SKKN môn VẬT LÝ THCS

LĨNH VỰC ÁP DỤNG 1. Bổ sung kiến thức và phương pháp giải bài tập về chủ để “Phản xạ ánh sáng” cho học sinh (HS) lớp 7. 2. Tài liệu chuyên môn tham khảo cho giáo viên (GV), phụ huynh và HS trong quá trình “DẠY – HỌC” bộ môn Vật Lí 7 bậc THCS. III. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN 1. Thực trạng Qua quá trình công tác 13 năm tại trường THPT Nà Bao, thời gian giảng dạy bộ môn Vật Lí 7 và giao lưu với giáo viên bộ môn (GVBM) vật lí tại một số đơn vị trong phòng giáo dục huyện Nguyên Bình. Nhận thấy về phía HS các em chưa nắm rõ, chưa hiểu chưa thấu đáo về kiến thức bài học “Định luật phản xạ ánh sáng”. Một số HS làm bài kiểm tra, bài thi còn mắc lỗi sau: Vẽ thiếu kí hiệu. Vẽ đường pháp tuyến lệch, không vuông góc với gương (G). Không biết dùng thước đo góc để tính góc bài toán yêu cầu. Vẽ khoảng cách vật và ảnh không bằng nhau. Vẽ điểm sáng, vật sáng không rõ ràng. Không biết vận dụng kiến thức môn Toán (Phần Hình học), để bộ trợ làm bài tập. Trình bày bày chưa sạch sẽ và chưa khoa học. Về phía GV đã cố gắng truyền tải kiến thức đến học sinh, xong kĩ năng vẽ hình chủ đề bài tập này trên giáo án và đề kiểm tra định kì không phải GV nào cũng thành thạo. Tôi thiết nghĩ cần có một SKKN về chủ đề này nhằm cung cấp tài liệu miễn phí cho HS và GV để qua đó bồi dưỡng và nâng cao kiến thức, kĩ năng giải bài tập. SKKN VẬT LÝ 7 THCS

Kết quả triển khai SKKN tại trường THPT Nà Bao 43

Kết quả áp dụng SKKN tại trường PTCS Minh Thanh 44

3 Khả năng và điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 45

BÁO CÁO SÁNG KIẾN VẬN DỤNG KIẾN THỨC BÀI HỌC “ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG” ĐỂ GIẢI

2 Tài liệu chuyên môn tham khảo cho giáo viên (GV), phụ huynh và HS

trong quá trình “DẠY – HỌC” bộ môn Vật Lí 7 bậc THCS

III THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

1 Thực trạng

Qua quá trình công tác 13 năm tại trường THPT Nà Bao, thời gian giảng dạy

bộ môn Vật Lí 7 và giao lưu với giáo viên bộ môn (GVBM) vật lí tại một số đơn

vị trong phòng giáo dục huyện Nguyên Bình Nhận thấy về phía HS các emchưa nắm rõ, chưa hiểu chưa thấu đáo về kiến thức bài học “Định luật phản xạánh sáng” Một số HS làm bài kiểm tra, bài thi còn mắc lỗi sau:

- Vẽ thiếu kí hiệu

- Vẽ đường pháp tuyến lệch, không vuông góc với gương (G)

- Không biết dùng thước đo góc để tính góc bài toán yêu cầu

- Vẽ khoảng cách vật và ảnh không bằng nhau

- Vẽ điểm sáng, vật sáng không rõ ràng

- Không biết vận dụng kiến thức môn Toán (Phần Hình học), để bộ trợ làmbài tập

- Trình bày bày chưa sạch sẽ và chưa khoa học

Về phía GV đã cố gắng truyền tải kiến thức đến học sinh, xong kĩ năng vẽhình chủ đề bài tập này trên giáo án và đề kiểm tra định kì không phải GV nàocũng thành thạo Tôi thiết nghĩ cần có một SKKN về chủ đề này nhằm cung cấptài liệu miễn phí cho HS và GV để qua đó bồi dưỡng và nâng cao kiến thức, kĩnăng giải bài tập

