Xây dựng tài liệu và hướng dẫn sử dụng theo mô đun phần Quang hình học – Vật lí 11 góp phần bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MINH PHÚC XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG THEO MƠ ĐUN PHẦN QUANG HÌNH HỌC - VẬT LÍ 11 GĨP PHẦN BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MINH PHÚC XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG THEO MƠ ĐUN PHẦN QUANG HÌNH HỌC - VẬT LÍ 11 GÓP PHẦN BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ (Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vật lý) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Lê Thị Thu Hiền HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu; Phòng đào tạo; Ban Chủ nhiệm quý Thầy, Cô giáo khoa Sư phạm trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia hà Nội Tác giả xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, q Thầy, Cơ giáo tổ Vật lí, trường THPT Vân Tảo, huyện Thường Tín, TP Hà Nộiđã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình nghiên cứu thực đề tài Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc hướng dẫn tận tình chu đáo TS Lê Thị Thu Hiền suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tác giả trình học tập thực đề tài Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Tác giả Nguyễn Minh Phúc i DANH MỤC CHỮ VI T TẮT ĐC: Đối chứng GD: Giáo dục GV: Giáo viên GQVĐ: Giải vấn đề HS: Học sinh NLTH: Năng lực tự học NXB: Nhà xuất PPDH: Phương pháp dạy học SGK: Sách giáo khoa TH: Tự học THPT: Trung học phổ thông TN: Thực nghiệm TNSP: Thực nghiệm sư phạm ĐHSP: Đại học sư phạm ii MỤC LỤC L icảm ơn……………………………………………………… i D nh mục ch viết t t…………………………………………… ii Mụclục………………………………………………………… iii D nh mụcbảng…………………………………………………… vi D nh mục sơ đ bi u đ ……………………………………… vi MỞ ĐẦU………………………………………………………… Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN……………… 1.1 Các nghiên cứu tiêu bi u tự học Thế giới Việt N m 1.1.1 Các nghiên cứu Thế giới…………………………………… 1.1.2 Các nghiên cứu Việt N m……………………………………… 1.2 Vấn đề tự học…………………………………………………… 1.2.1 Qu n niệm tự học…………………………………………… 1.2.2 Vai trò củ tự học………………………………………………… 1.2.3 Các hình thức tự học……………………………………………… 1.2.4 Các cấp độ tự học………………………………………………… 1.3 Năng lực tự học Vật lý củ học sinh THPT…………………… 1.3.1 Năng lực củ học sinh THPT…………………………………… 1.3.2 Năng lực tự học củ học sinh…………………………………… 11 1.3.3 V i trò củ giáo viên học sinh việc b i dưỡng lực tự học cho học sinh………………………………………………… 12 1.3.4 Đặc trưng lực tự học…………………………………… 18 1.3.5 B i dưỡng lực tự học môn Vật lý cho học sinh THPT…… 19 1.4 Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơ đun mơn Vật lí……………………………………………………… 1.4.1 Biên soạn tài liệu theo hướng b i dưỡng lực tự học môn Vật iii 23 lý cho học sinh…………………………………………………… 23 1.4.2 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo mơ đun……………… 26 1.4.3 Cấu trúc củ tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơ đun………… 28 1.4.4 Quy trình thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơ đun…… 31 1.5 Thực trạng b i dưỡng lực tự học môn Vật lí củ học sinh 1.6 THPH…………………………………………………………… 33 Kết luận chương 1……………………………………………… 35 Chƣơng 2: XÂY DỰNG TÀI LIỆU TỰ HỌC CĨ VÀ HƢỚNG DẪN THEO MƠĐUN MỘT SỐ BÀI PHẦN” QUANG HÌNH HỌC”- VẬT LÍ 11……………………………………………………………… 36 2.1 Tổng qu n phần “ Qu ng hình