chuyển trước thấu kính từ vị trí ban đầu S đến vị trí S2 ảnh dịch chuyển từ S 1’ đến S2’ Xét mặt chất coi vật ảnh tham gia đồng thời hai chuyển động: vừa chuyển động dọc theo trục thấu kính, vừa chuyển động theo phương vuông góc với trục - Các thông số liên quan đến dịch chuyển dọc theo trục vật ảnh S1H S1’H’ - Các thông số liên quan đến dịch chuyển vật ảnh theo phương vuông góc với trục S2H S2’H’ Như để xét mối qua hệ vật S S2 S1 α H S1’ H’ O ảnh qua thấu kính công thức thấu kính ta có thêm hệ thức lượng tam giác S2S1H tam giác S2’S1’H’ PHẦN II PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP I SỰ DICH CHUYỂN DỌC THEO TRỤC CHÍNH THẤU KÍNH F’ β S2’ Dạng 1: Cho độ dịch chuyển vật ảnh ∆ d , ∆ d’, f Xác định d1, d1’ Đây dạng toán ngược cho biết dịch chuyển vật ảnh từ xác định vị trí vật ảnh ban đầu sau dịch chuyển Để giải toán ta áp dụng công thức sau, với lưu ý ta lấy d làm ẩn biến đổi: d1' = d1 f d1 − f d = d1 ± ∆d d 2' = d1' ∆d = d1 f ∆d ' d1 − f d f ' Theo công thức thấu kính ta lại có: d = d − f (*) Thay giá trị vào biểu thức (*) ta được: d1 f ( d ± ∆d ) f (**) ∆d ' = d1 − f d1 ± ∆d − f Với giá trị ∆ d , ∆ d’, f đầu cho từ (**)ta thu phương trình bậc hai ẩn d1 từ xác định d1’ thông số khác Bài tập ví dụ 1: Một điểm sáng S đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 40cm Di chuyển S khoảng 20cm lại gần thấu kính người ta thấy ảnh S’ S di chuyển khoảng 40 cm Tìm vị trí vật ảnh lúc đầu sau di chuyển Hướng dẫn giải Gọi d1, d2 khoảng cách từ S tới thấu kính lúc đầu sau dịch chuyển Vị trí ban đầu ảnh: ' d1 = d1 f 40d1 = d1 − f d1 − 40 • Vị trí vật ảnh sau di chuyển : d2 = d1 – 20 d '2 = d2 f 40(d1 − 20) = d2 − f d1 − 60 • Vì vật di chuyển dọc theo trục thấu kính nên ảnh di chuyển chiều với vật nên ta có d2’ = d1’ + 40 (*) Thay giá trị vào phương trình (*) biến đổi ta được: d12 − 100d1 + 1600 = Giải ta d1 = 80cm d1 = 20cm d f 40d 40.80 ' 1 + với d1 = 80cm ta xác định d1 = d − f = d − 40 = 80 − 40 = 80cm 1 d2 = d1 – 20 = 60cm, d2’ = d1’ + 40 = 120cm + Với d1 = 20cm, ta xác định d1’ = - 40cm, d2 = d2’ = Dạng Cho ∆d, k1, k2 tính d f Vật vị trí đầu ảnh có độ phóng đại k1, vị trí sau ảnh có độ phóng đại k2 Khi áp dụng công thức thấu kính ta có : k1 = k2 = k f => f = d1 (*) f − d1 k1 − f f = f − d2 f − ( d ± ∆d ) k Xét tỉ số : k = Suy : d1 = f − ( d1 ± ∆d ) ( ± ∆d )(k1 − 1) ( ± ∆d ) = 1− = 1− f − d1 f − d1 d1 (± ∆d )(k1 − 1) k (**) k1 − k Thay giá trị biết vào (**) ta xác định d từ xác định f biểu thức (*) Bài tập ví dụ Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh thật có độ phóng đại Dịch vật xa thấu kính đoạn 12cm thu ảnh có độ phóng đại Tính tiêu cự thấu kính vị trí ban đầu vật Hướng dẫn giải • Xét trường