skkn một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình môn vật lí 9 ở trường PTDT bán trú THCS tam thanh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HỐ PHỊNG GD&ĐT HUYỆN QUAN SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TỐT PHẦN QUANG HÌNH MƠN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PTDT BÁN TRÚ THCS TAM THANH Người thực hiện: Lò Văn Xơi Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh SKKN thuộc lĩnh mực (mơn): Vật lí MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến 3 Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 2.3.1 Giải pháp Dạy lý thuyết, cho học sinh ơn lại kiến thức tam giác đồng dạng mơn hình học 2.3.2 Giải pháp Tìm hiểu kĩ đề phân tích tốn .7 2.3.3 Giải pháp Phân loại tập cách giải tốn quang hình mơn Vật lí 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường .16 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ - Kết luận 17 - Kiến nghị 17 + Đối với Phòng GD&ĐT Quan Sơn 17 + Đối với xã Tam Thanh 17 + Đối với nhà trường 17 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Văn Kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII tiếp tục khẳng định “giáo dục quốc sách hàng đầu, phát triển giáo dục đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục chủ yếu từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học; học đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn Phát triển giáo dục đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội” Trong Vật lí sở nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, phát triển khoa học Vật lí gắn bó chặt chẽ có tác động qua lại, trực tiếp với tiến khoa học kỹ thuật Vì vậy, hiểu biết nhận thức Vật lí có giá trị lớn đời sống sản xuất, đặc biệt công công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Trong thời đại cơng nghệ 4.0 đòi hỏi người cần kiến thức, có trình độ, có khả tiếp cận với khoa học công nghệ đại Kiến thức biển trời mênh mông vô tận, khơng chiếm lĩnh kiến thức khơng có phương pháp dạy học phù hợp Điều yêu cầu người thầy tạo cho học sinh động phương pháp học tập đơn giản nhất, hiệu để tiếp thu lĩnh hội kiến thức Mơn Tốn nói chung công cụ hữu hiệu giúp học sinh tiếp thu mơn học khác Trong đó, phần quang học Vật lí sử dụng nhiều kiến thức hình học lớp 8, đặc biệt định lí tam giác đồng dạng Ngay học sinh lớp học nội dung thường nghiêng phương pháp chứng minh tam giác đồng dạng, việc tính giá trị đoạn thẳng tam giác đồng dạng thường dừng phép tính tỉ lệ thức đơn giản cần tính bước có đáp số Chính thế, việc đổi tư giáo dục thời đại tri thức nhằm đáp ứng thay đổi sống phát triển không ngừng tất yếu Việc đổi phương pháp dạy học theo hình thức tích hợp kiến thức vào giảng dạy nhiệm vụ cần thiết để đáp ứng yêu cầu cần đạt phẩm chất, lực người học cuối mục tiêu đáp ứng bối cảnh thời đại Qua thực tế giảng dạy môn Vật lí trường PTDT Bán trú THCS Tam Thanh, tơi nhận thấy giải tốn quang hình học lớp có liệu cho biết, với kiến thức vật lí, học sinh dễ dàng dựng ảnh vật qua thấu kính Nhưng sau lại có câu hỏi tính khoảng cách ảnh đến thấu kính độ cao ảnh … đến hầu hết học sinh trung bình, rèn luyện, gặp nhiều lúng túng làm dạng tốn này, học sinh giỏi trở nên tập trung hơn, giải chưa tự tin lo lắng cho kết Còn giáo viên dạy phần thấy băn khoăn lo lắng Trong tài liệu, sách giáo khoa vật lí khơng có hướng dẫn cụ thể dạng tốn để học sinh học tốt giúp giáo viên xử lý kịp thời tình bất