− Trình bày được khái niệm và các đặc trưng quan trọng của thấu kính mỏng như quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm chính, phụ, tiêu diện, tiêu cự, độ tụ của thấu kính, phân biệt ti
Trang 1Tiết 56
Bài 29 : THẤU KÍNH MỎNG ( tiết 1).
Ngày soạn: 10/3/2016
Ngày dạy:
I.MỤC TIÊU DẠY HỌC.
1. Về kiến thức.
a) Trong quá trình học.
− Nêu được cấu tạo thấu kính và phân loại được các loại thấu kính thường dùng
− Trình bày được khái niệm và các đặc trưng quan trọng của thấu kính mỏng như quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm (chính, phụ), tiêu diện, tiêu cự, độ tụ của thấu kính, phân biệt tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật (chính, phụ)
b) Sau khi kết thúc bài học.
− Xác định được các đặc trưng của thấu kính : quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm …
2. Về kỹ năng.
− Quan sát thí nghiệm, đưa ra nhận xét
− Vẽ đường đi của một số tia sáng qua thấu kính mỏng
3. Về tình cảm, thái độ.
− Thái độ nghiêm túc, tiếp thu bài
− Không khí lớp học sôi nổi, hào hứng làm tăng niềm yêu thích môn học
4. Phát triển năng lực học sinh
− Năng lực sử dụng kiến thức
− Năng lực về phương pháp
− Năng lực trao đổi thông tin
II.CHUẨN BỊ.
1. Giáo viên.
− Chuẩn bị một số loại thấu kính
2. Học sinh.
− Ôn tập các kiến thức về khúc xạ ánh sáng và lăng kính
− Ôn tập lại các kiến thức về TKHT và TKPK đã học ở THCS
− Đọc trước bài : “Thấu kính mỏng”
III.TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
1. Ổn định tổ chức lớp.
2. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1 (7 phút) : Kiểm tra bài cũ Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
*Kiểm tra bài cũ :
-Nêu cấu tạo của lăng
kính Trình bày 2 tác dụng
của lăng kính đối với sự
truyền ánh sáng
*HS trả lời :
-Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa…) thường
có dạng lăng trụ tam giác
-Lăng kính có 2 tác dụng
Trang 2*ĐVĐ : Trong đời sống
hằng ngày, chúng ta biết
đến nhiều dụng cụ quang
như máy ảnh, kính lúp,
kính hiển vi, kính thiên
văn, ống nhòm…Bộ phận
cơ bản của các dụng cụ
quang nói trên là thấu
kính Ở lớp 9 chúng ta đã
tìm hiểu sơ lược về thấu
kính Trong bài hôm nay
chúng ta tiếp tục tìm hiểu
kỹ hơn về dụng cụ quang
này
cơ bản là : + Tán sắc ánh sáng trắng
+ Làm lệch chùm tia sáng đơn sắc về phía đáy
*HS lắng nghe, ghi nhớ
Bài 29 : THẤU KÍNH MỎNG (tiết 1).
Hoạt động 2 (13 phút) : Tìm hiểu cấu tạo và phân loại thấu kính.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
*GV cho HS quan sát thấu
kính thực
(?) Hãy nêu cấu tạo của
thấu kính sau khi quan sát ?
(?) Hãy quan sát thấu kính
thực và cho biết nếu phân
loại theo hình dạng của thấu
kính thì có thể chia thấu
kính làm mấy loại? Là
những loại nào ?
*GV gợi ý :
Em hãy quan sát bề dày
của phần rìa và phần giữa
của thấu kính
*HS quan sát
*HS trả lời : Thấu kính là một khối chất trong suốt ( thủy tinh, nhựa…) giới hạn bởi 2 mặt cong hoặc bởi một mặt cong
và một mặt phẳng
*HS trả lời : Theo hình dạng có 2 loại thấu kính :
+ Thấu kính rìa mỏng (thấu kính lồi)
+ Thấu kính rìa dày (thấu kính lõm)
I.Thấu kính Phân loại thấu kính.
