Đang tải... (xem toàn văn)
VÝ dô nh cha ®a ®îc hÖ thèng c¸c bµi tËp vËn dông ë møc ®é chuyªn s©u nh g¬ng ph¼ng trong mét hÖ quang häc kÕt hîp víi c¸c lo¹i thÊu kÝnh vµo ®Ò tµi nh»m båi dìng møc ®é cao cña t duy hí[r]
(1)Môc lôc
Trang
A Đặt vấn đề -
I Lí chọn đề tài -2 II Mục đích nhiệm vụ đề tài -
III Ph¬ng pháp nghiên cứu -
B Gii quyt vấn đề -
I C¬ së lÝ ln vµ thùc tiƠn -
II Các giải pháp -3 Đối với thầy -
2 Đối với trò -
Chuyên đề I - Quang hình tĩnh -
Dạng - Vẽ tia sáng tơng ứng, xác định vị trí đặt gơng -
Dạng - Vẽ xác định ảnh, quan sát ảnh vật -
Dạng - Vẽ đờng truyền tia sáng theo yêu cầu -
Dạng - Các tập có tÝnh to¸n - 14
Chuyên đề II - Quang hình động - 18
Dạng - Chuyển động thẳng - 18
Dạng - Chuyển động quay - 20
III KÕt qu¶ - 22
C KÕt luËn -23 I Bài học kinh nghiệm -23 Đối với giáo viên - 23
2 Đối với học sinh - 23
II Điều kiện áp dơng -23 III Híng nghiªn cøu tiÕp - 24
IV Những đề xuất kiến nghị - 24
V Lêi kÕt - 24
(2)A Đặt vấn đề
I Lí chọn đề tài
Trong chơng trình mơn vật lý trung học sở (THCS), phần quang học nội dung kiến thức Những kiến thức đợc đề cập ch-ơng trình chia thành hai phần lớn quang hình quang lí quang hình chiếm phần lớn, đợc đa vào chơng trình hai khối lớp (ánh sáng; Truyền thẳng Phản xạ ánh sáng), lớp (Khúc xạ ánh sáng, Thấu kính phần quang lí) nối tiếp Trong phần quang hình: Định luật phản xạ ánh sáng ứng dụng phản xạ ánh sáng qua gơng phẳng nội dung quan trọng Tuy thực tế học sinh THCS vận dụng kiến thức vào tình cụ thể có liên quan nh: Giải thích tợng; Làm tập phản xạ ánh sáng gơng phẳng cha tốt
Là giáo viên dạy vật lí THCS, nhận thấy hạn chế học sinh THCS, tơi tìm cách khắc phục “Kinh nghiệm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hớng dẫn em giải tập gơng phẳng’’
II Mục đích nhiệm vụ đề tài
Trong khuôn khổ đề tài xin trình bày Kinh nghiệm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hớng dẫn em giải tập gơng phẳng bạn đồng nghiệp dạy vật lí THCS - Biện pháp giúp học sinh THCS hiểu đúng, sâu vận dụng đợc kiến thức quang học học giải đợc tập gơng phẳng chơng trình giáo khoa nâng cao(trong kì thi học sinh giỏi vật lí) Nhờ học sinh tích cực, chủ động sáng tạo học tập phần quang hình nh mơn vật lí mơn học khỏc
III phơng pháp nghiên cứu
Trong quỏ trình thực đề tài này, tơi sử dụng số phơng pháp nghiên cứu chủ yếu sau:
Phơng pháp điều tra thực trạng:
Tỡm hiu mc độ kiến thức có liên quan đến gơng phẳng chơng trình sách giáo khoa, sách tham khảo, đề thi học sinh giỏi hành
Nghiªn cứu từ thực trạng học sinh học làm tập phần gơng phẳng
Phơng pháp thực nghiÖm:
Chọn đối tợng học sinh tơng đơng áp dụng đề tài, thu thập thông tin thực nghiệm
Phơng pháp phân tích tổng hợp:
Phõn tớch thụng tin thu đợc, rút kết luận, học cần thiết
Phơng pháp thống kê so sánh đối chiếu:
Lập bảng thống kê để so sánh đối chứng với thực nghiệm, rút kết luận xác
(3)B giải vấn
I cƠ Sở Lí LUậN thực tiễn
Từ trực quan sinh động đến t trừu tợng, từ t trừu tợng trở thực tiễn đờng nhận thức loài ngời
Con đờng nhận thức học sinh vậy, nhiệm vụ thầy cô giáo dẫn học sinh khám phá kiến thức theo đờng Nh từ chỗ học sinh có đợc kiến thức đến việc vận dụng kiến thức vào giải quyếttốt tình cụ thể đờng nhận thức thực có ý nghĩa Đây thực mục tiêu quan trọng, quan trọng hoạt động dạy học
Thùc tiƠn d¹y häc vËt lÝ ë THCS thấy học sinh mắc trình giải tập gơng phẳng số nguyên nh©n sau:
- Yêu cầu kiến thức chơng trình vật lý mức độ bản, l-ợng tập sách giáo khoa cịn mức củng cố vận dụng đơn giản, cha có tình đa dạng, nội dung tập đề cập đến kiến thức thực tế sống
- Phân phối chơng trình mơn vật lí khơng có tiết tập để rèn kĩ vận dụng kiến thức cho học sinh phần định luật phản xạ ánh sáng
- Với học sinh THCS, mối liên hệ toán học vật lý cha thực đợc gắn kết, khả vận dụng kiến thức tốn học vào vật lí em cịn yếu đặc biệt kĩ vận dụng hình hc
- Hơn học sinh cha chuyên cần, c¸c em cha cã thãi quen tù gi¸c häc tËp, khả vận dụng, kỹ quan sát, tìm hiểu tợng vật lý xảy sống yếu
II giảI pháp
1 Đối víi thÇy:
a, Dành thời gian củng cố cho học sinh kiến thức tợng phản xạ ánh sáng; phản xạ ánh sáng gơng phẳng tính chất ảnh vật tạo g-ơng phẳng; rèn kỹ vẽ hình hệ thống tập phù hợp Phân loại học sinh theo mức độ: Yếu – Trung bình – Khá Giỏi
b, Nâng dần kiến thức lên theo hệ thống, với mức độ từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (từ loại vận dụng mức đơn giản nh: Vẽ tiếp tia phản xạ tơng ứng với tia tới cho, vẽ tia cịn thiếu, vẽ vị trí đặt gơng để có hớng truyền ánh sáng theo mong muốn có phơng chùm sáng tới đến vẽ ảnh qua gơng, qua hệ gơng; gơng quay, vật chuyển động trớc gơng )
c, Phân dạng, phân loại tập để hình thành kĩ năng, phơng pháp cho học sinh để em rút phơng pháp, kỹ dạng tập Từ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh giải tập gơng rộng với tập phần khác, môn khác học tập động lao ng
2 Đối với trò:
(4)Yêu cầu em tự ôn lại kiến thøc cã liªn quan:
a, VỊ vËt lÝ:
- Hiện tợng phản xạ ánh sáng, định luật phản x ỏnh sỏng
- Sự phản xạ ánh sáng gơng phẳng; Sự tạo thành ảnh vật qua g-ơng phẳng
- Tính chất ảnh vật qua gơng phẳng
- Tỡm thy nhng ng dụng gơng phẳng đời sống kỹ thuật
b, VỊ to¸n häc:
- RÌn lun kü vẽ hình
- Gii cỏc bi toỏn hỡnh học đối xứng, tam giác đồng dạng, định lí Talét, góc có cạnh tơng ứng song song, góc có cạnh tơng ứng vng góc
- Các tốn quỹ tích đơn giản
Để đạt đợc mục tiêu đề tài xây dựng hai chuyên đề (chun đề1: Quang hình tĩnh chun đề2: Quang hình động) nhằm củng cố nâng cao dần kiến thức vật lý kiến thức toán học cho đối tợng học sinh kèm theo học cụ thể để qua chuyên đề nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh giải tập gơng phẳng
* * *
Chuyên đề i – quang Hình tĩnh
Phần có tên tạm gọi nh tập củng cố vận dụng mức độ nhận biết, thông hiểu vận dụng đơn giản vận dụng có sáng tạo mức trung bình – Là tập gơng phẳng tia sáng, vật sáng không chuyển động Dùng để củng cố kiến thức vận dụng mức độ đơn giản cho học sinh Có thể dùng dạy học phần quang học Chuyên đề gồm tập tạm phân dạng: Dạng - Vẽ tia sáng tơng ứng, xác định vị trí đặt gơng; Dạng - Vẽ xác định ảnh, quan sát ảnh vật; Dạng3 - Vẽ đờng truyền tia sáng theo yêu cầu; Dạng - Các tập có tính tốn
Dạng - Vẽ tia sáng tơng ứng, xác định vị trí đặt gơng *Ví dụ 1:
Vẽ tiếp tia sáng phản xạ tơng ứng (hình 1a) vẽ tia thiếu tơng ứng tia cho nh hình vẽ (hình 1b, c, d, e)
h×nh 1a
h×nh 1b h×nh 1c h×nh 1d h×nh1e
4
S
I
I
R
50 I
S R
15 I
N 65
(5)Những tập loại để làm đợc học sinh buộc phải vận dụng định luật phản xạ ánh sáng để giải Nh loại tập có tác dụng củng cố khắc sâu định luật phản xạ ánh sáng
Từ định luật phản xạ ánh sáng:
+ Tia phản xạ nằm mặt phẳng với tia tới đờng pháp tuyến g-ng ti im ti.