ngờ Chính lẽ tơi chọn đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình mơn Vật lí trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh” để nghiên cứu 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu nhằm tìm phương pháp đơn giản giúp học sinh nắm vững kiến thức, giải tốt tập quang hình Vật lí 9, từ nâng cao chất lượng dạy học 1.3 Đối tượng nghiên cứu Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình mơn Vật lí trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh 1.4 Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành SKKN sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây: + Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lí thuyết nghiên cứu + Phương pháp điều tra khảo sát thực tế + Phương pháp thu thập thông tin + Phương pháp thống kê + Phương pháp xử lí số liệu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận Vật lí học sở nhiều ngành kỹ thuật quan trọng Mơn Vật lí có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại mơn khác Việc tổ chức dạy học Vật lí THCS cần rèn luyện cho học sinh đạt được: - Kỹ phân tích, xử lý thơng tin liệu thu từ quan sát thí nghiệm - Kỹ vận dụng kiến thức để giải thích tượng vật lý đơn giản để giải số vấn đề thực tế sống - Khả đề xuất dự đoán giả thiết đơn giản mối quan hệ hay chất tượng vật lí Những tốn quang hình mơn Vật lí giới thiệu chương III, lượng kiến thức khơng nhiều có ý nghĩa quan thực tiễn kĩ thuật tật mắt, chế tạo máy ảnh Mặc dù em học phần quang Vật lí lớp 7, khái niệm bản, tốn loại lạ học sinh Đây phần nội dung kiến thức không phức tạp học sinh lớp tập dần cho học sinh có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với tốn quang hình học đa dạng lớp cấp sau 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến Thống kê kiểm tra thường xuyên thu kết sau: Điểm Y-K Điểm TB Điểm Khá Điếm Giỏi Lớp Sĩ số SL % SL % SL % SL % 9A 37 11 29,7 17 45,9 21,6 2,7 9B 36 13 36,1 18 50,0 13,9 0 Qua thời gian tìm hiểu, kiểm nghiệm thân nhận thấy thực trạng nguyên nhân dẫn đến việc làm tập phần quang hình học mơn Vật lí học sinh han chế, là: - Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó mà vẽ hình hồn thiện tốn quang hình học mơn Vật lí - Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi số công thức, hay phương pháp giải tốn vật lý - Học sinh khơng nắm vững kiến thức tam giác đồng dạng (hình học 8), đặc biệt trường hợp đồng dạng tam giác vng - Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ hời hợt Khi giải tốn quang hình học lớp học sinh thường mắc phải nhược điểm sau: - Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề yếu, lượng thơng tin cần thiết để giẩi tốn hạn chế - Vẽ hình lúng túng Một số vẽ sai không vẽ ảnh vật qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh khơng thể giải toán - Một số chưa nắm kí hiệu loại kính, đặt điểm tiêu điểm, đường truyền tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt ảnh thật hay ảnh ảo Một số khác khơng biết biến đổi cơng thức tốn Từ khó khăn của học sinh việc giải tốn quang hình mơn Vật lí 9, đưa giải sau để giúp học sinh học tập tốt Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 2.3.1 Giải pháp Dạy lý thuyết, cho học sinh ôn lại kiến thức tam giác đồng dạng mơn hình học a) Mục tiêu giải pháp Ở nội dung học sinh cần nắm vững kiến thức, kí hiệu thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, đường truyền tia sáng đặc biệt qua thấu kính, ảnh