Hướng dẫn học sinh giải một số bài tập về thấu kính

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HĨA PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ THANH HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ THẤU KÍNH Người thực hiện: Nguyễn Thị Liên Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Tân Sơn SKKN thuộc lĩnh vực : Vật lí THANH HĨA NĂM 2019 Mở đầu: 1.1 Lí chọn đề tài: Mơn vật lý môn học lý thú, hấp dẫn nhà trường phổ thơng, đồng thời áp dụng rộng rãi thực tiễn đời sống hàng ngày Mặc dù năm gần chương trình có giảm tải, có bổ xung tiết tập, nhiên chưa thực đem lại hiệu việc giúp học sinh vận dụng kiến thức việc làm tập, đặc biệt lớp 9, với thời lượng ỏi chưa đủ đề đáp ứng nhu cầu đề Phần tập quang hình - phần thấu kính phần tập đa dạng, khó đói với học sinh THCS, đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức phần hình học lớp hai tam giác đồng dạng Nếu hướng dẫn học sinh tìm tòi kiến thức sách giáo khoa đa số học sinh lúng túng giải tập quang hình Nguyên nhân chủ yếu học sinh chưa có phương pháp giải tập hợp lý Để giúp em học sinh có học lực trung bình trở lên có kĩ giải tốn quang hình, tơi mạnh dạn đưa vài kinh nghiệm “hướng dẫn học sinh giải số tập thấu kính" giúp em hiểu loại tập để em không thấy ngại phải tính tốn mơn vật lí, đồng thời nâng cao kết học tập học sinh chất lượng giảng dạy giáo viên 1.2 Mục đích nghiên cứu: Loại tập đề cập sách tập nhiên số đề thi lại hay nhắc đến Mà học sinh khơng tiếp xúc rèn luyện nhiều khơng có phương pháp giải lúng túng gặp tập Mặt khác đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi số công thức, hay phương pháp giải toán vật lý Kiến thức tốn hình học hạn chế (tam giác đồng dạng) nên khơng thể giải tốn thấu kính cách xác, ngắn gọn dễ hiểu Thậm chí có hiểu khơng biết cách trình bày.Với ý nghĩa tơi muốn đưa số phương pháp hướng dẫn cho học sinh giải loại tập để em tự tin vận dụng giải nhanh chóng xác yêu cầu mà toán đưa 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Học sinh có học lực trung bình trở lên, khối lớp trường THCS Tân Sơn – Thành phố Thanh Hóa 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thơng tin - Phương pháp thống kê xử lí số liệu Nội dung sáng kiến kinh nghiệm: 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm: - Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lý thuyết đặc biệt giúp học sinh có phương pháp giải tập Biết vận dụng kiến thức vật lý để giải nhiệm vụ học tập vấn đề thực tế đời sống thước đo mức độ hiểu biết, kĩ học sinh - Muốn làm tập vật lí, học sinh phải biết vận dụng thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để xác định chất vật lí, sở chọn cơng thức thích hợp cho tập cụ thể Vì tập vật lí phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo, tính tự lực suy luận - Khi làm tập, học sinh bắt buộc phải nhớ lại kiến thức học vận dụng, đào sâu kiến thức, đứng mặt điều khiển hoạt động nhận thức học sinh phương tiện tự kiểm tra kiến thức, kĩ học sinh Trong việc giải tập, học sinh tự giác, say mê tìm tòi có tác dụng rèn luyện cho em đức tính tốt tinh thần tự lập, vượt khó, tính cẩn thận, tính kiên trì, đặc biệt tạo niềm vui trí tuệ học tập 2.