+ Góc phản xạ b»ng gãc tíi
Ta có cách giải tập nh sau:
- Ta xác định góc tới (hặc góc phản xạ) cách kẻ pháp tuyến gơng tại điểm tới.
- Sau xác định yếu tố cịn lại theo điều kiện: Góc phản x bng gúc ti Gii
Trờng hợp hình a, b:
- Kẻ pháp tuyến IN; Xác định tia sáng cịn thiếu thớc đo góc đo: ˆ, ˆ
i i Ta xác định đợc tia phản xạ IR hay tia tới SI tơng ứng với tia sáng cho
Trờng hợp c, d, e tơng tự Có điều cần ý học sinh: Xác định góc tới, góc phản xạ; Góc hợp mặt gơng pháp tuyến 90o Ta vẽ đợc tia sáng cịng
thiÕu nh h×nh vÏ
CÇn lu ý häc sinh qui íc vÏ:
+ Tia sáng đờng liền nét có mũi tên hớng truyền ánh sáng. + Đờng pháp tuyến vẽ nét đứt
*VÝ dô 2:
Cho tia sáng tới tạo với phơng thẳng đứng góc 60o Hãy xác định vị trí đặt gơng phẳng
để có tia phản xạ
a, Theo phơng nằm ngang nh hình 2a b, Theo phơng thẳng đứng xuống dới
hình 2a Đây loại tập nâng mức độ vận dụng
thêm chút nhng đòi hỏi học sinh dụng định luật phản xạ ánh sáng Có thể dẫn dắt học sinh gợi ý:
Gơng vng góc với pháp tuyến điểm tới. Cần xác định đợc đờng pháp tuyến gơng; Mà pháp tuyến gơng liên hệ với góc tới góc phản xạ? (Pháp tuyến
h×nh 2b
5
X
Y
I Ph ¬ng n»m ngang Ph ¬ng
thẳng đứng 60
S
15
75
A
B S
I
R N
Y X
N i'
i
R
I
S N
50
S
I
R 40 40
S
N 75 75
I
15
R 65
S 65
I
(6)phân giác góc tạo tia tới tia phản xạ góc phản xạ góc tíi iˆ, iˆ
).
Nh ta vẽ vị trí đặt gơng nh sau: Giải
a, Ta vẽ tia phản xạ IR cần có tơng ứng với tia tới SI nh hình vẽ Vẽ phân giác IN góc SIRˆ Gơng AB đợc xác định cách vẽ AB vng góc IN Nhận thấy góc
ˆ
SIRSIXˆ XIRˆ = 60o + 90o = 150o VËy
0 150
ˆ ˆ 75
2
NIR SIN Gãc AIXˆ NIRˆ 750
(góc có cạnh tơng ứng vng góc) Vậy gơng AB tạo với phơng thẳng đứng XY góc 75o (nh hình 2b) (hay tạo với phơng nằm ngang góc 15o)
b, Tơng tự nh ta xác định đợc vị trí gơng AB tạo với phơng thẳng đứng góc 30o (hay tạo
víi ph¬ng n»m ngang mét gãc 60o) h×nh 2c
Dạng - Vẽ xác định ảnh, quan sát ảnh của vật
*VÝ dô 3:
h×nh 2c
Vẽ ảnh vật sáng AB; ABC có dạng nh h×nh vÏ 3a, b, c, d
h×nh 3a h×nh 3b h×nh3c h×nh3d
Với loại học sinh đợc củng cố vận dụng kiến thức: Tính chất ảnh ảo của vật qua gơng phẳng (ảnh ảo cách gơng khoảng từ vật đến gơng) Loại bài tập đợc giải nh sau:
+ Lần lợt vẽ ảnh điểm sáng đặc biệt vật Bằng cách lấy đối xứng: - Từ điểm sáng kẻ đờng vng góc qua mặt gơng.
- Xác định ảnh điểm đờng thẳng vừa vẽ cách lấy một điểm(ảnh) cách mặt gơng khoảng khoảng cách từ điểm đến gơng.
+ Nối điểm ảnh lại (bằng nét đứt) ta có ảnh ảo vật. Giải
+ Lần lợt vẽ ảnh điểm sáng đặc biệt vật (điểm A; B; C) Bằng cách (lấy đối xứng): Từ điểm sáng kẻ đờng vng góc qua mặt gơng; Xác định ảnh điểm cách lấy cách mặt gơng khoảng khoảng cách từ điểm đến gơng
+ Nối điểm ảnh lại (bằng nét đứt) ta có ảnh ảo vật nh hình vẽ 3a1, b1,
c1, d1
6
C A
B B
A
A B A
B
C' A' B'
C A
B
A'
B' A
B
B'
A'
A B
A'
B'
B A
X
30
60
B N
I S
(7)h×nh 3a1 h×nh 3b1 h×nh34c1 h×nh3d1
*VÝ dơ 4:
Cho điểm sáng S1, S2 trớc gơng phẳng nh
hình 4a.
a, Vẽ ảnh S1, S2 qua g¬ng
b, Vẽ chùm tia tới lớn từ S1; S2 đến gơng
c¸c chïm tia phản xạ tơng ứng?
c, Đặt mắt miền nhìn thấy ảnh hình 4a
của S1? Của S2? Đặt mắt miền nhìn thấy ảnh S1và S2?