thật, ảnh ảo, cơng thức vật lí, kiến thức tam giác đồng dạng b) Cách thức thực hiện: Giáo viên hướng dẫn học sinh nắm vững nội dung kiến thức sau: *Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: - Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì: ; - Vật đặt vng góc với trục chính: - Trục chính, tiêu điểm F F', quang tâm O: F • O F' • - Phim máy ảnh hoăc màng lưới mắt: Màng lưới - Ảnh thật: ; -Ảnh ảo: * Các Định luật, qui tắc qui ước, hệ như: - Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng - Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi trục - O gọi quang tâm thấu kính - F F' đối xứng qua O, gọi tiêu điểm - Đường truyền tia sáng đặt biệt như: Thấu kính hội tụ: +Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F +Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục +Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng +Tia tới cho tia ló qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song với tia tới F F' O • F • O • •F' Thấu kính phân kì: + Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm F' + Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục + Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng + Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ, ứng với trục phụ song song với tia tới F' • O F • • F O • F' * Máy ảnh: + Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ + Ảnh vật phải vị trí phim muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim P B O A Q * Mắt, mắt cận mắt lão: + Thể thuỷ tinh mắt thấu kính hội tụ - Màng lưới phim máy ảnh + Điểm cực viễn: điểm xa mắt mà ta có thẻ nhìn rõ không điều tiết + Điểm cực cận: điểm gần mắt mà ta nhìn rõ + Mắt cận nhìn rõ vật gần khơng nhìn rõ vật xa Kính cận thấu kính phân kì Mắt cận phải đeo kính phận kì để nhìn rõ vật xa B • A F,CV Mắt Kinh cận + Mắt lão nhìn rõ vật xa, khơng nhìn rõ vật gần Kính lão thấu kính hội tụ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần B • CC • F A Kinh lão Mắt * Kính lúp: + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn + Để dựng ảnh, xác định vị trí vật qua kính lúp cần phải đặt vật khoảng tiêu cự kính Ảnh qua kính lúp phải ảnh ảo lớn vật B • F O A Cơng thức tính số bội giác: 25 25 G= f ⇒ f = G * Các thông tin ảnh vật qua thấu kính máy ảnh - Thấu kính hội tụ: + Vật đặt tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều + Vật đặt xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự + Vật đặt khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn vật, chiều với vật - Thấu kính phân kỳ: + Vật đặt vị trí trước thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo,cùng chiều, nhỏ vật nằm khoản tiêu cự thấu kính + Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo vật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự - Máy ảnh: + Ảnh phim ảnh thật, nhỏ vật ngược chiều với vật - Kính lúp: + Vật cần quan sát phải đặt khoảng tiêu cự kính ảnh ảo lớn vật.Mắt nhìn thấy ảnh ảo 2.3.2 Giải pháp Tìm hiểu kĩ đề phân tích tốn a) Mục tiêu giải pháp Học sinh đọc kĩ đề bài, tìm hiểu yêu cầu toán, xét xem đại lượng biết, cần tính đại lượng nào, theo cơng thức b) Cách thức thực hiện: Tơi đưa cách tìm hiều đề qua tốn sau: Ví dụ 1: Một người dùng kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát vật nhỏ AB đặt vng góc với trục kính cách kính 8cm a) Tính tiêu cự kính? Vật phải đặt khoảng trước kính? b) Dựng ảnh vật AB qua kính (khơng cần tỉ lệ), ảnh ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ vật lần? Để giải toán giáo viên cho học sinh thực theo bước sau: Bước Tìm hiểu đề * Bài tốn cho biết gì? - Kính gì? Kính lúp loại thấu kínhgì? Số bội giác G? - Vật AB đặt với trục thấu kính?Cách kính bao nhiêu? - Vật AB dược đặt vị trí so với tiêu cự? * Bài tốn cần tìm gì? u cầu gì? - Tìm tiêu cự? Để tính tiêu cự kính lúp cần sử dụng cơng thức nào? - Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt khoảng trước kính? - Dựng ảnh vật AB qua kính ta phải sử dụng tia sáng đặt biệt nào? - Xác định ảnh thật hay ảo? - So sánh ảnh vật? Bước Hướng dẫn học sinh giải Để dựng ảnh vật AB qua kính lúp: + Ta phải đặt vật AB khoảng tiêu cự kính lúp + Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B' + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn vật phải đặt khoảng tiêu cự nhìn rõ vật Ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo lớn vật + Để tính A' B ' học sinh cần vần dụng kiến thức tam giác đồng dạng AB Bước Trình bày lời giải cụ thể Cho biết Kính lúp G = 2,5X OA = 8cm a) f = ?Vật đặt khoảng nào? b) Dựng ảnh AB Ảnh gì? c) A' B ' =? AB Giải 25 25 25 a) Theo công thức: G = f ⇒ f = G = 2,5 = 10(cm) b) - Dựng ảnh: - Tính chất ảnh: ảnh ảo, chiều lớn vật c) * ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A' B' OA' OA' = = (1) AB OA * ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A' B ' A' B ' F ' A' OA'+ F ' O OA' F ' O OA' = = = = + = +1 AB OI F 'O F 'O F ' O F ' O 10 (2) Từ (1) (2) ta có: OA' OA' OA' OA' = +1 ⇔ − = ⇔ OA' = 40 (cm) 10 10 (3) Thay (3) vào (1) ta có : A' B ' OA' 40 = = = ⇒ A' B ' = AB AB 8 Vậy ảnh lớn gấp lần vật 2.3.3 Giải pháp Phân loại tập cách giải tốn quang hình mơn Vật lí a) Mục tiêu giải pháp - Ở giải pháp học sinh cần nắm cách vẽ ảnh vật sáng việc sử dụng tia sáng đặc biệt - Nắm kiến thức trường hợp đồng dạng tam giác vuông ( Hình học 8) - Học sinh trình bày nhiều cách giải cho toán b) Cách thức thực hiện: Phân trường hợp thấu kính hội tụ thấu kính phân kì; cách đặt vật khoảng tiêu cự khoảng tiêu cự loại thấu kính thơng qua ví dụ sau: *Đối với thấu kính hội tụ: Dạng Vật đặt ngồi khoảng tiêu cự Bài tốn 1: Vật sáng AB = h = 1cm đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 36cm a) Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b) Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT chiều cao ảnh Bài giải: Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 36cm AB = h = 1cm a) Dựng ảnh A’B’ b)Tính OA’, A’B’ Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B O A F’ A’ F H B’ b) Nhận xét: OH = A’B’ Ta có: Tam giác ABF đồng dạng với tam giác OHF (g-g) AB BE AF AB OA − OF = = ⇔ = (AF = OA – OF) OH HF OF A'B ' OF 36 − 12 24 12 ⇔ = = ⇒ A' B ' = = 0,5 (*) A'B ' 12 12 24 ⇔ Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (g-g) ⇔ AB OA 36 = ⇔ = ⇔ OA ' = 0,5.36 = 18 A ' B ' OA ' 0,5 OA ' Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ tia qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B K O A A’ F F’ H B’ b) Tính A’B’ theo (*) cách A’B’ = 0,5cm Tam giác OKF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’ ⇔ OK OF ' AB OF ' = ⇔ = (Vì OK = AB A’F’ = OA’- OF’) A' B ' A' F ' A ' B ' OA '− OF ' 12 ⇔ = 0,5 OA '− 12 ⇔ OA '− 12 = 0,5.12 = ⇔ OA ' = + 12 = 18 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F’ a) Dựng ảnh: B H F’ A’ A F O B’ b) Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g) ⇔ OA OB AB 36 = = ⇔ = (1) OA ' OB ' A ' B ' OA A ' B ' Tam giác OHF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’ (g-g) OH OF ' AB OF ' = ⇔ = ( Vì OH = AB A’F’ = OA’ – OF’) A' B ' A' F ' A ' B ' OA '− OF ' AB 12 ⇔ = (2) A ' B ' OA '− 12 36 12 = ⇔ 36.OA '− 432 = 12.OA ' ⇔ OA ' = 432 : 24 = 18 Từ (1) (2) ta có: OA ' OA '− 12 36 ⇔ 36 A ' B ' = 18 ⇔ A ' B ' = 0,5 Thay OA’ = 18 vào (1) ta được: (1) ⇔ = 18 A ' B ' ⇔ Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT 18cm Độ cao ảnh 0,5cm 10 Dạng Vật đặt khoảng tiêu cự Bài toán Vật sáng AB = h = 1cm đặt vng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 8cm a) Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b) Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT chiều cao ảnh Bài giải Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 8cm AB = h = 1cm a) Dựng ảnh A’B’ AB b) Tính OA’, A’B’=? Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia qua tiêu điểm F đến thấu kính cho tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B’ H B A’ F A O F’ b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g) ⇒ AF AB = (1) OF OH Mà AF = OF – OA OH = A’B’ nên: (1) ⇔ OF − OA AB 12 − = ⇔ = ⇔ A ' B ' = cm OF A' B ' 12 A' B ' Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g) ⇔ OA ' A ' B ' OA ' = ⇔ = ⇔ OA ' = 24 cm OA AB Vậy độ cao ảnh 3cm khoảng cách từ ảnh đến TKHT 24cm Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục đến TKHT cho tia ló qua tiêu điểm F’ tia qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B’ H B A’ F A K O F’ 11 b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g) ⇔ AF AB = (1) OF OH Mà AF = OF – OA OH = A’B’ nên: (1) ⇔ OF − OA AB 12 − = ⇔ = ⇔ A ' B ' = cm OF A' B ' 12 A' B ' Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g) OF ' OK = Mà OK = AB = 1cm nên A' F ' A' B ' OF ' AB 12 = ⇔ = ⇔ A ' F ' = 36 cm A' F ' A' B ' A' F ' ⇔ Mà OA’ = A’F’ – OF’ = 36 – 12 = 24cm Vậy độ cao ảnh 3cm khoảng cách từ ảnh đến TKHT 24cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F’ a) Dựng ảnh: B’ B A’ F H O F’ b) Riêng cách có cách giải Cách 3a :Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g) ⇔ OA ' OB ' A ' B ' OA ' A ' B ' = = ⇔ = (1) OA OB AB AB Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g) F ' A' A' B ' ⇔ = Mà F’A’ = OF’ + OA’ = 12 + OA’ nên: F 'O AB 12 + OA ' A ' B ' ⇒ = (2) 12 AB OA ' 12 + OA ' = Từ (1) (2) ⇒ 12 Giải phương trình ta có kết OA’ = 24cm thay vào (1) tính A’B’ = 3cm Cách 3b:Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’(g-g) ⇔ OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' = = ⇔ = (1’) OA OB AB OB Tam giác BB’H đồng dạng với tam giác OB’F’ (g-g) OB ' OF ' 12 ⇔ = = ( Vì BH = OA = 8cm) BB ' BH Áp dụng tính chất dãy tỉ lệ thức , ta có: ⇔ OB ' BB ' OB '− BB ' OB OB ' 12 = = = ⇔ = = (2’) 12 12 − OB 12 Từ (1’) (2’) ta tính OA’ = 24cm A’B’ = 3cm * Đối với thấu kính phân kì vật đặt ngồi khoảng tiêu cự Bài tốn Vật sáng AB = h = 3cm đặt vng góc với trục TKPK có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục vật AB cách thấu kính khoảng d = 36cm a) Hãy dựng ảnh A’B’ vật AB b) Vận dụng kiến thức hình học , tính khoảng cách từ ảnh đến TKPK chiều cao ảnh Bài giải Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm OA = 36cm AB = h = 3cm a) Dựng ảnh A’B’ AB b) Tính OA’, A’B’=? Cách 1: Sử dụng tia qua quang tâm O tia hướng đến tiêu điểm F’ đến thấu kính phân kì có tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B