Giáo án giảng dạy bộ môn Vật lý 11 - Trường THPT Mạc Đĩnh Chi - Tiết 1: Bài tập thấu kính

GV hướng dẩn : AB laø vaät thaät  d >0 So sánh d và f  đoán trước vị trí ảnh Hướng dẫn học sinh chia tỉ lệ trên hình veõ cho chính xaùc Xaùc ñònh vò trí cuûa tieâu ñieåm chính xaùùc.. [r]

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11  Tieát : BAØI TAÄP THAÁU KÍNH I Muïc tieâu : - Vận dụng và khắc sâu các kiến thức đã học bài quá trình giải bài tập - Nắm cách vẽ và hình thành kĩ dựng ảnh qua thấu kính - Hình thành kĩ xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua dụng cụ quang học quang hệ Hiểu các ứng dụng các dụng cụ quang học thực tiễn đời sống xã hội II Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề III Thiết bị , đồ dùng dạy học : IV Tieán Trình Giaûng daïy Phaàn laøm vieäc cuûa Giaùo Vieân Phaân phoái thời gian Kieåm tra baøi cuõ vaø kiến thức cũ liên quan với bài (3’) Nghieân cứu bài Noäi dung ghi baûng Hoạt đông hoïc sinh Tổ chức ,điều khiển Trả lời câu hỏi SGk Laøm baøi taäp 1,2,3,4,5 SGK Kiểm tra và đánh giá Baøi D = ñioáp  f    0,2m  20cm D GV hướng dẩn : AB laø vaät thaät  d >0 So sánh d và f  đoán trước vị trí ảnh Hướng dẫn học sinh chia tỉ lệ trên hình veõ cho chính xaùc Xaùc ñònh vò trí cuûa tieâu ñieåm chính xaùùc a AB = cm , d = 30 cm >0 B o o AF F’ O o A’ GV : ĐỖ HIẾU THẢO  B’ Lop11.com Ghi chuù VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -1 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11  treân hình Xaùc ñònh vò trí cuûa vaät chính xaùc treân hình Veõû caùc tia ñaët bieät Dùng công thứ ính lại kết và so sánh với kết trên hình vẽ Ta coù 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d f 30 20 600 : d'     60cm d  f 30  20 10 A' B' d' 60 Ta coù : k     2 d 30 AB  A' B'  2AB  2.2  4cm B’ B A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 60 cm ngược chiều với vật và có chieàu cao laø cm F o A’ A O F’ o b AB = cm , d = 10 cm > 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d.f 10.20 200 d'     20cm0 d  f 10  20  10 A' B' d'  20 Ta coù : k     2 d 10 AB  A' B'  2AB  2.2  4cm A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 20 cm cùng chiều với vật và có chiều cao laø cm GV hướng dẫn : a Vì chùm tia tới hội tụ sau thấu kính ( vật ảo ) và chùm tia ló Giải thích từ chùm tia tới hội tụ sau Baøi : GV : ĐỖ HIẾU THẢO  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -2 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11  song song với trục chính nên thấu kính phân kì thaáu kính ( vaät aûo ) vaø chuøm tia loù song b Điểm hội tụ chùm tia tới là điểm ảo cách L 25 cm  song với trục chính f = 25 cm  D = f/2 = 12,5 cm c AB = cm , d = 40 cm > 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d.f 40. 25  1000 200 d'      15,38cm d  f 40   25 65 13 B B’ A' B' d'  200 Ta coù : k     0 d 13.40 13 AB 5 10  A' B'  AB    0,77cm 13 13 13 o A F O o o F’ A’ A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 15,38 cm cùng chiều với vật và có chieàu cao laø 0,77 cm Trả lới Bài Sơ đồ tạo ảnh d' d' AB  (L1 )  A 1B1  (L )  A B2 d d 1 2 với f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, a+ 10cm (khoảng cách L1 và L2) d f ' Ta coù d  1  60cm d f 1 Độ phóng đại A1B1 : d 1' k1   2, suy A B1  k AB  cm d1 Khoảng cách từ A1B1 tới L2 : d2 = a – d’1 = -50 cm  A1B1 là vật ảo L2 GV : ĐỖ HIẾU THẢO (L2) (L1) O1 A O2 F’1 A2 F’2 A1 F1 F2 B2 a B1  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -3 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  d f 50 Aûnh cuoái cuøng A2B2 caùch L2 laø : d '2  2  cm d  f2 d '2 Độ phóng đại k2 = -  d2 Suy A2B2 = k A1B1  cm b) Khi hai thaáu kính gheùp saùt : a = 1 công thức thấu kính L1 :   d1 d ' f1 1 1 Đối với thấu kính L2 :   d2 d' f2 Trong đó d2 = a – d’1 = -d’1 (vì a = 0) 1 1 Cộng hai phương trình (1) và (2), ta :    d1 d ' f1 f 2 Vaäy hai thaáu kính gheùp saùt töông ñöông moät thaáu kính coù tiêu cự f cho : ff 1   hay f  f f1 f2 f1  f2 hay độ tụ ta có : D = D1 + D2 Aùp duïng vaøo baøi taäp naøy GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 CHÚ Ý CÔNG THỨC : a = d’1 + d2 là công thức đại số áp dụng cho tất các trường hợp f f 20.25 500 100 ta coù f     cm f1  f 20  25 45 Với d = d1 = 30cm, ta có : GV : ĐỖ HIẾU THẢO  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -4 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11   100   3000  30.    