Với loại học sinh đợc củng cố vận dụng kiến thức: Giải thích tạo thành ảnh ảo phản xạ ánh sáng qua gơng phẳng; Tính chất ảnh ảo vật qua gơng phẳng (ánh sáng phản xạ qua gơng gây cho ta cảm giác đợc phát từ ảnh ảo vật; ảnh ảo cách gơng khoảng từ vật đến gơng) Bài tập đợc giải nh sau:
Gi¶i
a, ảnh S1, S2 đợc vẽ cách lấy S1’, S2’
đối xứng với S1, S2 qua mặt gơng nh hình 4b
b, Chïm tia tíi lín nhÊt từ S1 tới gơng
S1A; S1B; từ S2 tới gơng S2A; S2B Các
chựm tia phản xạ tơng ứng đợc xác định hai cách:
Cách 1: (Bằng định luật phản x ỏnh sỏng)
+ Kẻ pháp tuyến AN BM A B
h×nh 4b
+ Vẽ tia phản xạ cách dùng thớc đo góc xác định tia phản xạ theo định luậtphản xạ ánh sáng Ta đợc tia phản xạ AP; BQ ứng với tia tới S1A; S1B nh hình vẽ 4c; Các tia phản
x¹ AX; BY øng víi c¸c tia tíi S2A; S2B nh hình
4c
Cách 2: (Bằng cách giải thích tạo thành ảnh ảo)
hình 4c
+ Vẽ tia phản xạ cách nối S1’, S2’ lần lợt với A, với B kéo dài Ta c cỏc tia
phản xạ AP; BQ ứng với tia tới S1A; S1B; Các tia phản xạ AX; BY øng víi c¸c tia
tíi S2A; S2B nh h×nh 4c
7
A B
S2 S1
M N
A B
S2 S1
S1'
S2' P
Q
X Y
A B
S2 S1
S1'
(8)c, Sự tạo thành ảnh ảo phản xạ ánh sáng qua gơng phẳng, chùm tia sáng phản xạ qua gơng gây cho ta cảm giác đợc phát từ ảnh ảo vật Vì vùng đặt mắt để quan sát ảnh S1, S2 đợc xác định hình vẽ:
Là vùng giới hạn mặt gơng AB chùm tia phản xạ lớn có ứng với điểm sáng Vậy vùng đặt mắt để thấy ảnh S1 PABQ (phía trớc
g-ơng); Vùng đặt mắt để thấy ảnh S2 XABY (phía trớc gơng hình 4c) Vùng đặt
mắt để thấy ảnh S1, S2 PABY (phía trớc gơng hình 4c) Dạng - Vẽ đờng truyền tia sáng theo yêu cầu
*Ví dụ 5: (Bài tập 5.4 trang sách Bài tập vật lí 7) Cho điểm sáng S đặt trớc gơng phẳng G a, Vẽ ảnh S’ S tạo gơng
b, Vẽ tia tới SI cho tia phản xạ qua mét ®iĨm
A trớc gơng (trong hình 5a) hình 5a Phần a tập quen thuộc học sinh đợc làm qua tập ở Phần b tình địi hỏi học sinh cần vận dụng kiến thức có những suy luận cần t tích cực Từ kiến thức giải thích tạo ảnh ảo qua gơng: Sự tạo thành ảnh ảo phản xạ ánh sáng qua g“ ơng phẳng, chùm tia sáng phản xạ qua gơng gây cho ta cảm giác đợc phát từ ảnh ảo vật Do muốn”
xác định đợc điểm tới I để có tia phản xạ qua điểm A điểm tới I, ảnh S’ S
và A phải thẳng hàng Từ ta phân tích gợi mở để học sinh giải tốn nh sau:
Giải
Cách 1: (Từ kiến thức giải thích tạo ảnh ảo qua gơng nh lập luËn trªn)
+ Xác định điểm S’ (ảnh S qua gơng) cách lấy đối xứng
+ Nối S với A cắt gơng điểm tới I
+ Vẽ tia tới SI (thoả mãn tốn) hình 5b Ta dễ dàng chứng minh đợc cách vẽ thoả mãn định luật phản xạ ánh sáng nh sau: Do cách vẽ đối xứng nên hai tam giác vuông SHI S’HI và
'
ˆ ˆ
SS (1) L¹i cã SS // IN (cùng vuông góc với mặt gơng) nên SINˆ Sˆ(2) (so le
trong) ; NIA Sˆ ˆ'
(3) (vì vị trí đồng vị) Từ (1), (2), (3) ta suy NIA SINˆ ˆ (thoả
mãn định luật phản xạ ánh sáng)
Cách 2: (Bằng tính chất đảo chiều đờng tia sáng) Tính chất nh sau: Nếu: (theo hình 5b) Tia sáng từ S tới I qua A chiếu tia sáng ng
“ ỵc lại
từ A tới I tia phản xạ phải qua S mở
rộng cho học sinh trờng hợp Nh ta có thể có cách giải thứ nh sau:
8
H
N
I S'
A S
N
S A
A'
I
(9)+ Lấy A’ đối xứng với A qua gơng
+ Nối S với A’; SA’ cắt gơng I Tia SI tia tới cần vẽ Có thể chứng minh tơng tự cách vẽ thoả mãn định luật phản xạ ánh sáng
h×nh 5c
*VÝ dơ 6:
VÏ tia sáng từ A phản xạ lần lợt qua gơng (G1);
gơng (G2) qua B nh hình vẽ (hình 6a) Giải
Vi cỏch dng tng tự ví dụ cách liên tục Dẫn dắt để học sinh giải đợc toán nh sau:
hình 6a Cách 1: (Từ kiến thức giải thích tạo ảnh ảo qua gơng nh lập luận trên)
+ Xỏc định điểm A’ (ảnh A) qua gơng G
1 cách lấy đối xứng qua mặt
g-ơng Tia tới từ A phản xạ G1 đến G2 hình nh đợc phát từ A’ (ảnh ảo A nh
những lập luận ví dụ trên) Do coi tia phản xạ G1 đến G2 nh
một tia tới đợc phát từ A’ Do ta coi A’ nh “vật ảo” với G
2 Nh thÕ b©y giê
lại lập luận nh ví dụ ta tiếp tơc lµm nh sau:
+ Lấy A’’ đối xứng với A’ qua gơng G
2 (Tia
phản xạ G2 phải qua B A; I2; B
thẳng hàng)
+ Nối Avới B cắt G
2 điểm I2 (Tia phản xạ
trờn G1 phi qua I2 A’; I1; I2 thẳng hàng)
+ Nèi A với I
2 cắt G1 điểm I1
Đờng truyền sáng cần vẽ AI1I2B (hình 6b)
Ta chứng minh cách vẽ thoả mãn định luật phản xạ ánh sáng tơng tự ví dụ cách kẻ pháp tuyến I1 I2 …
hình 6b Cách 2: (Bằng tính chất đảo chiều đờng tia sáng).