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu: Qua nhiều năm giảng dạy vật lí trường THCS, tơi nhận thấy vấn đề giải tập vật lí học sinh khối gặp khơng khó khăn đặc biệt tập quang hình, có nhiều ngun nhân: - Học sinh đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề yếu, lượng thơng tin cần thiết để giải tốn hạn chế, chưa biết phương pháp để giải tập vật lí - Vẽ hình lúng túng Một số vẽ sai khơng vẽ ảnh vật qua thấu kính, khơng thể giải tốn - Mơt số chưa nắm kí hiệu loại kính, đặc điểm tiêu điểm, đường truyền tia sáng đặt biệt, chưa phân biệt ảnh thật hay ảnh ảo Một số khác biến đổi công thức tốn - Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước toán quang hình học lớp Chính lí nên nhiều em khơng tự tin việc vận dụng kiến thức, toán thay đổi chút số liệu em lại " hoang mang" khơng biết thực 2.3 Các giải pháp thực a Vẽ hình yêu cầu quan trọng giải tập quang hình: Để làm tập quang hình yêu cầu em phải vẽ hình Để vẽ hình em phải biết cách vẽ đường ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính: + Đối với thấu kính hội tụ( TKHT) - Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm - Tia tới qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục - Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương tia tới + Đối với thấu kính phân kì: - Tia tới song song với trục cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm - Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương tia tới Ngoài em cần nắm thêm khái niệm trục phụ, tiêu điểm phụ để vẽ ảnh vật khơng vng góc với trục thấu kính - Mỗi thấu kính có vô số trục phụ Tia tới song song với trục phụ cho tia ló qua tiêu điểm phụ ( Tiêu điểm phụ giao điểm trục phụ với đường thẳng vng góc với tiêu điểm thấu kính) b Một số ví dụ cụ thể: -Ví dụ Cho vật sáng AB ( AB ⊥ ∆; B ∈ ∆) thấu kính hội tụ hình 1.3a Hãy dựng ảnh vật AB * Phân tích AB có dạng đoạn thẳng nên ảnh A1B1 có dạng đoạn thẳng Do muốn dựng ảnh vật AB cần dựng ảnh A1 A B1 B Vì AB ⊥ ∆ nên ảnh A1B1 ⊥ ∆; B ∈ ∆ nên ảnh B1 ∈ ∆ => B giao điểm ∆ với đường thẳng qua A1 vng góc với ∆ => Muốn dựng ảnh B1 trước hết cần phải dựng ảnh A1 * Cách dựng - Dựng ảnh A: Từ A vẽ tia tới a // ∆ tia ló a1 tương ứng qua F’ Vẽ tia ló b qua O tia ló b1 trương ứng truyền thẳng Tìm giao điểm A1 tia ló a1 b1 ta ảnh A - Dựng ảnh B: Từ A1 vẽ đường thẳng vng góc với ∆ cắt ∆ B1 Dựng ảnh AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta A1B1 ảnh AB -Ví dụ 2: Hãy vẽ tiếp đường tia sáng 1b, 2b, 3b hình 1.2a * Phân tích: Thấu kính cho TKHT, tia 1b, 2b, 3b tia ló đặc biệt Tia ló 1b song song với trục ∆ nên tia tới tương ứng phải qua tiêu điểm F Tia ló 2b qua quang tâm O nên tia tới tương ứng phải qua O nằm đường thẳng chứa tia 2b Tia 3b qua tiêu điểm F’ nên tia tới tương ứng phải song song với trục ∆ Cách vẽ: ( Như hình 1.4b) - Vẽ tia tới 1a qua tiêu điểm F - Trên đường thảng chứa tia ló 2b vẽ tia tới 2a qua O - Vẽ tia tới 3a song song với trục ∆ -Ví dụ 3: Cho vật sáng AB ( AB ⊥ ∆; B ∈ ∆) thấu kính hội tụ hình 1.5.a Hãy dựng ảnh vật AB Phân tích: AB có dạng đoạn thẳng nên ảnh A 1B1 có dạng đoạn thẳng > muốn dựng ảnh A1B1 AB cần dựng ảnh A1 A B1 B Vì AB ⊥ ∆ nên ảnh A1B1 ⊥ ∆; B ∈ ∆ nên ảnh B1 ∈ ∆ => B giao điểm ∆ với đường thẳng qua A1 vng góc với ∆ => Muốn dựng ảnh B1 trước hết cần phải dựng ảnh A1 * Cách dựng: Dựng ảnh A: -Từ A vẽ tia tới AI // ∆ tia ló IR tương ứng qua F ’ Vẽ tia lới AO tia ló OK trương ứng truyền thẳng -Tìm giao điểm A1 tia ló IR OK kéo dài ta ảnh A Dựng ảnh B: -Từ A1 vẽ đường thẳng vng góc với ∆ cắt ∆ B1 -Dựng ảnh AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta A1B1 ảnh AB -Ví dụ 4: Cho vật sáng AB thấu kính hội tụ hình 1.7 ) ( A B ∉ ∆) Dựng ảnh vật AB * Phân tích: AB có dạng đoạn thẳng nên ảnh A1B1 có dạng đoạn thẳng muốn dựng ảnh AB cần dựng ảnh A A B1 B Muốn dựng ảnh B1 trước hết cần phải dựng ảnh A1 Cách dựng: Dựng ảnh A: Từ A vẽ tia tới a // ∆ tia ló a1 tương ứng qua F’ Vẽ tia lới b qua O tia ló b1 trương ứng truyền thẳng Tìm giao điểm A1 tia ló a1 b1 ta ảnh A - Dựng ảnh B: tương tự cách dựng ảnh A - Dựng ảnh AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta A1B1 ảnh AB Chú ý: Muốn dựng ảnh vật sáng có dạng hình học đặc biệt, ta dựng ảnh điểm đặc biệt thuộc vật nối lại Ví dụ: Muốn dựng ảnh vật AB có dạng đoạn thẳng, ta dựng ảnh A1 A, dựng ảnh B1 B cách vẽ đường tia sáng đặc biệt vẽ đoạn thẳng A1B1 Muốn dựng ảnh A1B1C1 vật có dang hình tam giác ABC , ta dựng ảnh A1, B1, C1 đỉnh A,B,C vẽ tam giác A1B1C1 -Ví dụ 5: Cho thấu kính hội tụ điểm sáng S thuộc trục ∆ hình 1.8a Hãy dựng ảnh S1 S tạo thấu kính Phân tích : Điểm S ∈ ∆ nên tia sáng đặc biệt trùng s với trục ∆ Bằng cách vẽ đường hai ba tia sáng đặc biệt ta dựng ảnh điểm S ( hai tia sáng trùng có vơ số điểm chung ) Nếu có vật sáng AS ⊥ ∆ S ∈ ∆ ảnh A1S1 ⊥ ∆ S1 ∈ ∆ Do muốn vẽ ảnh S1 S ta vẽ ảnh điểm thuộc đoạn thẳng SA Cách dựng: ( Hình vẽ1.8.b) Vẽ đoạn thẳng AS ⊥ ∆Vẽ ảnh A1 A ( cách vẽ đường hai tia sáng đặc biệt ) Từ A1 hạ đường vng góc xuống ∆ cắt ∆ S1 ta S1 ảnh điểm S • Lưu ý: Có thể giải tốn cách khác ( ví dụ dùng khái niệm trục phụ, tiêu điểm phụ để vẽ đường tia sáng từ S tới thấu kính Giao tia ló với ∆ ảnh S), có tác dụng việc rèn tư sáng tạo cho học sinh Cách nêu có HS hiệu cao sử