học”- Vật lí 11 36 2.1.1 V i trị vị trí củ phần “ Qu ng hình học”trong chương trình mơn Vật lí lớp 11 Trung học phổ thơng…………………………… 36 2.1.2 Nội dung kiến thức phần “ Qu ng hình học”- Vật lí 11 36 2.1.3 Một số lưu ý dạy học phần “ Qu ng hình học”- Vật lí 11 THPT…………………………………………………………… 2.2 Xây dựng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun phần“ Qu ng hình học”- Vật lí 11 bản…………………………… 2.2.1 39 Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun số phần “ Qu ng hình học”- Vật lí 11 bản……………………………… 2.3 39 Nguyên tác chung củ việc thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun……………………………………………………… 2.2.2 38 40 Sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđunphần “Qu ng hình học”- Vật lí 11 bản………………………… 56 2.3.1 Đối với học sinh………………………………………………… 56 2.3.2 Đối với giáo viên………………………………………………… 59 2.3.3 Soạn thảo số tiến trình dạy học có sử dụng tài liệu hướng dẫn theo mô đun Khúc xạ ánh sáng……………………………… iv 59 Kết luận chương 2……………………………………………… 67 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM……………………… 68 3.1 Mục đích thực nghiệm……………………….………………… 68 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm………………………………………… 68 3.3 Đối tượng th i gi n phương pháp thực nghiệm sư phạm 68 3.4 Chọn mẫu thực nghiệm………………………………………… 70 3.5 Nội dung thực nghiệm…………………………………………… 71 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm………………………………… 72 3.7 Kết luận chương 3……………………………………………… 77 K T LUẬN……………………………………………………… 78 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………… 80 PHỤ LỤC……………………………………………………… 82 TÀI LIỆU ĐÍNH KÈM………………………………………… 88 2.4 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Bảng kết điều tr thực trạng củ HS 33 Bảng 3.1 Phân bố m ki m tr chất lượng củ nhóm lớp TN ĐC 73 Bảng 3.2: Phân bố m củ nhóm lớp TN nhóm lớp ĐC s u TN 76 Bảng 3.3: Phân bố tần suất luỹ tích hội tụ lùi s u TN 76 Bảng 3.4: Kết đánh giá tài liệu TH có hướng dẫn củ GV 78 DANH MỤC SƠ ĐỒ BIỂU ĐỒ Sơ đ 1.1 Minh họ cấu trúc lực 11 Sơ đ 1.2 Tự học có hướng dẫn theo môđun 27 Bi u đ 3.1: Bi u đ tần số m ki m tr chất lượng 74 Bi u đ 3.2: Đư ng bi u diễn tần suất luỹ tích hội tụ lùi s u TN 76 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hiện n y đổi giáo dục nh ng vấn đề mà Đảng Nhà nước qu n tâm Tại Nghị trung ương Đảng kì họp thứ Quốc hội khó XI đổi toàn diện giáo dục Việt N m nêu rõ: "Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực; chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học cập nhật đổi tri thức, kĩ phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng CNTT truyền thông dạy học" Bộ Giáo Đào tạo b n hành công văn số 4099/BGDĐT-GDTrH ngày 05/8/2014 hướng dẫn thực nhiệm vụ năm học 2014 dục - 2015 đạo rõ đổi hình thức tổ chức dạy học: "Đa dạng hóa hình thức học tập, ý hoạt động trải nghiệm sáng tạo, nghiên cứu khoa học học sinh; sử dụng hình thức dạy học sở ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông như: dạy học trực tuyến, trường học ảo; Ngoài việc tổ chức cho học sinh thực nhiệm vụ học tập lớp, cần coi trọng giao nhiệm vụ hướng dẫn học sinh học tập nhà, nhà trường" Như bên cạnh việc đổi nội dung chương trình ki m tr đánh giá kết học đổi phương pháp giảng dạy vấn đề nâng c o lực tự học củ HS nhà giáo dục nhà kho học đặc biệt ý Vấn đề đề cập đến điều chương I Luật Giáo dục: "Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo HS; bồi dưỡng lực tự học, khả thực hành, lòng say mê ý chí vươn lên” Về mặt lý luận thực tiễn TH hoạt động có ý nghĩ qu n trọng việc tạo r chất lượng hiệu củ trình dạy học B i dưỡng lực TH cho HS khâu then chốt đ tạo r "nội lực" nhằm nâng c o chất lượng hiệu dạy học môn học nói chung mơn Vật lí nói riêng Tuy nhiên thực tế NLTH củ HS nhiều hạn chế n nh ng cơng trình nghiên cứu b i dưỡng NLTH mơn Vật lí cho HS thơng qu phương tiện dạy học đại chư phổ biến Việc b i dưỡng NLTH cho HS trở thành yêu cầu cấp bách nhiệm vụ qu n trọng dạy học n y Môđun dạy học đơn vị chương trình dạy học cấu trúc cách đặc biệt nhằm phục vụ cho ngư i học Nó đựng mục tiêu nội dung phương pháp dạy học công cụ đánh giá kết học tập g n bó chặt chẽ với nh u thành th hồn chỉnh Mơđun dạy học có nhiều cấp độ: mơđun lớn g m môđun thứ cấp môđun thứ cấp g m mơđun nhỏ Trong q trình dạy học mơn Vật lí hướng đến dạy tự học trư ng Trung học phổ thông HS thuận lợi tự học với tài liệu có hướng dẫn theo mơđun Mỗi mơđun dạy học phương tiện tự học hiệu tương ứng với chủ đề dạy học xác định phân chi thành phần nhỏ với mục tiêu theo chuẩn kiến thức kỹ cụ th test đánh giá tương ứng Trong học s u học xong môđun nhỏ HS học s ng môđun nhỏ HS hoàn thành nhiệm vụ học tập chiếm lĩnh tri thức Do tính độc lập tương đối nội dung dạy học GV có th “l p ghép” “tháo gỡ” môđun đ xây dựng nh ng chương trình dạy học đ dạng phong phú đáp ứng yêu cầu dạy học ki u phân hoá cá th hố cịn HS hướng dẫn củ GV có th tự học theo nhịp độ cá nhân phù hợp với thân Xuất phát từ nh ng vấn đề chọn đề tài nghiên cứu: "Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơ đun phần Quang hình học, vật lí 11 góp phần bồi dưỡng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông" Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun phần Qu ng hình học nhằm b i dưỡng NLTH cho HS góp phần nâng c o chất lượng dạy học trư ng THPT Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun lực tự học Vật lí củ học sinh THPT - Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mơđun phần Qu ng hình học Vật lí 11 trung học phổ thơng B Bài tập khơng có hƣớng dẫn Bài Một ngư i cận thị có m cực viễn cách m t 50 cm a, Xác định độ tụ củ kính mà ngư i phải đeo đ có th nhìn rõ vật x vô không điều tiết b Khi đeo kính ngư i có th đọc tr ng sách cách m t gần 20 cm (m t sát kính) Hỏi m cực cận củ m t cách m t b o x ? c Đ đọc nh ng dòng ch nhỏ mà khơng phải điều tiết ngư i bỏ kính r dùng kính lúp có tiêu cự cm đặt sát m t Khi phải đặt tr ng sách cách kính lúp bao nhiêu? Đáp số: a DK = -2dp; b, OCc = 14,3 cm; c, d = 4,55 cm Bài Một ngư i dùng kính lúp có độ tụ 20 dp qu n sát vật nhỏ Ngư i đặt m t cách kính cm di chuy n vật trước kính nhìn rõ vật cách kính từ cm đến cm Xác định giới hạn nhìn rõ củ ngư i Đáp số: Từ 10 cm đến 50 cm Bài Một ngư i cận thị có m cực cận cách m t 12 cm m cực viễn cách m t 80 cm Ngư i dùng kính lúp có độ tụ 10 dp đ qu n sát vật nhỏ m t đặt sát kính Phải đặt vật khoảng trước kính b Tính độ bội giác củ kính nhìn ảnh m cực cận m cực viễn Đáp số: a Vật phải đặt khoảng 45 cm đến 89 cm; b Gv = 1,35 MÔ ĐUN 6: KÍNH HIỂN VI TIỂU MƠ ĐUN 6.1: LÝ THUY T KÍNH HIỂN VI I Mục tiêu Kiến thức - Nêu cơng dụng cấu tạo củ kính hi n vi (nêu rõ đặc m củ vật kính thị kính) - Trình bày tạo ảnh qu kính