giáo án soạn theo day day học theo hướng phát triển năng lực học sinh, dạy theo chủ đề giao viê đã dạy thư trên lớp thấu kính mỏng, có bảng hình thành năng lực học sinh, vận dụng thực tế, bài tập rèn luyện
Trang 1Chuyên Đề: THẤU KÍNH VÀ CÔNG DỤNG (2 TIẾT)
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức, kỹ năng, thái độ:
a Kiến thức:
- Nêu được cấu tạo và phân loại thấu kính
- Trình bày được các khái niệm về: quang tâm, trục, tiêu điểm, tiêu cự, độ tụ của thấu
kính mỏng
- Nêu được một số công dụng của thấu kính
b Kỹ năng:
- Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính và nêu được đặc điểm của ảnh
- Viết và vận dụng được các công thức của thấu kính
c Thái độ:
- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà
- Chủ động trao đổi, thảo luận với giáo viên và các học sinh khác
2 Năng lực định hướng hình thành và phát triển của học sinh:
Nhóm
nãng lực Nãng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề Nhóm
NLTP
liên
quan
đến sử
dụng
kiến
thức vật
lí
K1: Trình bày được kiến thức về hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép
đo, các hằng số vật lí
- Nêu được định nghĩa và phân loại thấu kính
- Nêu được khái niệm: Quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự của TK
- Viết được các công thức tính độ tụ, công thức ví, công thức số phóng đại
- Nêu được công dụng của thấu kính K2: Trình bày được mối liên hệ
giữa các kiến thức vật lí
- Viết được công thức thấu kính, độ tụ
và số phóng đại
- Phân biệt TKHT và TKPK (dựa vào cấu tạo, tính chất tạo ảnh, đường đi của tia sáng
K3: Sử dụng được kiến thức vật lí - Giải được các bài toán vẽ ảnh của một
Trang 2để thực hiện các nhiệm vụ học tập vật qua TK
- Vận dụng các công thức về TK để giải các bài toán đơn giản
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp…) kiến thức vật lí vào các tình huống thực
- Giải thích được tác dụng của thấu kính hội tụ và phân kì đối với chùm tia sáng song song với trục chính
-Rè luyện kỹ năng giải bài tập vẽ hình, tính toán về thấu kính
- Vận dụng các kiến thức về thấu kính giải quyết các tình huống gắn liền với thực tiễn
- Khảo sát sự dịch chuyển của vật và ảnh qua TK và sự thay đổi độ lớn của ảnh khi dịch chuyển vật
Nhóm
NLTP về
phương
pháp
(tập
trung
vào nãng
lực thực
nghiệm
và nãng
lực mô
hình
hóa)
P1: Ðặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí
Tại sao người ta khuyến cáo không nên tưới cây vào giữa trưa nắng?
P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ
ra quy luật vật lí trong hiện tượng
đó
Giải thích vì sao dùng kính đeo mắt có thể đốt cháy tờ giấy mỏng?
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và
xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí
Nêu một số ứng dụng thấu kính
P4: Vận dụng sự tương tự và các
mô hình để xây dụng kiến thức vật
lí
Chế tạo thấu kính đơn giản (mài nước
đá tạo thấu kính đơn giản)
P5: Lựa chọn và sử dụng các công
cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí
Chứng minh công thức thấu kính
Trang 3P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí
- Thấu kính phải làm bằng khối đồng chất, trong suốt
- Khuyến khích sử dụng ánh sáng laze trong thí nghiệm
P7: Ðề xuất được giả thuyết, suy ra các hệ quả có thể kiểm tra
Đề xuất phương án kiểm tra về mối quan hệ giữa khoảng cách vật và ảnh P8: Xác định mục đích, đề xuất
phương án, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm và rút ra nhận xét
Từ một khối trong suốt đã biết chiết suất, đề xuất phướng án chế tạo thấu kính hội tụ có tiêu cự cho trước Kiểm tra kết quả bằng thí nghiệm
P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm này
Biện luận về sai số của kết quả thí nghiệm và nêu nguyên nhân gây ra sai
số
Nhóm
NLTP
trao đổi
thông tin
X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí
Trả lời được vì sao ảnh chụp được bằng máy ảnh luôn luôn là ảnh thật, nhỏ hơn vật?
X2: Phận biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành)
Mắt một người cận 3 độ, theo em “ 3 độ” ở đây chỉ đại lượng vật lí nào?
X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ
Hãy mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy ảnh?