+ Lấy A’ đối xứng với A qua gơng G
1
+ Lấy B’ đối xứng với B qua gơng G
2
+ Nèi A’ với B cắt G
1; G2 lần lợt I1; I2
Đờng truyền sáng cần vẽ AI1I2B (h×nh 6c) *VÝ dơ 7:
Hai gơng phẳng G1, G2 đặt song song quay
mặt phản xạ vào Một nguồn sáng S điểm A khoảng gơng nh (hình 7a)
hình 6c
Vẽ tia sáng phát từ S phản xạ lần G1 G2
G1 qua A
Giải
Do học sinh làm quen đợc rèn kĩ vận
9
B'
G2 B A
A' G
I2 I1
G2 B A
G1
I1
I2 G1
A''
A'
A
B
G2
G1 G2
(10)dông kiÕn thøc giải tập loại nên gợi, dẫn học sinh làm nh sau:
Cách 1:
h×nh 7a
+ Vẽ S1 đối xứng với S qua G1
+ S2 đối xứng S1 qua G2
+ S3 đối xứng S2 qua G1
Nối S3 với A, cắt gơng G1 I3;
I3 với S2 cắt G2 I2; nối I2 với S1
cắt G1 I1
Đờng gấp khúc S I1 I2 I3 A tia
sáng ta cần vẽ (hình 7b)
hình 7b Cách 2:(Bằng tính chất đảo chiều
đờng tia sáng) Đổi vai trị S A làm theo cách 1(hình 7c)
Cách 3: (Phối hợp)
+ Vẽ ảnh S hai lần: S1 qua G1
và S2 ảnh S1 qua G2 Lấy A1
đối xứng A qua G1 Nối A1S2 cắt
gơng G1, G2 I3 I2
h×nh 7c
Nối I2S1 cắt G1 I1 Vậy SI1I2I3 đờng truyền ánh sáng ta cần vẽ(hình 7d)
C¸ch 4: Đổi vai trò S A cách thứ (Vẽ ảnh A hai lần, S lần) (hình 7e)
h×nh 7d h×nh 7e
Việc yêu cầu học sinh tìm nhiều cách giải với tình gặp phải sẽ tạo rèn cho học sinh thói quen t linh hoạt để có đợc lựa chọn tốt cho việc giải tình gặp phải Nhờ mà kiến thức đợc củng cố thêm chắc, thêm sâu Ngay ví dụ sau cng vy:
*Ví dụ 8:
Một điểm sáng S chiếu tia tới SI vào gơng phẳng G1(nh hình 8a)
a, HÃy vẽ ảnh S qua G1 tính góc tới i,
góc phản xạ i
b, Dùng gơng phẳng G2 ghép với G1 mét gãc
10
G1
G2
S A
S1 S2
A1
I1
I2 I3
I3
I2 I1
S3 S1 S2
A
S G2 G1
I3 I I1
A1 A
2 A
S G2 G1
A3
I3 I
2
I1
A1 A
2
S1
A
S G2 G1
G1 18
(11)để hứng tia phản xạ G1, cho tia phản xạ
G2 cã híng vu«ng gãc víi gơng G1 HÃy xác
nh gúc ?
Giải
a, Đây phần quen thuộc với học sinh nªn häc sinh cã thĨ tù vËn dơng:
+ Vẽ S’ đối xứng S qua mặt gơng
+ Nèi S’ víi I vµ kÐo dµi ta có tia phản xạ IR
h×nh 8a
h×nh 8b
+ Vẽ pháp tuyến IN, dễ dàng nhận thấy tính đợc:
' 0
1ˆ ˆ
ˆ ˆ 90 18
i i G IN SIN 720(h×nh 8b).
Học sinh nêu phơng án vẽ ảnh S cách vẽ thêm tia tới thứ hai rồi
dùng định luật phản xạ ánh sáng để xác định tia phản xạ thứ hai; Kéo dài hai tia phản xạ ta tìm đợc S’(xem ví dụ 4) Tuy cần cho học sinh so sánh để thấy không
nên làm theo cách làm này.
b,Vi câu b học sinh gặp khó khăn Cần phân tích đề để học sinh thấy yêu cầu giống nh ví dụ ta coi nh tia IR tia sáng tới gơng G2 có
ph-ơng cho trớc (tạo với phph-ơng thẳng đứng góc 72o) Cần xác định vị trí gơng G
2 cú
tia phản xạ vuông góc với gơng G1 (tức
vuụng gúc vi phơng nằm ngang) Vậy tia phản xạ phải có phơng thẳng đứng PQ
h×nh 8c
nh hình 8c Vậy có hai trờng hợp là: Tia phản xạ theo chiều từ R đến P từ R đến Q (hình 8c) Khi tơng tự ví dụ ta xác định vị trí đặt gơng G2 nh sau:
Trờng hợp 1:
+ Phân giác RT góc IRP pháp tuyến G2 Nh mặt gơng G2
vuông góc víi RT nh h×nh h×nh 8d
h×nh 8d
+ DƠ dµng nhËn thÊy: iˆ' IRPˆ 720
(so le trong) suy
0
ˆ 72
ˆ ˆ 36
2
IRP
TRP IRT
VËy:
1ˆ ˆ
ˆ G OG TIP 36
(gãc cã cạnh tơng ứng vuông góc)
Trờng hợp 2:
+ Phân giác RT góc IRQ
pháp tuyến G2 Nh mặt gơng G2
vuông góc với RT nh hình 8d.
+ Dễ dàng nhận thấy: i' IRQˆ 1800
(trong
11 i' i R N S' S I G1 G1 I S N R P Q i' i O G2 T P G1 I S N R Q i' i O G2 G1 I S N R P Q i' i
(12)cïng phÝa), suy ra:IRQˆ 1800 iˆ' 1800 720
0
108
VËy nªn:
0
'ˆ ˆ ' 108 540
2
T RQ IRT ;
' '
ˆ ˆ ˆ
IRO T RO IRT IROˆ 900 540 360
h×nh 8e
Trong tam gi¸c IRO: IORˆ 1800 (18036 ) 1260
*VÝ dô 9:
Mặt phản xạ hai gơng phẳng hớngvào hợp với góc Tia sáng SI song song với gơng đến gơng Vẽ đờng truyền tia SI qua hệ gơng trờng hợp:
a, = 90o
b, = 60o
c, = 30o
(Các tia sáng nằm mặt phẳng vng góc với hai gơng)
h×nh 9a h×nh 9b h×nh 9c Gi¶i
a, DƠ thÊy tia tíi SI song song với gơng thứ (G1) vuông góc với gơng thứ hai
(G2) nên tia phản xạ gơng thứ hai (G2) trùng phơng, ngợc chiều với tia tới (góc
phản xạ góc tới 0o).
b, Trong trờng hợp SI // G1O nên SIGˆ 2 G OG1ˆ 2 600(đồng vị); Nếu kẻ pháp
tuyÕn IN th×: NIJˆ SINˆ NIGˆ 2 SIGˆ 2 900 600 30
Nh vậy: JIO NIO NIJˆ ˆ ˆ JIOˆ 900 300 600 Tam giác IOJ lập luận tơng tự ,
ta còng thÊy
1
ˆ ˆ 60
IJR RJG hay JR // OG2 hay tam giác SIJ tam giác
h×nh 9b.
c, Tơng tự phần b SI // G1O nên: SIGˆ 2 G OG1ˆ 2 600(đồng vị); Nếu kẻ pháp tuyến
IN th×: NIJˆ SINˆ NIGˆ 2 SIGˆ 2 900 300 600 NhËn thÊy SIJˆ 1200, mµ SIJ IJGˆ ˆ 1
ˆ ˆ 180
SIJ IJG (trong cïng phÝa), IJGˆ 1800 SIJˆ 18001200 600; TiÕp tơc kỴ pháp
tuyến JM lại có MJK IJM MJG 1IJGˆ 1900 600 300; KJO KJIˆ ˆ IJG1600
Vậy tam giác KOJ vuông K, Tia JK vuông góc G2 nên cho tia phản xạ ngợc trở
lại theo phơng tia tới nh hình 9c; Tia sáng phản xạ lần lợt ngợc lại theo đờng truyền KJIR nh hình vẽ (Đúng nh tính chất đảo chiều đờng tia sáng đã nhắc đến ví dụ trên).
