SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài tập các tật của mắt và cách khắc phục bằng cách vẽ sơ đồ 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢ[.]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP
CÁC TẬT CỦA MẮT VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
BẰNG CÁCH VẼ SƠ ĐỒ
Người thực hiện: Trịnh Thị Bình Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Vật lý
THANH HÓA NĂM 2018
Trang 2MỤC LỤC
Trang
Trang bìa
Mục lục
1 Mở đầu
2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm
2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề
2.2 Thực trạng của vấn đề
2.3 Giải pháp thực hiện
2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục
3 Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
1 2 3 4 4 8 8 19 19 21
Trang 3ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP
CÁC TẬT CỦA MẮT VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
BẰNG CÁCH VẼ SƠ ĐỒ.
1 MỞ ĐẦU:
1.1 Lý do chọn đề tài:
Từ năm học 2017 – 2018, trong đề thi tuyển sinh cuả Bộ GD & ĐT có đưa vào nội dung thi có liên quan đến chương trình Vật Lý 11, bao gồm cả phần:
“Các tật của mắt và cách khắc phục ” Đây là nội dung kiến thức nhiều năm không thi đại học nên trong quá trình dạy và học chưa được các em học sinh đầu tư đúng mức Mặc dù đây là đơn vị kiến thức không khó nhưng vì chưa được quan tâm nên dẫn đến nhiều học sinh chưa hiểu bản chất, chưa hiểu vì sao lại sử dụng thấu kính phân kỳ cho mắt cận, vì sao dùng thấu kính hội tụ cho mắt viễn và mắt lão; chưa xác định được độ tụ của kính phù hợp với các mắt có tật Nhiều học sinh còn lúng túng khi giải bài tập liên quan đến các tật của mắt, dẫn đến kết quả làm bài không cao
Để giúp các em học sinh có cái nhìn trực quan hơn, rõ ràng hơn khi giải các bài tập về các tật của mắt, trong quá trình dạy bài “Các tật của mắt và cách khắc phục”, cũng như khi hướng dẫn học sinh giải bài tập, bản thân tôi đã hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ để học lý thuyết và giải bài tập Bản thân tôi nhận thấy, với cách làm này, học sinh dễ hiểu bài hơn và không còn nhầm lẫn giữa các trường hợp khi giải bài tập Vì vậy tôi mạnh dạn nêu ra kinh nghiệm của
mình trong đề tài: “Hướng dẫn học sinh giải bài tập Các tật của mắt và
cách khắc phục bằng cách vẽ sơ đồ”.
1.2 Mục đích nghiên cứu:
Mục đích nghiên cứu của đề tài nhằm nâng cao kết quả giải bài tập của học sinh khi giải các bài tập về “các tật của mắt và cách khắc phục”
1.3 Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu là các bài tập về các tật của mắt và cách khắc phục
1.4 Phương pháp nghiên cứu:
Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết:
Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, giáo trình liên quan đến nội dung đề tài Trên cơ sở đó, phân tích, tổng hợp, rút ra những vấn đề cần thiết cho đề tài
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin:
Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trực tiếp trên lớp, tham gia dự giờ lấy ý kiến của đồng nghiệp trong nhóm chuyên môn
ở trường
- Phương pháp thực nghiệm:
Dựa trên kế hoạch môn học, soạn giáo án chi tiết các tiết dạy có liên quan đến sáng kiến kinh nghiệm; thực hiện tiết dạy tại nhà trường theo lịch học
Trang 4chính khóa nhằm kiểm chứng kết quả nghiên cứu của đề tài và đưa ra những
đề xuất cần thiết
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu:
Thông qua kết quả kiểm tra – đánh giá bài làm của học sinh sau khi học xong các tiết dạy có liên quan đến đề tài sáng kiến kinh nghiệm, xử lý thống
kê toán học trên cả hai nhóm đối chứng và thực nghiệm để rút ra những kết luận và đề xuất
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
2.1.Cơ sở lý luận của vấn đề:
2.1.1 Công thức thấu kính:
1 1 1,
d d
f
* Khi vật ở rất xa (vô cùng ):
+ 1 0
d d
+ Áp dụng công thức thấu kính ta có: d f
d
f ,
,
1 1
* Khi ảnh ở vô cùng:
+ ,
,
1 0
d
d
+ áp dụng công thức thấu kính ta có: 1 1 d f
f d
2.1.2 Các trường hợp vật thật qua thấu kính cho ảnh ảo:
a Ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ:
Vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh ảo thì ảnh ảo nằm xa thấu kính hơn vật
b Ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kỳ:
Vật thật qua thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo, ảnh ảo này nằm gần thấu kính hơn vật
Trang 52.1.3 Mắt cận:
a Đặc điểm:
- Mắt cận nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường.