B’ H A F A' O F’ b) Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’AB (g-g) ⇔ F ' O OH = F ' A AB Vì OH = A’B’ F’A = OF’ + OA = 12 + 36 = 48 cm ⇒ F 'O A ' B ' 12 A ' B ' = ⇔ = ⇔ A ' B ' = 0, 75 cm F'A AB 48 Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (g-g) ⇔ OA ' A ' B ' OA ' 0, 75 = ⇔ = ⇔ OA ' = cm OA AB 36 Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’ =0,75cm Cách 2: Sử dụng tia song song với trục có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F tia hướng tới F’đến TKPK có tia ló song song với trục a) Dựng ảnh: B A H B’ K A’ O F F’ 13 b) Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’AB ⇔ F ' O OK = F ' A AB Vì OK = A’B’ F’A = OF’+ OA = 12+36 = 48cm: 12 A ' B ' = ⇔ A ' B ' = 0, 75cm 48 Tam giác FA’B’ đồng dạng với tam giác FOH FA ' A ' B ' = Vì OH = AB =3cm: OF AB 12 − OA ' 0, 75 ⇔ = ⇔ OA ' = 9cm 12 ⇔ Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B’= 0,75cm Cách 3: Sử dụng tia qua quang tâm O tia song song với trục đến TKPK – có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F a) Dựng ảnh: B H B’ A F A’ O F’ b) Có cách giải Cách 3a: Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B” (g-g) ⇔ OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' A ' B ' = = ⇔ = = (1) OA OB AB 36 OB AB Tam giác FA’B’ đồng dạng tam giác FOH (g-g) ⇔ A ' F FB ' A ' B ' = = OF FH AB Vì OH = AB; A’F = OF – OA’ = 12 – OA’ 12 − OA ' A ' B ' = (2) 12 AB OA ' 12 − OA ' = ⇔ OA ' = cm Từ (1) (2) ta có : 36 12 ⇔ Thay OA’ = 9cm vào (1) ta A’B’ = 0,75cm Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK OA’ = 9cm độ cao ảnh A’B = 0,75cm Cách 3b: Tam giác OAB đồng dạng tam giác OA’B’(g-g) 14 ⇔ OA ' OB ' A ' B ' OA ' OB ' A ' B ' = = ⇔ = = (1) OA OB AB 36 OB AB Tam giác FB’O đồng dạng với tam giác HB’B(g-g) ⇔ FB ' OB ' OF OB ' 12 = = ⇔ = = HB ' BB ' HB BB ' 36 Áp dụng tính chất tỉ lệ thức ta có: OB ' 1 = = (2) OB '+ BB ' + Từ (1) (2) ta tính OA’=9cm A’B’=0,75cm Như riêng tốn có cách giải khác cách vẽ khác Qua tốn quang – hình học điển hình ta thấy: - Có phương án giải tốn quang hình học - Có cách giải cần bước (1 cặp tam giác đồng dạng) có kết (nếu sử dụng tia tới qua tiêu điểm F tia lại) - Có cách giải cần bước (2 cặp tam giác đồng dạng thêm vận dụng tính chất tỉ lệ thức tính chất dãy tỉ lệ thức) Ngồi giải pháp học sinh giỏi giáo viên hướng dẫn học sinh chứng minh công thức thấu kính: (Trong hình vẽ với d = OA, d’ = A’O, f = OF= OF’) a) Đối với thấu kính hội tụ * Trường hợp ảnh thật ∆ B I F’ A F A’ B’ A, B , A,O d , Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒ = = (1) AB AO d , AB AB AF d, − d ⇒ = = = (2) ∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’ OI AB OF , f , , , , , Từ (1) (2) ta có: d, d, − f 1 = ⇒ = + , d f f d d * Trường hợp ảnh ảo B’ I B A’ F A O F’ Δ 15 A, B , A,O d , Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒ = = (1) AB AO d , AB AB AF d, + d = = = (2) ∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’ ⇒ OI AB OF , f , , , , , Từ (1) (2) ta có: d, d, + f 1 = ⇒ = − , d f f d d b) Đối với thấu kính phân kì B I B’ A F’ A’ F O ∆ A, B , A,O d , Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒ = = (1) AB AO d , AB AB AF f −d, ⇒ = = = (2) ∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’ OI AB OF , f , , , , , Từ (1) (2) ta có: d, f −d , 1 = ⇒ = , − d f f d d 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Sau thời gian áp dụng giải