1 Cấu tạo.
- Thấu kính là một khối chất trong suốt ( thủy tinh, nhựa…) giới hạn bởi 2 mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng
2.Phân loại.
-Dựa vào hình dạng của thấu kính :
+ Thấu kính lồi (thấu kính rìa mỏng)
+ Thấu kính lõm (thấu kính rìa dày )
Trang 3(?) Dựa vào những kiến
thức đã học ở lớp 9, em hãy
cho biết có mấy loại thấu
kính ? Là những loại nào ?
Nêu sự khác nhau giữa
chúng ?
*GV thông báo : Cách phân
loại trên dựa vào đường
truyền của tia sáng qua thấu
kính
*GV chú ý cho HS
*GV thông báo : Trong
phạm vi chương trình THPT
chúng ta chỉ xét thấu kính
mỏng mặt cầu Vậy thấu
kính mỏng là thấu kính như
thế nào ?
*GV vẽ hình thấu kính
mỏng
R1 R2
C1
O1 O2 C2
Thấu kính được giới hạn
bởi 2 chỏm cầu (C1;R1); (C2
; R2)
O1; O2 là đỉnh của 2 chỏm
cầu
*GV thông báo :
Thấu kính mỏng là thấu
kính có bề dày chính giữa
(khoảng cách O1O2) rất nhỏ
so với bán kính mặt cầu
*HS trả lời : -Có 2 loại thấu kính : + Thấu kính hội tụ : tạo ra chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới là chùm song song
+ Thấu kính phân kỳ : tạo ra chùm tia ló là chùm phân kỳ khi chùm tia tới là chùm song song
*HS lắng nghe, ghi nhớ
*HS vẽ hình
*HS lắng nghe, ghi chép
- Dựa vào đường truyền của tia sáng
+ Thấu kính hội tụ
+ Thấu kính phân kỳ
*Chú ý : Trong không khí : + Thấu kính lồi là thấu kính hội tụ
+ Thấu kính lõm là thấu kính phân kỳ
*Thấu kính mỏng
O1O2 R1; R2
*Ký hiệu
TKHT TKPK
Hoạt động 3 (20 phút) : Khảo sát thấu kính hội tụ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
*GV thông báo : Trong phạm vi *HS lắng nghe, ghi nhớ II.Khảo sát thấu kính
Trang 4chương trình ta chỉ xét thấu kính
mỏng đặt trong không khí Ta
lần lượt khảo sát từng loại thấu
kính
(?) Dựa vào những kiến thức đã
học ở lớp 9 em hãy nêu những
hiểu biết của mình về khái niệm
quang tâm và trục chính của thấu
kính
*GV nhận xét câu trả lời và nhấn
mạnh
Đối với thấu kính mỏng, thực
nghiệm và lý thuyết cho thấy tồn
tại một điểm O O1 O2 mà mọi tia
sáng tới O đều truyền thẳng
Điểm O gọi là quang tâm của
thấu kính Có thể coi điểm O là
điểm chính giữa của thấu kính
(?) Hãy xác định quang tâm O
của thấu kính?
(?) Trục phụ của thấu kính là gì ?
Có bao nhiêu trục chính ? bao
nhiêu trục phụ ?
(?) Đặc điểm của tia sáng khi đi
qua quang tâm của thấu kính là
gì ?
(?) Yêu cầu HS nhắc lại khái
niệm tiêu điểm ?
*GV gợi ý :
Khi chiếu đến thấu kính hội tụ
một chùm tia sáng tới song song
với trục chính thì chùm tia ló sẽ
đi như thế nào ? Có đặc điểm
*HS trả lời : -Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng
-Trục chính là đường thẳng đi qua quang tâm
và vuông góc với mặt thấu kính
*HS lắng nghe, ghi chép
*HS vẽ hình xác định
*HS trả lời : -Trục phụ là đường thẳng đi qua quang tâm
O và khác trục chính
-Có 1 trục chính và vô số trục phụ
*HS trả lời : Mọi tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng
*HS trả lời : Chiếu chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló ra hội tụ tại một điểm Điểm này nằm trên trục chính của
hội tụ.