Nh việc củng cố kiến thức, rèn kĩ t tởng tợng cho học sinh khi làm tập gơng phẳng thông qua hệ thống tập ví dụ từ mức độ đơn
12
S R G2
G1 I
R M
N J
I
O
60
G2
S
G1
K M
O
G1 J
N 30
S R I
(13)giản phát triển thêm bổ sung cách, đờng lối vận dụng linh hoạt nhằm đến mục tiêu phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh. Mức độ phát triển t đợc tiếp tục nâng cao thêm:
*Ví dụ 10:
Có gơng phẳng G1 G2 hợp với góc Một tia sáng SI tới G1 phản xạ
theo phng IJ đến gơng G2 phản xạ phơng JR Tìm góc hợp hai
tia SI vµ JR (Chỉ xét trờng hợp tia sáng nằm mặt phẳng vuông góc với giao tuyến hai g¬ng)
Ngay tập mức độ t học sinh đòi hỏi mức cao hơn các ví dụ trớc Địi hỏi giải tập tập ví dụ này, học sinh không chỉ vận dụng kiến thức cách t củng cố phát triển qua tập ví dụ mà học sinh cịn phải xem xét tình gặp tập dới nhiều khả năng có Nhờ giúp hình thành rèn thói quen xem xét, lật lật lại vấn đề cách tồn diện
Gi¶i
a, Trờng hợp góc nhọn: (Có thể có hai khả hình 10a hình 10b) + Với trờng hợp hình 10a: Ta có JNI G OGˆ 1ˆ Trong IJN ta cã i r (1)
(góc tam giác). Trong tam giác IJB ta lại có 2i2r(2) Từ (1) (2) suy
ra ˆ 2ˆ
+ Trêng hợp nh hình 10b : Lập luận tơng tự: Trong IJN ta cã ˆ i rˆ ˆ (3)(gãc
ngoài tam giác) hình 10a. Trong tam giác IJB ta lại có 2i2r(4) Từ (3) (4)
suy ˆ2ˆ
h×nh 10a
h×nh 10b
b, Trờng hợp góc tù: (hình 10c)
Trong IJN ta cã ˆ iˆ' rˆ (5)(góc tam giác).
Trong tam giácBIJ:BIJ IJB ˆ ˆ2.(900 iˆ') 2.(90 rˆ) ˆ1800 2.(iˆ'rˆ)
(6)
Thay (5) vào (6) ta đợc : ˆ1800 2.ˆ
13
r i B
S
G1 I N
J G2 O
R
J N
R
I G1
S G2
B r
r'
i i'
R
J N
S
I G1
G2
O
B r
i
G1
S
G2 O
I
J N
(14)
h×nh 10c
hình 10d
c, Trờng hợp góc vuông: (hình 10d) : Dễ nhận thấy SI JR song song ngợc chiều 1800
Dạng - Các tập có tính to¸n
* VÝ dơ 11:
Các gơng phẳng AB, BC, CD đợc xếp nh
hình 11a ABCD hình chữ nhật có AB = a; BC = b; S điểm sáng nằm AD biết SA = b1
a, Vẽ tia sáng từ S, phản xạ lần lợt g-ơng AB, BC, CD lần trở l¹i S
b, Tính khoảng cách a1 từ A đến điểm tới
g-¬ng AB
hình 11a Giải
a, Tơng tự phần ví dụ 7:
Ta ln lt lấy S1 đối xứng S qua AB, S2 đối xứng S1 qua BC, S3 đối xứng S2 qua
CD Nối S3S cắt CD I3; I3S2 cắt BC I2; I2S1 cắt AB I1
Đờng truyền ánh sáng cần vẽ SI1I2I3S (hình 11b)
b, D dng chứng minh đợc tứ giác SI1I2I3 hình bình hành Do SI1 =
I2I3 Từ lại chứng minh đợc AS I1
= CI2I3 Ta cã SA = I2C = b1; CI3 =
AI1 = a1; AB = a, BC = b XÐt c¸c
tam giác đồng dạng I3CI2
I3HS ta cã :
3 1
1
3 1
I H S H a a b b a b
a
I C I C a b b
* Có thể nhận thấy hình bình hành SI1I2I3 có cạnh song song với
ng chộo ca hình chữ nhật ABCD
h×nh 11b
Đây tập rèn cho học sinh khả củng cố vận dụng kiến thức vật lí, t vật lí đợc rèn mà học sinh đợc rèn việc vận dụng kiến thức tốn vào giải tình gặp phải Nh ngoài việc đạt mục tiêu rèn kĩ t sáng tạo học sinh giải tập gơng phẳng đề tài, học sinh thấy đợc tính thực tiễn kiến thức liên hệ giữa các môn khoa học tự nhiên với nhau.
* VÝ dô 12:
Một gơng phẳng dựng nhà, nghiêng góc 5o so với phơng thẳng đứng nh hình 12a.
Một ngời cao h =1,7 m đứng cách mép dới gơng khoảng L để
14
D C
A B
S
I2 I3
I1
S3 S2 S1
D C
A B
S
H
5
h
L O
(15)nhìn thấy đợc phần ảnh qua gơng, (bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh u ngi ú)
hình 12a
Giải
Trc hết ta nhận xét: Để ngời cịn thấy ảnh qua gơng khoảng L phải thoả mãn BO vng góc với gơng (O điểm thấp gơng Vì tia tới BO cho tia phản xạ OB; OB kéo dài qua B’). Vậy
BOA GOX (góc có cạnh tơng ứng vu«ng
gãc) BOAˆ 50
Vậy tam giác vuông
ABO ta có:
h×nh 12b
0 1,7
19,
AB h h
tag L
AO L tag tag
(m)
Sau ví dơ kh¸c: * VÝ dơ 13:
Hai gơng phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách
một đoạn d Trên đờng thẳng song song với hai gơng có hai điểm S, O với khoảng cách đợc cho hình 13a
a, Hãy trình bầy cách vẽ tia sáng từ S đến gơng M1 I, phản xạ đến gơng M2
tại J phản xạ đến O
b, Tính khoảng cách từ I đến A từ J đến B
Gi¶i
a, Ta lần lợt lấy S1 đối xứng S qua gơng
M1, lấy O1 đối xứng O qua gơng M2 (hình
13b); Nối S1O1 cắt gơng M1 I, gơng M2
tại J S I J O đờng truyền sáng cần vẽ hình 13a b, Tính IA, JB?