hi n vi vẽ đư ng truyền củ chùm ti sáng từ m củ vật qu kính trư ng hợp ng m chừng vô cực - Nêu đặc m củ việc điều chỉnh kính hi n vi 2.Kĩ 125 -Viết vận dụng công thức số bội giác củ kính hi n vi ng m chừng vô cực đ giải tập Thái độ - Nâng c o hi u biết củ học sinh v i trị củ kính hi n vi đ i sống kho học - B i dưỡng lòng s y mê nghiên cứu kho học u thích mơn học B Tài liệu tham khảo Tài liệu Bộ Giáo dục đào tạo Sách giáo kho Vật lý 11 bản- Nxb Giáo dục Việt N m Tài liệu Hà Văn Chính.Các dạng tập Tự luận Tr c nghiệm Vật lý 11 phần Qu ng hình học – NXB Đại học quốc gi Hà Nội Tài liệu 3Nguyễn Phú Đồng Hƣớng dẫn học giải chi tiết Bài tập Vật lý 11 – NXB Đại học quốc gia Hà Nội Tài liệu Mai Chánh Thi Rèn luyện kĩ giải toán Vật Lý 11 – NXB Giáo dục Tài liệu Lương Duyên Bình (chủ biên)- Nguyễn Xuân Chi - Vũ Qu ng - Bùi Quang Hân Bài tập Vật lý 11 – Nxb Giáo dục C Hƣớng dẫn HS tự học Nhiệm vụ - Nhiệm vụ 1: Tìm hi u cơng dụng cấu tạo kính hi n vi - Nhiệm vụ 2: Tìm hi u tạo ảnh qua kính hi n vi - Nhiệm vụ 3: Tìm hi u số bội giác kính hi n vi Hƣớng dẫn HS tự học HS đọc tài liệu theo hướng dẫn sau: D Hệ vào mô đun: Bài kiểm tra kiến thức kĩ lần (Đề gồm 05 câu - thời gian làm 05 phút) Câu Một kính hi n vi có tiêu cự vật kính thị kính 1cm 5cm khoảng cách gi vật kính thị kính 20cm Một ngư i có m cực cận 25 cm m cực viễn vô cực qu n sát vật nhỏ qu kính khơng điều tiết (m t sát kính) Độ bội giác củ ảnh A 58,5 B 75 C 70D 56 Câu Khi điều chỉnh kính hi n vi t thực cách k s u? A D i vật trước vật kính B D i ống kính trước vật C.D i thị kính so với vật kính D D i m t phí s u thị kính 126 Câu Trong trư ng hợp góc trơng ảnh củ vật qu kính hi n vi có trị số khơng phụ thuộc vị trí m t s u thị kính? A Ng m chừng m cực cận B Ng m chừng m cực viễn nói chung C Ng m chừng vô cực D Không có (góc trơng ảnh ln phụ thuộc vị trí m t) Câu Khi nói ảnh qu kính hi n vi kết luận đúng? A Ảnh thật ngược chiều lớn vật nhiều lần B Ảnh ảo chiều lớn vật nhiều lần C Ảnh thật chiều nhỏ vật D Ảnh ảo ngược chiều lớn so với vật Câu Khi nói cấu tạo củ kính hi n vi kết luận s i? A Vật kính thị kính đặt đ ng trục B Khoảng cách gi vật kính thị kính có th th y đổi C Kính hi n vi hệ g m vật kính thị kính có tiêu cự ng n D Vật kính thị kính thấu kính hội tụ E Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu (thông tin phản hồi) Vấn đề Nội dung I Cơng dụng Quan sát số hình ảnh kính hiển vi cấu tạo kính B i 33: KÍNH HIỂN VI hiển vi http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn 127 Chân muỗi có vuốt có móc để bám vào da Ảnh:Các nhà vật lý thuộc Trường Đại Học Dailan (Trung Quốc) Hình ảnh kiến TT Khoa học Vật liệu, Trường ĐHKHTN (Đại học Quốc gia Hà Nội) chụp http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn Quan sát kính hiển vi nêu cơng dụng cấu tạo I: CƠNG DỤNG VÀ CẤU TẠO CỦA KÍNH HIỂN VI KÍNH HIỂN VI Cơng dụng: Kính hiển vi quang cụ bổ trợ cho mắt để quan sát vật nhỏ, cách tạo ảnh với góc trơng lớn Số bội giác kính hiển vi lớn nhiều so với kính lúp http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn I: CƠNG DỤNG VÀ CẤU TẠO CỦA KÍNH HIỂN VI Cơng dụng Cấu tạo kính hiển vi CẤU TẠO KÍNH HIỂN VI Thị kính + Vật kính L1: L thấu kính hội tụ c tiêu cự nhỏ ( cỡ mi imét) + Thị kính L2: L kính úp dùng ể quan s t ảnh vật tạo vật kính Ngo i cịn c phận tụ s ng ể chi u s ng vật cần