- Điểm cực cận (CC) của mắt cận gần mắt hơn so với mắt bình thường
- Điểm cực viễn (CV) của mắt cận cách mắt một khoảng hữu hạn (cỡ 2 m trở
lại, khoảng cách này phụ thuộc vào mắt bị cận nặng hay nhẹ )
- Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt cận có tiêu điểm nằm trước màng
lưới
b Cách khắc phục:
* Mục đích:
Khắc phục là làm cho mắt cận có khả năng nhìn rõ vật ở xa giống mắt bình thường
* Cách khắc phục:
- Cách 1: Phẫu thuật thay đổi độ cong của giác mạc.
- Cách 2: Đeo một thấu kính có độ tụ thích hợp, sao cho mắt cận có thể nhìn
rõ vật ở vô cùng mà không phải điều tiết
Trang 6
+ Trường hợp 1: Mắt cận không nhìn rõ được vật AB.
+ Trường hợp 2: Đặt trước mắt cận một thấu kính L.
Sơ đồ tạo ảnh qua L: AB L A1B1
Để mắt nhìn rõ được A1B1thì A1B1thõa mãn các điều kiện:
• Góc trông vật lớn hơn năng suất phân ly của mắt
• A1B1 nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt (A1B1 là ảnh ảo, cùng chiềuAB,
nằm gần thấu kính L hơn )
1
1B
* Kết luận:
+ Thấu kính dùng cho mắt cận là thấu kính phân kỳ có độ tụ thích hợp sao cho: (ở ∞) (ảnh ảo nằm ở CV)
AB L
1
1B A
, ( )
K V
V K
f d
+ Nếu kính đeo sát mắt: OO K 0 f k OC V
2.1.4 Mắt viễn:
a Đặc điểm:
- Mắt viễn là mắt nhìn gần kém hơn mắt bình thường.
- Điểm cực cận của mắt viễn nằm xa mắt hơn so với mắt bình thường (khoảng
cách này phụ thuộc vào mắt bị viễn nặng hay nhẹ)
- Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt viễn có tiêu điểm nằm sau màng
lưới Mắt viễn nhìn vật ở vô cùng phải điều tiết
b Khắc phục:
* Mục đích:
Khắc phục là làm cho mắt viễn có khả năng nhìn rõ vật ở gần giống mắt
bình thường
* Các cách khắc phục:
- Cách 1: Phẫu thuật thay đổi độ cong giác mạc
- Cách 2: Dùng một thấu kính có độ tụ thích hợp
Trang 7
+ Trường hợp 1: Mắt viễn không nhìn rõ được vật AB.
+ Trường hợp 2: Đặt trước mắt viễn một thấu kính L.
Sơ đồ tạo ảnh qua L: AB L A1B1
Để mắt nhìn rõ được A1B1thì A1B1thõa mãn các điều kiện:
• Góc trông vật lớn hơn năng suất phân ly của mắt
• A1B1 nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt (A1B1 là ảnh ảo, cùng chiềuAB, nằm xa thấu kính L hơn )
1
1B
* Kết luận:
+ Thấu kính dùng cho mắt viễn là thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp sao cho: (ở gần nhất) (ảnh ảo nằm ở CC)
1
1B A
) (
,
K C
C
O
,
,
.
d d
d d
f k
+ Nếu kính đeo sát mắt:
d OC
d OC f
OO
C
C k
) (
).
( 0
2.1.5 Mắt lão:
a Đặc điểm:
- Mắt lão nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường.
