9. Cấu trúc của luận văn
2.2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Thấu kính mỏng”
A. MỤC TIÊU CỦA TIẾT HỌC
1.Kiến thức:
Nêu được cấu tạo của thấu kính và phân loại được các loại thấu kính thường
dùng.
Trình bày được các khái niệm về: trục chính, trục phụ, quang tâm, tiêu
điểm vật và ảnh (chính và phụ), tiêu diện, tiêu cự và độ tụ của thấu kính.
Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính (dựa vào đường truyền của các tia sáng
đặc biệt).
Nêu được đặc điểm của ảnh thật, ảnh ảo. Nêu được các trường hợp tạo ảnh
của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. Xây dựng được các công thức của thấu kính. Nêu được các công dụng của thấu kính.
2. Kĩ năng
Biết vận dụng các công thức về tính độ tụ, công thức xác định vị trí ảnh,vị trí
vật và công thức xác định số phóng đại ảnh để làm được một số bài tập liên quan. Dấu của các đại lượng trong biểu thức.
1
2
3. Thái độ
Cẩn thận, tỉ mỉ, khi tiến hành TN.
Trung thực, khách quan, hợp tác lắng nghe, trao đổi, thảo luận, tham gia tích cực, tự lực để xây dựng và chiếm lĩnh kiến thức mới.
Khơi dậy lòng say mê nghiên cứu khoa học.
B. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Bộ thí nghiệm thấu kính
- Máy chiếu, máy vi tính, phần mền quang học.
- Phiếu học tập.
- Chia lớp thành 4 nhóm.
2. Học sinh
- Xem lại các bài học về thấu kính SGK lớp 9. - Tìm hiểu về thấu kính và công dụng của thấu kính.
- Hoàn thành phiếu học tập ở nhà
Phiếu học tập
(Phiếu học tập ở nhà, chuẩn bị trước khi học bài thấu kính mỏng)
- Dụng cụ: Kính lúp, mắt kính lão.
- Thí nghiệm: Quan sát hiện tượng, mô tả, giải thích.
Hướng dẫn:
- Bố trí thí nghiệm như hình bên.
1. Nguồn sáng (Mặt trời, đèn pin, bóng đèn, cây nến) 2. Kính lúp, mắt kính lão.
3. Màn hứng.
1
2
C. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC BÀI “THẤU KÍNH MỎNG”
I. Khái niệm, phân loại, các đặc điểm thấu kính.
Phân loại thấu kính:
- Thấu kính hội tụ.
- Thấu kính phân kì.
Các đặc điểm của thấu kính:
- Quang tâm
- Trục chính, trục phụ.
- Tiêu điểm chính, tiêu điểm
phụ.
- Tiêu diện
- Tiêu cự, độ tụ
Khi cho chùm tia sáng qua kính lúp hoặc mắt kính lão ta quan sát thấy hiện tượng gì?
Nêu vấn đề
Báo cáo kết quả
quan sát ở nhà Khái niệm thấu kính Thí nghiệm ảo, hình vẽ. PP và PT dạy học Thí nghiệm thật Quan sát TN, đặt vấn đề Thí nghiệm ảo, hình vẽ Thấu kính có những đặc điểm gì?
Báo cáo kết quả
quan sát ở nhà. Nêu vấn đề
Quan sát TN, nêu vấn đề
II. Sự tạo ảnh bởi thấu kính Nêu vấn đề Tiến trình xây dựng kiến thức Khái niệm ảnh và vật trong quang học Thí nghiệm ảo PP và PT dạy học Cho biết khái niệm ảnh và vật trong quang học? Cách dựng ảnh của một
vật tạo bởi thấu kính?
HS nhớ lại khái niệm ảnh và vật đã học đưa ra . GV: Đưa ra phiếu học tập. HS: Thảo luận nhóm - Cách dựng ảnh:
Vẽ hai trong các tia đặc biệt. - Các tia đặc biệt:
+ Tia đi quang quang tâm.
+ Tia song song trục chính. + Tia qua tiêu điểm F. + Tia bất kỳ. Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính. + Vật cách TK một khoảng d > 2f. + Vật cách TK một khoảng d = 2f. + Vật trong khoảng f < d < 2f. + Vật tại tiêu điểm F, d = f + Vật trong khoảng 0 < d < f.