df    300  d'      17,6 cm d -f 17  100   370  30         300 d' 10 0 Độ phóng đại k = -   17   d 30 17 20 Độ lớn ảnh A’B’ = k AB  cm  A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 17,6 cm ngược chiều với vật vaø coù chieàu cao laø 20 cm Bài Sơ đồ tạo ảnh d' d' S  (L )  S1  (L )  S 22 d d 1 Với : f1  2 (L2) (L1) 1 1   0,5m  50cm vaø f2    0,5m  0,5cm d1 = D1 D2  70 cm, a= 20 cm (khoảng cách L1 và L2) S S2 F1 d1f1 70.50 3500 ' Ta coù d     175cm  d f 20 1 7050 S1 F’2 Khoảng cách từ S1 tới L2 :d2 = a – d’1 = 20 -175 = - 155 cm <  S1 là vật ảo L2 Aûnh cuoái cuøng S2 caùch L2 laø : d f -155.-50  7750 ' d  22    73,8cm < d f 2 -155--50  -105 GV : ĐỖ HIẾU THẢO O1 O2 F2 a Chú ý : d2 < ( vì S1 là vật ảo L2)  Lop11.com F’1 VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -5 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11  Aûnh cuối cùng là ảnh ảo cách L1 khoảng 73,8 cm Ta ooù : d'1  d1 f1 50.d1  (cm) d1  f1 d1  50 d  a  d '1  20  50d1 30d1  1000  d1  50 d1  50 Aûnh cho hệ cách L2 là  30d1  1000     50  d1  50  d2 f2 5030d1  1000   d'    d  f  30d1  1000   30d1  1000  50d1  2500      50  d1  50   d'  5030d1  1000  20d1  3500 Coi ñaây nhö haøm soá phuï thuoäc vaøo d1 Laäp baûng xeùt daáu : D1 Tử số Maãu soá d’2 175 cm + - + Ta thấy d’1 > 175 cm thì d’2 >0 nghĩa là ảnh cho hệ là ảnh thaät  Baøi taäp aùp duïng Một thấu kính L có tiêu cự f =20cm Đặt vật AB = 1cm vuông góc với trục chính và cách thấu kính đoạn d Hãy nói rõ vị trí, tính chất và độ lớn ảnh d = 30 cm và d = 10 cm GV : ĐỖ HIẾU THẢO  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -6 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11  Đặt thêm thấu kính L’ có tiếu cự f’ = 25 cm và cùng trục, cách L khoảng a = 15 cm Vật AB đặt trứơc hệ hai thấu kính, cách L khoảng d = 30 cm Xác định vị trí, tính chất và độ lớn ảnh cho hệ Vẽ chùm tia sáng từ vật tới ảnh cuối cùng Giaûi Vị trí tính chất và độ lớn ảnh: Vò trí aûnh : d f 20d d'  d  f d  20 Độ lớn ảnh : d' 20  AB   1 d d  20 Với d  30 (cm) : 20  30 d'   60 (cm) d'  : aûnh thaät 30 - 20 20 A' B'    -2 (cm) ; ảnh cao cm và ngược chiều với vật 30  20 Với d  10 (cm) : 20  10 d'   20 (cm) d'  : aûnh aûo 10 - 20 20 A' B'    (cm) : Ảnh cao cm và cùng chiều với vật 10  20 Vị trí – tính chất và độ lớn ảnh qua hệ (L, L’) : Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai thấu kính : A' B'   A F2 (L2) (L1) F’1 F1 A2 O2 O1 F’2 A1 B2 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  a VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -7 /9 B1 Lop11.com TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 d1 d'1 d2 d' AB   L   A B   L'   A' B' 1  d1  OA  30 (cm) d1f 3020   60 (cm) d1  f 30  20  O' A1  d  a  d'1 15  60  55 (cm)  d'1  OA1   d'  O' A'  d f'  5525 -1375 275    17,19(cm) d  f'  55  25 -80 16 275 A' B' d'1 d' 60 16 5 k    2   0 d d 30  55 16 AB  A' B'   5 AB  (cm) 8 1   d1 d ' f Công thức này có tính đối xứng với d1 và d’1, nghĩa là ta đổi vị trí d1 với d’1 với thì công thức không có gỉ thay đổi : ñieàu naøy coù nghóa laø vaät caùch thaáu kính laø d1 cho aûnh caùch thaáu kính laø d’1, thì vaät caùch thaáu kính laø d2 = d’1, aûnh seõ caùch thaáu kính laø d’2 = d1 (hình 6.1) Nhận xét công thức thấu kính : GV : ĐỖ HIẾU THẢO  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -8 /9 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11 d1  d1'  d Ta coù heä phöông trình  ' d1  d1  l d l ' d l , d1  : 2 1 4d Thay vào công thức  '  , suy 2  d1 d1 f d l f suy d1  d2  l Tiêu cự thấu kính : f  4d - Biện luận : từ công thức trên ta suy d  l  4df Suy d  4df hay d  4f Vậy thí nghiệm xảy bài tập, khoảnh cách d vật và màn ảnh phải lớn bốn lần tiêu cự thấu kính Ñaëc bieät neáu d = 4f, ta suy l = ; nghóa laø chæ coù moät vò trí cuûa thaáu kính cho aûnh hieän leân maøn E b) Aùp dụng số với d = 120 cm, l = 30cm, ta có tiêu cữ thấu kính laø f = 28,1 cm Yeâu caàu nhaéc laïi : Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) GV : ĐỖ HIẾU THẢO HS tö löc Nhaán maïnh caùc noäi dung quan troïng Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” Kính lúp “  Lop11.com VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -9 /9