Do cách vẽ đối xứng (hình 13b) ta có: S1A = SA = a (1) Từ O1 hạ O1H SB
BH = SB = d – a (2) AS1 + BH = d (3)
Thay (1), (2) vào (3) đợc: S1H = 2d (4)
XÐt S1AI S1BJ:
1 S A
AI a
BJ S B a d
a
AI BJ
a d
(5)
XÐt S1AI S1HO:
1
2
S A
AI AI a a h
AI
HO S H h d d (6)
Từ (5) (6) ta đợc:
2
h a d BJ d h×nh 13b 15 S M M O O J I
S B H
d d - a a a A S O A d a B M2 M1 J
d - a
H
a
O1
S1 S O
d - a A d a B M2 M1 I X B A O L h 5 G
(16)CÇn tiÕp tục rèn khả phân tích, hình dung thêm tình khác mà sau vài ví dơ kh¸c:
*VÝ dơ 14:
Một điểm sáng S đặt trớc hai gơng phẳng vng góc với G1, G2 Xỏc nh
số ảnh S tạo bëi hai g¬ng
Giải S cho ảnh S1 đối xứng qua G1 nên: OS1
= OS (1); SOSˆ 12.S OI1ˆ 1(2) h×nh 14 Do S1
n»m trớc mặt gơng G2 nên tiếp tục cho ảnh
S1’ đối xứng S1 qua G2 Do lại có: OS1 =
OS1’ (3); S OS1ˆ 1'2.S OI1ˆ 3 (4)
Tõ (1) vµ (3) cã: OS1’ = OS (5)
Tõ (2) vµ (4) ta cã:
'
1 1 1
ˆ ˆ 2. ˆ 2. ˆ
SOS S OS S OI S OI
' 0
1 1
ˆ 2.( ˆ ˆ ) 2.90 180
SOS S OI S OI (6) VËy
(5) (6) chứng tỏ S1’ S đối xứng
h×nh 14
qua O Mặt khác S trớc G2 nên cho ảnh S2 đối xứng S qua G2; S2 lại trớc
G1 nên cho ảnh S2’ đối xứng S2 qua G1 Chứng minh hoàn toàn tơng tự nh
ta có S2’ đối xứng với S qua O Nh hệ gơng vày cho ảnh S: Các ảnh
S1, S2 có đợc phản xạ ánh sáng lần tên gơng G1, G2 Còn hai ảnh S1’ v
S2 phản xạ ánh sáng lần lợt hai gơng Ba ảnh với S n»m trªn
đỉnh hình chữ nhật nội tiếp đờng trịn tâm O bán kính OS
*VÝ dô 15:
Một điểm sáng S đặt đờng phân giác góc hợp hai gơng phẳng Xác định số ảnh S tạo hai gơng khi:
a, = 900; b, = 1200 Gi¶i
a, Khi = 900
Tơng tự nh ví dụ 14 ta có ảnh S qua hệ gơng nh hình vẽ hình 15a Các ảnh với S đỉnh hình vng nội tiếp đờng trịn tâm O, bán kính OS b, Khi = 1200
Vật sáng S cho ảnh S1 đối xứng S qua G1
víi
1
ˆ 120
SOS Nhận thấy S1 nằm
mặt phẳng G2 nên không tạo ảnh qua
G2 n÷a
- Tơng tự S cho ảnh S2 đối xứng S qua G2
víi
2
ˆ 120
SOS NhËn thÊy S2 n»m
mặt phẳng G1 nên không tạo ảnh qua
h×nh 15a
16
G1
O
I2 I1
I3 S'
1
S
S2 S1
S'
G2
G2
=120 O
S1 S2
S
G1 O
S'
S'
1 S1
S2
G2
G1 I
J
(17)G1 Vậy hệ gơng cho ¶nh Hai ¶nh
này với vật sáng đỉnh tam giác nội tiếp đờng tròn tâm O bán kính SO(hình 15b)
h×nh 15b
Những tốn thực tế ln điều kích thích hứng thú học tập học sinh rất tốt Đây hội để em trải nghiệm, đem kiến thức vào thực tế cuộc sống cách tự nhiên; Các em hồn tồn có điều kiện để kiểm tra tính đắn của kiến thức qua thực nghiệm – Điều mà mục tiêu dạy học rất khuyến khích Ngồi lại thêm lần em thấy đợc vật lí gắn liền mơn tốn mơn khoa học tự nhiên khác hay rộng vật lí gắn liền với cuộc sống nh Từ bồi dờng thêm lịng say mê mơn học, động lực giúp q trình rèn t duy, bồi dỡng xây dựng nhân cách cho học sinh Ví dụ sau một minh họa:
* VÝ dô 16:
Một ngời cao 1,65m đứng đối diện với gơng phẳng hình chữ nhật đợc treo thẳng đứng Mắt ngời cách đỉnh đầu 15cm
a, Mép dới gơng cách mặt đất để ngời thấy ảnh chân gơng?
b, Mép gơng cách mặt đất nhiều để ngời thấy ảnh đỉnh đầu gơng?
c, Tìm chiều cao tối thiểu gơng để ngời nhìn thấy tồn thể ảnh gơng
d, Các kết có phụ thuộc vào khoảng cách từ ngời tới gơng khơng? sao?
Gi¶i
a, Để mắt M thấy đợc ảnh B’ chân B (hình 16) mép dới I gơng cách mặt đất nhiều đoạn IK Xét B BM có IK đ’ ờng trung bình nên :
1,65 0,15
0,75( ) 75
2 2
MB AB AM
IK m cm
b, Để mắt M thấy đợc ảnh A’ đỉnh đầu A thì
mép J gơng cách mặt đất đoạn JK Xét M’MA có JH đờng trung bình nên:
15
7,5( ) 2
AM
JH cm Mặt khác: JK = JH + HK = JH + MB JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575 (m) = 157,5 cm
c, Chiều cao tối thiểu gơng để thấy đợc tồn ảnh A’B’ đoạn IJ Ta có : IJ = JK – IK =
1,575 – 0,75 = 0,825 (m) = 82,5 cm
h×nh 16
d, Các kết khơng phụ thuộc vào khoảng cách từ ngời đến gơng kết khơng phụ thuộc khoảng cách Nói cách khác, việc giải toán dù ngời soi gơng vị trí tam giác ta xét câu a, b
17
I
H M '
B '
B A
J
K
(18)IK, JK đờng trung bình nên kết phụ thuộc vào chiều cao ngời
Chun đề II - quang Hình Động
Phần gồm tập gơng phẳng tia sáng, vật sáng chuyển động Dùng để vừa tiếp tục củng cố kiến thức vừa rèn kĩ vận dụng mức độ cao cho học sinh
Đây nội dung kiến thức lạ, mới, khó với học sinh, chơng trình phổ biến, dạng tập ngồi kiến thức cần vận dụng củng cố khắc sâu phản xạ ánh sáng gơng phẳng học chơng trình vật lí cịn chứa đựng kiến thức chuyển động kiến thức liên quan đến “phép quay” hay tốn quỹ tích hình học Học sinh cần đợc ôn tập lại kiến thức đơn giản chuyển động học; vận tốc; cách tính vận tốc … kiến thức tốn đơn giản, cần thiết em học hiểu đợc Nh chuyên đề dùng tốt cho học sinh khối Còn với học sinh khối lớp cần sử dụng cách chọn lọc Sau ví dụ:
Dạng - Chuyển động thẳng
* VÝ dô 17:
Một điểm sáng A đặt trớc gơng phẳng G cố định chuyển động với vận tốc v gơng Xác định vận tốc ảnh A’ gơng S trờng
hỵp:
a, S chuyển động song song với gơng b, S chuyển động vng góc với gơng
c, S chuyển động theo phơng hợp với mặt gơng góc
Gi¶i
a, Giả sử sau thời gian t, A chuyển động đến A1
(h×nh 17a), vËn tèc cđa A lµ v AA1 t
; ảnh A’ đến
A1'; Do A’ đối xứng A qua mặt gơng nên: AA1 =
A’A
1'; A A’ = A1A1' Vậy vận tốc ảnh A’ i vi
gơng là:
' ' ' A A1 AA1
v v
t t
; Vận tốc ảnh A’đối với vật A là:
' '
' 1
1
0
A A AA
v
t t
h×nh 17a