HS thực hành, quan sát thí
nghiệm ảo
III. Các công thức về thấu kính.
IV. Công dụng của thấu kính
Quy ước dấu của d,d',k
Công thức xác định vị trí ảnh: 1 1 1 ' f d d Công thức xác định số phóng đại ảnh: ' ' ' ; A B d k k d AB Đàm thoại đưa ra quy ước dấu
GV:Đưa ra phiếu học tập Công thức về thấu kính. Kính cận, viễn, lão Máy ảnh, máy camera, máy quang phổ Kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn Nêu vấn đề PP và PT dạy học Tiến trình xây dựng kiến thức HS: Thảo luận nhóm Thấu kính có những công dụng gì?
Đào thoại giải
quyết vấn đề
PP và PT dạy học
D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CỤ THỂ
Tiết 1.
* Đặt vấn đề: Thấu kính là bộ phận cơ bản của hầu hết các dụng cụ quang quan trọng:
máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn,… Trong bài này ta sẽ tìm hiểu về thấu kính mỏng,
bổ sung cho những điều đã học ở lớp 9.
* Em hãy trình bày cách làm và các kết quả khi hoàn thành phiếu học tập ở nhà?
+ Dụng cụ thí nghiệm:
Nguồn sáng (Cây nến, bóng đèn, đèn pin…), kính lúp, màn hứng. + Tiến hành thí nghiệm:
- Cho chùm sáng song song qua thấu kính và quan sát ảnh trên màn. - Di chuyển ngọn nến trước thấu kính và qua sát ảnh trên màn. + Kết quả thí nghiệm:
- Khi chùm sáng song song qua thấu kính thì thấy một điểm sáng trên màn hứng.
- Khi di chuyển ngọn nến từ xa vào gần thấu kính thì ảnh trên màn lớn dần và di chuyển vật gần thấu kính tới một vị trí nào đó thì không thấy ảnh trên màn.
Hoạt động 1: Thấu kính. Phân loại thấu kính
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
1. Định nghĩa thấu kính.
Khi cho chùm tia sáng qua kính lúp hoặc
mắt kính lão ta quan sát thấy hiện tượng
gì?
Kính lão hay kính lúp chính là thấu kính (GV đưa hai kính lão và kính lúp để HS
quan sát).
Thấu kính là gì?
Nhận xét và kết luận.
Báo cáo kết quả quan sát ở nhà
Quan sát kính lão và kính lúp
Đưa ra định nghĩa thấu kính.
2. Phân loại thấu kính.
GV đưa ra các loại thấu kính.
Theo hình dạng thấu kính được chia thành mấy loại?
GV nhận xét kết luận. Theo hình dạng thấu
kính chia làm hai loại:
+ Thấu kính lồi (còn gọi thấu kính rìa mỏng)
+ Thấu kính lõm (còn gọi thấu kính rìa dày)
Với thí nghiệm đã làm ở nhà khi cho chùm tia sáng song song qua kính lúp ta quan sát thấy điều gì?
Kính lúp là thấu kính lồi hay thấu kính
lõm?
Làm thí nghiệm với các thấu kính lồi khác.
Chú ý HS quan sát chùm tia sáng song
song khi đi qua thấu kính lồi.
Chùm tia sáng song song qua thấu kính lồi có đặc điểm gì?
Kết luận: Trong không khí thấu kính lồi là thấu kính hội tụ.
Với thấu kính lõm thì sao?
Làm thí nghiệm với các thấu kính lõm. Chú ý HS quan sát chùm tia sáng khi đi
qua thấu kính lõm.
Chùm tia sáng song song qua thấu kính
lõm có đặc điểm gì?
Quan sát.
HS lên bảng phân loại nhóm thấu kính giáo viên đưa ra.
Chú ý và ghi nhớ.
Chùm tia sau kính lúp hội tụ tại một điểm.
Quan sát lại kính lúp và chỉ ra kính lúp là thấu kính lồi.
Chùm tia sáng song song qua thấu kính lồi đều hội tụ tại một điểm.
Chú ý, ghi nhớ
Quan sát thí nghiệm.
Chùm tia song song qua thấu kính lõm là chùm phân kì.
Kết luận: Trong không khí thấu kính lõm là thấu kính phân kì.