X5: Ghi lại được các kết quả từ hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm)
Ghi chép nội dung hoạt động nhóm
X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp
Trình bày được kết quả hoạt động nhóm, báo cáo thí nghiệm
X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên
Trang 4quan dứới góc nhìn vật lí X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí
Nhóm
NLTP
liên
quan
đến cá
nhân
C1: Xác định được trình độ hiện có
về kiến thức, kĩ nãng , thái ðộ của
cá nhân trong học tập vật lí
Xác định được trình độ hiện có về hiện tượng khúc xạ ánh sáng thông qua các bài kiểm tra ngắn ở lớp, tự giải được bài tập ở nhà
C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình
độ bản thân
Lập kế hoạch, có sự cố gắng thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch nếu
có
C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vật lí
Nhờ biết được sự tạo ảnh của vật qua thấu kính, ta biết cách điều chỉnh vị trí giữa vật với thấu kính để có ảnh rõ nét trên màn (máy ảnh, máy chiếu,…) C5: Sử dụng kiến thức vật lí để
đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại
- Cảnh báo về cách đọc sách không đúng có thể đến mắt
- Cảnh báo về việc sử dụng kính đeo không đúng độ tụ làm ảnh hưởng đến mắt
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Phương tiện: Máy chiếu, thí nghiệm biểu diễn, sách gk
- Phương pháp: Thảo luận nhóm, vấn đáp, dạy học theo trạm
2 Học sinh: Bảng phụ, xem sách gk
III TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:
THẤU KÍNH MỎNG TIẾT 1
1 Hoạt động khởi động: Tìm hiểu thông tin về bài học 4 phút
Trang 5- Quan sát đoạn clip giới
thiệu các dụng cụ quang
học
GV: Cho HS quan sát
clip
- Hãy cho biết tên gọi chung của các dụng
cụ trên và công dụng của chúng
- Hãy nêu cấu tạo cơ bản của các dụng cụ trên
HS: Theo dõi, trả lời
câu hỏi của GV
GV: Giới thiệu bài
thấu kính
- Đây cũng chính là nội dụng chúng ta cùng nghiên cứu hôm nay Ở THCS chúng
ta đã tìm hiểu sơ lượt
về thấu kính thì trong chương trình vật lí 11
sẽ tìm hiểu rõ và chi tiết hơn các đặc trưng
và công dụng của thấu kính
- Dụng cụ quang học, bổ trợ cho mắt quan sát các vật, lưu trữu hình ảnh
- Cấu tạo cơ bản là các thấu kính
2 Hoạt động Triển khai kiến thức: Dự kiến thời lượng: 31 phút
Hoạt động 1:Tìm hiểu về
thấu kính(8 cph)
GV:
Cho HS quan sát các thấu kính
I THẤU KÍNH PHÂN LOẠI THẤU KÍNH:
Định nghĩa: Thấu kính là một
khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu
Trang 6Cho HS làm việc
cá nhân thu thập thông tin và trả lời câu hỏi của
GV
- Thấu kính là gì?
- Hãy gộp những thấu kính giống nhau thành một nhóm và cho biết đặc điểm chung của chúng là gì? Đặt tên và vẽ ký hiệu cho hai nhóm thấu kính trên
HS: Thu thập
thông tin, trả lời câu hỏi theo yêu cầu GV
GV: Nhận xét
kết quả trình bày của
HS
GV: Yêu cầu
các 1 HS lên làm thí nghiệm biểu diễn:
Chiếu chùm tia tới song song vào hai thấu kính đại diện cho hai nhóm, yêu cầu học sinh quan sát chùm tia
ló trong không khí Yêu cầu 1 HS nhận xét kết quả TN
HS: Quan sát và
nêu kết quả TN
- Ba thấu kính đầu có chung đặc điểm: Phần rìa mỏng hơn phần giữa
- Ba thấu kính sau có phần rìa dày hơn phần giữa
Phân loại: Thấu kính chia ra làm
hai loại:
+ Thấu kính hội tụ ( mép mỏng, thấu kính lồi)
+ Thấu kính phân kỳ (mép ngoài dầy, thấu kính lõm)
- Chùm tia ló ra khỏi thấu kính rìa mỏng là chùm hội tụ, ra khỏi thấu kính rìa dày là chùm phân kỳ
Hoạt động 2: Tìm hiểu
các khái niệm quang tâm
,trục chính, trục phụ, tiêu
điểm, tiêu diện, tiêu cự,
độ tụ (15ph)
GV: Yêu cầu
học sinh thu thập, lựa chọn và xử lí thông tin
từ các nguồn khác nhau để nêu khái niệm
về quang tâm O, trục chính, trục phụ, tiêu
II KHẢO SÁT THẤU KÍNH:
1 Quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện:
a Quang tâm:
Trang 7điểm, tiêu diện, tiêu
cự
HS: Thảo luận
nhóm (Thu thập, lựa chọn và xử lí thông tin)
HS: Báo cáo
thảo luận (Trình bày các khái niệm về quang tâm O, trục chính, trục phụ, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu
cự, độ tụ.)
