Hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ để giải bài tập kính lúp

Một người sử dụng kính lúp này để quan sát một vật nhỏ và chỉ nhìn thấy ảnh của vật khi vật được đặt cách kính từ Bài 3: Một người dùng kính lúp có tiêu cự f = 4 cm để quan sát một vật

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH VẼ SƠ ĐỒ

ĐỂ GIẢI BÀI TẬP KÍNH LÚP

Người thực hiện: Trịnh Thị Bình SKKN thuộc môn: Vật lý

THANH HÓA NĂM 2020

MỤC LỤC

Trang

Trang bìa

Mục lục

1 Mở đầu

2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm

2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề

2.2 Thực trạng của vấn đề

2.3 Giải pháp thực hiện

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục

3 Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

1 2 3 4 4 6 7 18 18 20 21

ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH VẼ SƠ ĐỒ

ĐỂ GIẢI BÀI TẬP KÍNH LÚP

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Một số năm học gần đây, Bộ GD & ĐT có đưa một số nội dung thuộc

chương trình môn Vật Lý lớp 11 vào đề thi tuyển sinh đại học, trong đó có phầnbài tập về kính lúp Đây là phần bài tập tuy không khó nhưng nhiều năm khôngthi đại học nên chưa được học sinh đầu tư đúng mức Nhiều học sinh chưa nắmđược công dụng và cấu tạo của kính lúp, còn lúng túng khi xác định phạm vi đặtvật trước kính lúp; cũng như chưa tính toán thành thạo số bội giác, số phóng đạiảnh, đường kính ảnh

Trong quá trình dạy học về kính lúp, tôi nhận thấy, vẽ sơ đồ là cách cụ thểhóa các điều kiện giả thiết mà bài tập đưa ra Giúp người học dễ hiểu, dễ nhớ vàlàm bài tập một cách có hệ thống Vì vậy tôi đã hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ đểgiải bài tập về kính lúp Tôi nhận thấy với cách làm này, kết quả học tập của họcsinh được nâng lên Vì vậy tôi mạnh dạn viết về kinh nghiệm của mình trong đề

tài “Hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ để giải bài tập kính lúp”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm nâng cao kết quả giải bài tập của họcsinh khi giải các bài tập về kính lúp

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các bài tập về kính lúp

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi đã sử dụng một số phương phápnghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết:

Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, giáo trình liên quan đến nội dung đề tài.Trên cơ sở đó, phân tích, tổng hợp, rút ra những vấn đề cần thiết cho đề tài

- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin:

Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trực tiếptrên lớp, tham gia dự giờ lấy ý kiến của đồng nghiệp trong nhóm chuyên môn ởtrường

- Phương pháp thực nghiệm:

Dựa trên kế hoạch môn học, soạn giáo án chi tiết các tiết dạy có liên quanđến sáng kiến kinh nghiệm; thực hiện tiết dạy tại nhà trường theo lịch học chínhkhóa nhằm kiểm chứng kết quả nghiên cứu của đề tài và đưa ra những đề xuấtcần thiết

- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu:

Thông qua kết quả kiểm tra – đánh giá bài làm của học sinh sau khi học xongcác tiết dạy có liên quan đến đề tài sáng kiến kinh nghiệm, xử lý thống kê toán

học trên cả hai nhóm đối chứng và thực nghiệm để rút ra những kết luận và đềxuất.

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1.Cơ sở lý luận của vấn đề

2.1.1 Công thức thấu kính Số phóng đại ảnh [8]

2.1.2 Ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ

Vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh ảo thì ảnh ảo nằm xa thấu kính hơn vật

2.1.3 Mắt

* Điểm cực cận, điểm cực viễn [7]

- Điểm cực cận: Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà nếu vật đặt tại đó, thì

ảnh của vật nằm trên màng lưới khi mắt điều tiết tối đa

+ Đối với mắt không có tật, điểm cực cận cách mắt khoảng 25 cm( tùy từng mắt)

