- Nắm được các khái niệm liên quan đến thấu kính: Quang tâm, trục chính, phụ, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật, tiêu cự, độ tụ của thấu kính, … - Nắm được đường truyền của các tia sáng qua c
Trang 1CHỦ ĐỀ DẠY HỌC: THẤU KÍNH MỎNG THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KỲ
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Biết được cấu tạo, phân loại và công dụng trong thực tế của thấu kính
- Nắm được các khái niệm liên quan đến thấu kính: Quang tâm, trục chính, phụ, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật, tiêu cự, độ tụ của thấu kính, …
- Nắm được đường truyền của các tia sáng qua các loại thấu kính
- Nắm được các công thức thấu kính
2 Kỹ năng:
- Vẽ được ảnh của vật qua thấu kính
- Vận dụng công thức thấu kính để giải được các bài tập cơ bản về thấu kính
- Giải thích được các hiện tượng liên quan đến thấu kính
3 Thái độ:
- Nghiêm túc tiếp thu kiến thức
- Có hứng thú trong bộ môn Vật lí
- Hợp tác trao đổi kiến thức với giáo viên nhằm chiếm lĩnh kiến thức
4 Định hướng phát triển năng lực: Giúp phát triển một phần nhỏ các năng lực sau:
- Năng lực thẩm mỹ: vẽ được đường truyền của tia sáng khi đi qua thấu kính.
- Năng lực quan sát thí nghiệm
- Năng lực hợp tác: làm việc nhóm
- Năng lực tự học: nghiên cứu sách giáo khoa , trả lời được các câu hỏi của giáo viên
5 Bảng mô tả các mức độ nhận thức:
thấp
Vận dụng cao
1 Thấu kính,
phân loại thấu
kính, công
dụng của các
loại thấu kính
- Nêu được cấu tạo của thấu kính
- Nêu được cách phân loại thấu kính
- Nắm được công dụng của các thấu kính
- Các khái niệm liên quan đến thấu kính:
+ Quang tâm + Tiêu điểm + Tiêu diện + Tiêu cự + Độ tụ
Nhận biết đươc loại thấu kính thông qua đường truyền tia sáng
Nhận dạng được thấu kính thông qua vật
và ảnh
2 Sự tạo ảnh
bởi thấu kính
- Đặc điểm tiêu cự, độ tụ
truyền các tia sáng
- Khái niệm vật thật, vật
ảo, ảnh thật, ảnh ảo
- Vẽ ảnh của vật qua thấu kính phân kỳ
Trang 2và thấu kính hội tụ
3 Bài toán
thấu kính
- Công thức thấu kính, quy ước dấu
- Nắm được quy ước dấu, thông qua quy ước dấu xác định được tính chất ảnh
- Xác định vị trí, tính chất,
độ phóng đại ảnh qua thấu kính
- Dịch chuyển vật, ảnh, tìm các vị trí thoả mãn yêu cầu bài toán
6 Biên soạn câu hỏi, bài tập theo định hướng phát triển năng lực
Mức độ nhận biết
Câu 1: Dựa vào đặc điểm hình học cho biết đâu là thấu kính hội tụ, đâu là thấu kính phân
kì trong các thấu kính sau (Các thấu kính đặt trong không khí)
Câu 2: Thấu kính được phân thành bao nhiêu loại? Đó là những loại nào? Nêu ví dụ?
