skkn HƯỚNG dẫn học SINH GIẢI bài TOÁN QUANG HÌNH lớp 9

Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài : HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TỐN QUANG HÌNH LỚP A PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Vật lý môn học lý thú, hấp dẫn nhà trường phổ thông đồng thời áp dụng rộng rãi thực tiễn đời sống hàng ngày Môn học ngày yêu cầu cao để đáp ứng kịp với công CNH- HĐH đất nước, nhằm bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề "Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày giàu đẹp Đối tượng học sinh lực lượng lao động dự bị nòng cốt khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lý đóng góp phần không nhỏ để vận dụng sâu vào sống người góp phần tạo cải, vật chất cho xã hội ngày đại II MỤC ĐÍCH CHỌN ĐỀ TÀI Ở giai đoạn (lớp lớp 7), khả tư học sinh hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK đề cập đến khái niệm, tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn ( lớp lớp ) khả tư em phát triển, có số hiểu biết ban đầu khái niệm tượng vật lý ngày Do việc học tập mơn vật lý lớp đòi hỏi cao hơn, số toán điện, quang lớp mà em HS học sách GK lớp Giáo viên: Nguyễn Thế Đông Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp B NỘI DUNG I- Thực trạng vấn đề: Thực tế dạy chương trình vật lý lớp thân nhận thấy: Các tốn quang hình lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lý 9, loại toán em hay lúng túng, em hướng dẫn số điểm loại tốn khơng phải khó Từ lý trên, để giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải toán quang hình học lớp 9, nên tơi chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm Kết khảo sát đầu tháng 2/2021: (khảo sát tốn quang hình học lớp 9) điểm điểm - 10 điểm - SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ Lớp Sĩ số 9A 9B 9C 9D 9E Khối 31 30 30 31 33 18 15 13 15 19 58.1% 50.0% 43.3% 48.4% 57.6% 6.5% 10.0% 0.0% 6.5% 12.1% 3 16.1% 10.0% 20.0% 9.7% 9.1% 155 80 51.6% 11 7.1% 20 12.9% Nguyên nhân chính: Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu cịn chậm, lúng túng từ không nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó vẽ hình hồn thiện tốn quang hình học lớp Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi số công thức, hay phương pháp giải tốn vật lý Kiến thức tốn hình học cịn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên khó khăn việc giải tốn Do phịng thí nghiệm, phịng thực hành thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ hời hợt II Một số nhược điểm HS q trình giải tốn quang hình lớp 9: Giáo viên: Nguyễn Thế Đông Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp Đọc đề chưa kĩ, khả phân tích đề, tổng hợp đề cịn yếu, lượng thơng tin cần thiết để giẩi tốn cịn hạn chế Vẽ hình cịn lúng túng Một số vẽ sai không vẽ ảnh vật qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh khơng thể giải tốn Mơt số chưa nắm kí hiệu loại kính, đặt điểm tiêu điểm, đường truyền tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt ảnh thật hay ảnh ảo Một số khác khơng biết biến đổi cơng thức tốn Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước tốn quang hình học lớp III- Giải pháp thực hiện: Những tốn quang hình học lớp gói gọn chương II từ tiết 40 đến tiết 51của học kì II Mặc dù em học phần quang năm lớp 7, khái niệm bản, tốn loại cịn lạ HS Đối với HS lớp 9, dạng toán không phức tạp tập dần cho HS có kỹ năng, định hướng giải cách có hệ thống, khoa học, dễ dàng thích ứng với tốn quang hình học đa dạng lớp cấp sau Để khắc phục nhược điểm nêu trên, đưa số giải pháp cần thiết cho HS bước đầu có phương pháp để giải loại tốn