dụng kiến thức SGK hành mà không sử dụng thêm kiến thức bổ trợ Dạng 2: Xác định tính chất ảnh tạo thấu kính, loại thấu kính 1.Phương pháp chung: - Muốn xác định tính chất ảnh dựa vào kiến thức sau: - Khi vật có kích thước đáng kể (một đoạn thẳng ): Vật thật đặt trước thấu kính hội tụ cho ảnh thật ảnh ảo: Ảnh thật: Ngược chiều với vật, ảnh vật nằm hai phía thấu kính ảnh ảo: Cùng chiều, lớn vật, ảnh vật nằm phía thấu kính - Vật thật đặt trước thấu kính phân kỳ ln cho ảnh ảo chiều bé vật, nằm khoảng tiêu cự thấu kính - Khi vật điểm sáng:Ảnh thật vật nằm hai phía thấu kính, đồng thời nằm hai nửa mặt phẳng bờ trục ∆ - ảnh ảo vật nằm phía thấu kính Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo xa thấu kính trục vật Thấu kính phân kỳ cho ảnh ảo khoảng tiêu cự gần trục vật Muốn nhận biết loại thấu kính dựa vào đặc điểm sau đây: - Dựa vào hình dạng thấu kính ( ký hiệu thấu kính) - Dựa vào đặc điểm chùm sáng ló chùm sáng song song chiếu tới thấu kính -Dựa vào đặc điểm ảnh vật tạo thấu kính Ví dụ 6: Một vật sáng nhỏ có dạng đoạn thẳng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ nằm khoảng tiêu cự thấu kính a) Gọi d khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’ khoảng cách từ ảnh đến thấu kính, f tiêu cự thấu kính Hãy vẽ ảnh vật qua thấu kính chứng minh công thức: 1 + ′= f d d b) Đặt vật sáng phía thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm, song song với trục cách trục đoạn l = 20 cm Biết điểm A B cách thấu kính 40 cm 30 cm Tính độ lớn ảnh vật AB qua thấu kính B I Hướng dẫn giải: a) - Vẽ hình - Ta có ∆ OA/B/ ~ ∆ OAB : A / B / OA / d / = = AB OA d (1) F A - Lại có: ∆OIF/ ~ ∆A/B/F/ : A / B/ F/ A / d / − f = = OI OF/ f A/ F/ O (2) - Từ ( 1) (2) rút : 1 + = d d/ f B/ b) - Vẽ hình - Vì OI = OF/ ⇒ ∆ OIF/ vng cân ⇒ góc OF/I = 450 ⇒ góc CA/B/ = 450 ⇒ ∆ A/CB/ vuông cân A B I F F / O dB dA A/ d /A C d/B B/ d f d f B A - Tính A/C = d/B – d/A = d − f − d − f = 20 cm B A - Độ lớn ảnh : A/B/ = ( A C) + ( B C) / / = 20 cm - Trong tập công việc yêu cầu em chứng minh cơng thức thấu kính (Cơng thức Descarter) Cơng thức giúp em tính tốn nhanh đại lượng như: d, d/ ,f , giúp em tính nhanh tỉ lệ chiều cao ảnh vật để vẽ hình nhanh chóng tỉ lệ.Từ cách chứng minh tương tự em có cơng thức thấu kính áp dụng cho thấu kính hội tụ trường hợp ảnh ảo thấu kính phân kì là: 1 - ′= ; f d d 1 = d′ d f - Ở câu b em vẽ ảnh vật vật đặt song song với trục chính, có lẽ chương trình chưa đề cập - Ví dụ 7: Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm tạo ảnh A’B’ a Biết A’B’ = 4AB Vẽ hình tính khoảng cách từ vật tới thấu kính (xét 02 trường hợp: ảnh thật ảnh ảo) b Cho vật AB di chuyển dọc theo trục thấu kính Tính khoảng cách ngắn vật ảnh thật Hướng dẫn giải: a Trường hợp vật AB tạo ảnh thật: - Vẽ hình (H.1) - ∆A’OB’ ~ ∆AOB ⇒ A'B' OA' = (1) AB OA B I A O F ’ A ’ (H.1) B ’ A'B' F'A' OA' - OF' = = (2) AB F'O OF' - ∆OF’I ~ A’F’B’ ⇒ - Thay A’B’ = 4AB OF’ = 20cm vào (1) (2), tính được: OA = 25cm; OA’ = 100cm * Trường hợp vật AB tạo ảnh ảo: - Vẽ hình (H.2) - ∆A’OB’~ ∆AOB ⇒ A'B' OA' = (3) AB OA - ∆OF’I ~ ∆A’F’B’ ⇒ B ’ A’ B A O I F’ (H.2) A'B' F'A' OA' + OF' = = (4) AB F'O OF' - Thay A’B’ = 4AB OF’ = 20cm vào (3) (4), tính được: OA = 15cm; OA’ = 60cm b Đặt OA = d, OA’ = l – d với l khoảng cách vật ảnh, thay vào (1) (2), ta được: A'B' OA' - OF' OA' l-d -f l-d = = ⇒ = AB OF' OA f d ⇒ d2 - ld + lf = (*) Để phương trình (*) có nghiệm : ∆ = l2 – 4lf ≥ ⇒ l ≥ 4f Vậy lmin = 4f = 80cm - Ở tập học sinh nên vẽ ảnh theo tỉ lệ tới chứng minh yêu cầu toán đặt Học sinh phải giải phương trình bậc hai, với học sinh giỏi có lẽ khơng phải vấn đề -Ví dụ 8: Bài tập tính độ dịch chuyển ảnh theo độ dịch chuyển vật Một vật sáng AB đặt vị trí trước thấu kính hội tụ, cho AB vng góc với trục thấu kính A nằm trục chính, ta thu ảnh thật lớn gấp lần vật Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều xa vật đoạn 15cm, thấy ảnh dịch chuyển đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu Tính tiêu cự f thấu kính (khơng sử dụng trực tiếp cơng thức thấu kính) Hướng dẫn giải: B I' B F' A F A '' d '2 Hình A 1B F' A O ' d2 I F A ' O B '' Hình B B ' - Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính d, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính B d’ A Ta tìm mối quan hệ d, d’ f: ∆ AOB ~ ∆ A'OB' A′B′ OA′ d′ = = ; AB OA d ∆ OIF' ~ ∆ A'B'F' A′B′ A′F′ A′B′ d′ - f d′ ⇒ ⇒ d(d' - f) = fd' = = = ; hay OI OF′ AB f d ⇒ dd' - df = fd' ⇒ dd' = fd' + fd ; 1 = + Chia hai vế cho dd'f ta được: (*) f d d′ A′B′ d′ = = ⇒ d’ = 2d - Ở vị trí ban đầu (Hình A): AB d 1 = Ta có: = + (1) f d 2d 2d - Ở vị trí (Hình B): Ta có: d = d + 15 Ta nhận thấy ảnh A′′B′′ di chuyển xa thấu kính, di chuyển xa lúc d′2 = d′ , không thoả mãn ⇒ công thức (*) Ảnh A′′B′′ dịch chuyển phía gần vật, ta có: O’A” = OA’ 15 - 15 = OA’ - 30 hay: d′2 = d′ - 30 = 2d - 30 1 1 Ta có phương trình: f = d + d′ = d + 15 + 2d - 30 (2) 2 - Giải hệ phương trình (1) (2) ta tìm được: f = 30(cm) - Ví dụ 9: Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính hội tụ, A nằm trục chính, ta thu ảnh A1B1 rõ nét cách thấu kính 15cm Sau giữ nguyên vị trí thấu kính, dịch chuyển vật dọc theo trục lại gần thấu kính đoạn a, thấy phải dời ảnh đoạn b = 5cm thu ảnh rõ nét A2B2 Biết A2B2 = 2A1B1 Tính khoảng cách a tiêu cự thấu kính Hướng dẫn giải: Lúc đầu trước dịch chuyển vật ( hình vẽ ) Do ∆ AOB ∼ ∆ A1OB1 nên ta có : A 1B1 OA d1 ' 15 = = = (1) AB OA d1 d1 Mµn B Do ∆ OIF’ ∼ ∆ A1B1F’ nên ta có : I A 1B1 A 1F' OA − OF' d1 '− f A1 F' = = = OI OF' OF' f A F O f A B d '− f d1 Do OI = AB => 1 = (2) B1 d' AB f d1 ' d1 '− f = Từ ( ) ( ) ta được: d1 f => d1 