skkn mới nhất skkn trong việc giải quyết các bài toán về mắt và các dụng cụ quang học trong chương trình vật lý 11

Tuy nhiên, học sinh khi giải quyết các phần bài tập của chương nàythường gặp khó khăn trong việc phân tích bài toán để tìm hướng giải, vì vậy họcsinh thường chọn việc áp dụng một cách má

1.1 Lý do chọn đề tài……….…….2

1.2 Mục đích nghiên cứu………3

1.3 Đối tượng nghiên cứu……….….….3

1.4 Phương pháp nghiên cứu……….3

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm……….…… ….3

2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm………4

2.1 Cơ sở lý luận của đề tài……… ….4

2.2 Thực trạng của vấn đề ……… … 4

2.3 Giải pháp và tổ chức thực hiện 5

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường……….………… 18

3 Kết luận và kiến nghị . 18

3.1 Kết luận . 18

3.2 Kiến nghị . 18

lĩnh hội và vận dụng kiến thức ở mức độ cao, vận dụng tốt kiến thức trong bàihọc vào thực tiễn Phần kiến thức của chương trình vật lý lớp 11 có rất nhiềukiến thức khó nhưng lại có tính ứng dụng thực tiễn rất cao, điển hình như phầnquang hình học Khi giảng dạy phần này, tôi nhận thấy học sinh thường gặp khókhăn trong việc xử lý các bài tập ở chương Mắt và các dụng cụ quang học Ởchương này không chỉ yêu cầu học sinh nắm vững những khái niệm định tính

mà cần phải sử dụng các kiến thức toán học để giải các bài tập định lượng tươngđối phức tạp Việc giải bài tập này giúp học sinh củng cố được phần kiến thức

đã học và tiếp tục tiếp thu kiến thức mới, vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộcsống Tuy nhiên, học sinh khi giải quyết các phần bài tập của chương nàythường gặp khó khăn trong việc phân tích bài toán để tìm hướng giải, vì vậy họcsinh thường chọn việc áp dụng một cách máy móc các công thức giải toán chứkhông để ý tới việc phân tích bản chất của bài toán, và trong nhiều trường hợpcác em thường giải sai do không hiểu được bản chất của vấn đề Một trongnhững nguyên nhân dẫn đến việc giải sai đó là do các em thường không viết sơ

đồ tạo ảnh cho bài toán, hoặc nếu có viết thì các em cũng không vận dụng tốt sơ

đồ đó vào các bài toán dẫn đến việc suy luận một cách mơ hồ không chính xác

Từ thực tế đó đã thôi thúc tôi tích cực suy nghĩ và tìm ra phương pháp giúp họcsinh khắc phục khó khăn trên

Thực tế giảng dạy qua nhiều năm tôi nhận thấy nếu biết cách sử dụng tốtviệc viết ‘‘sơ đồ tạo ảnh’’, thì học sinh sẽ có những suy luận chính xác trong quátrình phân tích bài toán và có thể giải các bài toán phần này một cách dễ dàng,nhờ đó giúp các em hiểu sâu hơn các kiến thức trong sách giáo khoa cũng như

có được sự hứng thú trong quá trình học tập Học sinh sẽ không phải ghi nhớmột cách máy móc các hệ thống công thức khô khan, cồng kềnh và rất khó nhớ

Vì vậy để góp phần khắc phục tình trạng trên, giúp cho việc dạy và học phần

‘‘ Mắt và các dụng cụ quang học’’ có hiệu quả hơn, tôi mạnh dạn đưa ra đề tàisáng kiến kinh nghiệm mang tên:

Khai thác có hiệu quả “sơ đồ tạo ảnh” trong việc giải quyết các bài toán về

mắt và các dụng cụ quang học trong chương trình Vật lý 11

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, khai thác và sử dụng có hiệu quả “sơ đồ tạo ảnh” trong dạy

học phần ‘‘ Mắt và các dụng cụ quang học’’ nhằm tích cực hóa hoạt động nhậnthức của học sinh, nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho họcsinh, qua đó nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học vật lý ở trường trung học phổthông

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Các bài toán phần ‘‘ Mắt và các dụng cụ quang học’’ ở chương trìnhVật lý 11

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học, việc đổi mới phương pháp dạy học bậcTHPT hiện nay

Nghiên cứu việc viết “sơ đồ tạo ảnh” khi giải các bài tập phần quang hình.