+ Khi nhìn vật đặt ở điểm cực cận, thủy tinh thể căng phồng đến mức tối

đa, mắt điều tiết mạnh nhất, do đó mắt rất nhanh mỏi Vì vậy, để có thể nhìn vậtlâu và rõ( khi viết, đọc sách, quan sát các vật qua dụng cụ quang ) người ta thường đặt vật cách mắt cỡ 25 cm

- Điểm cực viễn: Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà vật đặt tại đó thì ảnh của vật nằm trên màng lưới khi mắt không điều tiết

+ Khi quan sát vật đặt tại điểm cực viễn, mắt không phải điều tiết, cơ vòng ở trạng thái nghỉ, nên mắt không mỏi

+ Đối với mắt không có tật, điểm cực viễn ở vô cực

* Khoảng nhìn rõ của mắt [8]

+ Muốn cho mắt nhìn thấy một vật thì ảnh thật của vật tạo bởi mắt phải

hiện ra ở màng lưới, nghĩa là vật phải có vị trí trong khoảng nhìn rõ của mắt

+ Khoảng nhìn rõ của mắt là khoảng cách giữa điểm cực viễn và điểm cựccận.

+ AB nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt

+ Góc trông vật AB không nhỏ hơn năng suất phân ly của mắt:

- Số bội giác của kính lúp: 0

tantan

+ AB đặt ở tiêu điểm vật của kính lúp

+ A1B1 ở vô cực, các tia ló ra khỏi kính lúp là các tia song song Vì vậy đặt mắt ở bất kỳ vị trí nào sau kính thì góc trông A1B1 luôn có giá trị không đổi

là α

với:

=5 [7]

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Thực trạng ở trường THPT Nông Cống 3, đối với những lớp 11 tôi dạy, trướckhi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm, một bộ phận học sinh chưa nắm rõ bản chấtkiến thức, một bộ phận học sinh khác còn lúng túng khi giải các bài tập về kínhlúp Các em thường nhầm lẫn giữa các trường hợp xác định phạm vi đặt vật, xácđịnh khoảng nhìn rõ của mắt Việc áp dụng công thức tính số bội giác và năng

suất phân ly cũng gặp khó khăn, đặc biệt là khi kính đặt cách mắt một khoảng l

Để giải quyết vấn đề trên, việc hướng dẫn các em vẽ sơ đồ khi giải các bàitập được đặt ra, nhằm làm nâng cao kết quả học tập của các em

* Kết luận: Vật đặt cách kính khoảng d thỏa mãn: 2,5 cm ≤ ≤d 5cm

Bài 2: Một kính lúp mà trên vành ghi X5 Một người sử dụng kính lúp này để

quan sát một vật nhỏ và chỉ nhìn thấy ảnh của vật khi vật được đặt cách kính từ

Bài 3: Một người dùng kính lúp có tiêu cự f = 4 cm để quan sát một vật nhỏ AB,

mắt cách kính 10 cm Người này chỉ nhìn rõ các vật khi vật đặt cách kính trong

khoảng từ 2,4 cm →

3,6 cm Nếu mắt đặt cách kính 4 cm thì phải đặt vật trong

phạm vi nào? [1]

Giải:

- Từ hình vẽ:

, ,

Bài 4: Một người đứng tuổi khi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính

nhưng khi đeo kính có độ tụ D1 = 1 dp thì đọc được trang sách cách mắt gần nhất 25 cm( kính sát mắt) Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có

D2 = 32 dp để quan sát một vật nhỏ Mắt cách kính 30 cm Phải đặt vật trong phạm vi nào trước kính? [10]

+ Sơ đồ tạo ảnh: AB( gần nhất )

(m) 3,125(cm)32

f D

1,61

10 3,125 313

Dạng 2: Số bội giác Góc trông

Bài 1: Một người dùng kính lúp có độ tụ D = 50 dp để quan sát vật nhỏ Mắt có

điểm cực cận cách mắt 20 cm, mắt cách kính 5 cm và ngắm chừng ở cực cận Tính số bội giác [1]