- Điểm CC của mắt lão nằm xa mắt hơn so với mắt bình thường Là tật thông thường của mắt người nhiều tuổi, do tính đàn hồi của thể thủy tinh và cơ vòng giảm
b Khắc phục:
* Mục đích:
Khắc phục là làm cho mát lão nhìn được vật ở gần giống mắt bình thường
* Cách khắc phục:
- Cách 1: Phẫu thuật thay đổi độ cong giác mạc
- Cách 2: Đeo thấu kính
• Người lúc trẻ mắt không có tật: Về già đeo thấu kính hội tụ
• Người lúc trẻ mắc tật cận thị: Về già mắc thêm tật lão thị, sử dụng kính
“2 tròng”: Phần trên là thấu kính phân kỳ để nhìn rõ vật ở xa, phần dưới là thấu kính hội tụ để nhìn rõ vật ở gần
2.2 Thực trạng của vấn đề:
Trang 8Thực trạng hiện nay ở các trường học nói chung và trường THPT Nông Cống
3 nói riêng, học sinh mắc các tật khúc xạ khá phổ biến Các em chưa được trang
bị những kiến thức và những hiểu biết để ngăn ngừa các tật về mắt Trong quá trình học bài “Các tật về mắt và cách khắc phục”, một bộ phận học sinh chưa hiểu bản chất kiến thức, chưa biết nguyên nhân và cách khắc phục, một bộ phận học sinh khác còn lúng túng khi giải các bài tập liên quan đến các tật của mắt Để giải quyết vấn đề trên, việc hướng dẫn các em vẽ sơ đồ khi học lý thuyết và khi giải các bài tập được đặt ra, nhằm làm nâng cao kết quả học tập của các em
2.3 Giải pháp thực hiện:
Dạng 1: Vẽ sơ đồ để giải một số bài toán về mắt cận.
Bài 1: Mắt của một người có điểm cực cận cách mắt 10 cm, điểm cực viễn cách
mắt 50 cm
a Muốn nhìn thấy vật ở vô cùng mà mắt không phải điều tiết, người đó phải đeo sát mắt một thấu kính có độ tụ bằng bao nhiêu?
b Khi đeo kính trên, mắt người đó nhìn rõ được các vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?
(SGK Vật Lý 11 Cơ bản)
Giải:
a Sơ đồ tạo ảnh: AB(ở ∞) L (ảnh ảo nằm ở CV)
1
1B A
,
k
d d f
- Từ sơ đồ hình vẽ, ta nhận thấy: d, 50cm
- Vậy: Tiêu cự của thấu kính là: f k = -50 cm.
Độ tụ của kính: 2(dp)
5 , 0
1 1
k
f D
b Sơ đồ tạo ảnh: AB(ở gần nhất) L (ảnh ảo nằm ở CC)
1
1B A
Trang 9
cm
d, 10
cm f
d
f d d
k
) 50 ( 10
) 50 (
10
,
,
* Nhận xét:
- Khi đeo kính trên, điểm cực cận mới của mắt lùi ra xa mắt hơn so với trường hợp không đeo kính
- Khi đeo kính trên, mắt người đó nhìn rõ được các vật cách mắt từ 12,5cm
Bài 2: Mắt của một người có điểm cực cận cách mắt 10 cm, điểm cực viễn cách
mắt 50 cm
a Muốn nhìn thấy vật ở vô cùng mà mắt không phải điều tiết, người đó phải đeo
một thấu kính có độ tụ bằng bao nhiêu? Kính cách mắt 1 cm.
b Khi đeo kính trên, mắt người đó nhìn rõ được các vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?
Giải:
a Sơ đồ tạo ảnh: AB(ở ∞) L (ảnh ảo nằm ở CV)
1
1B A
m cm
f d
d , k 49 0 , 49
Độ tụ của kính: 2 , 04(dp)
49
100 49
, 0
1 1
k
f D
b Sơ đồ tạo ảnh: AB(ở gần nhất) L (ảnh ảo nằm ở CC)
1
1B A
Trang 10
cm
d, 9
cm f
d
f d d
k
40
441 ) 49 ( 9
) 49 (
9
,
,
* Nhận xét:
Khi đeo kính trên, mắt người đó nhìn rõ các vật cách mắt từ 12,025 cm
Bài 3: Mắt của một người cận thị có điểm CV cách mắt 20 cm Người này muốn đọc một thông báo cách mắt 40 cm nhưng không có kính cận mà lại sử dụng một thấu kính phân kỳ có f = - 15 cm Để đọc được thông báo trên mà mắt không phải
điều tiết thì phải đặt thấu kính phân kỳ cách mắt bao nhiêu?
(Sách Bài tập Vật Lý 11 Cơ bản).