Mức độ thông hiểu
Vẽ ảnh của vật qua thấu kính sau, cho biết tính chất ảnh
Trang 3Mức độ vận dụng thấp
Câu 1: Vật AB đặt thẳng góc trục chính thấu kính hội tụ, cách thấu kính 20cm Thấu kính
có tiêu cự 10cm Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là:
Câu 2: Cho TKHT có tiêu cự 10cm, Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục
chính của thấu kính, cách thấu kính 30cm Hãy xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh và số phóng đại ảnh Vẽ hình đúng tỉ lệ
Mức độ vận dụng cao
Câu 1: Một màn ảnh ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L Một
TKHT có tiêu cự f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính Tìm mối liên hệ giữa L và f để
a) Có 2 vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
b) Có 1 vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
c) Không có vị trí của TK cho ảnh rõ nét trên màn
Câu 2: Đặt AB vuông góc với trục chính một thấu kính cho ảnh A1B1 cao 2cm trong
khoảng giữa AB và thấu kính, thấu kính cách ảnh A1B1 một đoạn 40cm Nhận xét nào sau đây là đúng về thấu kính và tiêu cự
A Thấu kính hội tụ, tiêu cự 40cm
B Thấu kính hội tụ, tiêu cự 80cm
C Không đủ điều kiện xác định
D. Thấu kính phân kì, tiêu cự 80cm
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Chuẩn bị một số thấu kính giới thiệu cho HS, thiết bị thí nghiệm (nguồn sáng, màn chắn sáng 2 khe, bảng từ)
- Bài giảng powerpoin “Thấu kính mỏng”
2 Học sinh:
- Ôn lại các kết quả đã học ở bài trước: Khúc xạ ánh sáng, lăng kính.
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
TIẾT 1:
MÔ TẢ CHUNG CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG
Mô tả khái quát phương pháp thực hiện và chuỗi các hoạt động học trong bài học:
Trang 41 Khởi động Hoạt động1 kiểm tra bài cũ, đặt vấn đềvào bài mới. 5’
2 Hình thành kiếnthức mới
Hoạt động 2
Tìm hiểu về thấu kính, phân loại thấu kính
8’
Hoạt động 3
Quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện
20’
Hoạt động 4
3 Luyện tập Hoạt động5 Hệ thống kiến thức 3’
4 Tìm tòi mở rộng Hoạt động6 Giao bài tập về nhà 2’
Hoạt động 1: khởi động:
- Mục tiêu: kiểm tra bài cũ,đặt vấn đề vào bài.
- Hình thức học tập:
+kiểm tra bài cũ: cá nhân
+Đặt vấn đề vào bài: thuyết trình
- Phương tiện: lời nói, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
+ Ổn định trật tự lớp
+ Kiểm tra bài cũ
? Lăng kính là gì
? Tác dụng của lăng kính đối với sự
truyền ánh sáng qua nó trong 2
trường hợp:
+ánh sáng đơn sắc
+ánh sáng trắng
+ Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,…), thường có dạng lăng trụ tam giác
-Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
-Ánh sáng trắng thì bị tán sắc khi đi qua lăng kính
+ Đặt vấn đề vào bài mới:
Thấu kính là bộ phận cơ bản của hầu hết các dụng cụ quang quan trọng như: máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn
Để có được các tính năng tối ưu, người ta thường ghép nhiều thấu kính thành hệ thấu kính.Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về thấu kính mỏng, bổ sung cho những điều đã học ở lớp 9
Hoạt động 2: Tìm hiểu về thấu kính
- Mục tiêu: +HS biết được 2 cách phân loại thấu kính: theo hình dạng và theo tác dụng của
thấu kính đội
- Hình thức học tập: đàm thoại giữa giáo viên với học sinh , kết hợp làm việc nhóm
Trang 5- Phương tiện: máy chiếu, lời nói, kính cận
- Các bước thực hiện:
- Cho HS quan sát các loại
thấu kính có dạng khác nhau
để rút ra định nghĩa thấu
kính là gì?
-Ở lớp 9 ,các em đã được
học về thấu kính, các em cho
thầy biết thấu kính có những
loại nào?