b, Tơng tự nh sau thời gian t, A chuyển động đến A1 (hình 17b), vận tốc A v AA1
t
; ¶nh
A’ đến A
1'; Do A’ đối xứng A qua mặt gơng nên:
AA1 = A’A1'; A1A1'- A A’ = AA1 VËy vËn tèc
của ảnh A’ gơng là:
18
A1' A1
A' A
G
A1'
A1
A'
A
(19)' ' ' A A1 AA1
v v
t t
; Vận tốc ảnh A’đối với vật A là:
' '
' 1
1
2
2
A A AA AA
v v
t t
h×nh 17b
c, Cũng nh sau thời gian t, A chuyển động đến A1 (hình 17c), vận tốc A v AA1
t
; ¶nh
A’ đến A
1'; Do A’ đối xứng A qua mặt gơng nên:
AA1 = A’A1'; A1A1'- A A’ = 2.a VËy vËn tèc cña
ảnh A’ gơng là:
' ' ' A A1 AA1
v v
t t
Vận tốc ảnh A’đối với vật A là:
' '
' 1
1
2 .sin
2 .sin
A A AA a AA
v v
t t t
h×nh 17c
* VÝ dơ 18:
Một điểm sáng S cố định đờng SH vng góc với gơng phẳng G (hình 18) Xác định vận tốc ảnh S ’ qua gơng gơng chuyển động theo phng HS
với vận tốc v (gơng song song víi chÝnh nã)
Gi¶i
Lúc đầu gơng H, S cho ảnh S’ đối xứng S qua mặt gơng
(SS’ = 2SH), sau thêi gian t g¬ng
chuyển động đến H’, S cho ảnh S 1’
đối xứng S qua gơng(SS’
1 = 2SH)
Vận tốc gơng là:
' HH v
t
; VËn tốc ảnh S là:
' ' ' '
' S S1 SS1 SS1 2SH 2SH
v
t t t
'
2(SH SH )
t ' 2HH t '
' 2HH
v t
v' 2.v
* VÝ dô 18:
Hai bạn học sinh cao cao 1,5 m, đứng hai bờ hồ hoàn toàn yên lặng rộng 30m, bờ cách mặt nớc 0,5 m Một bạn đứng yên, bạn dần xa bạn theo đờng thẳng nối hai bạn vừa vặn khơng nhìn thấy ảnh mặt hồ nớc Tính khoảng cách hai bạn
Khó khăn với học sinh trong trờng hợp em không vẽ đợc hình mơ tả q trình hai bạn học sinh làm thí nghiệm gơng phẳng (mặt hồ hồn tồn n lặng) lại khơng nằm đờng thẳng nối
hai bạn, dẫn đến việc khó xác định hình 18
19 a G A A' A1
A1' a S G H H' H S S' S1'
(20)®iĨm tíi I vµ A’
Cần gợi mở để em thấy: Khi A di chuyển bờ hồ A nằm đ ờng thẳng song song với bờ hồ; Tia phản xạ ứng với tia tới từ B cịn truyền đợc đến mắt của A A’ hình nh đợc phát từ B
1, ảnh B qua mặt gơng, B1, K, A’ phải
thẳng hàng Vậy suy việc xác định điểm tới I A’ làm nh sau: Giải
+ Từ A kẻ Ax song song với bờ hồ (hình 18); Lấy B’ đối xứng với B qua mt
gơng; Nối B với K cắt mặt gơng I, cắt Ax A.
+ Do cỏc ảnh A1của A; B1 B đối xứng qua gơng nên BG = GB1 =
HA = H’A = H’A
1 = 1,5 + 0,5 = (m) Vậy tam giác vuông IHA1 = IGB suy
IH’ = IG.
+ Ta xét tam giác đồng dạng IHK IGB1
nên lại có:
1 1
0,5 30.0,5
6( )
30 0,5 2,5
IH KH IH KH IH KH IH
IH m
IG B G IG IH B G KH GH B G KH
Suy ra: IG = 30 – = 24 (m) VËy H’G = IH’ + IG = 2IG = 48 (m); Khoảng cách
gia hai hc sinh 48m
Dạng - Chuyển động quay
* VÝ dô 19:
Một tia sáng cố định chiếu vào gơng phẳng Tính góc quay tia phản xạ cho gơng quay góc (Chỉ xét trờng hợp trục quay gơng vng góc với mặt
h×nh 19
phẳng tới, điểm tới mặt phẳng tới không thay đổi)
Thông thờng học sinh vẽ tia tới tới gơng, nh làm cho hình vẽ trở nên khó quan sát em gặp khó khăn làm Trong trờng hợp này cần phân tích, gợi mở để học sinh lựa chọn phơng án thuận lợi - Đó chọn tia tới vng góc với mặt gơng nh hình 19.
Gi¶i
Xét tia tới SI vng góc với mặt gơng (1) (trùng với pháp tuyến IN), cho tia phản xạ IR ngợc trở lại nh hình 19 Khi gơng quay từ vị trí (1) góc đến vị trí (2) quanh trục quay qua điểm I vng góc với mặt phẳng tới pháp tuyến gơng quay góc Bây góc tới SINˆ '
; Theo nh
luật phản xạ ánh sáng góc phản xạ ' '
N IP SIN Vậy tia phản xạ quay ®i mét gãc RIPˆ 2
* VÝ dô 20:
Một tia sáng cố định chiếu vào gơng phẳng Tính góc quay tia phản xạ cho gơng quay góc (Chỉ xét trờng hợp trục quay gơng vng góc với mặt phẳng tới, mặt phẳng tới không thay đổi)
20
2
P
I S N R
1
(21)Trên sở học sinh làm quen với ví dụ 19 cần tiếp tục nâng cao dần dần yêu cầu vận dụng thêm qua cá tập nh Có thể giáo viên cần gợi mở cho học sinh để em suy nghĩ vẽ hình làm
Gi¶i
Tơng tự ví dụ 19: Xét tia tới SI vng góc với mặt gơng (1) (trùng với pháp tuyến IN), cho tia phản xạ IR ngợc trở lại nh hình 20 Khi gơng quay từ vị trí (1) góc đến vị trí (2) quanh trục quay qua điểm O vng góc với mặt phẳng tới pháp tuyến gơng quay góc Bây góc tới ˆ '
SJN ; Theo định luật
hình 20
phản xạ ánh sáng góc phản xạ N JP SJN' '
Vậy tia phản xạ quay mét gãc
ˆ 2
RJP
* VÝ dơ 21:
Trên hình 2a, S điểm sáng cố định nằm trớc hai gơng phẳng G1
G2 G1 quay quanh I1, G2 quay quanh I2
(I1, I2 cố định) Biết góc
1 2
ˆ ; ˆ
SI I SI I Gäi ¶nh cđa S qua G1 lµ
S1, qua G2 lµ S2 Tính góc hợp mặt
phản xạ gơng cho khoảng cách S1S2 là: a, Nhá nhÊt; b, Lín nhÊt
hình 21a
Giải
Khi hai gơng quay, S1 S2 chạy hai
ng trũn tõm I1 I2 bán kính SI1 SI2
nh hình 21b (do I1, I2 cố định ảnh
đối xứng với vật qua gơng)
a, VËy dÔ dàng thấy khoảng cách hai ảnh S1S2 nhá nhÊt chóng
trùng với S’ (giao điểm hai đờng trịn)
h×nh 21c
b, Cịng nh vậy, khoảng cách hai ảnh S1S2 lớn nhÊt S1, S2 n»m trªn hai
đầu đờng nối tâm hai đờng trịn hình 21c Khi I1, I2 điểm tới tia
s¸ng gơng Trong tam giác I1OI2 có:
0
1ˆ ˆ1 ˆ2 180 (90 )
2
I OI OI I OI I
0
(90 ) 180
2
VËy S1S2 sÏ
lín nhÊt gãc hỵp mặt hai gơng
hình 21b h×nh 21c 21 N' J O
S N R
I P I2 I1 S
G1 G2
O S'
S2
S1 I
2 I1
S
G1 G2
G2 G1
S
(22)b»ng ; cho:
2
Nh vËy:
Các tập đợc chọn lựa kỹ lỡng lơgíc từ thấp đến cao phù hợp với mục tiêu, nhiệm vụ đề tài: Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hớng dẫn em giải tập gơng phẳng mà thực nghiệm.Sau kết khảo sát sau vài năm áp dụng.