'f = d1d1 '− d1f 1 1 = + + Chia hai vế cho d1.d1’.f ta : = (3) f d1 d1 ' d1 15 Khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính đoạn a khoảng cách từ vật tới thấu kính lúc là: d2 = d1 - a Khoảng cách từ ảnh tới thấu kính lúc là: d2’ = d1’ + b = 15 + = 20(cm) áp dụng công thức (1) (3) cho trường hợp sau dịch chuyển vật ta được: A 2B2 d2 ' 20 = = (4) AB d2 d1 − a 1 1 = + = + (5) f d2 d2 ' d1 − a 20 Do A2B2 = 2A1B1 nên từ ( ) ( ) ta được: = => (6) d1 − a d1 Từ ( ) ( ) ta được: 1 1 + = + (7) d1 15 d1 − a 20 Giải hệ phương trình ( ),( ) ta được: a = 10(cm) ; d1 = 30(cm) Thay d1 = 30(cm) vào ( ) ta tiêu cự thấu kính f = 10 cm -Ví dụ 10: Một vật phẳng nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ, cho điểm A nằm trục cách quang tâm thấu kính khoảng OA = a Nhận thấy dịch chuyển vật lại gần xa thấu kính khoảng b = 5cm thu ảnh có độ cao ba lần vật, có ảnh chiều ảnh ngược chiều với vật Hãy xác định khoảng cách a vị trí tiêu điểm thấu kính Hướng dẫn giải: - Ảnh chiều với vật ảnh ảo, vật nằm tiêu cự - Ảnh ngược chiều với vật ảnh thật, vật nằm ngồi khoảng tiêu cự thấu kính Xét trường hợp ảnh ảo B’ ∆OA1 B1 ∼ ∆OA'1 B'1 B1 A'1 B '1 OA'1 OA'1 = ⇔3= ⇒ OA'1 = 3( a − 5) (1) A1 B1 OA1 a−5 ∆F 'OI1 ∼ F / ’ A1 F A1 O / ∆F ' A'1 B '1 A'1 B '1 F ' A'1 OF '+OA'1 OA'1 = = ⇔ =1+ ⇒ OA'1 = f OI OF ' OF ' f Từ (1) (2) ta có: 3(a − 5) =2 f ’1 (2) (3) B2 Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật: ∆OA2 B2 ∼ I1 I2 ∆OA' B ' A' B ' OA' OA' = ⇔3= ⇒ OA' = 3( a + 5) A2 B2 OA2 a+5 (4) A2 O A' B ' F ' A' OA' −OF ' OA' = = ⇔3= − ⇒ OA' = f OI OF ' OF ' f 3(a + 5) =4 f B’ ∆F 'OI ∼ với ∆F ' A' B ' Từ (4) (5) ta có: A’ F ’ (5) (6) Từ (3) (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm 10 - Ví dụ 11: Vật AB xác định (A nằm trục chính) đặt trước thấu kính hội tụ vng góc với trục thấu kính cho ảnh thật lớn gấp lần vật Nếu đưa vật lại gần thấu kính thêm 4cm gần thêm 6cm cho ảnh có độ lớn a Khơng dùng cơng thức thấu kính, tính khoảng cách ban đầu vật so với thấu kính tiêu cự thấu kính b Nghiêng vật AB (A cố định) phía thấu kính cho đầu B cách trục 5cm cách thấu kính 20cm Hãy vẽ ảnh AB? Ảnh gấp lần vật? Hướng dẫn giải N B A O F A/ F/ B/ A/ O A/ B / = = ⇒ A / O = AO AO AB / / / / / AB AB OA − f 4.OA − f ⇒ = = =4⇒ = ⇒ f = 0,8.OA ON AB f f ∆ONF/ ~ ∆ A/B/F/ - Từ hình vẽ ta có: ∆AOB ~ ∆A / OB / ⇒ (1) Do vật đặt trước TKHT khơng thể có ảnh thật nên: - Khi OA1 = OA – 4, thấu kính cho ảnh thật B/ - Khi OA2 = OA – 6, thấu kính cho ảnh ảo Trường hợp ảnh thật: Do ∆IOF ~ ∆B A F ⇒ / / / / / / Do ∆F OB ~ ∆IB1B ⇒ A1/ B1/ F / A1/ F / B1/ = = (*) A1 B1 OF / IF / / B A /2 K F A O F / B1/ OF / F / B1/ OF / f = ⇔ = = / / / / / B1 I OA1 − f IB1 IB1 − F B1 B1 I − OF F / B1/ A1/ B1/ f f = ⇒ = hay (**) Từ (*) (**) / OA1 − f A1 B1 OA1 − f IF F/ (2) Trường hợp ảnh