OA AB AB OA

αα

- Vì ảnh A1B1 ở cực cận nên OA1 = OCC

1 1

A B G

* Kết luận: Số bội giác G = 8,5

Bài 2: Một người cận thị chỉ nhìn rõ các vật đặt cách mắt từ 10 cm đến 50 cm Người này quan sát vật AB cao 0,2 cm qua một kính lúp trên vành ghi x 6, 25;

283,5 4

* Kết luận: Vật AB qua kính lúp cho ảnh A1B1 cách kính 28 cm, cách mắt 30 cm

và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt nên mắt người này nhìn thấy vật

b Số phóng đại ảnh qua kính lúp:

,

83,5

A B d k

d AB

Bài 3: Một người có khoảng nhìn rõ từ 20 cm→ ∞

Người này dùng kính lúp cótiêu cự f = 5, 67 cm để quan sát một vật nhỏ Kính cách mắt 6 cm thì số bội giác của ảnh là 3,5 Xác định vị trí đặt vật trước kính [1]

Giải: Ta vẽ được sơ đồ tạo ảnh:

1 1 0

4,90936,58 5,67 11

Dạng 3: Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật

mà mắt còn phân biệt được

Bài 1: Một mắt không có tật, có khoảng nhìn thấy rõ ngắn nhất bằng 25 cm,

được đặt tại tiêu điểm của một kính lúp để quan sát một vật nhỏ Biết rằng mắt vẫn nhìn rõ vật khi vật dịch chuyển đi 0,8 cm

a Tính tiêu cự của kính lúp và độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.

b Hãy xác định kích thước nhỏ nhất của vật mà mắt có thể nhìn thấy qua kính lúp, biết năng suất phân ly của mắt là 4.10-4 rad [4]

1 1

K d

2 2

K d

A B

→

(ảo ở cực cận )+ Để thu được A2B2 là ảnh ảo thì AB phải dịch lại gần kính( trong khoảngtiêu cự của kính )

C

OC G

f

b Xác định kích thước nhỏ nhất của vật AB mà mắt nhìn rõ được qua kính lúp:

- Vì α

rất nhỏ nên

min 1

4.10 20 17,8.10− = − m=17,8µm

Bài 2: Mắt cận thị khi về già có điểm cực cận cách mắt

13

m, điểm cực viễncách mắt 50 cm Mắt ở tiêu điểm ảnh của một kính lúp

a Tìm tiêu cự của kính biết khoảng ngắm chừng là 0,4 mm

b Bây giờ kính cách mắt 1 cm, quan sát vật AB trước kính Tìm độ cao tối thiểu của vật AB mà mắt còn phân biệt được Biết năng suất phân ly của mắt là 3.10-4

- Từ sơ đồ, ta thấy :

, 1

1003

d f d

Bài 3: Một người cận thị chỉ nhìn rõ được các vật cách mắt từ 15 cm đến 50 cm.

Người này dùng kính lúp có tiêu cự f = 5 cm để quan sát một vật nhỏ Mắt cách kính 5 cm Năng suất phân ly của mắt người đó là

13500rad Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người đó còn có thể quan sát được qua kính lúp [1]

αα

và không phụ thuộc vào vị trí đặt vật

- Nếu A1B1 nằm ở cực viễn, ta có sơ đồ tạo ảnh:

, ,

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục

Tôi đã giới thiệu và áp dụng đề tài “Hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ để giảibài tập kính lúp” cho học sinh các lớp 11 tôi dạy và cho dồng nghiệp trong tổchuyên môn Kết quả thu được rất khả quan Sau khi dạy phần lý thuyết bằngcách vẽ sơ đồ, học sinh hiểu được công dụng và cấu tạo của kính lúp, cách ngắmchừng ở cực cận, cực viễn, vô cực; đồng thời xây dựng được công thức tính sốbội giác trong các trường hợp ngắm chừng nêu trên Học sinh vẽ được sơ đồ vàxác định thành thạo phạm vi đặt vật trước kính lúp, giới hạn nhìn rõ của mắt qua