GV: Đánh giá sp
của HS
+ Điểm O chính giữa của thấu kính mà mọi tia sáng tới truyền qua
O đều truyền thẳng gọi là quang tâm của thấu kính
+ Đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính là trục chính của thấu kính + Các đường thẳng qua quang tâm O là trục phụ của thấu kính
b Tiêu điểm, tiêu diện:
* Tiêu điểm vật:
- Tiêu điểm vật chính F
- Tiêu điểm vật phụ Fn (có vô số tiêu điểm vật phụ)
* Tiêu điểm ảnh:
- Tiêu điểm ảnh chính F’
- Tiêu điểm ảnh phụ F’n (có vô
số tiêu điểm ảnh phụ)
* Tiêu diện: tập hợp các tiêu điểm
(ảnh, vật) tạo thành tiêu diện (ảnh, vật)
Tiêu diện là mặt phẵng vuông góc với trục chính qua tiêu điểm chính
2 Tiêu cự, độ tụ:
Trang 8Tiêu cự: f = OF' Độ tụ: D =
f
1
Đơn vị của độ tụ là điôp (dp): 1dp =
m
1 1 Qui ước: Thấu kính hội tụ: f > 0
; D > 0
Hoạt động 3: Khảo
sát đường đi của tia sáng
qua thấu kính (8ph)
GV: Yêu cầu
học sinh thu thập, lựa chọn và xử lí thông tin
từ các nguồn khác nhau để trình bày được đường đi của tia sáng qua thấu kính
HS: Thảo luận
nhóm: Thu thập, lựa chọn và xử lí thông tin
Học sinh thảo luận và trình bày báo cáo
GV: Làm thí
nghiệm biểu diễn
HS: Quan sát
TN
IV ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG
- Tia tới qua tâm O: truyền thẳng
- Tia tới song song với trục chính, cho tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’
- Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, cho tia
ló song song với trục chính
- Tia tới song song với trục phụ, cho tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ nằm trên trục phụ đó
3 Hoạt động Luyện tập/ Thực hành: Dự kiến thời lượng: 10 phút
Tổ chức trò chơi
Trò chơi đoán chữ
(theo chủ đề bài học)
GV: Nêu thể lệ
trò chơi mỗi lớp chia làm hai nhóm, mỗi nhóm 2 đại diện, một
em sẽ làm nhiệm vụ
Nắm được các đặc trưng của thấu kính: Quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu
cự, độ tụ, thấu kính
Trang 9mô tả các từ trên bảng chiếu, bạn còn lại se đoán cụm từ đó (sử dụng định nghĩa, khái niệm, ngôn ngữ vật lí mô tả, không được đọc từ trùng với
từ cần tìm), em còn lại sẽ đoán chữ
HS: Nắm quy
luật chơi, cử đại diện nhóm lên tham gia trò chơi
Giải thích hiện
tượng lá bị cháy khi tưới
cây vào buổi trưa
GV: Tại sao
khi tưới cây vào buổi trưa, lá cây thường bị cháy lá thành từng đóm nhỏ? Vậy nên tưới cây vào buổi nào
là thích hợp nhất
HS: làm việc
cá nhân thông qua kiến thức đã học trả lời câu hỏi của GV
Giọt nước sau khi tưới sẽ đọng trên lá đóng vai trò là thấu kính hội
tụ làm hộ tụ tia sáng mặt trời kèm theo nhiệt lượng làm cháy lá
Nên tưới cây vào buổi sáng và buổi chiều cuối ngày
4 Hoạt động Vận dụng - Hoạt động tìm tòi mở rộng: 5ph
Vận dụng kiến thức
đã học phân biệt thấu
kính
Nêu điểm giống và
khác nhau giữa thấu kính
hội tụ và thấu kính phân
kỳ
GV: Dựa vào
kiến thức vừa học các
em hãy tìm điểm giống nhau và khác nhau giữa thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
Giống nhau: Quang tâm, trục chính, trục phụ
Khác nhau:
Tiêu điểm vật trước kính Tiêu điểm vật sau kính Tiêu điểm ảnh
sau kính
Tiêu điểm ảnh trước kính Tiêu cự dương, Tiêu cự âm,
Trang 10Đề xuất cách đơn
giản tạo ra thấu kính hội