ảo: Ta có ∆KOF/~∆B/2A/2F/ ∆B/2KB2~∆B/2F/O A2/ B2/ OF / f = = Tương tự ta có: / A2 B2 OF − B2 K f − A2 O Mặt khác: A/1B/1 = A/2B/2 ; A1B1 = A2B2 = AB (3) (4) 11 Từ (2), (3), (4) ⇒ OA1 – f = f – OA2 (5) ⇒ Mà OA1 = OA – 4; OA2 = OA – OA – f = (6) Từ (1) (6) ⇒ OA = 25cm, f = 20cm Theo kết câu a B nằm đường vng góc với trục tiêu điểm (tiêu diện) - Bằng phép vẽ ( H.vẽ ) ta thấy ảnh B/ vô (trên IA/ kéo dài) ảnh A/ trục Suy độ lớn ảnh A/B/ vơ lớn, mà AB xác định Vì tỷ số: A/ B / =∞ AB I B A N F O A / F / - Trong tốn mục đích để em biết cách vẽ ảnh vật vật đặt khơng vng góc với trục thấu kính điểm vật cách thấu kính tiêu điểm - Ví dụ 12: Hai vật nhỏ A1 B1 A2 B2 giống đặt song song với cách 45cm Đặt thấu kính hội tụ vào khoảng hai vật cho trục vng góc với vật Khi dịch chuyển thấu kính thấy có hai vị trí thấu kính cách 15cm cho hai ảnh: ảnh thật ảnh ảo, ảnh ảo cao gấp lần ảnh thật Tìm tiêu cự thấu kính (khơng dùng cơng thức thấu kính) Hướng dẫn giải: B1' B1 A2' A1' B2' I B2 F F’ A1 O A2 O1 12 Gọi O O ′ hai vị trí quang tâm trục OO ′ = 15( cm ) Theo tính chất thuận nghịch ánh sáng Ta có: A1O = O ′A2 : A1O + OO ′ + O ′A2 = 45( cm ) ⇒ A1O = O ′A2 = 15( cm ) ∆F ′IO ~ ∆F ′B1′ A1′ ⇒ F ′O IO f IO = ⇒ = (1) F ′A1′ B1′ A1′ f + OA1′ B1′ A1′ OA1 B1 A1 BA 15 = ⇔ = 1 (2) OA1′ B1′ A1′ OA1′ B1′ A1′ ∆OB1 A1 ~ ∆OB1′ A1′ ⇒ f 15 IO Từ (1) (2) ⇒ f + OA′ = OA′ = B ′ A′ ⇔ 1 1 ∆B2 A2 O ~ ∆B2′ A2′ O ⇒ ∆IOF ~ ∆B2′ A2′ F ⇒ f − 15 IO = f B1′ A1′ A2 O B2 A2 B A 30 = ⇒ = 2 (3) A2′ O B2′ A2′ A2′ O B2′ A2′ F IO OF IO = ⇔ = (4) A2′ F B2′ A2′ A2′ O − f B2′ A2′ 30 f IO Từ (3) (4) ⇒ A′ O = A′ O − f = B ′ A′ ⇔ 2 2 Chia vế với vế (**) ta có: 30 − f IO = (**) f B2′ A2′ f − 15 30 − f IO IO : = : f f B1′ A1′ B2′ A2′ f − 15 B2′ A2′ = mà B2′ A2′ = B1′ A1′ 30 − f B1′ A1′ Nên: f − 15 = ⇔ f − 30 = 30 − f ⇔ f = 60 30 − f Vậy: f = 20( cm ) Vậy TKHT có tiêu cự f = 20 cm 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm: Sau vận dụng sáng kiến vào hoạt động dạy học, tơi nhận thấy em u thích mơn vật lí hơn, khơng ngại gặp tập tính tốn liên quan đến tốn học Đặc biệt em biết nắm vững cách giải tập phần quang hình học em giải hầu hết phần này, thể rõ kết khảo sát trước sau vận dụng phương pháp vào giảng dạy Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại toán quang hình Vì kết năm học 2017-2018 có số học sinh đạt khá, giỏi mơn vật lí nhiều Kết kiểm tra chất lượng học sinh trước nghiên cứu Lớp Số Giỏi KhḠTB Yếu-kém HS SL % SL % SL % SL % Lớp thí nghiệm 9A 25 0 24 19 76 0 Lớp đối chứng 9B 25 0 24 19 76 0 50 0 12 24 38 76 0 Tổng 13 Kết kiểm tra chất lượng học sinh sau dạy thể nghiệm theo cách Lớp Số Giỏi Khá TB Yếu HS SL % SL % SL % Lớp thí nghiệm 25 24 10 40 36 0 Lớp đối chứng 25 28 17 68 0 Tổng 50 14 17 34 26 52 0 Kết luận, kiến nghị: 3.1 Kết luận: Trong trình giảng dạy tơi khơng