Giải:
Sơ đồ tạo ảnh: ABKính A1B1
- Để mắt nhìn rõ vật mà không phải điều tiết: A1B1 là ảnh ảo, nằm ở CV
- Theo sơ đồ, ta có:
) 20 (
40
d
l d
- Áp dụng công thức thấu kính: 1 1 1,
d d
f
Trang 11
10( )
15 40 l (20 l) l cm
Bài 4: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 45 cm.
a Xác định độ tụ của kính cần đeo để người này có thể nhìn rõ các vật ở vô cùng
mà mắt không phải điều tiết? Kính cách mắt 5 cm.
b Khi đeo kính trên (kính vẫn cách mắt 5 cm), người này có thể đọc được trang sách cách mắt gần nhất 25 cm Hỏi điểm cực cận của người này cách mắt bao
nhiêu?
c Để đọc được những dòng chữ nhỏ mà mắt không phải điều tiết, người này bỏ
kính cận ra và dùng một kính lúp có tiêu cự f = 5 cm đặt sát mắt Khi đó trang
sách đặt cách kính lúp bao nhiêu?
(Những bài tập cơ bản hay và khó: Tác giả Vũ Thanh Khiết)
Giải:
a Sơ đồ tạo ảnh: AB(ở ∞) L (ảnh ảo nằm ở CV): (1)
1
1B
k
d d f
- Từ sơ đồ hình vẽ ta thấy: A 1 B 1 là ảnh ảo, nằm ở CV nên: d, 40cm (2)
- Từ (1) và (2), ta tìm được: f k 40cm 1 1 2,5(dp)
0, 4
K k
D f
b Sơ đồ tạo ảnh: AB (gần nhất) K A1B1 (ảnh ảo nằm ở CC)
Trang 12- Căn cứ vào hình vẽ, ta thấy: d 20cm
- Áp dụng công thức thấu kính: , 20.( 40) 40
13,3
20 ( 40) 3
k k
d f
d f
- Dựa vào sơ đồ hình vẽ: OCC =40 55
3 3 cm
c Sơ đồ tạo ảnh: ABK A1B1 (ảo nằm ở CV)
, 45
d cm
,
,
4,5
45 5
k k
d f
d f
* Kết luận: Để mắt đọc được các hàng chữ mà mắt không phải điều tiết thì trang sách đặt cách mắt 4, 5 cm
Bài 5: Một học sinh do thường xuyên đặt sách cách mắt 11 cm khi đọc, nên sau
một thời gian, học sinh đó không còn nhìn thấy rõ các vật ở cách mắt mình lớn
hơn 101 cm.
a Mắt học sinh đó bị tật gì?
b Xác định khoảng tháy rõ của mắt, nếu học sinh đó đeo kính cách mắt 1 cm sao cho mắt có thể thấy rõ vật ở xa vô cực?
(Bài tập Vật lý 11 nâng cao )
Giải:
a Mắt học sinh đó bị tật cận thị
Có hai cách khắc phục:
* Phẫu thuật thay đổi độ cong giác mạc
* Đeo thấu kính phân kỳ có độ tụ thích hợp sao cho nhìn ở vô cực mà mắt không phải điều tiết
b Theo bài ra, ta có: OCC = 11 cm; OCV = 101 cm
* Sơ đồ tạo ảnh: AB (ở ) K A 1 B 1 (ảnh ảo nằm ở CV)
Trang 13, (1)
k
d
- Từ sơ đồ hình vẽ, dễ dàng nhận thấy: d, 100cm = -1(m) (2)
- Từ (1) và (2): f k = -100 cm K 1 1 (dp).
k
D
f
* Khi sử dụng kính trên: AB (gần nhất)K A 1 B 1 (ảnh ảo nằm ở CC)
- Từ sơ đồ, học sinh thấy được: d, 10cm
, min ,
10.( 100) 100
11,1
10 ( 100) 9
k k
d f
d f
* Kết luận:
Khi đeo kính trên, học sinh đó nhìn rõ các vật cách mắt từ 12,1 cm
Dạng 2: Vẽ sơ đồ để giải một số bài tập về mắt viễn
Bài 1: Một người viễn thị nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 40 cm.
a Tính độ tụ của kính phải đeo để có thể nhìn rõ được các vật gần nhất cách mắt
25 cm
b Nếu người ấy đeo một kính có độ tụ D =1 (dp) thì sẽ nhìn rõ được các vật cách mắt bao nhiêu? (kính đeo sát mắt )
Giải:
a Sơ đồ tạo ảnh: AB (gần nhất)K A B (ảnh ảo nằm ở C )
Trang 14- Từ hình vẽ, học sinh dễ nhận thấy: d 25cm d; , 40cm
- Áp dụng công thức thấu kính:
, ,
( ) ( )
k
d d
d d
- Độ tụ của kính cần đeo: K 1 1,5(dp)
k
D
f
b Nếu người ấy đeo kính có D = + 1 (dp) thì nhĩn rõ được các vật cách mắt bao nhiêu?
