Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu này trang bị đầy đủ lí thuyết và kĩ năng giải toán quang hình học lớp 9. Tài liệu tập trung hướng dẫn kĩ năng vẽ hình, kĩ năng xử lí hình vẽ ( Không cần công thức thấu kính) giúp học sinh lớp 9 học tốt quang hình. Đây là tài liệu tốt để quý thầy cô tham khảo, phục vụ dạy học.
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP HỌC TỐT LÍ THUYẾT QUANG HÌNH - NỘI DUNG SÁNG KIẾN 2.1 - Hướng dẫn học sinh học tốt phần lí thuyết 2.1.1-Nhận xét, hướng dẫnchung Để học tốt phần quang hình học yêu cầu học sinh phải ghi nhớ lí thuyết quang hình Lí thuyết phần nhiều, đòi hỏi học sinh phải có đầu tư thời gian ý chí cao để ghi nhớ, tránh bị chồng chéo lẫn lộn đối tượng với nhau; phải phân biệt rõ ràng truyền ánh sáng, đặc điểm ảnh thấu kính hội tụ thấu kính phân kì Kinh nghiệm cho thấy, học sinh nên ơn tập lại phần lí thuyết cách lập bảng để đối chiếu, so sánh tổng hợp kiến thức cách hồn chỉnh Tơi thường cho học sinh hồn thành nhóm kiến thức theo bảng, cách làm giúp học sinh nắm bắt rõ hơn, ghi nhớ nhanh nội dung 2.1.2- Ví dụ mẫu Bài 1.1: Nêu đường truyền tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ thấu kính phân kì Giải Đường truyền tia sáng đặc biệt qua loại thấu kính: Tia tới Tia ló Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì Qua quang tâm Truyền thẳng theo Truyền thẳng theo phương tia tới phương tia tới Song song với trục Qua tiêu điểm Phương kéo dài qua tiêu điểm Qua tiêu điểm Song song với trục Chú ý: - TKHT có tia đặc biệt, TKPK có tia đặc biệt - Các toán dựng ảnh thường dùng tia sáng tia số số Bài 2: Nêu đặc điểm ảnh tạo thấu kính hội tụ thấu kính phân kì? Giải Các đặc điểm ảnh: Vị trí vật Đặc điểm ảnh Tạo TKHT Tạo TKPK d > 2f - Ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật - Ảnh ảo, chiều d = 2f - Ảnh thật, ngược chiều nỏ vật lớn vật f < d < 2f - Ảnh thật, ngược chiều - Ảnh nằm lớn hớn vật khoảng tiêu cự nằm d d1 = 1,5f Tương tự, áp dụng quy tắc vng với tam giác chứa A2B2 ta tính được: A2 O = d2 = 0,5f Theo đầu d1- d2 = 10 cm => 1,5f -0,5f =10 => f = 10cm Bài 3.12: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 16cm, A nằm trục Cần đặt vật khoảng để thu ảnh ảo nằm khoảng tiêu cự thấu kính? Hướng dẫn Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo vật nằm khoảng tiêu cự thấu kính Ta có sơ đồ tạo ảnh ảo TKHT: A ' B ' O ~ ABO � A' B ' F ~ OIF � A' B ' A'O (1) AB AO A' B ' A' F A ' B ' OA ' f � (2) OI OF AB f A'O Từ (1) (2) ta có : AO A 'O f f AO � A'O f f AO f AO f Ảnh A'B' nằm khoảng tiêu cự A'O < f � f AO f � AO Thay số tính AO < 8cm thu ảnh ảo nằm khoảng tiêu cự Nhận xét: - Trong tốn thay f = 16cm để tính AO < 8cm Bài tốn tính tổng qt để có tổng qt vị trí ảnh - Ảnh ảo tạo thấu kính phân kì ln nằm khoảng tiêu cự Ảnh ảo tạo thấu kính hội tụ nằm ngồi tiêu cự Các tốn chương trình học ln xảy trường hợp ảnh ảo thấu kính hội tụ nằm 23 tiêu cự, điều dễ gây hiểu nhầm cho học sinh vị trí ảnh Vì vậy, giáo viên cần ý tránh gây hiểu nhầm tính chất ảnh ảo TKHT Bài 3.13: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính, A nằm trục chính, ta thu ảnh thật cao gấp vật Dịch chuyển thấu kính dọc theo trục