ngừng tìm tòi học tập rút kinh nghiệm, tìm quy luật, phân loại dạng tập, đúc rút kinh nghiệm, tổng hợp đưa dạng tập giúp em vận dụng nhanh chóng hiệu quả, nâng cao công tác bồi dưỡng, chất lượng mũi nhọn Với kinh nghiệm phần giúp cho em có kết khả quan kì thi, tổng kết cuối năm Học sinh dần u thích, say mê với mơn học, nguồn động lực giúp ngày hăng say với cơng việc Trong khn khổ viết có hạn, với kinh nghiệm thân có lẽ nhiều thiếu sót, tơi mong muốn góp ý gúp đỡ chân thành từ đồng nghiệp đề tài ngày hoàn thiện hơn, thiết thực việc nâng cao chất lượng dạy học mơn vật lí nói chung, kĩ giải tập phần quang hình nói riêng 3.2 Kiến nghị: - Về phía phụ huynh cần quan tâm đến em khơng nên xem nhẹ mơn học tự nhiên nói chung, mơn vật lí nói riêng, mơn vật lí khơng phải mơn thi vào lớp 10 THPT nên khơng phụ huynh không muốn cho tập trung học môn khơng phải là: Tốn -Văn- Tiếng Anh kết tổng kết mơn Vật lí khơng cao - Về phía nhà trường: Cần tăng cường sở vật chất đặc biệt đồ dùng thí nghiệm để giáo viên có tiết dạy lơi quấn, hấp dẫn em, giúp em u thích mơn học, hăng say tìm hiểu khám phá tượng vật lí - Về phía phòng giáo dục nên có chun đề bồi dưỡng định hướng cho giáo viên, để giáo viên vận dụng kinh nghiệm, sáng kiến hay vào giảng dạy góp phần nâng cao chất lượng học sinh trường nâng cao chất lượng chung học sinh Thành phố XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ: Tân Sơn, ngày 10 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Nguyễn Thị Liên 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO -BÀI TẬP VẬT LÍ 9: ĐỒN DUY HINH -NGUYỄN VĂN HỊA -VŨQUANG- NGÔ MAI THANH- NGUYỄN ĐỨC THÂM - GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ THCS: NGUYỄN ĐỨC THÂM - ƠN TẬP VÀ LUYỆN THI VÀO LỚP 10 ( CHUYÊN VẬT LÍ) - VŨ THÚY HẰNG- NGUYỄN TIẾN DŨNG - LỜI GIẢI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9- PHAN NHƯ HUẤN 15 MỤC LỤC: 1.Mở đầu Lí chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những điểm sáng kiến kinh nghiệm Nội dung sáng kiến kinh nghiệm Cơ sở lí luận Thực trạng vấn đề nghiên cứu .2 Các giải pháp thực Hiệu sáng kiến 13 Kết luận- kiến nghị 14 Tài liệu tham khảo 15 16 ... yếu học sinh chưa có phương pháp giải tập hợp lý Để giúp em học sinh có học lực trung bình trở lên có kĩ giải tốn quang hình, tơi mạnh dạn đưa vài kinh nghiệm hướng dẫn học sinh giải số tập thấu. .. sinh THCS, đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức phần hình học lớp hai tam giác đồng dạng Nếu hướng dẫn học sinh tìm tòi kiến thức sách giáo khoa đa số học sinh lúng túng giải tập quang hình Nguyên... ý nghĩa tơi muốn đưa số phương pháp hướng dẫn cho học sinh giải loại tập để em tự tin vận dụng giải nhanh chóng xác u cầu mà toán đưa 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Học sinh có học lực trung bình trở