quan s t http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn 128 Vật kính Bộ phận tụ s ng II Sự tạo ảnh kính hiển II: SỰ TẠO ẢNH BỞI KÍNH HIỂN VI Sự tạo ảnh qua kính hiển vi thật A1B1 lớn vật B nằm khoảng O2F2 từ quang tâm đến A2 AF O1 tiêu diện vật thị C C kính - Thị kính tạo ảnh ảo A2B2 lớn vật nhiều lần vi L1 AB - Vật kính tạo ảnh F1' A1 B1 L2 A2B2 F2' A1 O2 F2 B1 - Mắt đặt sau thị kính để quan sát ảnh B2 http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn II: SỰ TẠO ẢNH BỞI KÍNH HIỂN VI KÍNH HIỂN VI C ch quan s t vật nhỏ qua kính hiển vi: Vật phẳng kẹp hai thủy tinh mỏng suốt Đó tiêu Vật đặt cố định giá Dời tồn ống kính từ vị trí sát vật xa dần ốc vi cấp cho ảnh nằm khoảng nhìn rõ mắt Nếu ảnh cuối A2B2 vật cần quan sát tạo vị trí xác định gọi ngắm chừng kính vị trí http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn II: SỰ TẠO ẢNH BỞI KÍNH HIỂN VI Ngắm chừng: AB L1 A2  Cc B A1 B1 L2 A2B2 L2 F1' A1 A F O1 C v L1 F2' O2 F2 B1 Ngắm chừng cực cận: Ảnh A2B2 lên cực cận Cc B2 http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn III Số bội giác III SỐ BỘI GIÁC CỦA KÍNH HIỂN VI Xét trường hợp ngắm chừng L1 vơ cực B A2 kính hiển vi F1' A () G F1  tan   0 tan  tan   tan   A1 B1 O2 F2 AB OCC http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn  L2 A1  F2  O1 O2 B1 B2  G () A1 B1 OCC   K1 G2 AB f2 k1: số phóng đại vật kính G2 : số bội giác thị kính ngắm chừng vơ cực 129 III SỐ BỘI GIÁC CỦA KÍNH HIỂN VI Xét trường hợp ngắm chừng L1 vô cực B ' F A2 A () G  F1 A1  F2  O1 A1 B1 OCC  K1 G2 AB f2 L2 O2 B1 B2 () thể biến đổi viết dạng khác: Công k1: làthức số phóng đại có vật kính  G2 : số bội giác ngắm chừng vô cực Ðcủa thị:kính Độ dài quang học G  f1 f f1 ; f2 : Tiêu cự vật kính, thị kính Đ = OCc : Khoảng cực cận http://proton.violet.vn http://proton.violet.vn F Bài kiểm tra sau nghiên cứu thông tin phản hồi ( Bài kiểm tra số 2) (Đề gồm 05 câu - thời gian làm 05 phút) Câu Vật kính thị kính củ kính hi n vi có tiêu cự 4mm 25mm Các qu ng tâm cách nh u 160mm.Vị trí củ vật đ ảnh vơ cực A.Cách vật kính 122mm B Cách vật kính 122mm C.Cách vật kính 132mm D Cách vật kính 412mm Câu Một kính hi n vi có tiêu cự củ vật kính thị kính 1cm 4cm khoảng cách gi vật kính thị kính 20cm Độ bội giác củ ảnh ngư i ng m chứng vô cực 75 Đi m cực cận cách m t ngư i khoảng A 24cm B 25cm C 20cm D 22cm Câu Khoảng cách gi vật kính thị kính củ kính hi n vi 15 5cm vật kính có tiêu cự 5cm Biết Đ = 25cm độ bội giác ng m chứng vô cực 200 Tiêu cự củ thị kính A 3cm B 4cm C 2cm D 3,5cm Câu Khoảng cách gi vật kính thị kính củ kính hi n vi 15cm Vật kính thị kính có tiêu cự 1cm 5cm Khoảng cách từ vật đến vật kính trư ng hợp ng m chừng vô cực A.1,2cm B 1,333cm C 1,111cm D 1,05cm Câu Vật kính củ kính hi n vi có tiêu cự 1cm độ dài qu ng học củ kính 16cm Kính ng m chừng vô cực Độ bội giác củ vật kính A B C 16D 14 Đáp án tự kiểm tra Lần Câu ĐA C B C B B Câu ĐA A C A C C Lần 130 TIỂU MƠ ĐUN 6.2: BÀI TẬP KÍNH HIỂN VI A Bài tập có hƣớng dẫn Vật kính củ kính hi n vi có tiêu cự f1 = 1cm thị kính có tiêu cự f2 = 4cm Chiều dài qu ng học củ kính 15cm Ngư i qu n sát có m cực cận cách m t 20cm m cực viễn vô cực ) Hỏi phải đặt vật khoảng trước vật kính ? b) Tính độ bội giác củ kính ng m chừng m cực cận vô cực c) Năng suất phân li củ m t 1‟ (1‟ = 3.10-4 r d) Tính khoảng cách ng n gi h i m vật mà ngư i phân biệt h i ảnh củ chúng qu kính ng m chừng vơ cực Giải : M t có OCC = DC = 20cm, OCV =  Kính hi n vi có f1 = 1cm, f2 = 4cm,  = 15cm M t đặt sát s u thị kính a) Xác định khoảng đặt vật trước kính : (dC = ?  