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm

Điều tra thực trạng của việc vận dụng kiến thức để giải quyết các bài tậpphần ‘‘ Mắt và các dụng cụ quang học’’ của học sinh tại đơn vị công tác và ởcác trường THPT lân cận

Tiến hành thực nghiệm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng

đề tài sáng kiến kinh nghiệm trong quá trình dạy học

1.4.3 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý các kết quả thực nghiệm

sư phạm

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm

Hiện nay trong sách giáo khoa vật lý đã đưa ra phương pháp viết “sơ đồ tạoảnh” trong việc giải quyết các bài toán phần Quang hình nói chung và phần ‘‘Mắt và các dụng cụ quang học’’ nói riêng, nhưng trong nội dung đề tài này tôikhai muốn khai thác tốt hơn “sơ đồ tạo ảnh” trong giải toán và giúp học sinhvận dụng có hiệu quả hơn, giảm bớt việc học thụ động và ghi nhớ công thức mộtcách máy móc

Đề tài sáng kiến kinh nghiệm này đưa ra hệ thống các bài tập vận dụng đadạng, phù hợp với nhiều đối tượng học sinh, có thể sử dụng để giảng dạy trênlớp hoặc giúp cho học sinh rèn luyện ở nhà Trong các tài liệu trước đây đã có

đề cập tới vấn đề này nhưng việc vận dụng chưa hiệu quả Việc nghiên cứu đềtài này sẽ góp phần khắc phục những vấn đề trên

2 Nội dụng của sáng kiến kinh nghiệm

2.1 Cơ sở lý luận của đề tài

Để giúp học sinh tiếp cận phương pháp giải toán tôi thường yêu cầu các emnắm vững lại phần kiến thức lý thuyết trọng tâm có liên quan tới bài toán Đặcbiệt là phần kiến thức về thấu kính mỏng và mắt Khi các em đã nắm vững phầnkiến thức lý thuyết thì việc phân tích và hiểu rõ bản chất của bài toán sẽ dễ dànghơn rất nhiều Các em sẽ có được sự tự tin trong việc giải toán

Theo tôi để giải quyết các bài tập về phần này học sinh nên thực hiện quacác bước sau:

- Xác định các dữ kiện của bài toán

- Viết sơ đồ tạo ảnh cho quá trình tạo ảnh qua dụng cụ quang học và mắt

- Biểu diễn lên sơ đồ tạo ảnh các dữ kiện của bài toán

- Vận dụng các công thức về thấu kính và các mối liên hệ trên sơ đồ tạo ảnh đểtìm ra các dữ kiện mà bài toán yêu cầu

Bài toán ví dụ : (Trích đề thi đại học năm 2004) Một người khi không đeo

mà người đó cần đeo sát mắt để có thể nhìn rõ các vật gần nhất cách mắt

 cm

- Sai lầm trong giải toán khi không sử dụng “sơ đồ tạo ảnh”

Nếu không sử dụng được sơ đồ tạo ảnh học sinh sẽ khó khăn trong việcsuy luận bài toán và rất dễ có sai lầm trong việc giải toán Học sinh sẽ hướng tới

sử dụng công thức thấu kính nhưng các em thường có sai sót như sau:

công thức:

Hoặc các em quan niệm ngược lại, vật phải đặt cách mắt một đoạn

độ tụ của kính cần đeo theo công thức:

- Khi vận dụng tốt “sơ đồ tạo ảnh” bài toán sẽ được giải quyết như sau:

0 25

S S

S

OV cm

c OC M d l

' d

k O cm d

OC , c OC M d l

' d

k O v d , c d d

M V

M

k

k c

M C

M

f ' d

f ' d d d d

l ' d OC d

f ' d

f ' d d d d

l ' d OC d

df ' d d d

' d l d OC f

d

df ' d d d

M V k

k v

M C k

k c

2.3.1.2 Bài toán ví dụ

Ví dụ 1: Một người cận thị khi đeo kính sát mắt có độ tụ D  2 dp thì có thể

nhìn thấy vật đặt trong khoảng nào?