kính lúp trong trường hợp kính sát mắt, kính cách mắt một khoảng l; tính được

số bội giác trong các trường hợp ngắm chừng ở cực cận, cực viễn, vô cực

Khảo sát tại hai lớp học, một lớp không sử dụng nội dung sáng kiến (lớpđối chứng 11C3) và một lớp có sử dụng phương pháp của sáng kiến kinhnghiệm (lớp thực nghiệm 11 C2), kết quả cụ thể :

Điểm Giỏi Điểm Khá ĐiểmTB Điểm Yếu Điểm Kém

Lớp SL tỷ lệ SL tỷ lệ SL tỷ lệ SL tỷ lệ SL tỷ lệ11C3 1/4

33,3

%

7/42

16,7

%11C2 5/4

có hệ thống chứ không phải nhớ một cách máy móc Học sinh xác định thànhthạo phạm vị đặt vật trước kính lúp cũng như khoảng nhìn rõ của mắt qua kính,tính được số bội giác, khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm mà mắt nhìn quakính lúp còn phân biệt được Đặc biệt, với cách vẽ sơ đồ, học sinh không bịnhầm lẫn các giá trị cho hai trường hợp kính sát mắt và kính cách mắt một

CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 10 tháng 6 năm 2020

CAM KẾT KHÔNG COPY

Trịnh Thị Bình

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]: Kinh nghiệm luyện thi Vật Lý 11, Chu Văn Biên, nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội, năm 2018

[2]: 555 bài tập Vật lý, Trần Văn Dũng, nhà xuất bản Trẻ, năm 1999

[3]: Giới thiệu đề thi tuyển sinh vào đại học - cao đẳng toàn quốc,

Nguyễn Quang Hậu, nhà xuất bản Hà Nội, 2006

[4]: Một số phương pháp chọn lọc giải các bài toán vật lý sơ cấp tập 2,

Vũ Thanh Khiết, nhà xuất bản Hà Nội, năm 2004

[5]: Những bài tập Vật lý hay và khó, Vũ Thanh Khiết, nhà xuất bản Đại học sư phạm, năm 2005

[6]: 200 bài toán quang hình, Vũ Thanh Khiết, nhà xuất bản tổng hợp Đồng Nai, năm 1998

[7] : Sách giáo khoa Vật lý 11- Chương trình nâng cao, nhà xuất bản Giáo Dục, năm 2013

[8]: Sách giáo khoa Vật lý 11- Chương trình cơ bản, nhà xuất bản Giáo Dục, năm 2013

[9]: Sách bài tập Vật lý 11 – Chương trình nâng cao, nhà xuất bản Giáo Dục, năm 2013

[10]: Sách bài tập Vật lý 11 – Chương trình cơ bản, nhà xuất bản Giáo Dục, năm 2013

[11]: Sách giáo khoa Vật lý 12, nhà xuất bản giáo dục, năm 2005

PHỤ LỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH VẼ SƠ ĐỒ

ĐỂ GIẢI BÀI TẬP KÍNH LÚP

Phụ lục I Một số bài tập về kính lúp

1 Một số bài tập có hướng dẫn

Bài 1: Một người có giới hạn nhìn rõ từ điểm cách mắt 15 cm đến 100 cm

Người ấy quan sát một vật nhỏ qua một kính lúp có độ tụ 20 dp Mắt đặt cách kính 5 cm Hỏi phải đặt vật trong phạm vi nào trước kính? [3]

Giải:

- Tiêu cự của kính lúp:

1 1

0,05 520

- Từ sơ đồ, dễ dàng thấy được:

, ,

Bài 2: Một người có thể nhìn rõ các vật từ 24 cm đến vô cực Người này dùng

kính lúp có tiêu cự f = 5 cm để quan sát vật nhỏ AB cao 1 cm Kính đặt cách mắt 10 cm và vật đặt cách kính 4 cm Tính số bội giác và góc trông ảnh qua kính [1]