d1 dV = ?) Phương pháp : dự sơ d tạo ảnh liên tiếp qu kính : L1 AB d1 L2 A1B1 d‟1,d2 f1 f2 A2B2 d‟2 Ng m chừng CC : d 2' = - OCC d1 HS phải tính  = f1 + f2 +  Ng m chừng vô cực : d 2' = - d2 = f2 d1 + Ng m chừng CC : d 2' = -OCC = -20cm  d2 = d 1' =  - d 2' = 20 - d 2' f 10  20.4  = cm ' d  f  20  10 50 = cm với  = f1 + f2 +  = + +15 = 20cm 3 50 d f 50    dC = d1 = ' cm  1,064cm 47 d1  f1 50 1 ' 1 + Ng m chừng vô cực : d 2' = - d2 = f2 = 4cm  d 1' =  - d 2' = 20 – = 16cm  dV = d1 = 16 cm  1,067cm 15 Nhận xét : Khoảng đặt vật cho phép trước kính hi n vi d = dV – dC = 0,003cm = 3.102 mm nhỏ b) GC = ?, G = ? 131 + Áp dụng G =  DC f1 f = 15.20 = 75 1.4 + Chứng minh GC = K với K = K1.K2 = (- d1 ' d ' )(- ) d1 d2 Th y số t có K = - 94, GC = 94 c) (Giải tương tự kính lúp) G=  OCC  OCC   OCC AB = (với 0 tg0 = )  AB =  ABmin = G AB G 0 OCC Khi ng m chừng vô cực : ABmin = 3.10 4.20 = 0,8.10-4cm = 0,8m 75 B Bài tập khơng có hƣớng dẫn Bài Vật kính củ kính hi n vi có tiêu cự f1 = 1cm ; thị kính có tiêu cự f2 = 4cm Độ dài qu ng học củ kính 16cm Ngư i qu n sát m t khơng bị tật có khoảng nhìn rõ ng n 20cm M t đặt sát thị kính ) Phải đặt vật khoảng trước vật kính đ ngư i qu n sát có th nhìn thấy ảnh qu kính ? b) Tính số bội giác củ ảnh trư ng hợp ng m chừng vô cực m cực cận c) Năng suất phân li củ m t ngư i qu n sát 2‟ Tính khoảng cách ng n gi h i m vật mà ngư i qu n sát cịn phân biệt ảnh qu kính ng m chừng vô cực.(Cho biết 1‟= 3.10-4 rad) ĐS : a) 1,0600cm  d1 1,0625cm ; d = 25m ; b) G = 80 ; GC = 100 ; c) ABmin = 1,5m Bài Một ngư i qu n sát có khoảng nhìn rõ ng n 25cm qu n sát vật nhỏ qu kính hi n vi Ngư i điều chỉnh kính đ ng m chừng ảnh m cực cận Vật kính có tiêu cự 25mm thị kính có tiêu cự 20mm Độ dài qu ng học củ kính 16cm Hãy xác định vị trí củ vật độ phóng đại độ bội giác củ ảnh M t đặt sát s u thị kính ĐS : d1 = 7,575mm ; K = GC 300 Bài Vật kính củ kính hi n vi có tiêu cự 4mm thị kính có tiêu cự 2cm M t ngư i qu n sát đặt sát s u thị kính điều chỉnh kính đ qu n sát ảnh cuối khoảng nhìn rõ ng n (25cm) Khi vật cách kính 6mm Hãy xác định độ bội giác độ phóng đại củ ảnh khoảng cách gi vật kính thị kính ĐS : K = GC = 364,5 ;  = 169,72mm Bài 4.Một ngư i m t tốt có khoảng nhìn rõ ng n 25cm qu n sát nh ng h ng cầu qu kính hi n vi trạng thái khơng điều tiết Trên vành vật kính có ghi “ x 100” ; vành thị kính có ghi “x 6” Đư ng kính củ h ng cầu gần 5m Tính góc trơng ảnh cuối củ h ng cầu qu thị kính M t ngư i qu n sát đặt sát s u thị kính ĐS : = 0,018rad  1002‟ MƠ ĐUN 7: KÍNH THI N VĂN 132 TIỂU MÔ ĐUN 7.1: LÝ THUY T KÍNH THI N VĂN I Mục tiêu Kiến thức - Nêu cơng dụng củ kính thiên văn - Nêu cấu tạo củ kính thiên văn khúc xạ Vẽ đư ng truyền củ chùm ti sáng từ m củ vật qu kính thiên văn ng m chừng vô cực Kĩ - Thiết lập cơng thức tính số bội giác củ kính thiên văn ng m chừng vơ cực Thái độ - Nâng c o hi u biết củ học sinh v i trị củ kính thiên văn kho học - B i dưỡng lòng s y mê nghiên cứu kho học u thích mơn học B Tài liệu tham khảo Tài liệu Bộ Giáo dục đào tạo Sách giáo kho Vật lý 11 bản- Nxb Giáo dục Việt N m Tài liệu Hà Văn Chính.Các dạng tập Tự