hợp vật ảnh vị trí ban đâu: k1 = f f − d1 Vì vật thật qua thấu kính cho ảnh thật nên ảnh vật ngược chiều nên ta có f k1< Mà theo đầu k1 = => k1 = -  f −d = −5 => f = d1 (1) • Xét trường hợp vật ảnh sau dịch chuyển - Do dịch vật xa thấu kính nên ta có d2 = d1 + ∆ d = d1+ 12 - Vật dịch xa thấu kính nên tính chất ảnh không đổi, ảnh ảnh thật ngược chiều với vật nên k2 < 0, kết hợp với đầu ta có: k2 = - f f Ta có k = f − d = f − (d + ∆d ) k Xét tỉ số : k = Suy : d1 = f − ( d1 + ∆d ) ∆d ( k1 − 1) ∆d = 1− = 1− f − d1 f − d1 d1 ∆d (k1 − 1)k (2) k1 − k Thay giá trị vào (2), giải ta : d1 = 48cm Từ (1) suy f = 40cm Dạng 3: Cho f, mối quan hệ k2 với k1, ∆d xác định d1, d1’ Theo công thức thấu kính ta có : Xét tỉ số : k1 = f (*) f − d1 k2 = f f = f − d2 f − ( d ± ∆d ) k1 f − (d1 ± ∆d ) = k2 f − d1 => k1 ( ± ∆d ) = 1− k2 f − d1 Thay giá trị k1/k2, f, ∆ d ta xác định d1, d1’ thông số khác Bài tập ví dụ Một vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ tiêu cự f = 24cm cho ảnh ảo cao 4cm Di chuyển vật sáng dọc theo trục đoạn 6cm, ảnh thu ảnh ảo cao 8cm a Xác định chiều dịch chuyển vật b Xác định vị trí vật ảnh trước sau di chuyển Hướng dẫn giải a Thấu kính sử dụng thấu kính hội tụ, ảnh ảo sau cao ảnh ảo trước chứng tỏ ảnh ảo di chuyển xa thấu kính Vì vật di chuyển dọc theo trục thấu kính nên ảnh vật di chuyển chiều Như ta kết luận vật AB di chuyển xa thấu kính b Gọi d1, d2 khoảng cách từ vật đến thấu kính vị trí trước sau dịch chuyển d1’ ,d2’ khoảng cách từ ảnh đến thấu kính trước sau dịch chuyển, ∆d khoảng dịch chuyển vật + Ta có: d2 = d1 ± ∆d vật dịch chuyển xa thấu kính nên ta có: d2 = d1 + ∆d k AB 2 + Xét tỉ số : k = ± A B = ± = ±2 1 Vì hai ảnh ảnh ảo chiều với vật nên k1 > k2 > nên ta có k2 = k1 Theo công thức thấu kính ta có : Xét tỉ số : k1 = f (*) f − d1 k2 = f f = f − d2 f − ( d ± ∆d ) k1 f − (d1 ± ∆d ) = k2 f − d1 => k1 ( ± ∆d ) = 1− k2 f − d1 Thay giá trị k1/k2, f, ∆ d, giải ta d1 = 12cm Suy d2 = d1 + = 12 + = 18cm Dạng : Cho k1, ∆d1, ∆d’ tính d1, d1’ f Bài tập ví dụ Một vật sáng đặt trước thấu kính cho ảnh thật hai lần vật Nếu dịch vật lại gần thấu kính 6cm ảnh dich 48cm Xác dịnh tiêu cự thấu kính, vị trí ban đầu vật ảnh Hướng dẫn giải * Xét trường hợp trước vật dịch chuyển: Vật thật đặt trước thấu kính cho ảnh thật lớn vật chứng tỏ thấu kính hội tụ Và ta có qua thấu kính hội tụ ảnh thật ngược chiều với vật nên k < theo đầu ảnh hai lần vật nên k1 = - f  f − d = −2 => f = d1 (1) d1 d1 d1 f = = 2d1 (2) - Ta có d = d1 − f d1 − d ' '1 * Xét trường hợp sau vật ảnh di chuyển - Vật dich lại gần thấu kính 6cm nên ta có: d2 = d1 – 6.(3) - Theo ảnh dich 48cm Mà qua thấu kính vật dịch chuyển dọc theo trục ảnh vật di chuyển chiều nên ảnh di chuyển xa thấu kính nên ta có d2’ = d1’ + 48 = 2d1 +48.