1.Quang tâm Tiêu điểm Tiêu diện.
a) Quang tâm
-Đối với thấu kính mỏng :
O1 O2 O (quang tâm)
Hv : O
TKHT -Trục chính : là đường thẳng đi qua quang tâm
O và vuông góc với mặt của thấu kính -Trục phụ : là đường thẳng đi qua quang tâm
O và khác trục chính
- Mọi tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng trục phụ
O trục chính
TKHT
b)Tiêu điểm Tiêu diện
*Tiêu điểm
-Tiêu điểm ảnh :
Trang 5gì ?
(?) Yêu cầu HS quan sát thí
nghiệm và nhận xét
*GV thông báo :
Tiêu điểm của thấu kính hội tụ
vừa xác định ở trên gọi là tiêu
điểm ảnh chính của thấu kính
(?) Vậy có tiêu điểm ảnh phụ
không ? tiêu điểm ảnh phụ được
xác định như thế nào ?
(?) Có bao nhiêu tiêu điểm ảnh
phụ ?
*GV chú ý :
Tiêu điểm ảnh là giao điểm của
chùm tia ló hội tụ
Ký hiệu : F’
Đây là các tiêu điểm ảnh thật
*GV thông báo : Ngoài tiêu
điểm ảnh, thấu kính hội tụ còn
có một tiêu điểm F gọi là tiêu
điểm vật của thấu kính
Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật
đối xứng với nhau qua quang
tâm O
*Có 1 tiêu điểm ảnh chính và vô
số tiêu điểm ảnh phụ Do đó
cũng có 1 tiêu điểm vật chính và
vô số tiêu điểm vật phụ
(?) Hãy xác định tiêu điểm vật
chính của thấu kính?
(?) Với tia sáng xuất phát từ tiêu
điểm vật thì đường truyền của có
gì đặc biệt ?
*GV thông báo :
Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo
thành tiêu diện Mỗi thấu kính có
thấu kính gọi là tiêu điểm ảnh của thấu kính
*HS trả lời : -Chiếu đến thấu kính hội
tụ một chùm sáng song song với trục phụ thì chùm tia ló ra sẽ hội tụ tại một điểm trên trục phụ gọi là tiêu điểm ảnh phụ
-Có vô số tiêu điểm ảnh phụ
*HS lắng nghe
F F’
TKHT
*HS trả lời : Chùm tia sáng xuất phát
từ tiêu điểm vật chính qua thấu kính hội tụ cho chùm tia ló song song với trục chính
*HS lắng nghe, ghi chép
+ Tiêu điểm ảnh chính : F’
+ Tiêu điểm ảnh phụ :
Fn’ (n=1,2,3…)
O F’ TKHT
F’
O trục phụ TKHT
-Tiêu điểm vật : + Tiêu điểm vật chính : F
+ Tiêu điểm vật phụ :
Fn
*Tiêu diện
Trang 62 tiêu diện : tiêu diện ảnh và tiêu
diện vật
Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng
vuông góc với trục chính tại tiêu
điểm chính
(?) Cho hình vẽ Hãy xác định
tiêu điểm vật phụ và tiêu điểm
ảnh phụ
trục phụ
F 0 F’ trục chính
*GV thông báo : Để thiết lập các
công thức thấu kính, người ta
đưa ra 2 đại lượng quang học là
tiêu cự và độ tụ
(?) Tiêu cự của thấu kính được
xác định như thế nào ?
*GV thông báo : quy ước : đối
với thấu kính hội tụ thì f 0
*GV thông báo : Khi chiếu chùm
tia sáng song song tới thấu kính
hội tụ thì chùm tia ló bị hội tụ tại
một điểm Để đặc trưng cho khả
năng hội tụ chùm tia sáng người
ta đưa ra đại lượng độ tụ
(?) Vậy độ tụ đươc xác định như
thế nào ?
