Giáo án Vật lý 11 nâng cao Sinh viên thực hiện: PhanThịKimNgân Ngày: BÀI 48 THẤU KÍNH MỎNG (Tiết 1) I MỤC TIÊU Kiến thức • Phát biểu định nghĩa, cấu tạo phân loại thấu kính • Trình bày đặc trưng thấu kính hội tụ: quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm (ảnh, vật), tiêu diện, tiêu cự • Vận dụng cách vẽ tia ló ứng với tia tới đặc biệt tia tới xác định ảnh vật qua thấu kính hội tụ • Chỉ trường hợp tạo ảnh thấu kính hội tụ đặc điểm ảnh (thật hay ảo; chiều độ lớn) Kĩ • Nhận biết loại thấu kính • Xác định đặc trưng thấu kính vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ • Xác định ảnh vật qua thấu kính hội tụ cách vẽ đường tia sáng Thái độ, tình cảm, tác phong • Nghiêm túc học, sơi phát biểu xây dựng • Có tinh thần làm việc nhóm II CHUẨN BỊ Giáo viên • Các loại thấu kính • Các mơ truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ Học sinh • Ơn lại kiến thức thấu kính học cấp kiến thức khúc xạ lăng kính • Chuẩn bị III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt động 1: Ổn định lớp kiểm tra cũ (5 phút) Giáo án Vật lý 11 nâng cao • Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số • Đặt câu hỏi kiểm tra: ◦ Khái niệm cấu tạo lăng kính • Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp ◦ Lăng kính khối chất suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa, …), thường có dạng lăng trụ tam giác Một lăng kính ◦ Viết cơng thức lăng kính nêu gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên tên đại lượng có cơng thức ◦ Cơng thức lăng kính: Sini = nsinr Sini’ = nsinr’ A = r + r’ D = i + i’ - A Trong đó: n chiết suất lăng kính; A góc chiết quang; • Nhận xét đánh giá D góc lệch tạo tia ló tia tới Hoạt động 2: Đặt vấn đề vào (5 phút) • Yêu cầu HS có vấn đề mắt trả • Mắt bị tật cận thị, kính cận lời câu hỏi: Tại em đeo kính, kính gọi kính gì? • Trong thực tế ta thấy có loại kính • Kính hiển vi, kính lúp, kính thiên văn, dùng để mở rộng tầm nhìn máy ảnh, … mắt hay khơng? • Bộ phận cấu tạo kính cận hay kính lúp, kính thiên văn, … người ta gọi thấu kính mỏng.Vậy thấu kính mỏng gì? Nó có cấu tạo đặc điểm gì? Hoạt động 3: Phân loại thấu kính (5 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giáo án Vật lý 11 nâng cao • Phân nhóm, cử nhóm trưởng, thư kí • Phát dụng cụ gồm loại thấu kính khác cho học sinh quan sát • u cầu HS quan sát kính cận với thấu kính vừa phát mơ tả thấu kính • Quan sát mơ tả thấu kính: ◦ Làm khối chất suốt ◦ Gồm có mặt: mặt lồi mặt lõm mặt lồi mặt lõm (kính cận) mặt lồi mặt phẳng mặt lõm mặt phẳng • Yêu cầu HS định nghĩa thấu kính qua • Thấu kính khối chất suốt, việc tìm hiểu giới hạn hai mặt cầu mặt phẳng mặt cầu • u cầu HS phân loại thấu kính từ việc • Có loại thấu kính: thấu kính mép quan sát mỏng thấu kính mép dày • Cho HS quan sát mơ thí nghiệm tác dụng hội tụ phân kì loại thấu kính, từ rút tên gọi thấu kính hội tụ thấu kính phân kì • Giới thiệu sơ lược mô phỏng: nguồn sáng sử dụng nguồn sáng cho tia sáng song song có tính chất tia sáng thơng thường, thấu kính có đặc tính cấu tạo thấu kính ngồi thực tế • Khi chùm tia tới chùm song song, • Yêu cầu HS nêu đặc điểm tia sáng thấu kính mép mỏng tạo chùm tia ló truyền qua loại thấu kính hội tụ thấu kính mép dày tạo chùm tia ló phân kì • Nhận xét kết luận: + Thấu kính mép dày gọi thấu kính phân kì + Thấu kính mép mỏng thấu kính hội tụ Giáo án Vật lý 11 nâng cao Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nêu hình dạng có hai loại thấu kính kí hiệu (hình 48.1 48.2 trang 235 sgk) • Giới thiệu cho HS quang tâm, trục trục phụ thấu kính • Qua mơ vừa xem u cầu HS • Tia sáng truyền thẳng trả lời: tia sáng truyền qua quang tâm có tính chất gì? Hoạt động 4: Tìm hiểu đặc trưng thấu kính hội tụ (10 phút) • Mở mơ chiếu chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ • u cầu HS nhận xét chùm tia sáng song song truyền qua thấu kính hội tụ có • Chùm tia song song truyền qua thấu đặc điểm gì? • Nhận xét giới thiệu gọi tiêu kính hội tụ hội tụ điểm nằm quang trục điểm ảnh F’ • Mở mơ thay chùm sáng song song thành chùm sáng hội tụ điểm chiếu vào thấu kính hội tụ mà chùm tia ló song song với nhau, thông báo cho HS điểm hôi tụ tiêu điểm vật F • u cầu HS nhận xét vị trí tiêu điểm vật tiêu điểm ảnh thấu kính hội tụ • u cầu HS đọc sách giáo khoa cho biết tiêu diện vật gì, tiêu diện ảnh gì? • Tiêu điểm ảnh tiêu điểm vật đối xứng qua quang tâm • Trả lời: ◦ Mặt phẳng vng góc với trục tiêu điểm vật F gọi tiêu diện vật ◦ Mặt phẳng vuông góc với trục tiêu điểm ảnh F’ gọi tiêu diện ảnh Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh • Đặt câu hỏi: Nếu trục phụ cắt tiêu diện • Trục phụ cắt tiêu diện ảnh điểm ảnh điểm gọi gì? Tương gọi tiêu điểm ảnh phụ cắt tiêu diện tự tiêu diện vật phụ Tính chất hai vật điểm gọi tiêu điểm vật phụ, điểm nào? hai điểm nằm đối xứng qua quang tâm trục phụ • Chú ý : Các tiêu điểm phụ trục phụ có tính chất tiêu điểm Giáo án Vật lý 11 nâng cao trục tạo ảnh qua thấu kính • Thông báo đại lượng đặc trưng cho tạo ảnh vật qua thấu kính tiêu cự • Là khoảng cách từ quang tâm đến • Có thể hiểu “tiêu cự” gì? tiêu điểm • Thông báo: |f| = OF = OF’ Quy ước: ◦ f > với thấu kính hội tụ ◦ f < với thấu kính phân kì Hoạt động 5: Tìm hiểu đường tia sáng truyền qua thấu kính hội tụ (5 phút) • u cầu HS nhắc lại tia đặc biệt • Trả lời: ◦ Tia tới qua quang tâm O truyền truyền qua thấu kính hội tụ học cấp thẳng ◦ Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng qua tiêu điểm ảnh F’ ◦ Tia tới qua tiêu điểm vật F, tia ló tương ứng song song với trục • u cầu HS vẽ đường truyền tia sáng hình 48.16 (trang 239) • Hướng dẫn HS vẽ tia ló ứng với tia tới (hình 48.14 trang 238) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt đông 6: Xác định ảnh cách vẽ đường tia sáng (10 phút) • Chỉ cách vẽ ảnh vật qua thấu kính hội tụ: Xét vật nhỏ, phẳng AB đặt vng góc với trục Giả sử A nằm trục Xác định ảnh B’ B Sau đó, từ B’ hạ đường thẳng vng góc xuống trục ta ảnh A’B’ vật AB • Biểu diễn bước tìm ảnh A’B’ vật AB lên bảng Yêu cầu HS quan sát • Quan sát, trả lời: tự vẽ vào ◦ Khi vật nằm tiêu điểm, cho • Mơ tạo ảnh thấu kính hội ảnh ảnh thật, ngược chiều với vật tụ với vị trí khác vật Yêu ◦ Khi vật nằm tiêu điểm, cho ảnh cầu HS quan sát nêu tính chất ảnh ảnh ảo, chiều với vật trường hợp cụ thể • Tổng kết tạo ảnh thấu kính hội tụ sơ đồ tia sáng Hoạt động 6: Củng cố giao nhiệm vụ nhà (5 phút) Giáo án Vật lý 11 nâng cao • Củng cố lại kiến thức trọng tâm lưu ý học • Yêu cầu HS nhà làm tập sgk (trang 243) chuẩn bị IV.NỘI DUNG GHI BẢNG Định nghĩa • Thấu kính khối suốt, giới hạn hai mặt cầu mặt phẳng mặt cầu • Phân loại: ◦ Thấu kính rìa mỏng gọi thấu kính hội tụ ◦ Thấu kính rìa dày gọi thấu kính phân kì • Định nghĩa yếu tố thấu kính: ◦ R1,R2 bán kính mặt cầu (mặt phẳng có bán kính vơ cực) ◦ C1C2: Trục chính, đường nối tâm hai mặt cầu (hoặc qua tâm mặt cầu vng góc với mặt phẳng) ◦ Quang tâm thấu kính: O điểm mà trục cắt thấu kính ◦ Trục phụ: Các đường thẳng khác C1C2 qua O Tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự thấu kính hội tụ a Tiêu điểm Đối với TKHT: • Tiêu điểm ảnh giao điểm chùm tia ló, kí hiệu: F’ • Tiêu điểm vật vị trí nguồn sáng điểm để có chùm tia ló song song với trục chính, kí hiệu: F b Tiêu diện Tiêu điểm phụ: • Mặt phẳng vng góc trục tiêu điểm ảnh F’ gọi tiêu diện ảnh • Mặt phẳng vng góc trục tiêu điểm vật F gọi tiêu diện vật • Điểm cắt trục phụ với tiêu diện ảnh hay tiêu diện vật gọi tiêu điểm ảnh phụ hay tiêu điểm vật phụ c Tiêu cự: |f|=OF=OF' Quy ước: f >0: TKHT Giáo án Vật lý 11 nâng cao f