tụ
Giao nhiệm vụ bài
mới
GV: Từ định
nghĩa về cấu tạo của thấu kính hãy nêu phương án chế tạo thấu kính có tiêu cự
cho trước
HS: Làm việc
cá nhân và đưa ra đề xuất
nhiệm vụ cho tiết 2)
truyền của tia sáng hãy trình cách dựng ảnh của tia sáng qua thấu kính
Vẽ các trường hợp dựng ảnh bởi thấu kính
Nêu một vài ứng dụng phổ biến của thấu kính
Ngoài ra các em nên tham khảo kiến
websit: Vatlypt.com
HS: Nhận nhiệm
vụ chuẩn bị bài mới
Có thể cho ảnh thật và ảnh ảo
Luôn cho ảnh
ảo
* Đề xuất:…
Nhận nhiệm vụ về nhà chuẩn
bị tiết học tiếp theo
Trang 11CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ (tiết 1)
Câu 1 Thấu kính có độ tụ D = 5 (đp), đó là
A thấu kính phân kì có tiêu cự f = –5 cm B thấu kính phân kì có tiêu cự f = –20 cm
C thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm D thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm
Câu 2 Một thấu kính mỏng làm bằng thủy tinh giới hạn bởi hai mặt cầu trong không khó Thấu kính này là thấu kính phân kỳ khi
A Bán kính mặt cầu lồi bằng bán kính mặt lõm
B, Bán kính hai mặt cầu lồi nhỏ hơn bán kính mặt cầu lõm
C Hai mặt cầu đều là hai mặt cầu lồi
D Hai mặt cầu đề là hai mặt cầu lõm
Câu 3 Một thấu kính phân kì có tiêu cự f= -10cm Độ tụ của thấu kính là
A -0,1dP
B -10dp
C 10dp
D 0,1dp
Trang 12THẤU KÍNH MỎNG TIẾT 2
1 Hoạt động khởi động: Dự kiến thời lượng: 3 phút
GV: Cho HS
quan sát các loại mắt kính (kính cận, kính viễn thị, kính lão) Công dụng của các loại kính này dùng
để làm gì?
HS: Dự vào kiến
thức xã hội trả lời câu hỏi của GV
GV: Để chữa các
tật cho mắt người ta sử dụng các kính đeo có
độ tụ thích hợp, vậy bằng cách nào nào để tính toán độ tụ, vị trí của vật cần quan sát là thích hợp đối với mắt
ta dựa vào các công thức toán học của thấu kính vì vậy tiết hôm nay ta lại tiếp tục tìm hiểu về bài thấu kính
HS: HS nhận
thức được vấn đề cần nghiên cứu
Bổ trợ cho mắt bị tật
Trang 132 Hoạt động Triển khai kiến thức: Dự kiến thời lượng: 30 phút
Hoạt động 1:Trình
bày cách dựng ảnh qua
thấu kính 5 (ph)
(HS phải chuẩn bị sẵn
ở nhà)
GV: Hãy nêu khái
niệm ảnh và vật trong quang học
HS: Thu thập
thông tin từ sgk ghi lên bảng phụ và trình bày
GV: Yêu cầu học
sinh thảo luận tìm ra cách dựng ảnh của một vật qua thấu kính?
HS: Thảo luận
nhóm tìm ra cách dựng ảnh của một vật qua thấu kính
HS: trình bày báo
cáo
GV: Đánh giá sản
phẩm
IV SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH:
1 Khái niệm ảnh và vật:
- Ảnh: Điểm đồng quy của
chùm tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló)
+ Tia ló phân kỳ ảnh thật + Tia ló hội tụ ảnh áo
- Vật: Điểm đồng quy của tia
tới (hoặc đường kéo dài của tia tới)
+ Tia tới phân kỳ vật thật + Tia tới hội tụ vật ảo
2 Cách dựng ảnh bởi thấu kính:
- Vẽ tia tới qua quang tâm O
- Vẽ tia tới qua tiêu điểm F
- Vẽ tia tới song song trục chính
* Giao nhau của hai tia ló là ảnh của vật (Vậy chỉ cần vẽ 2 trong 3 tia trên)
* Ảnh của một vật qua thấu
kính (dạng phẳng nhỏ, đặt vuông góc với trục chính):
Để tìm ảnh của một vật AB (B nằm ngoài trục chính) , ta tìm ảnh B’ của B Từ B’ hạ đường vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại