• Trình bày được các đặc trưng của thấu kính hội tụ: quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm ảnh, vật, tiêu diện, tiêu cự.. • Mở mô phỏng thay chùm sáng song song thành chùm sáng hội
Trang 1Sinh viên thực hiện: Phan Thị Kim Ngân
Ngày:
BÀI 48 THẤU KÍNH MỎNG (Tiết 1)
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức
• Phát biểu được định nghĩa, cấu tạo và phân loại thấu kính
• Trình bày được các đặc trưng của thấu kính hội tụ: quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm (ảnh, vật), tiêu diện, tiêu cự
• Vận dụng cách vẽ tia ló ứng với tia tới đặc biệt hoặc tia tới bất kì xác định ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ
• Chỉ ra các trường hợp tạo ảnh của thấu kính hội tụ và đặc điểm của ảnh (thật hay ảo; chiều và độ lớn)
2 Kĩ năng
• Nhận biết được các loại thấu kính
• Xác định được các đặc trưng của thấu kính khi vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ
• Xác định được ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
3 Thái độ, tình cảm, tác phong
• Nghiêm túc trong giờ học, sôi nổi phát biểu xây dựng bài
• Có tinh thần làm việc nhóm
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
• Các loại thấu kính
• Các mô phỏng về sự truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ
2 Học sinh
• Ôn lại kiến thức về thấu kính đã học ở cấp 2 và kiến thức về khúc xạ và lăng kính
• Chuẩn bị bài mới
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Ổn định lớp và kiểm tra bài cũ (5 phút).
Trang 2• Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số.
• Đặt câu hỏi kiểm tra:
◦ Khái niệm và cấu tạo lăng kính
◦ Viết các công thức lăng kính và nêu
tên các đại lượng có trong công thức
• Nhận xét và đánh giá
• Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
◦ Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa, …), thường
có dạng lăng trụ tam giác Một lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên
◦ Công thức lăng kính:
Sini = nsinr Sini’ = nsinr’
A = r + r’
D = i + i’ - A Trong đó:
n là chiết suất của lăng kính;
A là góc chiết quang;
D là góc lệch tạo bởi tia ló và tia tới
Hoạt động 2: Đặt vấn đề vào bài (5 phút).
• Yêu cầu các HS có vấn đề về mắt trả
lời câu hỏi: Tại sao em đeo kính, kính đó
gọi là kính gì?
• Trong thực tế ta còn thấy có loại kính
gì có thể dùng để mở rộng tầm nhìn của
mắt nữa hay không?
• Bộ phận chính cấu tạo của kính cận
hay kính lúp, kính thiên văn, … người ta
gọi là thấu kính mỏng.Vậy thấu kính
mỏng là gì? Nó có cấu tạo và đặc điểm
gì?
• Mắt bị tật cận thị, kính cận
• Kính hiển vi, kính lúp, kính thiên văn, máy ảnh, …
Hoạt động 3: Phân loại thấu kính (5 phút).
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Trang 3• Phân nhóm, cử nhóm trưởng, thư kí.
• Phát dụng cụ gồm các loại thấu kính
khác nhau cho học sinh quan sát
• Yêu cầu HS quan sát kính cận của
mình cùng với các thấu kính vừa phát và
mô tả thấu kính
• Yêu cầu HS định nghĩa thấu kính qua
việc tìm hiểu ở trên
• Yêu cầu HS phân loại thấu kính từ việc
quan sát trên
• Cho HS quan sát mô phỏng thí nghiệm
về tác dụng hội tụ và phân kì của mỗi
loại thấu kính, từ đó rút ra tên gọi thấu
kính hội tụ và thấu kính phân kì
• Giới thiệu sơ lược về mô phỏng: nguồn
sáng sử dụng là nguồn sáng cho tia sáng
song song có tính chất như tia sáng thông
thường, thấu kính cũng có các đặc tính và
cấu tạo như thấu kính ngoài thực tế
• Yêu cầu HS nêu đặc điểm của tia sáng
truyền qua mỗi loại thấu kính
• Nhận xét và kết luận:
+ Thấu kính mép dày gọi là thấu kính
phân kì
+ Thấu kính mép mỏng là thấu kính hội
tụ
• Quan sát và mô tả thấu kính:
◦ Làm bằng khối chất trong suốt
◦ Gồm có 2 mặt: 2 mặt lồi hoặc 2 mặt lõm hoặc 1 mặt lồi 1 mặt lõm (kính cận) hoặc 1 mặt lồi 1 mặt phẳng hoặc 1 mặt lõm 1 mặt phẳng
• Thấu kính là một khối chất trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu
• Có 2 loại thấu kính: thấu kính mép mỏng và thấu kính mép dày
• Khi chùm tia tới là chùm song song, thấu kính mép mỏng tạo ra chùm tia ló hội tụ và thấu kính mép dày tạo ra chùm tia ló phân kì
Trang 4Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Nêu các hình dạng có thể có của hai loại
thấu kính và kí hiệu của nó (hình 48.1 và
48.2 trang 235 sgk)
• Giới thiệu cho HS quang tâm, trục
chính và trục phụ của thấu kính
• Qua mô phỏng vừa xem yêu cầu HS
trả lời: tia sáng truyền qua quang tâm có
Hoạt động 4: Tìm hiểu các đặc trưng của thấu kính hội tụ (10 phút).
• Mở mô phỏng chiếu chùm sáng song
song qua thấu kính hội tụ
• Yêu cầu HS nhận xét chùm tia sáng
song song truyền qua thấu kính hội tụ có
đặc điểm gì?
• Nhận xét và giới thiệu đây gọi là tiêu
điểm ảnh chính F’
• Mở mô phỏng thay chùm sáng song
song thành chùm sáng hội tụ tại một điểm
chiếu vào thấu kính hội tụ mà chùm tia ló
ra song song với nhau, thông báo cho HS
điểm hôi tụ đó là tiêu điểm vật F
• Yêu cầu HS nhận xét vị trí của tiêu
điểm vật và tiêu điểm ảnh của thấu kính
hội tụ
• Yêu cầu HS đọc sách giáo khoa và hãy
cho biết tiêu diện vật là gì, tiêu diện ảnh
là gì?
• Chùm tia song song truyền qua thấu kính hội tụ hội tụ tại một điểm nằm trên quang trục chính
• Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật đối xứng nhau qua quang tâm
• Trả lời:
◦ Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật F được gọi là tiêu diện vật
◦ Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh F’ được gọi là tiêu diện ảnh
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
• Đặt câu hỏi: Nếu trục phụ cắt tiêu diện
ảnh tại một điểm thì đó gọi là gì? Tương
tự đối với tiêu diện vật phụ Tính chất hai
điểm đó như thế nào?
• Chú ý : Các tiêu điểm phụ và trục phụ
• Trục phụ cắt tiêu diện ảnh tại một điểm gọi là tiêu điểm ảnh phụ và cắt tiêu diện vật tại một điểm gọi là tiêu điểm vật phụ, hai điểm này nằm đối xứng nhau qua quang tâm trên trục phụ đó
Trang 5cũng có tính chất như tiêu điểm chính và
trục chính trong sự tạo ảnh qua thấu kính
• Thông báo đại lượng đặc trưng cho sự
tạo ảnh của vật qua thấu kính đó là tiêu
cự
• Có thể hiểu “tiêu cự” là gì?
• Thông báo:
|f| = OF = OF’
Quy ước:
◦ f > 0 với thấu kính hội tụ
◦ f < 0 với thấu kính phân kì
• Là khoảng cách của từ quang tâm đến tiêu điểm chính
Hoạt động 5: Tìm hiểu đường đi của tia sáng truyền qua thấu kính hội tụ (5 phút).
• Yêu cầu HS nhắc lại các tia đặc biệt khi
truyền qua thấu kính hội tụ đã học ở cấp
2
• Yêu cầu HS vẽ đường truyền của các
tia sáng như hình 48.16 (trang 239)
• Hướng dẫn HS vẽ tia ló ứng với một tia
tới bất kì (hình 48.14 trang 238)
• Trả lời:
◦ Tia tới qua quang tâm O thì truyền thẳng
◦ Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng qua tiêu điểm ảnh chính F’
◦ Tia tới qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt đông 6: Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng (10 phút).
• Chỉ ra cách vẽ ảnh của một vật qua
thấu kính hội tụ: Xét vật nhỏ, phẳng AB
đặt vuông góc với trục chính Giả sử A
nằm trên trục chính Xác định ảnh B’ của
B Sau đó, từ B’ hạ đường thẳng vuông
góc xuống trục chính ta được ảnh A’B’
của vật AB
• Biểu diễn các bước tìm ảnh A’B’ của
vật AB lên bảng Yêu cầu HS quan sát và
tự vẽ vào vở
• Mô phỏng sự tạo ảnh của thấu kính hội
tụ với các vị trí khác nhau của vật Yêu
cầu HS quan sát và nêu tính chất của ảnh
trong các trường hợp cụ thể
• Quan sát, trả lời:
◦ Khi vật nằm ngoài tiêu điểm, cho ảnh là ảnh thật, ngược chiều với vật
◦ Khi vật nằm trong tiêu điểm, cho ảnh
Trang 6• Tổng kết sự tạo ảnh bởi thấu kính hội
tụ bằng sơ đồ tia sáng
là ảnh ảo, cùng chiều với vật
Hoạt động 6: Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà (5 phút).
• Củng cố lại các kiến thức trọng tâm và
những lưu ý của bài học
• Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập
trong sgk (trang 243) và chuẩn bị bài
mới
IV.NỘI DUNG GHI BẢNG
1 Định nghĩa
• Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng
và một mặt cầu
• Phân loại:
◦ Thấu kính rìa mỏng gọi là thấu kính hội tụ
◦ Thấu kính rìa dày gọi là thấu kính phân kì
• Định nghĩa các yếu tố của thấu kính:
◦ R1,R2 là bán kính các mặt cầu (mặt phẳng có bán kính bằng vô cực)
◦ C1C2: Trục chính, là đường nối tâm hai mặt cầu (hoặc đi qua tâm mặt cầu vuông góc với mặt phẳng)
◦ Quang tâm thấu kính: O là điểm mà trục chính cắt thấu kính
◦ Trục phụ: Các đường thẳng khác C1C2 đi qua O
2 Tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự của thấu kính hội tụ
a Tiêu điểm
Đối với TKHT:
• Tiêu điểm ảnh chính là giao điểm của chùm tia ló, kí hiệu: F’
• Tiêu điểm vật chính là vị trí nguồn sáng điểm để có chùm tia ló song song với trục chính, kí hiệu: F
b Tiêu diện Tiêu điểm phụ:
• Mặt phẳng vuông góc trục chính tại tiêu điểm ảnh F’ được gọi là tiêu diện ảnh
• Mặt phẳng vuông góc trục chính tại tiêu điểm vật F được gọi là tiêu diện vật
• Điểm cắt của một trục phụ bất kì với tiêu diện ảnh hay tiêu diện vật được gọi là tiêu điểm ảnh phụ hay tiêu điểm vật phụ
c Tiêu cự:
Trang 7|f|=OF=OF' Quy ước: f >0: TKHT f<0: TKPK
3 Đường đi của tia sáng qua thấu kính
a Các tia đặc biệt
• Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng đi qua tiêu điểm ảnh chính F’
• Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính
• Tia tới qua quang tâm O thì truyền thẳng
b Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì
Sgk trang 238
4 Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng qua thấu kính hội tụ
Hình 48.20: Ảnh thật, ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ
V Rút kinh nghiệm