2 Đề khảo sát trước khi thực hiện SKKN

SỞ GD&ĐT CAO BẰNG

TRƯỜNG THPT NÀ BAO ĐỀ KHẢO SÁT KIẾN THỨC HỌC SINH

Môn: Vật Lí 7 – Phần: Quang Học Thời gian: 60 phút (Không kể thời gian giao đề)

G

Bài 3 Chiếu một tia sáng vuông góc với mặt một gương phẳng Góc phản xạ r

có giá trị nào sau đây, vì sao?

(2,0 điểm) tuyến của gương ở điểm tới.

Ta có: ∆I I N1 2 ' vuông tại N’ nên ·I I N1 2 ' 60= o

Tia phản xạ I1I2 tới G2 trở thành tia tới

SI N =N I R = suy ra: SI1 // I2R’ 0,5

3 Kết quả khảo sát kiến thức học sinh

xạ ánh sáng” – Bộ môn Vật Lí 7 bậc THCS] với mong muốn giản đơn và tíchcực Giúp các em HS có cách giải tốt bài tập về chủ đề kiến thức bài học, cũngnhư học hỏi từ đồng nghiệp, chia sẻ và trao đổi kinh nghiệm với GVBM trựctiếp giảng dạy trong tỉnh và ngoài tỉnh nhằm nâng cao, hiệu quả chất lượng bộmôn từ hai phía “Thầy giáo” và “Học trò”

X

IV MÔ TẢ BẢN CHẤT SÁNG KIẾN

1 Tính mới, tính sáng tạo, tính khoa học

Theo ý kiến chủ quan của tác giả mạnh dạn đưa ra, nội dung SKKN này thểhiện được tiêu chuẩn như sau:

* Tính mới, tính sáng tạo:

+ SKKN hoàn toàn mới, được áp dụng lần đầu tại đơn vị THPT Nà Bao; đơn vịPTCS Minh Thanh

+ Sáng tạo trong phần vẽ hình 2D trên phần mềm đồ họa AutoCAD 2009

+ Giới thiệu đến GV và HS dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao

* Tính khoa học:

+ Trình bày theo đúng cấu trúc quy định

+ Soạn thảo hình thức hài hòa, cân đối và hợp lí

* Khả năng áp dụng:

+ Có khả năng áp dụng tốt trong công tác giảng dạy

+ Là tư liệu tốt cho GV và HS

I

i'

* Nội dung định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ (IR) nằm trong mặt phẳng chứa tia tới (SI) và pháp tuyến (IN) củagương tại điểm tới (I)

+ Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i)

* Chú ý: Khi vẽ tia sáng qua hệ gương (hai hoặc ba gương, ) thì: Tia sáng

phản xạ trên gương này lại là tia tới đến gương kia.

* Kí hiệu chữ cái: G là gương phẳng (Gương 1: G1; Gương 2: G2; )

G

I

G

GO

S

1

2

1.1.3 Giúp hiểu sâu

Theo nghĩa thông thường “gương” hay “gương phẳng” là dụng cụ thườngdùng hàng ngày để soi

Trong quang học, “gương phẳng” là bất kì mặt phẳng nhẵn nào có thể phảnchiếu được ánh sáng Đó có thể là cái gương theo nghĩa thông thường, hoặc mặt

hồ phẳng lặng, mặt bàn nhẵn bóng, mặt một tấm kim loại phẳng và nhẵn,

Bất kì vật nào cũng vừa hấp thụ, vừa phản xạ ánh sáng Một gương phẳng tốt

là một mặt phẳng và nhẵn hấp thụ rất ít và phản xạ hầu hết ánh sáng chiếu vàonào Một miếng vải trắng cũng hấp thụ rất ít ánh sáng, nhưng nó không nhẵn vàkhông phản xạ được ánh sáng như đã nói ở trên, nó không phải là một gươngphẳng