-Gv tiến hành thí nghiệm với
3 mô hình TK, từ đó chỉ ra
được sự tạo ảnh của tia sáng
khi đi qua 2 loại thấu
kính:thấu kính rìa mỏng có
tác dụng hội tụ chùm tia
sáng, thấu kính rìa dày phân
kì chùm tia sáng
Kết luận cho HS:
-Theo hình dạng thấu kính
có 2 loại:
+Thấu kính lồi(rìa mỏng)
+Thấu kính lõm(rìa dày)
-Theo tác dụng của TK đối
với đường truyền của tia
sáng:
+TK hội tụ
+TK phân kì
-Yêu cầu các học sinh có
kính cận kiểm tra và thảo
luận nhóm : quan sát xem
kính của mình là thấu kính
hội tụ hay phân kì
?Cách kiểm tra kính cận là
thấu kính hội tụ hay phân kì
-Giáo viên tổng kết lại ý kiến
của các nhóm, bổ sung, hoàn
chỉnh
kính cận là thấu kính rìa
- Quan sát rút ra định nghĩa thấu kính : thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa…) giới hạn bởi 2 mặt cong hoặc một mặt cong
và một mặt phẳng
-TK hội tụ và TK phân kì
- Quan sát thí nghiệm Rút ra được kết luận:TK rìa mỏng
có tác dụng hội tụ chùm tia sáng, TK rìa dày có tác dụng phân kì chùm tia sáng
-HS tháo kính đeo mắt và thảo luận với các bạn trong nhóm:
kính cận là TK rìa dày hay TK phân kì
I Thấu kính Phân loại thấu kính:
1 Định nghĩa:
- Sgk - 181
2 Phân loại thấu kính: -Theo hình dạng thấu kính
có 2 loại:
+Thấu kính lồi(rìa mỏng) +Thấu kính lõm(rìa dày) -Theo tác dụng của TK đối với đường truyền của tia sáng:
+TK hội tụ +TK phân kì
- Kí hiệu:
- Thấu kính hội tụ
- Thấu kính phân kỳ
Trang 6dày nên nó là TKPK, rìa
càng dày thì HS đó bị cận
càng nặng
ĐVĐ: Chúng ta vừa đi tìm hiểu về cấu tạo và phân loại thấu kính Vậy thì tác dụng của thấu kính đối với đường đi của tia sáng khi qua thấu kính như thế nào chúng ta cùng tìm hiểu sang phần II:Khảo sát thấu kính hội tụ Trước hết, chúng ta tìm hiều các khái niệm quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện
Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện:
- Mục tiêu:
+ Biết được vị trí của quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện của thấu kính
+ Nhớ lại được và vẽ được đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt
- Hình thức học tập: đàm thoại giữa giáo viên và học sinh.
- Phương tiện: SGK, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
Với các kiến thức đã học và
tham khảo sách giáo khoa cá
em hãy trả lời các câu hỏi
sau:
? Tia sáng đi qua quang tâm
O của thấu kính sẽ truyền
như thế nào?
- Thực nghiệm và lý thuyết
cho thấy có 1 điểm O mà
mọi tia sáng tới O đều truyền
thẳng Điểm O được gọi là
quang tâm
+Các đường thẳng khác đi
qua quang tâm O là trục
phụ
? Có bao nhiêu trục phụ?
- Chiếu tiêu điểm ảnh chính
và tiêu điểm ảnh phụ lên
- Tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính sẽ truyền thẳng
- Có vô số trục phụ
II Khảo sát thấu kính:
1.Quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện:
a) Quang tâm
- Điểm O của thấu kính mà mọi tia sáng tới O đều truyền thẳng gọi là quang tâm của thấu kính
- Trục chính
- Trục phụ b) Tiêu điểm Tiêu diện
- Tiêu điểm ảnh Tiêu diện ảnh + F’: Tiêu điểm ảnh chính
Trang 7màn chiếu
- Tiêu điểm ảnh chính nằm
trên trục chính của TK
- Tiêu điểm ảnh phụ nằm
trên trục phụ của TK
? So sánh sự khác nhau của
tiêu diện vật, tiêu diện ảnh
của THHT và TKPK
+ F’n: Tiêu điểm ảnh phụ + Tập hợp tất cả các tiêu điểm ảnh gọi là tiêu diện ảnh
- Tiêu điểm vật Tiêu diện vật + F: Tiêu điểm vật chính + Fn: Tiêu điểm vật phụ + Tập hợp tất cả các tiêu điểm vật gọi là tiêu diện vật
Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm tiêu cự, độ tụ
- Mục tiêu:
+ Nhắc lại được khái niệm tiêu cự, quy ước dấu của tiêu cự thấu kính hội tụ
+ Biết được khái niệm độ tụ
- Hình thức học tập: thuyết trình , kết hợp vấn đáp với học sinh.