xa vật thêm đoạn 15 cm ảnh dịch 15 cm so với ảnh ban đầu Tính tiêu cự f thấu kính (Thi HSG Ninh Bình 2012) Hướng dẫn Gọi d1 khoảng cách từ A đến thấu kính trường hợp tạo ảnh A ' B ' O ~ ABO � A ' B ' A 'O A 'O �2 (1) AB AO d1 A ' B ' F ' ~ OIF' � A' B ' A' F ' A'O f �2 A ' O f (2) OI OF' f (1) (2) => d1 = 1,5f A'O Theo ta có d A 'O f f Khi thấu kính dịch chuyển 15cm ta có tương tự: A ' O 15 ( A ' O 15) f f 15 (3 f 15) f � � f 30cm d1 15 f 1,5 f 15 f Chú ý: Khi vật dịch chuyển xa thấu kính hội tụ ảnh thật dịch lại gần thấu kính Bài 3.14: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính, A nằm trục cách quang tâm O đoạn OA = 3OF, với F tiêu điểm thấu kính Tính tỉ số chiều cao ảnh vật (Thi HSG Quảng Ninh 2007) Hướng dẫn 24 Gọi f tiêu cự thấu kính A ' B ' O ~ ABO � A' B ' A 'O A ' B ' A 'O � (1) AB AO AB 3f A ' B ' F ' ~ OIF' � A' B ' A' F ' A ' B ' A 'O f � (2) OI OF' AB f (1) (2) => A 'O A 'O f � A ' O 1,5 f (3) 3f f Thay A'O = 1,5f vào (1) => A' B ' AB Bài 3.15: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính hội tụ, A nằm trục cách quang tâm khoảng OA = a Dịch chuyển vật xa hay lại gần thấu kính thêm đoạn b = 5cm thu ảnh có độ cao vật, có ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Tính a tiêu cự f thấu kính (Thi HSG Hà Nam 2010) Hướng dẫn Gọi d1 d2 khoảng cách từ A đến thấu kính hai trường hợp tạo ảnh đầu A1B1O ~ ABO � A1 B1 F ~ OIF � A1 B1 A1O AO � (1) AB AO d1 A1 B1 A1 F AO f �3 A1O f (2) OI OF f 25 (1) (2) => d1 = f Tương tự, áp dụng quy tắc vuông với tam giác chứa A2B2 ta có: A2 B2O ~ ABO � A2 B2 F ~ OIF � A2 B2 A2O AO � (3) AB AO d2 A2 B2 A2 F AO f � 3 A2O f (4) OI OF f Từ (3) (4) ta có d2 = Theo đầu bài, d1- d2 = 2b => f f f 2.5 f 15cm 3 Dễ thấy d2 = 10cm a = d2 + b = 10 + = 15cm Dạng tốn dịch chuyển vị trí vật thấu khính phổ biến thi học sinh giỏi Trong trường hợp ta việc áp dụng nhiều lần kỹ thuật vng để có liên hệ hình học cần thiết Các quang hình học nội dung phong phú, nhiều điều kiện khác nhìn chung đa số giải cách sử dụng kỹ thuật vuông trình bày 2.4 - Bài tập vận dụng Bài 4.1: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính phân kì, A nằm trục cách thấu kính khoảng OA = 24cm Vẽ sơ đồ tạo ảnh tính tỉ số độ cao vật ảnh biết tiêu cự thấu kính f = 12cm ( ĐS: AB 3) A' B ' Bài 4.2: Đặt vật sáng AB vng góc với trục của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm, A nằm trục thấu kính Xác định vị trí vật trước thấu kính để có ảnh A'B' cao gấp lần AB ( ĐS: OA = 8cm OA = 16cm) Bài 4.3: Vật sáng AB đặt trục thấu kính cho ảnh A'B' hình vẽ a) Vẽ hình xác định quang tâm tiêu điểm thấu kính 26 b) Tính tiêu cự thấu kính biết ảnh A'B' cao gấp lần AB khoảng cách AA' = 45cm ( ĐS : f = 10cm) Bài 4.4: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính phân kì, A trục cách thấu kính đoạn OA = 12cm Ảnh A'B' thu cách AB đoạn 8cm Tính tiêu cự thấu kính ( ĐS: f = 6cm) Bài 4.5: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính phân kì tiêu cự f = 15cm ta thu ảnh A'B' cách AB khoảng 20cm Tính khoảng cách từ vật tới thấu kính ( ĐS: OA = 30cm ) Bài 4.6: Vật sáng AB đặt trước thấu kính cho ảnh cao AB Dịch vật xa thấu kính thêm đoạn 10cm ảnh thu ảnh AB