Khi nghiên cứu lại định luật phản xạ ánh sáng, ta thấy rằng nó có hai phần rõràng

Khi vẽ hình để giải các bài tập quang hình học, ta thường coi rằng gươngphẳng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và tia tới và tia phản xạ cũng nằm trênmặt phẳng hình vẽ Do đó pháp tuyến ở điểm tới và tia phản xạ cũng nằm trên

mặt phẳng hình vẽ Khi lập luận, ta chỉ nói đến phần thứ hai của định luật màkhông đả động gì đến phần thứ nhất.

Cần chú ý rằng đó chỉ là một sự hiểu ngầm Ta phải luôn nhớ cả hai phần củađịnh luật, vì sau này sẽ có những bài toán phức tạp hơn và khi giải chúng ta phảixét kĩ cả phần thứ nhất của định luật, chứ không thể hiểu ngầm nó được

1.1.4 Bổ trợ kiến thức toán học

Vuông góc: Tạo thành góc vuông Kí hiệu: ∟

Hai đường thẳng vuông góc: Góc giữa

chúng là góc vuông

Hình vẽ:

a b O

Đường thẳng: Qua hai điểm phân biệt

Hai góc kề: Hai góc giữa các tia cùng

gốc gọi là kề nhau nếu chúng có một

cạnh chung và hai cạnh còn lại nằm

khác phía đối với đường thẳng chứa

Nếu tia Oy nằm giữa hai tia Ox và Oz

thì ·xOy yOz xOz+· = ·

Tính:

xOy xOz yOz= −

·yOz xOz xOy=· −·

Hình vẽ:

O

z

y x

Đường phân giác của một góc

(d là đường phân giác của ·MON )

Hình vẽ:

M

O

Nd

- Góc phản xạ i’ là góc tạo bởi tia phản xạ và pháp tuyến tại điểm tới, không phải

là góc g’ tạo bởi tia phản xạ và mặt gương

- Ta có mối liên hệ giữa các góc trên như sau: Vì pháp tuyến vuông góc với mặt

gương tại I nên: i + g = 90o ; i’ + g’ = 90o ; kết hợp với i’ = i ⇒ g’ = g.

I – Cách xác định tia tới, tia phản xạ khi biết một trong các góc i, i’, g, g’

- Xác định điểm tới I

- Dựa vào mũi tên chỉ hướng truyền của tia sáng để xác định tia đã biết là tia tới

“Khi hướng truyền của tia sáng đi đến gương đi ra”

- Xác định xem góc đã biết là góc nào trong các góc i, i’, g, g’

Ta tính như sau: i = 90o – g ; i’ = 90o – g’

+ Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ

+ Vẽ đường phân giác của góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ, đường phân giácnày chính là pháp tuyến tại I

- Xác định vị trí đặt gương: Từ I kẻ đường vuông góc với pháp tuyến, đườngvuông góc này cho ta vị trí đặt gương

III – Cách xác định góc quay của tia tới, của tia phản xạ hoặc của gương

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng để tìm ra các cặp góc bằng nhau, từ đó tìm

ra mối quan hệ giữa các góc

BÀI TOÁN VÍ DỤ

Bài toán 1 Tia sáng SI đến gương phẳng tại điểm I cho tia phản xạ là tia IR như

hình vẽ Gọi S’ là điểm đối xứng với S qua gương phẳng Em có nhận xét gì về

vị trí của điểm S’ và tia phản xạ IR

I

NS

G

R

S'

GiảiĐiểm S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR

Thật vậy, SI đối xứng với IR qua pháp tuyến IN và S đối xứng với S’ quagương nên S’ nằm trên đường kéo dài của tia phản xạ IR

Bài toán 2 Từ hình vẽ, hãy vẽ tiếp tia phản xạ (hoặc tia tới) và xác định độ lớn

của góc phản xạ i’ (hoặc góc tới i)

G a)

G

b)Giải

a) Vẽ hình:

I

N

S G

Mũi tên biểu diễn đường truyền của tia sáng có chiều như ở hình vẽ: Các tiasáng tới có chiều từ S đến I, các tia phản xạ có chiều từ I đến R

a) Vẽ hình như sau:

I N

S

G

Rb) Vẽ hình như sau:

Bài toán 4 Chiếu một tia sáng tới theo phương thẳng đứng đến một mặt gương

phẳng Để tia phản xạ có phương nằm ngang ta có thể đặt gương như thế nào?Hãy vẽ hình trong mỗi trường hợp Biết:

a) Tia sáng tới có chiều hướng xuống dưới

b) Tia sáng tới có chiều hướng lên trên

Giải

* Cách xác định vị trí đặt gương:

+ Góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ ·SIR=90o

+ Kẻ đường phân giác IN của góc ·SIR ta có IN chính là pháp tuyến của gương

b) Tia sáng tới có phương thẳng đứng , chiều từ dưới lên trên

+ Hình b1: Tia phản xạ chiều từ trái sang phải; gương phải đặt sao cho mặt phản

xạ hướng xuống dưới và mặt gương hợp với phương thẳng đứng một góc 1350

“theo chiều quay của kim đồng hồ”

+ Hình b2: Tia phản xạ có chiều từ phải sang trái; gương phải đặt sao cho mặtphản xạ hướng xuống dưới và mặt hợp với phương thẳng đứng một góc 450

“theo chiều quay của kim đồng hồ”

Bài toán 5 Hai gương phẳng G1, G2 đặt vuông góc với nhau, mặt phản xạ quayvào nhau, chiếu một tia tới SI lên gương G1 Hãy vẽ tiếp tia phản xạ lần lượt trêngương G1 rồi G2

I

G 1

G 2 O

+ Từ I vẽ tia IR trên gương G1 sao cho IR hợp với IN một góc i’ = i, ta có i’ làgóc phản xạ tại I Tia IR là tia phản xạ trên gương G1 đồng thời là tia tới đếngương G2.

+ Vẽ pháp tuyến RN của gương G2 tại R, ta có góc tới i’’ tại R

+ Từ R vẽ tia RP trên gương G2 sao cho RP hợp với RN một góc i’’’ = i’’, ta cói’’’ là góc phản xạ tại R Tia RP là tia phản xạ trên gương G2

* Giáo viên nêu thêm câu hỏi: Hãy nhận xét về phương của tia tới gương G1 vàtia phản xạ từ gương G2

Trả lời

Từ hình vẽ cho thấy, phương của tia tới gương G1 (SI) và tia phản xạ trên gương

G2 (RP) song song với nhau Có nhiều cách để chứng minh điều này, ta có thểchứng minh bằng cách tổng hai góc trong cùng phía của hai tia là 1800 (

SIR IRP+ = ), suy ra hai tia này song song

* Hãy chứng minh: SI // RP?

Bài toán 6 Hai gương phẳng G1, G2 hợp với nhau một góc 60o và có mặt phản

xạ quay vào nhau, chiếu một tia sáng tới gương G1 với góc tới i1 = 35o (hình vẽ).a) Vẽ tiếp đường truyền của tia sáng sau khi phản xạ trên hai gương

b) Xác định độ lớn các góc phản xạ '

1

i trên gương G2.c) Tia phản xạ trên gương G2 và tới gương G1 hợp với nhau một góc bằng baonhiêu?

i' i

r r' r

1 1 2

1 1 2

A i = r = 600 B i = r = 300 C i = 200 ; r = 400 D i = r = 1200

Bài tập 5.

Chiếu một tia sáng SI theo phương nằm ngang lên một gương phẳng như hình 4,

ta thu được tia phản xạ theo phương thẳng đứng Góc SIM tạo bởi tia SI và mặtgương có giá trị nào sau đây?

G

I

S M

B Mặt phẳng tạo bởi tia tới và mặt gương

C Mặt phẳng vuông góc với tia tới

D Mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến với gương ở điểm tới

Hãy vẽ gương phẳng (hình 7).

O B

Cho một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng

a) Vẽ ảnh S’ của S tạo bởi gương (dựa vào tính chất của ảnh)

b) Vẽ một tia tới SI cho một tia phản xạ đi qua một điểm A ở trước gương(hình 11).

i i'

Bài tập 2 Giải

Góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ một góc 400

Kẻ tia pháp tuyến qua góc 400 Ta được góc tới là 200

b) Vẽ tia IR theo phương ngang

- Pháp tuyến IN chia đôi góc ·SIR thành hai góc i và i’ với i = i’.

- Vẽ mặt gương vuông góc với pháp tuyến IN

- Xoay tia phản xạ IR hợp với G một góc 21 theo chiều kim đồng hồ ta0

được tia IR theo phương ngang (hình 2’’)

SN

R

h×nh 4'

452

- Bước 1: Vẽ pháp tuyến IN

1 1

+ Vẽ pháp tuyến của gương G2 tại I

+ Vẽ tia tới đến I (tia này xuất phát từ điểm J trên gương G1)

+ Vẽ pháp tuyến của gương G1 tại J, từ đó xác định tia tới tại J

có đầy đủ ba yếu tố: Tính mới, tính sáng tạo, tính khoa học Chủ đề bài tập thiếtthực, có ý nghĩa đối với GV và HS Từ đó GVBM và HS nhận thấy đó là tư liệuhữu ích để từng bước nâng cao trình độ chuyên môn trong “Dạy” – “Học”

S

Qua biểu đồ trên, ta có số liệu thay đổi như sau:

PHÒNG GD&ĐT NGUYÊN BÌNH

A – Thông tin giáo viên

- Họ và tên: TRƯƠNG NGỌC HUẤN Sinh năm: 1981

- Giảng dạy bộ môn: Toán; Vật Lí – THCS

- Trình độ chuyên môn: ĐẠI HỌC

- Chức vụ: Giáo viên

- Đơn vị: PTCS Minh Thanh

B – Hiệu quả

* Kết quả khảo sát trước khi thực hiện SKKN

* Kết quả khảo sát sau khi thực hiện SKKN

* Hiệu quả thu được như sau

HIỆU TRƯỞNG

Lục Đại Dương

3 Khả năng và điều kiện áp dụng sáng kiến

3.1 Khả năng áp dụng sáng kiến

- SKKN này giành cho GV và HS giảng dạy bộ môn Vật Lí 7 phần Quanghọc

- Phạm vi áp dụng: Có thể sử dụng trong trường PTCS; THCS và THPT cóhai cấp học trong tỉnh Cao Bằng Chia sẻ đồng nghiệp ngoài tỉnh để thực hiện,với mục đích trao đổi chuyên môn, học tập kinh nghiệm

3.2 Điều kiện áp dụng sáng kiến

 Đối với giáo viên

- Laptop, máy chiếu

- Phiếu bài tập

- Dụng cụ vẽ hình

 Đối với học sinh

- Đồ dùng học tập (Thước thẳng, ê ke (30 0 hoặc 45 0 ), thước đo góc, com

pa, bút chì, tẩy, giấy nháp).

- Sách bài tập vật lí 7 (Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam).

4 Thời gian áp dụng sáng kiến

- Có ý tưởng và thảo nháp từ năm học 2015 – 2016 Triển khai và áp dụng từnăm học 2016 – 2017 Nhân rộng hiệu quả SKKN để áp dụng vào giảng dạytrong các năm học kế tiếp

- Người tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu: Trương Ngọc Huấn – Đơn vị:PTCS Minh Thanh, huyện Nguyên Bình

V KẾT LUẬN