chương VII. Mắt và các dụng cụ quang học

*Giáo viên dẫn dắt học sinh chứng minh công thức lăng kính: *Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng để rút ra được: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; *Dựa vào tính chất của tứ giác nội tiếp ho

Trang 1

CHƯƠNG VII MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

Trong chương VII tập trung tìm hiểu một số dụng cụ quang học phổ biến nhất, nội dung tập trung vào các vấn đề trọng tâm như: Cấu tạo, sơ đồ tạo ảnh, tính chất ảnh và công dụng của các dụng cụ quang học Vận dụng công thức của các định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng để giải một số bài toán đơn giản, các bài toán về thấu kính, hệ thấu kính ghép đồng trục.

A MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1 Kiến thức: Học sinh nắm được cấu tạo của lăng kính và hai đặc trưng cơ bản của lăng kính là

góc chiết quang A và chiết suất n của lăng kính; Nêu được các tác dụng của lăng kính đối với tia sáng đơn sắc truyền qua, và hiện tượng tán sắc ánh sáng trắng, làm lệch tia sáng về phía đáy của lăng kính Nắm được khái niệm về góc lệch của lăng kính, góc lệch cực tiểu và công thức tính

2 Kĩ năng: Viết được các công thức của lăng kính và vận dụng để giải một số bài tập cơ bản về

lăng kính;

3 Giáo dục thái độ: Học sinh có ý thức tìm hiểu vai trò của lăng kính trong các dụng cụ quang

học

B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1 Giáo viên: Một số loại lăng kính, bộ thí nghiệm chứng minh quang hình học.

2 Học sinh: Ôn lại những kiến thức về hiện tượng khúc xạ và định luật khúc xạ ánh sáng.

C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - đề xuất vấn đề.

*Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? Nêu

điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần?

*Viết biểu thức tính góc giới hạn của phản xạ toàn

phần

*Giáo viên nhận xét và cho điểm

*Giáo viên nêu yêu cầu của tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: TÌm hiểu cấu tạo và xây dựng khái niệm chiết suất của lăng kính.

*Giáo viên cho học sinh quan sát một số loại lăng

kính, rút ra nhận xét về cấu tạo: Hình dạng, các

định nghĩa về mặt bên, mặt đáy, góc chiết quang?

*Giáo viên thông báo khái niệm về chiết suất của

lăng kính, yêu cầu học sinh tiếp thu và ghi nhớ

kiến thức

*Giáo viên lấy ví dụ: Một lăng kính khi đặt trong

không khí thì chiết suất là 1,5 Xác định chiết suất

của lăng kính khi đặt trong nước? Biết chiết suất

tuyệt đối của nước là 4/3

*Học sinh quan sát và kết luận được:

+Lăng kính là khối chất trong suốt có dạng hình lăng trụ đứng, với tiết diện ngang là hình tam giác.+ Các mặt bên ABB’A’, ACC’A’ được đánh nhẵn

và môi trường đặt lăng kính;

*Học sinh dựa vào khái niệm chiết suất lăng kính để tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán;

Hoạt động 3: Nghiên cứu đường đi của tia sáng qua lăng kính.

Trang 2

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

*Với ánh sáng đơn sắc:

*Giáo viên tổ chức cho học tiến hành thí nghiệm

chiếu tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất

n > 1, nhận xét quan hệ giữa tia tới và tia ló?

*Giáo viên yêu cầu học sinh vẽ đường đi của tia

sáng đơn sắc qua lăng kính;

*Giáo viên yêu cầu học sinh xác định góc lệch của

tia tới so với tia ló?

Với ánh sáng trắng

*Giáo viên cho học sinh tiến hành thí nghiệm với

ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời) qua lăng kính;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét về kết quả

thu được?

*Giáo viên trình bày khái niệm về hiện tượng tán

sắc ánh sáng

*Hiện tượng tán sắc của ánh sáng trắng do nguyên

nhân nào? Có phải là lăng kính đã nhuộm màu ánh

sáng trắng hay không?