(4) d f ' Theo công thức thấu kính ta có: d = d − f 2 (d1 − 6) d1 Thay (1), (3), (4) vào biểu thức ta được: 2d + 48 = d1 −  d12 + 30d1 – 216 = Giải loại nghiệm âm ta d1 = 6cm Suy f = 2/3 d1 = 4cm, d1’ = 2d1 = 12cm NHẬN XÉT Như vây qua tâp ví dụ 1,2,3,4 ta thấy có tạo ảnh qua thấu kính, để mô tả vị trí, tính chất vật ảnh trạng thái ban đầu sau dịch chuyển có nhiều thông số khác : d 1, d1’, d2, d2’, ∆ d, ∆ d, k1,k2 f Điều phương pháp giải tốt dễ dẫn đến việc biến đổi vòng vo, tính toán không hướng Mặc dù với dạng khác với kiện khác ta có phương pháp giải cụ thể cho dạng trình bày Tuy nhiên để tránh biến đổi phức tạp định hướng chung cho nhóm tập ta nên chọn giá trị d1 làm ẩn, sau xác định giá trị khác theo ẩn d1 dựa mối qua hệ yếu tố ta lập phương trình ẩn d1 Giải phương trình tìm d1 từ ta tìm thông số lại II SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA VẬT THEO PHƯƠNG VUÔNG GÓC VỚI TRỤC CHÍNH Bài tập Một điển sáng S nằm trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm cách thấu kính 20cm Cho S chuyển động theo phương vuông góc với trục thấu kính, theo chiều từ lên với vận tốc 3cm/s thời gian 2s Hãy xác định chiều độ dịch chuyển S’ Hướng dẫn giải: Gọi S1 vị trí ban đầu, S2 vị trí S sau dich chuyển 2giây S1’ S2’ ảnh S1,S2 qua thấu kính Ta có hình vẽ: S2 F’ S1 S1’ O S2’ * Tính S1’S2’ Theo đầu ta có: S1S2 = v.t = 3.2 = 6cm Vì S1S2 vuông góc với trục nên ảnh S1’S2’cũng vuông góc với trục Chính d f 20.10 Khoảng cách từ S1’S2’ đến thấu kính d’ = d − f = 20 − 10 = 20cm S1' S 2' d ' 20 = = = => S1’S2’ = S1.S2 = 6cm Độ phóng đại ảnh S1 S d 20 Vậy S dịch chuyển với vận tốc 3cm/s thời gian 2s theo phương vuông góc với trục theo chiều từ lên ảnh S’của di chuyển theo phương vuông góc với trục theo chiều ngược lại từ xuống khoảng dịch chuyển 6cm Bài tập Một nguồn sáng điểm S đặt trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm, cách thấu kính 18cm Cho điểm sáng s dịch chuyển theo phương vuông góc với trục thấu kính với vận tốc 1m/s Hãy xác định quỹ đạo vân tốc dịch chuyển ảnh vật qua thấu, thấu kính giữ cố định Hướng dẫn giải: Gọi S1 vị trí ban đầu, S vị trí S sau dich chuyển khoảng thời gian t(s),S1’ S2’ ảnh S1,S2 qua thấu kính Theo có hình vẽ: S2 F’ O S1 S1’ S2’ Như S1’S2’ coi ảnh S1S2 qua thấu kính Vì S dịch chuyển vuông góc với trục thấu kính hay S1S2 vuông góc với trục suy S1’S2’ vuông góc với trục thấu kinh Vậy ảnh vật dịch chuyển đường thẳng qua S 1’ cuông góc với trục thấu kính Gọi vận tốc dịch chuyển vật v, vận tốc dịch chuyển ảnh v’ Theo công thức thấu kính ta có: k = f f −d => k = 12 = −2 12 − 18 S1' S 2' => S1' S 2' = k S1S => S1’S2’ = S1S2 