*HS vẽ hình xác định
F1’
F O
F’
F1
-Tiêu cự : f = : Là khoảng cách từ quang tâm tới tiêu điểm ảnh chính của thấu kính
-Độ tụ được xác định bằng nghịch đảo của tiêu cự
-Là mặt phẳng chứa tất
cả các tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật
F O F’
2.Tiêu cự Độ tụ.
* Tiêu cự
f = 0
*Độ tụ
D = 0 Đơn vị :
f mét (m) ; D điốp (dp)
Hoạt động 4 (5 phút) : Ôn tập, củng cố kiến thức.
*GV đưa ra các câu hỏi để củng cố nội dung kiến
thức
+ Nêu cấu tạo thấu kính Cách phân loại thấu kính
+ Nêu các tính chất của quang tâm, tiêu điểm, tiêu
diện của thấu kính hội tụ Xác định tiêu điểm ảnh
*HS lắng nghe, ghi nhớ
Trang 7(chính, phụ), tiêu điểm vật (chính , phụ).
+ Xác định công thức tính tiêu cự và độ tụ của thấu
kính
*GV yêu cầu HS ôn tập lại về đường truyền của tia
sáng
IV.RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY.
Tiết 57
Bài 29 : THẤU KÍNH MỎNG ( tiết 2).
Ngày soạn: 10/3/2016
Ngày dạy:
I. MỤC TIÊU DẠY HỌC.
1. Về kiến thức.
a) Trong quá trình học
− Nắm được đường đi của tia sáng qua 2 loại thấu kính ( các tia đặc biệt và bất kì ), nêu được đặc điểm của ảnh thật, ảnh ảo
− Biết cách xác định ảnh của một vật qua thấu kính ( dựa vào đường truyền của các tia sáng ), nêu được các trường hợp tạo ảnh của TKHT và TKPK
− Chứng minh được công thức xác định vị trí và công thức độ phóng đại ảnh của thấu kính
− Nêu được một số ứng dụng của thấu kính trong thực tế đời sống và trong khoa học
b) Sau khi kết thúc bài học
− Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính ( dựa vào đường truyền của tia sáng đặc biệt )
− Phân biệt được ảnh thật, ảnh ảo, vật thật, vật ảo
− Nắm được các tính chất của vật và ảnh trong các trường hợp tạo ảnh của TKHT
và TKPK
− Vận dụng được các công thức thấu kính vào làm các bài tập liên quan
2. Về kỹ năng.
− Vận dụng thành thạo cách vẽ ảnh của một vật qua TKHT và TKPK
− Vận dụng các công thức về tính độ tụ, công thức xác định vị trí ảnh và vật, công thức xác định độ phóng đại ảnh để làm một số bài tập liên quan
3. Về tình cảm, thái độ.
− Thái độ nghiêm túc, tiếp thu bài
− Không khí lớp học sôi nổi, hào hứng làm tăng niềm yêu thích môn học
4. Phát triển năng lực học sinh
− Năng lực sử dụng kiến thức
− Năng lực về phương pháp
Trang 8− Năng lực trao đổi thông tin
II. Chuẩn bị.
1. Giáo viên.
− Chuẩn bị bộ thí nghiệm quang hình biểu diễn
− Một số hình ảnh liên quan đến sự tạo ảnh qua thấu kính
− Trình chiếu powerpoin công dụng của thấu kính trong khoa học và đời sống
2. Học sinh.
− Ôn tập lại các khái niệm về thấu kính, quang tâm, tiêu điểm ảnh, vật ( chính, phụ), tiêu diện, tiêu cự, độ tụ
− Ôn tập lại đường đi của các tia sáng đặc biệt
III. Tổ chức hoạt động dạy học.
1. Ổn định tổ chức lớp.
2. Tiến trình dạy học.
Hoạt động 1 (10 phút ): Kiểm tra bài cũ Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học sinh Nội dung ghi
bảng
*Kiểm tra bài cũ :
Câu 1 : Nêu cấu tạo của
thấu kính Các cách
phân loại thấu kính ?