III kÕt qu¶
Sau năm áp dụng đề tài thấy học sinh thực tự tin, phát huy đợc tính tích cực, chủ động, sáng tạo giải tập gơng phẳng, chất lợng học sinh tăng rõ rệt, sauđây bảng thống kê kết kiểm tra khảo sát đối tợng học sinh tơng đơng năm học: Năm học 2006-2007 (cha áp dụng đề tài); 2007-2008 v 2008-2009(ỏp dng ti)
Lớp
Năm học
2006-2005 2007-2008 2008-2009
< 5đ Khá Giỏi < 5đ Khá Giỏi < 5đ Khá Giỏi SL % SL % SL % SL % SL % SL % SL % SL % SL % 7A 5,1 17,9 0 2,5 15 38,4 12,8 0 17 43,5 20,5 7B 18,9 13,5 0 0 10 27 5,4 0 15 40,5 10,8 7C 12,5 15 0 13 32,5 10 0 13 32,5 17,5
Nh vậy, so sánh kết năm học 2006-2007 (cha áp dụng đề tài) với năm học kế sau 2007-2008 2008-2009 (áp dụng đề tài), kết kiểm tra khảo sát, đối tợng học sinh tơng đơng, thấy rõ: Tỉ lệ điểm dới trung bình giảm mạnh (từ cỡ bình qn 12% đến khơng cịn nào), tỉ lệ đạt khá, giỏi tăng mạnh (từ khơng có đạt giỏi đến bình quân 12,8% đạt giỏi)
c KÕt ln
I Bµi häc kinh nghiƯm
Qua q trình thực nghiệm, tơi rút đợc số học kinh nghiệm để thực tốt đề tài
1 Đối với giáo viên:
- Dnh thi gian để nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo, phân loại tập - Lợng hoá tập phù hợp với lực, đối tợng học sinh theo chuyên
- Giáo viên phải soạn kỹ trớc lên lớp, đa nhiều phơng án, rõ cho học sinh thấy phơng án tốt cho dạng bµi
- Dành thời gian tâm sức để hiểu học sinh - Kiên trì áp dụng đề tài, có tâm với nghề dạy học
2 §èi víi häc sinh :
(23)- Nắm vững, hiểu sâu kiến thức phần định luật phản xạ ánh sáng; gơng phẳng tạo ảnh, tính chất ảnh vật qua gơng phẳng
- Tích cực, chủ động, độc lập, sáng tạo học tập
- Say mê, ln có ý thức vơn lên đạt kết cao học tập
- Rèn luyện phơng pháp học tập môn: Khai thác, liên hệ, lật lật lại, mở rộng vấn đề, phát triển t vật lý
II §iỊu kiƯn ¸p dơng
Đề tài áp dụng cho đối tợng học sinh khối lớp học xong phần: Định luật phản xạ ánh sáng; gơng phẳng tạo ảnh vật qua gơng phẳng áp dụng tốt cho việc bồi dỡng học sinh ham mê môn vật lý luyện học sinh giỏi vật lí THCS Mọi giáo viên dạy vật lí 7; vật lí áp dụng đợc Tuy nhiên với học sinh khối lớp cần lựa chọn tập có mức độ phù hợp phần Quang hình tĩnh.
III híng nghiªn cøu tiÕp
Trên số kinh nghiệm sử dụng hệ thống tập để: “Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hớng dẫn em giải tập g-ơng phẳng’’, nhng việc rèn t cho học sinh dừng mức vận dụng kiến thức vào tình tơng tự cần suy luận chút, rèn t tởng tợng mức đơn giản phạm vi hẹp (chỉ gơng phẳng) Ví dụ nh cha đa đợc hệ thống tập vận dụng mức độ chuyên sâu nh gơng phẳng hệ quang học kết hợp với loại thấu kính vào đề tài nhằm bồi dỡng mức độ cao t hớng tới bồi dỡng học sinh giỏi, học sinh có khiếu vật lí Những năm tiếp sau tơi tiếp tục nghiên cứu tiếp
VI Những kiến nghị đề xuất
Mong Sở giáo dục đào tạo tỉnh, Phòng giáo dục đào tạo huyện, th-ờng xuyên cung cấp tài liệu bồi dỡng chuyên môn, tổ chức hoạt động chuyên đề, đợt bồi dỡng giáo viên theo quy mô lớn, để trao đổi, học hỏi kinh nghiệm đồng nghiệp, nâng cao trình độ nghiệp vụ s phạm, góp phần nâng cao chất lợng dạy, học vật lí
V Lêi kÕt
Là giáo viên, ý thức đợc cần thiết việc tự bồi dỡng chuyên môn nghiệp vụ Đề tài kết tinh thần tự trau dồi “Kinh nghiệm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hớng dẫn em giải bài tập gơng phẳng’’ thực giúp em nâng cao lực giải tập g-ơng phẳng nói riêng nâng cao kĩ học tập, t học vật lí nói chung Qua đó, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh hoạt động học tập
Mặc dù cố gắng thực đề tài mặt thực tiễn, đề tài đem lại hiệu đáng kể nhng khó tránh đợc hạn chế Tơi mong nhận đợc ý kiến trao đổi đồng nghiệp đề tài hồn thiện hơn, có giá trị thực tiễn cao
(24)Ngµy 25 tháng năm 2010
(25)Tài liệu tham khảo
1 Sách giáo khoa vật lí 6, 7, 8, 9/ Nhà xuất Giáo dục (Mới nhất) Sách giáo viên vật lí 6, 7, 8, / Nhà xuất Giáo dục (Mới nhất) Sách bµi tËp vËt lÝ 6, 7, 8, / Nhµ xuất Giáo dục (Mới nhất)
4 Chuẩn kiến thức kĩ môn vật lí trung học sở/ Nhà xuất Giáo dục (Mới nhất)
5 Tài liệu bồi dỡng thờng xuyên chu kì III (2004 2007) môn vật lí cho giáo viên trung học sở/ Nhà xuất Giáo dục
6 Bài tập vật lí 8/ Nhà xuất Giáo dục/ 1994/ Lơng Tất Đạt Phạm Trơng Hng
7 36 Bài tập chọn lọc vật lí 8/ Nhà xuất Đà Nẵng/ 1997/ Trơng Thọ Lơng Phan Hoàng Văn