Hướng dẫn học sinh lớp 11 THPT phương pháp giải nhanh các bài toán quang học về thấu kính đơn trong đó có sự duy chuyển của vật, ảnh và thấu kính

PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài “Mục tiêu giáo dục đào tạo người Việt Nam phát triển tồn diện, có đạo đức, tri thức, sống khoẻ, thẩm mỹ nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội, hình thành bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất lực công dân, đáp ứng yêu cầu xây dựng bảo vệ Tổ quốc” (Điều 2- Luật GD) Muốn thực tốt mục tiêu giáo dục “Hoạt động giáo dục phải thực theo nguyên lý học đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn ”( Điều - khoản 2- Luật giáo dục), “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học ”(Điều 4khoản 2- Luật giáo dục) Việc vận dụng phương pháp tích cực dạy học nói chung dạy học Vật lí nói riêng nhân tố quan trọng để nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo Những năm gần đây, đạo Đảng Nhà nước tiến hành cải cách giáo dục Một nội dung quan trọng cải cách giáo dục đổi phương pháp dạy học đổi phương pháp kiểm tra đánh giá Với việc đổi phương pháp kiểm tra đánh giá, đặc biệt với hình thức kiểm tra trắc nghiệm việc giải nhanh tốn có hiệu thực hữu ích cho học sinh Hiện nay, kì thi THPT quốc gia, thi đánh giá lực, mơn Vật lí kiểm tra đánh giá hình thức trắc nghiệm Trong phần Quang học - Vật lý lớp 11, giải tốn thấu kính việc áp dụng công thức học sinh(Hs) thực thạo, giải tốn khó mức độ vận dụng, vận dụng cao có dịch chuyển vật, ảnh thấu kính, đa số HS lúng túng Để giúp HS hứng thú học giải nhanh tốn cần phân loại dạng tốn có phương pháp chung, đưa công thức ghi nhớ Tôi tìm tịi nghiên cứu cải tiến mạnh dạn đưa phương pháp giải nhanh toán quang học thấu kính đơn có ‘sự dịch chuyển vật , ảnh thấu kính’ Trong năm vận dụng hướng dẫn HS giải dạng tốn thấy kết học tập khả quan: chất lượng nâng cao, học sinh cảm thấy hứng thú làm tập, HS tìm kết nhanh Mục đích nghiên cứu - Phân loại dạng toán thấu kính đơn có ‘ dịch chuyển vật, ảnh thấu kính’ - Tìm phương pháp chung , công thức ghi nhớ cho dạng tốn thấu kính đơn có ‘ dịch chuyển vật, ảnh thấu kính’ - Hướng dẫn Hs giải nhanh toán trắc nghiệm( phù hợp với việc đổi phương pháp kiểm tra, đánh giá nay) Từ nâng cao chất lượng dạy -học phần thấu kính Vật lí lớp 11, nâng cao chất lượng học môn Vật lý học sinh phổ thông Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy học phần quang hình học với tốn thấu kính đơn có ‘ dịch chuyển vật, ảnh thấu kính’ giáo viên học sinh lớp 11 trường THPT - Bồi dưỡng học sinh khá, giỏi Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lí thuyết -Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin -Phương pháp thống kê , xử lí số liệu Những điểm sáng kiến kinh nghiệm - Phân loại dạng tập thường gặp: nhiều dạng hơn, chi tiết cụ thể - Phương pháp giải toán: cụ thể hơn, khoa học nhanh - Bài tập tự luyện: nhiều PHẦN NỘI DUNG Chương 1: Đại cương thấu kính I Thấu kính: 1.Định nghĩa Thấu kính khối chất suốt giới hạn hai mặt cầu mặt phẳng mặt cầu 2.Phân loại thấu kính Có hai cách phân loại: - Về phương diện quang học, thấu kính chia làm hai loại: Thấu kính hội tụ: Làm hội tụ chùm tia sáng tới Thấu kính phân kì: Làm phân kì chùm tia sáng tới - Về phương diện hình học, thấu kính chia làm hai loại: Thấu kính mép mỏng: Phần rìa mỏng phần Thấu kính mép dày: Phần mỏng phần rìa Tiêu cự Mặt phẳng tiêu diện: - Tiêu cự: | f | = OF Quy ước: Thấu kính hội tụ f > 0, thấu kính phân kỳ f < - Mặt phẳng tiêu diện: a.Tiêu diện ảnh Mặt phẳng vng góc với trục tiêu điểm ảnh gọi tiêu diện ảnh b.Tiêu diện vật Mặt phẳng vng góc với trục tiêu điểm vật gọi tiêu diện vật Nhận xét: Tiêu diện vật tiêu diện ảnh đối xứng qua trục c.Tiêu điểm phụ +Tiêu điểm vật phụ: Là giao trục phụ tiêu diện vật +Tiêu điểm ảnh phụ: Là giao trục phụ tiêu diện ảnh II Đường tia sáng qua thấu kính: 1/ Các tia đặc biệt : + Tia qua quang tâm O truyền thẳng + Tia qua tiêu điểm chính( có đường kéo dài qua tiêu điểm F) cho tia ló song song trục + Tia tới song song trục cho tia ló qua tiêu điểm F / (hoặc đường kéo dài qua F/ ) F/ O O F/ O 2/ Tia tới bất kỳ: - Vẽ tiêu diện vng góc trục tiêu điểm ảnh F/ - Vẽ trục phụ song song với tia tới SI,cắt tiêu diện tiêu điểm phụ F1 - Vẽ tia ló qua tiêu điểm phụ F1 (hoặc đường kéo dài qua tiêu điểm phụ) F1 O F/ III Ảnh vật cho thấu kính F F1 O Vẽ ảnh vật cho thấu kính: a/ Vật điểm sáng nằm ngồi trục chính: Vẽ hai ba tia đặc biệt b/ Vật điểm sáng nằm trục chính: Dùng tia tia theo trục c/ Vật đoạn thẳng AB vng góc trục chính,A trục vẽ ảnh B / B sau hạ đường vng góc xuống trục ta có ảnh A/B/ Lưu ý: Vật thật ,ảnh thật vẽ nét liền, ảnh ảo vẽ nét đứt Tia sáng vẽ nét liền, có dấu mũi tên chiều truyền tia sáng 2/ Tính chất ảnh(chỉ xét cho vật thật) Ảnh thật -Chùm tia ló hội tụ Ảnh ảo -Chùm tia ló phân kì -Ảnh hứng -Ảnh khơng hứng màn,muốn -Ảnh có kích thước ngược chiều với nhìn phải nhìn qua thấu kính vật, khác bên thấu kính -Ảnh có kích thước chiều vật, -Ảnh điểm sáng khác bên thấu bên thấu kính với vật kính, khác bên trục với vật Ảnh điểm sáng bên thấu kính, bên trục với vật 3/ Vị trí vật ảnh: Xét vật sáng đoạn thẳng nhỏ AB vng góc trục Bảng tổng kết tính chất vật ảnh qua thấu kính(CO=C’O=2OF) 1.Với thấu kính hội tụ STT Vị trí vật Vật vô ( d= ∞ ) Vật thật từ ∞ đến C ( d< 2f) Vật thật C (d=2f) Vị trí ảnh Ảnh thật tiêu cự Ảnh thật F’C’ Ảnh thật C’ Tính chất ảnh Ảnh nhỏ hơn, ngược chiều vật Ảnh vật, ngược chiều vật Ảnh lớn hơn, ngược chiều vật Vật thật từ C đến Ảnh thật từ C’ đến ∞ F( f