Ta có: k = S1S Với S1S2 = v.t , S1’S2’ = v’.t Thay vào (*) ta được: v’t = 2.v.t => v’ = 2.v  v’ = 2.1 = 2m/s Vậy vận tốc dịch chuyển ảnh 2m/s III SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA VẬT THEO PHƯƠNG LỆCH VỚI TRỤC CHÍNH MỘT GÓC α Bài tập Một điển sáng S nằm trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm cách thấu kính 20cm Hãy vẽ ảnh S qua thấu kính Cho S chuyển động theo phương hợp với trục góc α = 60 0, chiều hướng phía gần thấu kính với vận tốc 3cm/s thời gian 2s Hãy xác định chiều độ dịch chuyển S’ Hướng dẫn giải: Vẽ ảnh S’ S qua thấu kính hình vẽ: p S S S’ O F’ Gọi S1 vị trí ban đầu vật, S2 vị trí vật sau dich chuyển 2giây S1’ S2’ ảnh S1,S2 qua thấu kính Khoảng dich chuyến ảnh S1’S2’ Quá trình tạo ảnh hình vẽ: S2 S1 S1’ H’ H O F’ S2’ * Tính S1’S2’ Từ S2 hạ đường vuông góc xuống trục cắt trục H, từ S 2’ hạ đường vuông góc cắt trục H’ (H’ ảnh H qua thấu kính) Theo hình vẽ: S1H = S1S2.Cosα = Cos600 = 3cm => HO = S1O - S1H = 20 – = 17cm HO f 17.10 170 - Theo công thức thấu kính ta có: OH’ = HO − f = 17 − 10 = cm => S1’H’ = OH’ – OS1’ = 170 30 − 20 = cm 7 Ta có: S1O = S1’O nên dễ dàng chứng minh góc H’S1’S2’ có giá trị: β = α = 600 Trong tam giác S1’H’S2’ ta có : S1’S2’ = S1' H ' 30 / 60 = = cm Cos 60 0.5 Vậy S di chuyển theo phương hợp với trục thấu kính góc 60 ảnh dịch chuyển đường thẳng S1’S2’ hợp với trục góc β = 600 Bài tập Một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f tạo ảnh nguồn sáng điểm S chuyển động theo phương hợp với trục thấu kính góc α nhỏ ảnh dịch chuyển theo phương hợp với trục góc β Khi S qua trục chính, hãy: a Dựng ảnh điểm sáng S b Tìm khoảng cách từ S đến S’ Hướng dẫn giải: Vì đầu không cho biết xác vị trí nguồn sáng so với tiêu điểm nên ta phải xét tập hai trường hợp • Xét trường hợp 1: Nguồn sáng S qua trục điểm nằm tiêu cự Khi S cho ảnh thật S’ Ta có hình vẽ ; I S S α p S’ O Theo công thức thấu kính ta có: k= − d' d F’ β IO IO Theo hình vẽ ta có d’ = OS’ = tgβ Tương tự d = OS = tgα Suy k = − tgα (1) tgβ f Ta lại có k = f − d (2) − tgα f Từ (1) (2) ta có f − d = tgβ => d = f ( + d f ' Ta có d = d − f = f tgα tgβ ) tgα + tgβ tgα Khoảng cách từ S đến S’: L = d + d’ = f ( + tgα f ) tgβ + tgα + tgβ (tgα + tgβ ) = f tgα tgα tgβ • Xét trường hợp 2: Nguồn sáng S qua trục điểm nằm troạng tiêu cự thấu kính Khi S cho ảnh ảo S’ Ta có hình vẽ: p I S’ β S α O F’ Chứng minh tương tự : IO IO Theo hình vẽ ta có d’ = - OS’ = - tgβ Tương tự d = OS = tgα Suy k = tgα − d' = tgβ (1) d f Ta lại có k = f − d (2) f tgα Từ (1) (2) ta có f − d = tgβ => d = f ( d f ' Ta có d = d − f = f tgα tgβ ) tgα − tgβ tgα Khoảng cách từ S đến S’: L = d’ - d = f tgα − tgβ (tgα − tgβ ) − f ( - tgα ) f tgβ = tgα tgα tgβ NHẬN XÉT : Với tập dịch chuyển vật theo phương hợp với trục góc α , ảnh dịch chuyển theo phương lệch so với phương trục góc β , ta cần quan tâm lưu ý đến điểm sau : - Khi vẽ ảnh ta sử dụng tia tới tia trùng với phương chuyển động vật Khi vật dich chuyển tia tới quỹ đạo ảnh nằm phương tia ló Điều thuận lợi cho việc xác định đặc điểm chuyển động ảnh tính toán thông số - Sử dụng công thức thấu kính cách linh hoạt trường hợp cụ thể - Hệ thức lượng tam giác công cụ quan trọng tróng nhóm tập Đặc biệt hệ thức liên quan đến hai góc α β PHẦN III BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Một thấu kính phân kì có tiêu cự 10cm Vật sáng AB cho ảnh A’B’ Dịch vật lại gần thấu kính 15cm thấy ảnh dịch chuyển 1,5cm Xác định vị trí đầu cuối vật ảnh Bài Một vật AB đặt trước thấu kính cho ảnh A 1B1 rõ nét Dich vật lại gần thấu kính 2cm ta phải dich chuyển 30cm thu ảnh rõ nét A2B2 Ảnh 5/3 lần ảnh a Thấu kính thấu kính gì? Màn E dich chuyển phia nào? b Tính tiêu cự thấu kính độ phóng đại ảnh hai trường hợp Bài Một vật sáng AB đặt vị tri trước thấu kính hôi tụ, cho AB vuông góc với trục thấu kính A nằm trục chính, ta thu ảnh thật lớn gấp hai lần vật Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều xa đoạn 15cm, thấy ảnh dịch chuyển đoạn 15cm so với vị trí ban đầu Tính tiêu cự thấu kính Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm Vật sáng AB cho ảnh A’B’ Nếu dịch thấu kính xa 3cm ta thấy ảnh dịch 27cm Xác định vị trí ban đầu cuối thấu kính Bài Một điểm sáng S nằm trục gần trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm cách thấu kính 15cm a Vẽ ảnh S qua thấu kính b Cho S chuển động theo phương vuông góc với trục xa trục với vận tốc 3cm/s thời gian 1,5s Xác định chiều độ dịch chuyển S’ C KẾT LUẬN Sự dịch chuyển vật trước thấu kính dẫn đến thay đổi hàng loạt yếu tố trình quang học : Vị trí, tính chất ảnh, độ phóng đại ảnh… Như nghiên cứu tượng nghiên cứu mối quan hệ yếu tố khác gồm: d1, d2, d1’, d2’, ∆ d, ∆ d’, f, k1, k2 với nhiều công thức quan hệ Nên việc khái quát cách giải cho nhóm đồng thời nhấn mạnh định hướng chung giúp học sinh có hướng tốt nhanh gặp tập kiểu Các vấn đề mà chuyên đề hướng tới hoàn thành: - Khái quát toàn vấn đề lí thuyết bản, cốt lõi dich chuyển vật trước thấu kính Từ dịch chuyển dọc theo trục đến dịch chuyển theo phương vuông góc với trục dịch chuyển theo phương hợp với trục góc α định - Hệ thống hóa dạng tập từ đến nâng cao liên quan đến dịch chuyển vật ảnh trước thấu kính - Đưa phương pháp giải, điểm ý quan trọng cho dạng tập cụ thể đồng thời khái quát hướng chung cho toàn nhóm Với thời gian có hạn với tính chất vị trí chuyên đề so với toàn chương trình ( áp dụng trực