luận Tr c nghiệm Vật lý 11 phần Qu ng hình học – NXB Đại học quốc gi Hà Nội Tài liệu 3Nguyễn Phú Đồng Hƣớng dẫn học giải chi tiết Bài tập Vật lý 11 – NXB Đại học quốc gia Hà Nội Tài liệu Mai Chánh Thi Rèn luyện kĩ giải toán Vật Lý 11 – NXB Giáo dục Tài liệu Lương Duyên Bình (chủ biên)- Nguyễn Xuân Chi - Vũ Qu ng - Bùi Quang Hân Bài tập Vật lý 11 – Nxb Giáo dục C Hƣớng dẫn HS tự học Nhiệm vụ - Nhiệm vụ 1: Tìm hi u cơng dụng cấu tạo củ kính thiên văn - Nhiệm vụ 2: Tìm hi u tạo ảnh kính thiên văn - Nhiệm vụ 3: Tìm hi u số bội giác củ kính thiên văn Hƣớng dẫn HS tự học HS đọc tài liệu theo hướng dẫn sau: - Tài liệu 1: trang 176-180 - Tài liệu 6: trang 152-162 - Tài liệu 7: trang 76-80 D Hệ vào mô đun: Bài kiểm tra kiến thức kĩ lần (Đề gồm 05 câu - thời gian làm 05 phút 133 Câu Một kính thiên văn có vật kính với tiêu cự f1 thị kính với tiêu cự f2 Độ bội giác củ kính thiên văn ng m chừng vô cực A G  f1  f2 B G  f1 f2 C G  f2 f1 D G  f1 f2 Câu Một kính thiên văn g m vật kính có tiêu cự f1 = 50cm thị kính có tiêu cự f2 = 2cm Khoảng cách gi vật kính thị kính ng m chừng vơ cực A O1O2 = 52cm B O1O2 = 48cm C O1O2 = 50cm D O1O2 = 100cm Câu Bộ phận có cấu tạo giống nh u kính thiên văn kính hi n vi gì? A Vật kính B Thị kính C Vật kính củ kính hi n vi thị kính củ kính thiên văn D Khơng có Câu Vật kính thị kính củ kính thiên văn có độ tụ dp 20dp Một ngư i có m cực viễn cách m t 45 cm đặt m t sát s u thị kính qu n sát vật x trạng thái không điều tiết Khoảng cách gi h i kính là: A 205cm B 204,5cm C 204cm D 205,4cm Câu Có h i thấu kính hội tụ L1(có tiêu cự 200cm) L2 (có tiêu cự 5cm) Khi chọn làm cấu tạo củ kính thiên văn t chọn: A.L1 làm thị kính L2 làm vật kính B.L2 làm thị kính C.L1 làm vật kính, L2 làm thị kính D.L1 làm vật kính E Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu (thông tin phản hồi) Vấn đề ICơng dụng cấu tạo kính thiên Nội dung I- Cơng dụng v cấu tạo kính thiên văn: -Kính thiên văn dụng cụ quang bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trơng lớn vật xa (các thiên thể) Tài liệu tra cứu SGK trang 183 Tài liệu 6: trang 154 Tài liệu 7: trang 76 134 -Kính thiên văn có hai phận chính: +Vật kính L1: thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét) +Thị kính L2: kính lúp để quan sát ảnh tạo vật kính + Hai kính lắp đồng trục Khoảng cách thị kính vật kính thay đổi IIv Sự tạo ảnh kính thiên văn: Vật cần quan sát AB xa, qua vật kính L1 tạo ảnh thật f A’1B’1 vật AB tiêu diện ảnh F1’ vật kính f Thị kính L2 kính lúp giúp ta quan sát ảnh A’1B’1 , có tác dụng tạo ảnh ảo A’2B’2 , ngược chiều với vật AB, có góc g trơng α lớn nhiều lần so với góc trơng trực tiếp vật α0 Mắt người quan sát thường đặt sát thị kính Điều chỉnh khoảng cách thị kính vật kính cách dời thị kính cho ảnh sau nằm khoảng nhìn rõ mắt A’2B’2 khoảng nhìn rõ mắt Mắt tốt có điểm cực viễn vơ cực OCV = ∞ f1 f2 B(∞) α0 A(∞) F1 A’1 O1 F2 α O2 B’1 L1 135 B’2(∞) L2 SGK trang 187 Tài liệu 6: trang 156 III Số bội giác kính thiên văn III- Số bội gi c kính thiên văn: G  Ngắm chừng vơ cực tan   Vậy: A '1 B '1 f2 tan   G   tan    tan  Tài liệu 6: trang 159 A '1 B '1 f1 f1 f2 G∞ phụ thuộc f1 f2, khơng phụ thuộc vị trí đặt mắt sau thị kính - Kính thiên văn hệ vơ tiêu Ứng dụng Có nhiều loại kính thiên văn: kính thiên văn khúc xạ kính thiên văn phản xạ SGK trang 182 185 Tài liệu 6: trang 