quang hình lớp dược tốt hơn: Giáo viên yêu cầu HS đọc kỹ đề từ đến lần Sau hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài tốn cho biết gì? * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Vẽ nào? Ghi tóm tắt * Yêu cầu học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề Ví dụ 1: Một người dùng kính lúp có số bội giác 2,0X để quan sát vật nhỏ AB đặt vng góc với trục kính cách kính 8cm a)Tính tiêu cự kính? Vật phải đặt khoảng trước kính? Giáo viên: Nguyễn Thế Đơng Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp b)Dựng ảnh vật AB qua kính (khơng cần tỉ lệ), ảnh ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ vật lần? Giáo viên yêu cầu học sinh đọc đề Hỏi: * Bài toán cho biết gì? -Kính gì? Kính lúp loại thấu kínhgì?Số bội giác G? -Vật AB đặt với trục thấu kính?Cách kính bao nhiêu? -Vật AB dược đặt vị trí so với tiêu cự? * Bài tốn cần tìm gì? u cầu gì? -Tìm tiêu cự? Để tính tiêu cự kính lúp cần sử dụng cơng thức nào? -Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt khoảng trước kính? -Dựng ảnh vật AB qua kính ta phải sử dụng tia sáng đặt biệt nào? -Xác định ảnh thật hay ảo? -So sánh ảnh vật? * HS lên bảng ghi tóm tắt sau vẽ hình (cả lớp làm ) Cho biết Kính lúp G = 2,0X OA = 8cm a) G = ?Vật đặt khoảng nào? b) Dựng ảnh AB Ảnh gì? c) A' B ' ? AB * Yêu cầu học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề (có HS hiểu sâu đề) *Để giải toán cần ý cho HS đổi đơn vị đơn vị số bội giác phải tính cm Học sinh dựng ảnh, xác định vị trí vật xác qua kính,mắt hay máy ảnh GV phải ln kiểm tra, khắc sâu kiến thức: Giáo viên: Nguyễn Thế Đông Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp * Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: - Thấu kính hội tụ; thấu kính phân kì: ; - Vật đặt vng góc với trục chính: F - Trục chính, tiêu điểm F F', quang tâm O: • F' O • - Phim máy ảnh hoăc màng lưới mắt: Màng lưới - Ảnh thật: ; - Ảnh ảo: * Các Định luật, qui tắc qui ước, hệ như: - Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng -Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi trục -O gọi quang tâm thấu kính -F F' đối xứng qua O, gọi tiêu điểm -Đường truyền tia sáng đặt biệt như: Thấu kính hội tụ: +Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F Giáo viên: Nguyễn Thế Đông Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp +Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục +Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng +Tia tới cho tia ló qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song với tia tới F F' O • F • O • • F' Thấu kính phân kì: + Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm F' + Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục + Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng + Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ, ứng với trục phụ song song với tia tới F' • O F • • F O • F' - Máy ảnh: + Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ + Ảnh vật phải vị trí phim muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim P B O Giáo viên: Nguyễn Thế Đông Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp A Q - Mắt, mắt cận mắt lão: + Thể thuỷ tinh mắt thấu kính hội tụ -Màng lưới phim máy ảnh + Điểm cực viễn: điểm xa mắt mà ta có thẻ nhìn rõ không điều tiết + Điểm cực cận: điểm gần mắt mà ta nhìn rõ Kính cận thấu kính phân kì B • A F,CV Kinh cận Mắt + Mắt lão nhìn rõ vật xa, khơng nhìn rõ vật gần Kính lão thấu kính hội tụ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần B • CC • F A Kinh lão Mắt Kính lúp: + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn Giáo viên: Nguyễn Thế Đơng Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp + Để dựng ảnh, xác định vị trí vật qua kính lúp cần phải đặt vật khoảng tiêu cự kính Ảnh qua kính lúp phải ảnh ảo lớn vật B • F O A * Ở Ví dụ1: - Dựng ảnh vật AB qua kính lúp: + Ta phải đặt vật AB khoảng tiêu cự kính lúp + Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B' Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thơng tin có liên quan đến nội dung, u cầu tốn từ vận dụng để trả lời Ở ví dụ a) Vật đặt khoảng nào? b) Ảnh gì? + Ở vật kính kính lúp vật phải đặt khoảng tiêu cự nhìn rõ vật Ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo lớn vật * Các thơng tin: - Thấu kính hội tụ: + Vật đặt tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều + Vật đặt xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự + Vật đặt khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn vật, chiều với vật - Thấu kính phân kỳ: Giáo viên: Nguyễn Thế Đơng Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp + Vật đặt vị trí trước thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo,cùng chiều, nhỏ vật ln nằm khoản tiêu cự thấu kính + Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo vật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự - Máy ảnh: + Ảnh phim ảnh thật, nhỏ vật ngược chiều với vật - Mắt cận: + Mắt cận nhìn rõ vật gần, khơng nhìn rõ vật xa + Mắt cận phải đeo kính phân kì - Mắt lão: + Mắt lão nhìn rõ vật xa, khơng nhìn rõ vật gần + Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần - Kính lúp: + Vật cần quan sát phải đặt khoảng tiêu cự kính ảnh ảo lớn vật Mắt nhìn thấy ảnh ảo Nắm cơng thức vật lý, hệ thức tam giác đồng dạng, dùng phép toán để biến đổi hệ thức, biểu thức: 25 25 * Cơng thức tính số bội giác: G = f  f  G -Trở lại ví dụ1 : 25 25 25 G = f  f  G = 2,5 10(cm) * Hệ thức tam giác đồng dạng, phép toán biến đổi: c) Ta trở lại câu c) ví dụ1: B' B  F O  A F' A ', ' '' '''' A' B' OA' OA' '   *  OA'B' Đồng dạng với  OAB, nên ta có: / AB OA (1) *  F'A'B' đồng dạng với  F'OI, nên ta có: Giáo viên: Nguyễn Thế Đơng Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp A' B' A' B' F ' A' OA' F ' O OA' F ' O OA'        (2) AB OI F 'O F 'O F ' O F ' O 10 OA' OA' OA' OA'  1   1  OA' 40 (cm) (3) 10 10 Từ (1) (2) ta có: Thay (3) vào (1) ta có : A' B' OA' 40   5  A' B' 5 AB AB 8 * Vậy ảnh lớn gấp lần vật * Chú ý phần phần cốt lõi để giải tốn quang hình học, nên số HS yếu tốn hình học GV thường xuyên nhắc nhở nhà rèn luyện thêm phần này: - Một số HS nêu tam giác đồng dạng, nêu số hệ thức biến đổi suy đại lượng cần tìm - Trường hợp GV phải nắm cụ thể tùng HS Sau giao nhiệm vụ cho số em tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để tiến Hướng dẫn HS phân tích đề tốn quang hình học cách lơgich, có thống: Ví dụ 2: Đặt vật AB cao 12cm vng góc với trục thấu kính hội tụ (A nằm trục chính) cách thấu kính 24cm thu ảnh thật cao 4cm Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính tính tiêu cự thấu kính * Hướng dẫn học sinh phân tích tốn , sau tổng hợp lại giải: - Để hướng dẫn HS phân tích, tìm hiểu tốn phải cho HS đọc kỷ đề, ghi tóm tắt sau vẽ hình Cho biết: TK hội tụ AB = 12cm; OA = 24cm A'B' = 4cm (ảnh thật) OA' = ? OF = OF' = ? B A I • F O F' • A' B' - Hướng dẫn học sinh phân tích tốn: * Muốn tính OA' ta cần xét yếu tố nào? (  OAB ~  OA'B')  OA' = Giáo viên: Nguyễn Thế Đông 10 Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp * Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? (  OIF' ~  A'B'F') * OI với AB; F'A' = ? - Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OA'  