Chú ý, ghi nhớ
Hoạt động 2: Khảo sát thấu kính hội tụ
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
1.Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
Qua thí nghiệm làm ở nhà và qua thí
nghiệm làm ở trên, ta thấy khi cho chùm tia sáng song song qua thấu kính hội tụ thì có
điểm sáng hộ tụ sau thấu kính. Điểm sáng đó chính là tiêu điểm.
Vẽ một thấu kính hội tụ lên bảng ( Hình bên). Yêu cầu học sinh lên bảng vẽ trục
chính, chỉ ra quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự.
GV: Bổ sung trục phụ và tiêu điểm phụ,
tiêu diện. 2.Tiêu cự. Độ tụ Tiêu cự : ' 0 f F GV bổ sung công thức độ tụ D 1 f và đơn
vị các đại lượng, quy ước dấu.
Chú ý
Lên bảng
Chú ý nghi nhớ.
Ghi nhớ.
Chiều truyền
ánh sáng Hoạt động 3: Khảo sát thấu kính phân kì
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Vẽ một thấu kính phân kỳ lên bảng. Yêu cầu học sinh lên bảng vẽ trục chính, trục
phụ, chỉ ra quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự.
Nhận xét, kết luận.
Chú ý: Tiêu điểm F và F’ với thấu kính
hội tụ và phân kì là khác nhau đối với
chiều truyền ánh sáng.
Lên bảng
Hoạt động 4: Củng cố
GV: Dùng máy chiếu củng cố qua các câu hỏi, qua các câu trả lời hệ thống lại kiến thức để học sinh nghi nhớ.
GV: Chiếu câu hỏi -> gọi HS trả lời -> gọi HS khác nhận xét ->GV nhận xét, đưa ra câu
Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà
-Về nhà ôn và học bài cũ, trả lời các câu hỏi 1,2,3 (189/SGK). Bài 29.1(76/SBT) -Về nhà xem lại cách vẽ ảnh qua thấu kính, các tia đặc biệt, công dụng của thấu
kính.
Tiết 2.
Hoạt động 1: Sự tạo ảnh bởi thấu kính
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học
GV dùng máy chiếu đưa ra ảnh ảo tạo bởi gương phẳng và ảnh thật tạo bởi thấu kính
hội tụ (hình 29.10;29.11/Tr184/SGK) . Cho biết khái niệm ảnh điểm trong quang
học?
Một ảnh điểm là thật hay ảo nếu chùm tia ló là chùm như thế nào?
GV gọi HS khác nhận xét và bổ sung.
Quan sát hình ảnh
Là điểm đồng qui của chùm tia ló hay
đường kéo dài của chúng
Một ảnh điểm là:
+ Thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ
+ Ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kỳ
GV nhận xét và kết luận.
GV dùng máy chiếu đưa ra ảnh thật tạo bởi
thấu kính hội tụ và ảnh ảo tạo bởi thấu kính
phân kì (hình 29.11; 29.12/Tr184/SGK) . Cho biết khái niệm vật điểm trong quang học?
Một vật điểm là thật hay ảo nếu chùm tia tới là chùm như thế nào?
GV gọi HS khác nhận xét và bổ sung. GV nhận xét và kết luận.
2. Cánh dựng ảnh tạo bởi thấu kính.
GV đưa ra phiếu học tập.
Gọi các nhóm báo cáo (Gọi hai nhóm cử đại diện lên bảng, mỗi nhóm vẽ một hình) Nhận xét và kết luận về cách vẽ ảnh của
một vật qua thấu kính. Từ hình vẽ chỉ ra các tia đặc biệt và tia bất kì.
Ghi nhớ.
Quan sát hình ảnh
Là điểm đồng qui của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng
Một vật điểm là:
+ Thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ
+ Ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ
Nhận xét và bổ sung.
Ghi nhớ.
Nhận phiếu học tập.
Thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập
(sử dụng các tia đặc biệt, kiến thức lớp 9).
Cử đại diện nhóm lên bảng vẽ ảnh và từ
hình vẽ chỉ ra tia tới dùng để vẽ ảnh
Ghi nhớ.
Phiếu học tập số 1
1.Vẽ ảnh của một vật qua các thấu
kính sau: 2.Chỉ ra các tia tới dùng để vẽ ảnh mà em biết? F A B F' O A F' B F O
3.Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính.
Đưa ra các trường hợp còn lại, mỗi trường
hợp gọi 1 HS lên bảng vẽ (gọi tất cả HS lên luôn).