12

S S

S

OV v

OC , c OC M d l

' d

k O , cm , d

d l d OC cm

f ' d d

Cho

cm '

d l d OC cm

,

, f

d

df ' d ,

d Cho

M V k

M C k

k cm

50 50

10 10

50 5 12

50 5 12 5

12

Ví dụ 2: Một người cận thị khi đeo kính có độ tụ D=-2 dp sẽ nhìn rõ được các

vật đặt cách kính từ 12,5 cm tới 50 cm Kính đeo cách mắt một khoảng 1 cm.Hỏi khi không đeo kính, người đó chỉ có thể nhìn thấy vật đặt trong khoảng nào?

S S

S

OV v

OC , c OC M d cm l

' d

k O cm , cm , d

d l d OC cm

f d

df ' d cm d

Cho

cm '

d l d OC cm

,

, f

d

df ' d cm , d Cho

M v

M c

26 25

50 50

50 50 50

11 10

50 5 12

50 5 12 5

12

Ví dụ 3: Một người khi đeo kính sát mắt có độ tụ  2 dp có thể nhìn rõ các vật

nhìn rõ các vật nằm trong khoảng nào trước kính?

S S

S

OV OC

, OC d '

d

O ,

l

k cm

d l d OC cm

f ' d d

Cho

cm '

d l d OC cm

f

d

df ' d d

Cho

M v k

M c k

k cm

50 50

3

50 3

50 50

25

50 25 25

S S

S

OV OC

, OC d '

d

O ,

l

k cm

' d

f ' d d cm d

l ' d cm d

Cho

cm

f

' d

f ' d d cm d

l ' d cm d

Cho

k

k v

M M

k

k c

M M

100 100 50

100 50 50

50

20 100 3

50

100 3

50 3

50 3

50

2.3.2 Xác định kính cần đeo để sửa tật 2.3.2.1 Cách viết sơ đồ tạo ảnh

Để nhìn rõ các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết, thì vật ở vô cùngqua kính cho một ảnh ảo tại tiêu điểm của kính và cũng chính tại điểm cực viễn

S S1 S2

OV V

OC M d l k f ' d

k O d

OC , c OC M d l

' d

k O , c d d

M c

f ' d d d d

l ' d OC d

25

S S

S

OV c

OC M d l k f ' d

k O l cm d

OC , c OC M d l

' d

k O v d , cm d

M v

f ' d d d d

l ' d OC d

0 25

S S

S

OV cm

c OC M d l

' d

k O cm d

' dd f

m d

'

50 25

50 25

 dp f

độ tụ bao nhiêu? Khi đeo kính đó người ấy có thể nhìn rõ vật xa nhất cách kínhbao nhiêu?

Giải

1) Để khi đeo kính nhìn rõ các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết, thì vật

ở vô cùng qua kính cho một ảnh ảo tại tiêu điểm của kính và cũng chính tại điểmcực viễn của mắt

0

S S

S

OV m

v OC M d l k f ' d

k O d

OC , c OC M d l

' d

k O , c d d

m , d

l ' d m , OC

1 5 0

1 5 0 5

0 5

0

25 0

S S

S

OV m

, c OC M d l

' d

k O m , d

, , ' d d

' dd f

m , d

'

5 0 25 0

5 0 25 0 5

25  1   2

S S

S

OV OC

, OC d '

d

O d ,

l

k v cm

d l ' d m OC

3

1 5 0 1

5 0 1 1

bao nhiêu? Khi đó điểm gần nhất mà mắt nhìn rõ khi đeo kính cách mắt bao

S

OV cm

v OC M d cm l

k f ' d

k O d

D

k

25 0

S S

S

OV cm

, cm M d cm l

' d

k O , c d d

f ' d d d d

l ' d OC d

k

k c

M c

25 10

Ví dụ 4: Một người lớn tuổi có thể nhìn được vật ở xa mà mắt không phải điều

D

f  1  1  100

+ Sơ đồ tạo ảnh khi đeo kính sát mắt để nhìn được vật gần nhất cách mắt 25 cm

:

2 1

0 25

S S

S

OV c

OC M d l

' d

k O cm d

df '

3

100 3

100 100

1 3 1

OV 



(2)

Ví dụ 5: Một người cận thị phải kính sát mắt có độ tụ  2,5 dp Khi đeo kính đó,

nhìn rõ của mắt người ấy khi không đeo kính

S S

S

OV OC

, OC d '

d

O ,

l

k cm

d l d OC cm

f ' d d

Cho

cm , ' d l d OC cm

,

f

d

df ' d d

Cho

M V k

M C k

k cm

40 40

4 15 4

15 40

25

40 25 25

2.3.3 Mắt lão Kính hai tròng

2.3.3.1 Cách viết sơ đồ tạo ảnh

Người mắt không có tật, khi về già do khả năng điều tiết kém nên điểm cực

sửa tật, phải đeo thấu kính hội tụ để có thể nhìn được các vật gần nhất như khiđang còn trẻ

2 1

25

S S

S

OV c

OC M d l

' d

k O cm d

Người mắt cận thị, khi về già do khả năng điều tiết kém nên điểm cực cận

Để sửa tật, phải đeo kính sao cho vừa nhìn được ở xa và nhìn được vật ở gầnnhư mắt người bình thường Để tránh tình trạng phải thay kính, người đó đeokính hai tròng, một tròng nhìn xa (thấu kính phân kì) và một tròng nhìn gần(thấu kính hội tụ)

2 1

1

S S

S

OV v

OC M d l

f ' d

k O d

2 1

25

S S

S

OV c

OC M d l

' d

k O cm d

' dd f

OC l '

1) Để khi đeo kính nhìn rõ các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết, thì vật

ở vô cùng qua kính cho một ảnh ảo tại tiêu điểm của kính và cũng chính tại điểmcực viễn của mắt Sơ đồ tạo ảnh:

0 1

S S

S

OV cm

v OC M d l

f ' d

k O d

D

3

2 1

1

1   

0 25

S S

S

OV cm

c OC M d l

' d

k O cm d

' dd f

m d

'

50 25

50 25

O

AB

v c M '

l

0 2 2 1

1

0 2

2 2 1

1 1

 và góc trông vật trực tiếp không qua

2 2

d

AB tg

d

B A tg

0 0

d AB d

B A tg

M

' '

d d d

d d d

d AB

2 1 1

2 2 0

 cm ,

nhìn được ảnh hay không? Tính góc trông ảnh khi đó?

8 2 1

1 1

2 2 1

1 3

4

M '

cm , l

O d d

O cm d

B A B

A AB

 cm ,

, f d

f d

24 6 8 4

6 8 4

2 2

' d

AB d d

' d ' d ' d

AB AB

B A d

B A tg

M

0125 0 24

02 0 8 4 3 4

24 4

2 2

1

2 1 2

2 2 2

O d d

O

AB

M '

cm

20 2 2 1

1

0 2 2

34 2 1

1 1

30 30 30

34 4

1 1

1 1 1 2

1 2

f d

f d d cm d

d cm f

' '

f d

f d d cm d

d

'

' M

'

3

10 4 20

4 20 20

2 2

2 2 2

d

f d d cm d

30 3 92 3

92 34

1 1

1 1 1 2

2) Theo kết quả câu 1:





1

' 1 2

'

;

d cm d

cm d

d

AB tg

, d

B A tg

+ Suy ra:

 lÇn

5 7

34 4

30

1 2 1

2 1 1

2 2

1

2 2

0 0

,

.

d

d d d

d d d

d AB

B A d

AB d

B A tg

tg

M

' ' M

cm d

cm d

cm d

cm

d M

1380 ,

3

92 ,

3

10 ,

20

20

1

' 1 2

' 2

+ Tương tự ta có:

 lÇn

43 9 20

34 1380 3

10 1380

20 3

92

1 2 1

2 1 1

2 2

1

2 2

0 0

,

.

d

d d d

d d d

d AB

B A d

AB d

B A tg

tg

M

' ' M

+ Vậy khi quan sát trực tiếp thì góc trông giảm đi 9,43 lÇn.

2.3.5 Một số bài tập rèn luyện

Bài 1: Một người mang kính sát mắt có độ tụ D k   2 dp thì có thể nhìn rõ các

Bài 3: Một người khi đeo kính sát mắt có độ tụ  2 dp thì có thể nhìn rõ các vật

sát mắt có độ tụ bao nhiêu? Sau khi đeo kính người đó nhìn được vật xa nhấtcách mắt bao nhiêu?

sát mắt có độ tụ bao nhiêu? Khi người đó nhìn rõ các vật xa nhất cách mắt baonhiêu? Từ hai kết quả trên rút ra kết luận gì?

Bài 6: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt OC V  45 cm

1) Nếu người ấy muốn nhìn rõ các vật ở xa vô cực mà mắt không phải điều tiết

định khoảng nhìn rõ ngắn nhất khi không đeo kính của người đó

11

Bài 7: Một người khi đeo kính có độ tụ D  2 dp có thể nhìn rõ các vật cách

1) Xác định khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất khi mắt không đeo kính Nếu đưakính vào sát mắt thì người đó thấy được vật xa nhất cách mắt bao nhiêu?

Bài 8: Một người cận thị về già nhìn rõ những vật cách mắt nằm trong khoảng

a) Để nhìn rõ những vật ở rất xa mà mắt không phải điều tiết người đó phải đeo

2) Để nhìn rõ vật rất xa mà mắt không phải điều tiết, người đó phải dán thêm

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục,

Phương pháp dạy học hiện nay là phải phát huy tính tích cực chủ động vàsáng tạo của học sinh, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đemlại niềm vui tạo hứng thú trong học tập Vậy song song với việc học trên lớp vềnhà học sinh phải giải được các bài tập ở sách bài tập Với việc vận dụng mộtcách hợp lý phương pháp viết “sơ đồ tạo ảnh” học sinh có thể giải quyết tốt cácbài tập phần ‘‘ Mắt và các dụng cụ quang học’’ Theo tôi, đây là thành công lớnnhất của đề tài nghiên cứu

Thực tế cho thấy sau khi đưa vào thử nghiệm giảng dạy đối với khối lớp 11tại đơn vị công tác, tôi thấy các em học sinh đã có được những chuyển biến rõrệt trong giờ học, các em học sinh đã có sự say mê hơn, hứng thú hơn và đặcbiệt là các em đã tích cực hoạt động hơn rất nhiều Sự tiếp thu kiến thức ở họcsinh cũng có những chuyển biến rõ rệt Tôi đã tiến hành khảo sát thực nghiệm sư

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn về giáo dục, đổi mới phương pháp trong việcdạy học là nhằm mục đích phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo, lấy họcsinh làm trung tâm, việc vận dụng phương pháp thật hợp lý vào giảng dạy làviệc rất cần thiết, qua việc nghiên cứu tài liệu cũng như hiểu biết từ thực tếgiảng dạy ở đơn vị công tác, tôi nhận thấy đề tài này rất cần thiết và có tính ứngdụng cao Nó giúp cho giáo viên có thể cố vấn cho học sinh nhanh chóng giảiquyết chính xác các bài toán của một trong những phần kiến thức mà lâu nayhọc sinh ‘‘ngại’’ học nhất, đồng thời phát huy tối đa tính sáng tạo, gây hứng thútìm tòi, phát hiện và giải thích các hiện tượng Vật lý của Về mặt tình cảm, họcsinh cảm thấy yêu thích môn Vật lý hơn

3.2 Kiến nghị

Do thời gian nghiên cứu ngắn, các tài liệu mới được cập nhật chưa nhiều,những vấn đề nêu ra chỉ là sự tìm tòi riêng của bản thân trong quá trình dạy họcnên sẽ không tránh khỏi những sai sót, hạn chế trong đề tài Vì vậy tôi rất mongnhận được sự cổ vũ và đóng góp ý kiến của Hội đồng khoa học, của các đồng

nghiệp và của các bạn đọc để đề tài có thể được hoàn thiện và được áp dụngrộng rãi trong ngành.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Sách giáo khoa vật lí 11 ( nâng cao – cơ bản), NXB Giáo Dục

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG

ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày tháng năm 20

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của

người khác

Trịnh Văn Toàn