tiếp chương trình giảng dạy học sinh giỏi lớp thời lượng ước tính khoảng từ đến buổi dạy), nghiên cứu đưa chuyên đề toàn hiểu biết khả Việc triển khai áp dụng chuyên đề với đối tượng học sinh đem lại hiệu tiến rõ rệt Tuy nhiên, chắn phương pháp giải hay hơn, hướng hiệu cho chuyên đề Vì mong tham gia góp ý thày cô bạn đồng nghiệp Mong thày cô tham gia đợt sinh hoạt chuyên môn lần với tinh thần cởi mở, để bàn bạc xây dựng hướng đi, phương pháp giải tối ưu cho chuyên đề nhiều chuyên đề khác Việc tham gia đợt Hội thảo khoa học trường THPT Chuyên Bắc Ninh trường THCS trọng điểm lần này, trải qua thời gian nghiên cứu, tìm tòi hoàn thiện chuyên đề nhận thấy hoạt động sinh hoạt chuyên môn có ý nghĩa thiết thực với giáo viên đặc biệt với giáo viên trẻ Hơn lâu dài có tác động tích cực hiệu đến việc nâng cao chất lượng học sinh giỏi toàn tỉnh Vì mong Sở Giáo dục – Đào tạo có quan tâm nhiều xây dựng quy chế hoạt động lâu dài, thật hiệu cho hoạt động Ngoài để hoạt động thực thành công không kể đến vai trò quan trọng Ban giám hiệu thày cô trường THPH chuyên Bắc Ninh Với vai trò người anh cả, đầu tàu hệ thống trường trọng điểm tỉnh khả chuyên môn xuất sắc, thày cô đưa định hướng đắn mặt chuyên môn hệ thống kiến thức xuyên suốt cho hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi Vì mong ban giám hiệu nhà trường đặc biệt thày cô chuyên môn có gắn kết với đội ngũ giáo viên trường trọng điểm để đạt kết tốt cho hoạt động sinh hoạt chuyên môn bổ ích Nhằm mục đích cuối ngày nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ ngày nâng cao chất lượng học sinh giỏi toàn tỉnh Bắc Ninh Đáp ứng kì vọng lớn cấp Lãnh đạo, Ngành Giáo dục niềm tin nhân dân giao phó Xin chân thành cảm ơn! Bắc ninh, ngày 08 tháng 01 năm 2015 Người viết Đã kí TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí 9- NXB Giáo Dục Một số phương pháp chọn lọc giải toán Vật lí sơ cấp Vũ Thanh Khiết - NXB Hà Nội 200 toán Quang hình - Vũ Thanh Khiết – NXB Tổng Hợp Đồng Nai Tuyển chon đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên môn Vật lí Nguyễn Đức Tài – NXB Đại học Sư phạm ... Các vấn đề mà chuyên đề hướng tới hoàn thành: - Khái quát toàn vấn đề lí thuyết bản, cốt lõi dich chuyển vật trước thấu kính Từ dịch chuyển dọc theo trục đến dịch chuyển theo phương vu ng góc với... ảnh dịch chuyển từ S 1’ đến S2’ Xét mặt chất coi vật ảnh tham gia đồng thời hai chuyển động: vừa chuyển động dọc theo trục thấu kính, vừa chuyển động theo phương vu ng góc với trục - Các thông... 2d1 (2) - Ta có d = d1 − f d1 − d ' '1 * Xét trường hợp sau vật ảnh di chuyển - Vật dich lại gần thấu kính 6cm nên ta có: d2 = d1 – 6.(3) - Theo ảnh dich 48cm Mà qua thấu kính vật dịch chuyển dọc