Giải:

Theo bài ra ta có: OCV = ∞

, OCC = 24 cm

d = 4 cm

Bài 3: Một người đứng tuổi khi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính

nhưng khi đeo kính có độ tục D1 = 1 dp thì đọc được trang sách cách mắt gần nhất 25 cm( kính sát mắt) Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có

D2 = 32 dp để quan sát một vật nhỏ Mắt cách kính 30 cm Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực [10]

+ Kết luận: Giới hạn nhìn rõ của mắt người này từ

- Ta có:

, ,

2 Một số bài tập tự ôn tập

Bài 5: Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 20 cm và điểm cực viễn

cách mắt 50 cm Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp trên vành ghi X 5.Mắt đặt sát kính Hỏi phải đặt vật trong phạm vi nào trước kính? [3]

Bài 6: Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10 cm, đến

điểm cực viễn là 50 cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có D = 10 dp Mắt đặt sát kính

a Phải đặt vật trong phạm vi nào trước kính?

b Tính độ bội giác của kính ứng với mắt người ấy và độ phóng đại ảnh trong các trường hợp sau: Người ấy ngắm chừng ở điểm cực viễn Người ấy ngắm chừng ở điểm cực cận [7]

Bài 7: Một người cận khi khi đeo sát mắt một kính có độ tụ D1 = -2 dp thì có thểnhìn rõ vật từ 20 cm đến vô cùng Người này bỏ kính cận ra và quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ D2 = 10 dp Hỏi phải đặt vật trong phạm vi nào trước kính

Bài 8: Một người cận thị có OCV = 40 cm, OCC =

403

cm Người này đặt một kính lúp có tiêu cự f = 5 cm để quan sát một vật nhỏ Kính cách mắt 2 cm

a Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính lúp?

b Tìm độ bội giác khi người đó ngắm chừng ở CC, CV [2]

Bài 9: Một người nhìn rõ các vật cách mắt từ 25 cm đến vô cùng.

a Người này dùng một kính lúp quan sát vật nhỏ mà mắt không phải điều tiết thì

độ bội giác G = 5 Tìm tiêu cự kính lúp và vị trí đặt vật so với kính

b Tìm vị trí của vật so với kính nếu:

- Mắt sát kính và G = 6

- Mắt cách kính 10 cm và G = 4 [2]

Bài 10: Mắt cận thị khi về già có điểm cực cận cách mắt

13

m, điểm cực viễncách mắt 50 cm Mắt ở tiêu điểm ảnh của một kính lúp

a Tìm tiêu cự của kính biết khoảng ngắm chừng là 0,4 mm

b Bây giờ kính cách mắt 1 cm, quan sát vật AB trước kính:

- Tìm độ bội giác của kính lúp, mắt không điều tiết

- Tìm độ cao tối thiểu của vật AB mà mắt còn phân biệt được Biết năng suất phân ly của mắt là 3.10-4 rad.[2]

Bài 11: Một người có khoảng thấy rõ ngắn nhất là 25 cm, quan sát vật AB cao

2 mm đặt trước một kính lúp có tiêu cự f = 10 cm, vật cách kính 6 cm, mắt cách kính 1 cm

a Tính độ phóng đại của ảnh và độ bội giác của kính lúp

b Một người thư hai bị cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 15 cm, cũng quansát AB bằng kính lúp nói trên và trong cùng các điều kiện như người thứ

nhất.Tính độ bội giác của kính lúp đối với người thứ hai [4]

Bài 12: Đặt kính lúp có tiêu cự f = 4 cm cách mắt một khoảng 2 cm Khi đó ảnh

của vật hiện ra ở điểm cực cận cách mắt 20 cm

a Tính khoảng cách từ vật đến kính lúp

b Tính góc trông của ảnh và độ bội giác của kính lúp khi đó, biết chiều cao của vật là 0,1 cm [4]