F'A'  OI  OF' ; Giải: * Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là:  OAB ~  OA'B' suy AB OA A' B '.OA 4.24   OA'   8(cm) A' B ' OA' AB 12 * Tiêu cự thấu kính: OI OF' OF'   Do OI = AB nên: A' B ' F' A OA'-OF' AB OF' 12 OF'     OF' f  6(cm) A' B ' OA'-OF' - OF'  OIF' ~  A'B'F'  ĐS: OA = 8cm OF = 6cm IV Kết đạt được: Sau gần hai tháng áp dụng giải pháp nêu tơi thấy kết HS giải tốn Quang hình lớp khả quan Đa số HS yếu biết vẽ hình , trả lời số câu hỏi định tính Tất HS chủ động giải loại toán này, tất em cảm thấy thích thú giải tốn quang hình học lớp *Kết đợt khảo sát cuối tháng 3/2021: điểm điểm - 10 Lớp Sĩ số SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A 9B 9C 9D 9E Khối điểm - SL Tỷ lệ 31 30 30 31 33 26 23 27 26 28 83.9% 76.7% 90.0% 83.9% 84.8% 19.4% 16.7% 13.3% 25.8% 27.3% 2 6.5% 3.3% 6.7% 0.0% 3.0% 155 130 83.9% 32 20.6% 3.9% So với đợt khảo sát trước: Điểm tăng 32,3% Điểm - 10 tăng 13,5% Điểm 1-2 giảm 9,0% Qua kết đây, hy vọng lên cấp III em có số kỹ để giải loại tốn quang hình học Giáo viên: Nguyễn Thế Đơng 11 Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc giải tốn quang hình lớp 9, điều tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt xác, ngắn gọn đầy đủ nội dung, khoa học lơ gích nhằm động não cho HS phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt Những tiết lý thuyết, thực hành tiết tập GV phải chuẩn bị chu đáo dạy, sử dụng phương pháp, phương tiện dạy học đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học Hướng dẫn HS chuẩn bị theo yêu cầu GV, có tiết học đem lại hiệu cao Từ khắc sâu kiến thức phương pháp giải tập HS Thường xuyên nhắc nhở em yếu, động viên, biểu dương em giỏi, cập nhật vào sổ theo dõi kết hợp với GV chủ nhiệm để có biện pháp giúp đỡ kịp thời, kiểm tra thường xuyên tập vào đầu tiết học, làm em có thái độ đắn, nề nếp tốt học tập Đối với số HS chậm tiến phải thơng qua GVCN kết hợp với gia đình để giúp em học tốt hơn, qua GV mơn tốn để giúp đỡ số HS yếu tốn giải vài tốn đơn giản điện lớp Từ gây đam mê, hứng thú học hỏi môn vật lý Qua hai tháng áp dụng phương pháp giải tập quang hình học tơi nhận thấy HS say mê, hứng thú đạt hiệu cao giải tập tập quang hình học Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại toán Hi vọng thi học kỳ II năm học 2018-2019 em làm tốt để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nhà trường Đối với nhà trường cần bổ sung thiết bị dạy học môn để em học sinh nhận thức sâu sắc vấn đề từ lý thuyết đến thực hành ngược lại Giáo viên: Nguyễn Thế Đông 12 Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp Trên số giải pháp học kinh nghiệm thân Những kinh nghiệm góp phần khơng nhỏ việc nâng cao chất lượng dạy học trường Trong q trình viết cịn nhiều thiếu sót, mong đóng góp ý kiến cấp lãnh đạo để kinh nghiệm tơi ngày hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Cửa Tùng, ngày 29 tháng 03 năm 2021 Tôi xin cam đoan SKKN viết, án dụng cho học sinh trường THCS Cửa Tùng Nguyễn Thế Đông Giáo viên: Nguyễn Thế Đông 13 ... để giải loại tốn quang hình học Giáo viên: Nguyễn Thế Đông 11 Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc giải tốn quang hình lớp 9, ... định hướng cách giải cách khoa học trước tốn quang hình học lớp III- Giải pháp thực hiện: Những toán quang hình học lớp gói gọn chương II từ tiết 40 đến tiết 51của học kì II Mặc dù em học phần quang. . .Hướng dẫn học sinh giải tập quang hình lớp B NỘI DUNG I- Thực trạng vấn đề: Thực tế dạy chương trình vật lý lớp thân nhận thấy: Các tốn quang hình lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lý 9,