- Tiêu cự của thấu kính: k 1 1(m) 100(cm)
K
f D
- Sơ đồ tạo ảnh: ABK A1B1 (ảnh ảo ở CC )
- Từ hình vẽ, học sinh dễ xác định được: d, 40cm
, ,
( ) 28,5( )
40 100 7
k k
d f
d f
Bài 2: Mắt viễn thị có khoảng thấy rõ ngắn nhất 50 cm Nếu chỉ có kính f = 28,8
cm thì để đọc được trang sách cách mắt 20 cm thì phải đặt kính cách mắt bao nhiêu?
(555 Bài tập Vật lý - Tác giả Trần Văn Dũng )
Trang 15- Sơ đồ tạo ảnh: ABK A B1 1 (ảo, nằm ở CC ).
- Vẽ sơ đồ:
- Từ hình vẽ, học sinh dễ xác định được: , 20
(50 )
- Áp dụng công thức thấu kính: 1 1 1, 1 1 1
Giải được: l = 2 (cm)
Dạng 3: Vẽ sơ đồ để giải một số bài tập về mắt lão.
Bài 1: Một mắt bình thường khi về già, khả năng điều tiết giảm nên khi điều tiết
tối đa độ tụ của thấu kính mắt chỉ tăng thêm 1 (dp ) Biết rằng khi không điều tiết độ tụ của thấu kính mắt người đó là D0 = 67 (dp )
a Xác định điểm cực cận và điểm cực viễn của mắt người đó
b Để đọc được một quyển sách đặt cách mắt 25 cm mà không cần điều tiết, người già đó phải đeo thêm một kính lão cách mắt 2 cm Tính độ tụ của kính này?
(Bài tập Vật lý 11 nâng cao )
Giải:
a Xác định điểm cực cận (CC ) và điểm cực viễn (CV ) của mắt:
* Xác định OCV: Vì khi trẻ, mắt người này không có tật nên điểm CV của mắt người này ở ∞, điểm CV không có liên hệ gì đến khả năng điều tiết của mắt
* Xác định OCC:
- Gọi:
+ d 1 là khoảng cách từ vật đến quang tâm của thấu kính mắt
+ là khoảng cách từ màng lưới đến quang tâm của thấu kính mắt (không đổi)d1,
- Khi không điều tiết:
+ d1
1
1 0
d
Trang 16+ 0 , , 0 (Không thay đổi ) (1)
- Khi mắt điều tiết tối đa: Vật đặt ở CC
+ d1OC C
+ , 0 (2)
1 1
C
- Từ (1) và (2): 0 1 1( )
C
OC
OC C 1(m) 100(cm)
b Sơ đồ tạo ảnh: ABK A B1 1 (ảnh ảo, nằm ở CV - ở ∞)
- Từ sơ đồ, học sinh dễ xác định được: d 23(cm); d, 1 0 ( 1)
d
- Áp dụng công thức thấu kính: 1 1 1, (2 )
k
f d d
- Kết hợp (1 ) và (2 ): f k = d = 23 cm = 0,23
4,34( ) 0,23 23
K
k
f
Bài 2: Một mắt cận về già có OCC = 0, 4 (m); OCV = 1(m )
a Phải đeo kính L1 có độ tụ bằng bao nhiêu để nhìn rõ vật ở ∞ mà mắt không
phải điều tiết? Kính đeo cách mắt 1 cm.
b Để có thể đọc sách cách mắt 20 cm khi mắt điều tiết tối đa, người này phải gắn thêm vào phần dưới của kính L1 một thấu kính L2, sao cho mắt người này nhìn qua cả L1 và L2 Tìm độ tụ của L2
(Bài tập Vật lý 11 – Nâng cao )
Giải:
a Sơ đồ tạo ảnh: AB (ở ∞) 1 (ảnh ảo, nằm ở CV)
1 1
L A B