Qua hình vẽ của HS gọi HS cho biết tính
chất của ảnh trong các trường hợp.
Nhận xét và kết luận về tính chất của ảnh trong các trường hợp qua các hình HS vẽ.
GV dùng phần mền quang học, máy chiếu
một lần nữa đưa ra các trường hợp và tính chất ảnh để khắc xâu cho học sinh.
Lên bảng vẽ ( Sử dụng các tia đặc biệt)
Đưa ra tính chất của ảnh trong các trường
hợp.
Ghi nhớ
Quan sát và ghi nhớ.
Hoạt động 2: Các công thức thấu kính
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Để tìm mối liên hệ của d,d',f và tìm mối liên hệ giữa d,d',k các em hãy hoàn thành phiếu
học tập sau.
GV phát phiếu học tập cho các nhóm.
Chú ý
Các nhóm nhận phiếu học tập
HS thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học
tập.
Phiếu học tập số 2
a, Tìm mối liên hệ giữa d,d',f. b, Với / / A B k AB .
GV gợi ý: xét các cặp tam giác đồng dạng OAB và / / OA B ; / / / F A B và / F ON từ đó lập tỉ số đồng dạng.
Gọi các nhóm báo cáo, gọi đại diện một
nhóm trình bày.
GV nhận xét và kết luận về công thức xác định vị trí ảnh và công thức xác định số phóng đại ảnh.
Giáo viên giới thiệu về quy ước dấu của d,d'
và k.
Chú ý gợi ý của giáo viên.
Các nhóm báo cáo kết quả tìm được. Đại diện nhóm trình bày cách làm.
Ghi nhớ.
Ghi nhớ.
Hoạt động 3: Công dụng của thấu kính.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Em hãy cho biết công dụng của thấu kính.
Gọi HS khác bổ sung.
Nhận xét và bổ xung.
GV dùng máy chiếu đưa ra hình ảnh minh
họa và chỉ ra công dụng của thấu kính trong
từng loại thiết bị.
Đưa ra các công dụng của thấu kính.
Bổ sung các công dụng của thấu kính.
Chú ý ghi nhớ.
Hoạt động 4: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hệ thống lại kiến thức toàn bài.
Bài tập vận dụng:
Một thấu kính hội tụ có độ tụ 5dp.
a, tính tiêu cự của thấu kính.
b, Nếu vật đặt cách kính 30 cm thì ảnh
hiện ra ở đâu và có số phóng đại bao
nhiêu?
c, Vẽ hình trong trường hợp này.
Với k = - 2 ảnh và vật có chiều như thế
nào, tính chất ảnh và vật như thế nào?
Ghi nhớ. Lên bảng làm. a, 1 1 1 0, 2( ) 20( ) 5 D f m cm f D b, Ta có công thức: ' ' 1 1 1 d f. d f d d d f Với d = 30cm và f = 20cm d'60cm Ta có: ' 60 2 30 d k d Ảnh và vật ngược chiều, vật thật, ảnh thật. Ảnh cao gấp 2 lần vật.
Nhận xét và kết luận.
c, Vẽ hình
Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ về nhà.
Trả lời các câu hỏi 1,2,3 (Tr189/SGK).
Bài tập 4 đến 12 (Tr189,190/SGK). Bài 29.1 đến 29.21 (SBT).
Về nhà hoàn thành phiếu học tập để chuẩn bị cho bài mắt.
Phiếu học tập
(Phiếu học tập ở nhà, chuẩn bị trước khi học bài mắt)
1. Tìm hiểu cấu tạo quang học của mắt.
Hãy cho biết tên các bộ phận của mắt được kí
hiệu từ 1 đến 9? và tìm hiểu về từng bộ phận đó?
2. Một người cao tuổi khi đọc sách họ phải
dùng kính mới đọc được. Em hãy quan sát
thật kĩ, suy nghĩ và trả lời các câu hỏi sau:
a, Vì sao họ phải dùng kính? Nếu không
dùng kính họ nhìn dòng chữ như thế nào?
Khi dùng kính thì thấy dòng chữ như thế nào? ( Hỏi người cao tuổi). b, Mượn kính đọc sách của người cao tuổi để nghiên cứu
- Tự đeo thử để nhìn?
- Dùng kính này để qua sát ảnh của một vật (Cái bút, dòng chữ ...)
F O F' B' A' B A Sơ đồ mắt bổ dọc