- Phương tiện: lời nói, SGK, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
- Ở lớp 9 các em đã biết tiêu
cự là khoảng cách nào trên
hình vẽ?
Quy ước dấu đối với tiêu cự
của TKHT là âm hay dương?
- Thông báo khái niệm tiêu
cự :
- Tiêu cự f = OF’
-Thấu kính hội tụ f > 0
2 Tiêu cự, độ tụ:
a) Tiêu cự:
f =
- TKHT f > 0, THPK f < 0
- Đơn vị: m b) Độ tụ
1
D f
=
- Đơn vị: dp (m-1)
Hoạt động 5: Hệ thống kiến thức
- Mục đích: khắc sâu kiến thức về quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự , độ tụ cho học sinh.
- Hình thức học tập : Vấn đáp
- Phương tiện: Sách giáo khoa, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
+ Yêu cầu HS chỉ ra được vị trí quang tâm, tiêu điểm trên hình vẽ ,đường truyền của 3 tia
sáng đặc biệt,các quy ước về dấu của thấu kính, khái niệm tiêu cự , độ tụ
+ Nhận xét và bổ sung câu trả lời của học sinh
+ Chú ý cho HS: Tính chất lệch về đáy so với tia tới.Yêu cầu HS chỉ ra được vị trí quang tâm, tiêu điểm trên hình vẽ ,đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt,các quy ước về dấu của thấu kính, khái niệm tiêu cự , độ tụ
+ Nhận xét và bổ sung câu trả lời của học sinh
+ Chú ý cho HS: Tính chất lệch về đáy so với tia tới
OF’
Trang 8Hoạt động 6: Tìm tòi mở rộng:
- Mục đích: Giao nhiệm vụ về nhà(làm bài tập về nhà và chuẩn bị bài mới)
- Hình thức học tập: cá nhân.
- Phương tiện: Sách giáo khoa, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
- Giao nhiệm vụ về nhà:
Hoàn thành các bài tập
1,2,3,4,5 SGK/189,
- Đọc trước bài mới: sự tạo
ảnh bởi thấu kính,các công
thức thấu kính
- Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập
TIẾT 2:
MÔ TẢ CHUNG CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG
Mô tả khái quát phương pháp thực hiện và chuỗi các hoạt động học trong bài học:
gian
1 Khởi động(đặt
vấn đề)
Hoạt động 1 Tình huống có vấn đề 3’
2 Hình thành kiến
thức mới
Hoạt động 2 Nghiên cứu sự tạo ảnh bởi thấu
kính
27’
35’
Hoạt động 3 Tìm hiểu các công thức về thấu
kính
8’
4 Tìm tòi mở rộng Hoạt động 5 Giao bài tập về nhà( Phụ lục ) 2’
Hoạt động 1: Khởi động:
- Mục tiêu: đặt vấn đề vào bài mới.
- Hình thức học tập: thuyết trình.