Tính tiêu cự thấu kính ( ĐS: f = 10cm ) Bài 4.7: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính, A nằm trục ta thu ảnh A'B' ngược chiều cao gấp đôi AB Dịch vật xa thấu kính thêm đoạn cm độ cao ảnh giảm nửa Xác định tiêu cự thấu kính ( ĐS : f = 10cm) Bài 4.8: Đặt vật sáng AB vuông góc với trục thấu kính, A nằm trục cách thấu kính đoạn 15cm Ảnh A'B' thu ngược chiều với AB Dịch vật xa thấu kính thêm đoạn cm độ cao ảnh giảm nửa Xác định tiêu cự thấu kính ( ĐS : f = 10cm) 3-KẾT LUẬN CHUNG 3.1- Kết luận - Tôi viết kinh nghiệm sau thời gian giảng dạy rút kinh nghiệm, với góp ý đồng nghiệp tham khảo thông tin mạng internet Bài viết nhằm cung cấp cho học sinh kĩ bản, quan trọng học phần quang hình học; giúp em có khả ghi nhớ tốt lí thuyết quang hình, xử lí tốt việc vẽ hình khai thác hình vẽ Tơi xin nhấn mạnh lại rằng, học sinh cần biết lập bảng thống kê nội dung lí thuyết nhớ tốt được; toán định lượng cần nắm bắt kỹ thuật vng để trình bày cho ngắn gọn Hy vọng viết đem lại điều mẻ, bổ ích cho việc dạy - học đơng đảo quý thầy cô em học sinh - Nội dung viết đề cập đầy đủ vấn đề quang hình học, viết thích hợp với đối tượng học sinh đại trà Ngoài việc cung cấp kĩ để học sinh bước đầu học tập quang hình, tài liệu có số mở rộng để học sinh giỏi tìm hiểu rèn luyện thêm 27 3.2 - Kiến nghị - Quang hình mơn học khó, học sinh cần có nỗ lực cao việc học tập; học kĩ lí thuyết làm đầy đủ tập chương trình Bài tập sách tập phong phú, mức độ nên nguồn luyện tập tốt học sinh - Đối với giáo viên, việc tham khảo hướng dẫn sách giáo viên cần thiết Đây kênh thông tin quan trọng để cung cấp thêm cho giáo viên kiến thức môn, phương pháp giảng dạy, cách thức giảng dạy đơn vị kiến thức Tuy nhiên, người giáo viên cần tích cực chủ động kiến thức, có độc lập suy nghĩ vấn đề để tìm hướng giải phù hợp với đối tượng học sinh Trong viết có nhiều đối chiếu với hướng dẫn sách giáo viên thấy rằng, cách giải toán định lượng quang hình học có nhiều trình bày khác nhau; giáo viên cần xem xét kĩ để lựa chọn trình bày hiệu - Nhà trường cần đầu tư, tạo điều kiện học tập thuận lợi cho mơn vật lí đặc thù mơn phụ thuộc nhiều vào sở vật chất phục vụ học tập - Vật lí mơn hấp dẫn khó với học sinh nói chung Tơi nhận thấy chương trình thời lượng luyện tập khiến học sinh khơng có điều kiện rèn luyện kĩ làm tập Tơi mong có thêm hướng dẫn sách tập Lí (như mơn Tốn mơn Hóa làm) có điều chỉnh chương trình để học sinh có thêm thời lượng luyện giải tập Bài viết xin dừng Mặc dù có đầu tư thời gian có cân nhắc kinh nghiệm thân có hạn chế nên viết khơng tránh khỏi sai sót, tơi mong q đồng nghiệp góp ý kiến cho nội dung tài liệu hồn thiện Tơi xin kính chúc thầy, có nhiều sức khỏe, niềm vui đạt kết cao công việc giảng dạy Xin trân trọng cảm ơn! 28 ... câu C5, ý b SGK Vật lí 9- Tr 11 7- Nxb Giáo dục 2005) Hướng dẫn 15 Hướng dẫn SGV Vật lí Theo kỹ thuật vuông: A' B ' A'O A' B ' A'O - Tr 226: A ' B ' O ~ ABO � � (1) AB AO - Tam giác OB'F' BB'I... TKPK d > 2f - Ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật - Ảnh ảo, chiều d = 2f - Ảnh thật, ngược chiều nỏ vật lớn vật f < d < 2f - Ảnh thật, ngược chiều - Ảnh nằm lớn hớn vật khoảng tiêu cự nằm d