pháp nêu tơi thấy kết học giải tốn quang hình mơn Vật lí khả quan Đa số HS yếu biết vẽ hình, trả lời câu hỏi giải tập Đặc biệt, sau áp dụng sáng kiến thấy học sinh chủ động, tích cực, u thích mơn học tự tin giải tốn quang hình mơn Vật lí Khảo sát chất lượng học sinh sau áp dụng sáng kiến thu kết sau: Điểm Y-K Điểm TB Điểm Khá Điếm Giỏi Lớp Sĩ số SL % SL % SL % SL % 9A 37 0 20 50,1 14 37,8 8,1 9B 36 0 23 63,9 13 36,1 0 16 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ - Kết luận Để giúp học sinh hứng thú đạt kết tốt việc giải tốn quang hình học mơn Vật lí 9, điều tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt xác, ngắn gọn đầy đủ nội dung, khoa học lơgíc nhằm động não cho học sinh phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt Những tiết lý thuyết, thực hành tiết tập giáo viên phải chuẩn bị chu đáo dạy, hướng dẫn học sinh chuẩn bị theo ý định giáo viên, có giáo viên cảm thấy thoải mái dạy chữa tập quang hình học từ khắc sâu kiến thức phương pháp giải tập học sinh Đối với số học sinh chậm tiến phải thơng qua giáo viên chủ nhiệm kết hợp với gia đình để giúp em học tốt hơn, qua giáo viên mơn tốn để giúp đỡ số học sinh yếu tốn giải vài tốn đơn giản điện lớp Từ gây đam mê, hứng thú học hỏi mơn Vật lí Sau áp dụng phương pháp giải tập quang hình học dạy học nhận thấy học sinh say mê, hứng thú đạt hiệu cao giải tập tập quang hình mơn Vật lí Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại toán - Kiến nghị + Đối với Phòng GD&ĐT Quan Sơn Tham mưu với cấp trang bị đầy đủ sở vật chất cho trường đặc biệt thiết bị thí nghiệm mơn Vật lí + Đối với xã Tam Thanh Cần làm tốt phong trào khuyến học khuyến tài để động viên khuyến khích em học sinh có hồn cảnh khó khăn đến trường đầy đủ + Đối với nhà trường Đánh giá, góp ý vào giải pháp thực để đề tài áp dụng rộng rãi, nâng cao chất lượng học tập mơn Vật lí nói riêng nâng cao chất lượng giáo dục nói chung Trên kinh nghiệm thân rút q trình giảng dạy mơn Vật lí trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh Rất mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp, chuyên môn để đề tài thực tài liệu hữu ích việc giảng dạy phần quang hình mơn Vật lí XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Quan Sơn, ngày 21 tháng 04 năm 2018 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người thực 17 Lò Văn Xơi TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí .NXB giáo dục Sách giáo viên Vật lí .NXB giáo dục Sách tập Vật lí NXB giáo dục Phương pháp giải tập Vật lí NXB tổng hợp TP Hồ Chí Minh Tác giả: Hoàng Tú - Võ Minh Quang – Huỳnh Thị Mỹ Nữ Vật lí nâng cao .NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Tác giả: Th.S Lê Thị Thu Hà Vật lí – Các dạng tập phương pháp giải- NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Tác giả: TS Hoàng Danh Tài 18 ... của học sinh việc giải tốn quang hình mơn Vật lí 9, đưa giải sau để giúp học sinh học tập tốt Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 2.3.1 Giải pháp Dạy lý thuyết, cho học. .. lượng dạy học 1.3 Đối tượng nghiên cứu Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình mơn Vật lí trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh 1.4 Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành SKKN sử... 3 Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 2.3.1 Giải pháp Dạy lý thuyết, cho học sinh ơn lại kiến thức tam giác đồng dạng mơn hình học 2.3.2 Giải pháp Tìm