- Phương tiện: lời nói, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
Ở tiết trước chúng ta vừa đi tìm hiểu những kiến thức đại cương về thấu kính như cấu tạo và phân loại thấu kính, các khái niệm về quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự, độ tụ Tiết còn lại hôm nay chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về sự tạo ảnh bởi thấu kính và các công thức của thấu kính Trước tiên chúng ta tìm hiểu khái niệm ảnh và vật
Hoạt động 2: Nghiên cứu sự tạo ảnh bởi thấu kính
- Mục tiêu:
+ Biết được khái niệm ảnh, vật, cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
Trang 9+ Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính
- Hình thức học tập: nhóm, đàm thoại giữa giáo viên với HS
- Phương tiện: bảng phụ ( bài tập trên giấy A2), SGK, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
Bằng kiến thức đã học và
tham khảo sách giáo
khoa các em cho thầy
biết:
- Tia tới qua quang tâm
O của thấu kính, tia ló sẽ
đi thế nào?
- Tia tới song song với
trục chính, tia ló sẽ đi thế
nào?
- Tia tới đi qua tiêu điểm
vật chính hay có đường
kéo dài qua, tia ló sẽ đi
thế nào?
- Trong TH phải vẽ một
tia bất kỳ các em về nhà
tự nghiên cứu sách giáo
kho
-Vẽ ảnh của vật AB đặt
trước thấu kính hội tụ ,
cách thấu kính 1 đoạn
f<d<2f:
I F O F’ I’
-AB: vật A’B’: ảnh
A’:ảnh điểm của vật
- Tia ló truyền thẳng
- Tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính
- Tia ló song song với trục chính
IV Sự tạo ảnh bởi thấu kính:
1 Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính:
a) Các tia đặc biệt:
- Tia tới qua quang tâm O của thấu kính thì truyền thẳng
- Tia tới song song với trục chính của thấu kính thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính F’
- Tia tới qua tiêu điểm vật chính
F (hay có đường kéo dài qua F) thì tia ló song song với trục chính
b) Vẽ tia bất kỳ:
-SGK
2 Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính:
-Vẽ ảnh của vật AB đặt trước thấu kính hội tụ , cách thấu kính
1 đoạn f<d<2f:
I F O F’ I’
-AB: vật A’B’: ảnh A’:ảnh điểm của vật điểm A
Trang 10điểm A
-Ảnh điểm: điểm đồng
quy của chùm tia ló hay
đường kéo dài của
chúng
+ảnh thật:nếu chùm tia
ló là chùm hội tụ
+ảnh ảo: nếu chùm tia ló
là chùm phân kì
-Vật điểm: là điểm đồng
quy của chùm tia tới hay
đường kéo dài của
chúng.(chỉ xét vật thật
trong chương trình học)
-Chia HS làm 4 nhóm
- Phát phiếu học tập (các
hình vẽ trên khổ giấy
A2)yêu cầu HS vẽ ảnh
của vật tạo bởi thấu kính
- NX kết quả và đưa ra
bảng tóm tắt trang 186
-HS chia làm 4 nhóm
- Làm trên phiếu học tập
-Ảnh điểm: điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng
+ảnh thật:nếu chùm tia ló là chùm hội tụ
+ảnh ảo: nếu chùm tia ló là chùm phân kì
-Vật điểm: là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng.(chỉ xét vật thật trong chương trình học)
-SGK, trang 186
Hoạt động 3: Các công thức về thấu kính
- Mục tiêu: Biết được công thức xác định vị trí ảnh, độ phóng đại, quy ước dấu.
- Hình thức tổ chức dạy học: Đàm thoại giữa giáo viên và học sinh
- Phương tiện : SGK, máy chiếu
- Các bước thực hiện:
- Quy ước dấu:
Với: d > 0, vật thật; d <
0 vật ảo (không xét)
Ảnh thật d’ > 0, ảnh ảo
d’ < 0
- Chiều và độ lớn của
ảnh được xác định như
thế nào?
' B ' A
k =
V Các công thức về thấu kính:
a) Quy ước dấu:
-vật thật : d=OA>0 -vật ảo : d<0 -ảnh thật :d’>0 -ảnh ảo : d’<0 b) Số phóng đại ảnh:
AB
' B ' A
k =
- Vật và ảnh cùng chiều k>0
OA = d
OA’ = d’