160 - Những ống nhịm, kính tiềm vọng, ống ngắm trắc địa … có nguyên tắc cấu tạo với kính thiên văn 136 F Bài kiểm tra sau nghiên cứu thông tin phản hồi ( Bài kiểm tra số 2) (Đề gồm 05 câu - thời gian làm 05 phút) Câu Một kính thiên văn g m vật kính có tiêu cự f1 = 50cm thị kính có tiêu cự f2 = 2cm Độ bội giác củ kính ng m chừng vơ cực A 25 B 30 C 20 D 35 Câu Vật kính củ kính thiên văn có tiêu cự f1 = 30cm Độ bội giác củ kính ng m chừng vô cực 15 Tiêu cự củ thị kính A 3cm B 1,5cm C 2,5cm D 2cm Câu Kính thiên văn ng m chừng vơ cực có độ bội giác 100 Khoảng cách gi vật kính thị kính lúc 202cm Tiêu cự củ vật kính thị kính A 198cm; 4cm B 200cm; 2cm C 201cm; 1cm D 196cm; 6cm Câu Một ngư i cận thị có m cực viễn cách m t 50cm qu n sát chùm s o qu kính thiên văn trạng thái không điều tiết M t đặt sát s u kính.Vật kính thị kính có tiêu cự 85cm 5cm Ngư i phải dịch chuy n thị kính đ qu n sát m t điều tiết? 137 A.D i thị kính lại gần vật kính cm C D i thị kính lại gần vật kính cm B D i thị kính r x vật kính cm D D i thị kính r x vật kính cm Câu Một ngư i qu n sát chùm s o qu kính thiên văn có tiêu cự vật kính thị kính 90cm 5cm trạng thái không điều tiết M t đặt sát s u kính Độ bội giác củ ảnh A.37,8 B 36 C 225 D 40 Đáp án tự kiểm tra Lần Câu ĐA B A C A C Câu ĐA A D B A B Lần G Bài tập vận dụng - Tài liệu 1: tr ng 78-79 - Tài liệu 4: trang 119-12 - Tài liệu 5: trang 70 TIỂU MƠ ĐUN 7.2: BÀI TẬP KÍNH THI N VĂN A Bài tập có hƣớng dẫn Vật kính củ kính thiên văn học sinh có tiêu cự 2m Thị kính TKHT có tiêu cự 4cm ) Tính khoảng cách gi h i kính độ bội giác củ kính thiên văn trư ng hợp ng m chừng vô cực b) Một học sinh dùng kính thiên văn nói đ qu n sát Mặt trăng Đi m cực viễn củ m t học sinh cách m t 50cm M t đặt sát thị kính Tính khoảng cách gi hai kính độ bội giác củ kính học sinh qu n sát trạng thái m t không điều tiết Giải : L1 L2 a) AB A2B2 A1B1 d1 f1 d‟1,d2 f2 d‟2 Trong t ln có : d1 =  d 1' = f1 = 1,2m = 120cm Khi ng m chừng vô cực : d 2' =  d2 = f2 = 4cm  Khoảng cách gi Áp dụng : G  h i kính :  = d 1' + d2 = f1 + f2 = 124cm f1 120 = = 30 f2 138 b) Ng m chừng CV : d 2' = -OCV = -50cm  d2 = d 2' f  50.4 100 cm  3,7cm   ' d  f  50  27  = 120 + 3,7 = 123,7cm Chứng minh ng m chừng vị trí G = f1 120 = 32,4  d 100 27 B Bài tập khơng có hƣớng dẫn Bài Một kính thiên văn điều chỉnh cho ngư i có m t bình thư ng nhìn ảnh rõ nét củ vật vô cực mà không điều tiết Khi vật kính thị kính cách nh u 62cm số bội giác G = 30 ) Xác định tiêu cự củ vật kính thị kính b) Một ngư i cận thị đeo kính -4 điốp nhìn nh ng vật x vơ mà điều tiết Ngư i muốn qu n sát ảnh củ vật qu kính thiên văn mà khơng đeo kính cận khơng điều tiết Ngư i phải dịch chuy n thị kính đoạn b o nhiêu theo chiều ? ĐS : a) f1 = 60cm ; f2 =2cm ; b) Lại gần vật kính đoạn cm  0,15cm 27 Bài Một kính thiên văn g m h i thấu kính O1 O2 đặt đ ng trục Vật kính O1 có tiêu cự f1 = 5cm thị kính O2 có tiêu cự f2 = 5cm Một ngư i m t tốt điều chỉnh kính đ qu n sát Mặt trăng trạng thái m t không điều tiết ) Tính độ dài củ ống kính số bội giác G b) Biết suất phân li củ m t ngư i  = 1‟ Tính kích thước nhỏ củ vật Mặt trăng mà ngư i cịn phân biệt đầu cuối qu n sát qu kính nói Cho biết khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng d = 384000 km lấy gần 1‟ = 3.10-4 rad ĐS : a)  = 151,5cm ; G = 100 ; b) ABmin =  d = 1152 m G 139