Câu 2 : Hãy xác định
các đặc trưng quan trọng
của thấu kính hội tụ và
thấu kính phân kỳ
(quang tâm, trục chính,
trục phụ, tiêu điểm ảnh
(chính, phụ), tiêu điểm
vật (chính, phụ), tiêu
*HS trả lời :
Câu 1 : - Thấu kính là một khối chất trong suốt ( thủy tinh, nhựa…) giới hạn bởi 2 mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng
- Phân loại
+ Dựa vào đường truyền của tia sáng
• Thấu kính hội tụ
• Thấu kính phân kỳ
+ Dựa vào hình dạng của thấu kính :
• Thấu kính lồi ( Thấu kính rìa mỏng )
• Thấu kính lõm ( thấu kính rìa dày )
Câu 2 :
trục phụ F’
trục chính
F TKHT tiêu diện tiêu diện vật ảnh
Trang 9diện ) Nêu tính chất của
các tiêu điểm đó
*ĐVĐ: Bài trước chúng
ta đã tìm hiểu về các đặc
trưng quang học của
thấu kính mỏng Hôm
nay chúng ta sẽ tiếp tục
nghiên cứu thấu kính về
phương diện tạo ảnh và
các công thức thấu kính
liên quan
*NX : tiêu điểm thật
O trục chính F’ F
trục phụ
TKPK tiêu diện tiêu diện ảnh vật
*NX : tiêu điểm ảo
*HS lắng nghe, ghi nhớ
Bài 29 : THẤU KÍNH MỎNG ( tiết 2 )
Hoạt động 2 (25 phút ): Nghiên cứu sự tạo ảnh bởi thấu kính.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
*GV thông báo : Khi xác
định tiêu điểm ảnh và tiêu
điểm vật của thấu kính hội
tụ và thấu kính phân kỳ, ta
đã rút ra được nhận xét :
+ Đối với TKHT, tiêu
điểm là thật
+ Đối với TKPK, tiêu
điểm là ảo
(?) Hãy quan sát tiêu điểm
ảnh thật, tiêu điểm ảnh ảo
*HS lắng nghe, ghi nhớ
*HS trả lời :
- Ảnh thật là giao của chùm
IV Sự tạo ảnh bởi thấu kính.
1.Khái niệm ảnh và vật trong quang học.
Trang 10của thấu kính và nêu đặc
điểm của chúng?
*GV thông báo :
Tiêu điểm ảnh và tiêu
điểm vật như trên người ta
khái quát hóa thành ảnh
điểm và vật điểm
(?) Bằng những kiến thức
đã học, hãy nêu khái niệm
về ảnh điểm và vật điểm?
(?) Ảnh điểm, vật điểm là
thật hoặc ảo khi nào ?
*GV lưu ý : Trong phạm
vi chương trình, ta chỉ xét
vật thật, không xét vật ảo
*GV thông báo : Thấu
kính là bộ phận chính của
các dụng cụ quang học có
tác dụng tạo ảnh Để
nghiên cứu sự tạo ảnh đó,
chúng ta sẽ đi dựng ảnh
tia ló, còn ảnh ảo là giao của đường kéo dài của chùm tia ló
- Ảnh thật có thể hứng được ở trên màn, còn ảnh
ảo không hứng được trên màn, chỉ có thể quan sát được nếu ta đặt mắt ở tại vị trí thu nhận chùm tia phản
xạ hoặc chùm tia ló
*HS trả lời :
- Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng
- Ảnh điểm : + Thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ
+ Ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kỳ
-Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng
- Vật điểm : + Thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ
+ Ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ
*HS lắng nghe, ghi nhớ
* Ảnh điểm : là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng
- Ảnh điểm : + Thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ
+ Ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kỳ
* Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng
- Vật điểm : + Thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ
+ Ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ
2.Cách dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính.
a) Vật là một điểm sáng S nằm ngoài trục chính