*Giáo viên trình tự trình bày giả thiết về ánh sáng

trắng để giải thích nguyên nhân sự tán sắc của ánh

sáng gốm nhiều màu sắc khác nhau;

*Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn của giáo viên;

*Học sinh quan sát và nhận xét về mối quan hệ giữa

tia tới và tia ló: Tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất n > 1 thì tia ló luôn lệch về phía đáy hơn

so với tia tới.

*Học sinh dựa vào định luật khúc xạ để vẽ đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính;

*Học sinh xác định góc lệch của tia ló so với tia tới qua lăng kính

*Học sinh tiến hành thí nghiệm với ánh sáng trắng, quan sát và nhận xét kết quả thu được: Trên màn xuất hiện một dải màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím như màu cầu vồng; Trong đó các tia đỏ bị lệch ít nhất còn các tia tím bị lệch nhiều nhất

*Học sinh nắm được khái niệm tán sắc ánh sáng;

*Học sinh thảo luận theo nhóm để giải thích sự tán sắc ánh sáng;

*Học sinh ghi nhận hai giả thiết:

+Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc;+Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng;

*Học sinh vận dụng để đưa ra lời giải thích chính xác về hiện tượng tán sắc ánh sáng;

Hoạt động 4: Xây dựng các công thức lăng kính.

*Giáo viên dẫn dắt học sinh chứng minh công

thức lăng kính:

*Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng để rút ra

được: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2;

*Dựa vào tính chất của tứ giác nội tiếp hoặc tổng

các góc của tam giác, tứ giác để chứng minh công

thức: A = r1 + r2;

*Dựa vào các tính chất của mối liên hệ giữa

góc ngoài, góc trong của tam giác và góc đối

đỉnh để chứng minh công thức:

D = i1 + i1 – A;

*Giáo viên hướng dẫn học sinh thảo luận theo

nhóm để thành lập các công thức 28.1 trường

hợp góc tới i và góc chiết quang A đều nhỏ;

*Giáo viên hướng dẫn học sinh thiết lập công

thức tính góc lệch cực tiểu;

*Học sinh thảo luận và liên hệ các công thức của hình học, định luật khúc xạ ánh sáng để chứng minh các công thức của lăng kính theo yêu cầu của giáo viên:

* sini1 = nsinr1;

* sini2 = nsinr2;

* A = r1 + r2;

* D = i1 + i1 – A;

Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;

Hoạt động : Tìm hiểu các công dụng của lăng kính

*Giáo viên thông báo và diễn giảng các ứng dụng

của lăng kính;

*Giáo viên trình bày cấu tạo của máy quang phổ;

*Giáo viên nhấn mạnh:

+Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tượng

tán sắc ánh sáng, bộ phận chính của máy quang

phổ là hệ tán sắc, gồm một hoặc hệ lăng kính;

+Máy quang phổ có nhiệm vụ phân tích chùm

*Học sinh chú ý lắng nghe và tiếp nhận kiến thức về các ứng dụng của lăng kính;

*Học sinh nắm được cấu tạo của máy quang phổ gồm ba bộ phận chính là: Ống chuẩn trực, hệ tán sắc

Trang 3

sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác

nhau;

*Giáo viên hướng dẫn học sinh cách xác định góc

lệch cực tiểu của lăng kính;

*Học sinh nắm được nhiệm vụ của máy quang phổ

là phân tích chùm sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau;

*Học sinh nắm được cách xác định góc lệch cực tiểu của tia ló so với tia tới của ánh sáng đơn sắc qua lăng kính

Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.

*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung tóm tắt

ở sách giáo khoa;

*Giáo viên nhấn mạnh các công thức của lăng

kính, chú ý công thức về góc lệch cực tiểu;

*Giáo viên đưa hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm,

yêu cầu học sinh trả lời và nộp cho giáo viên, giáo

viên đánh giá và sửa;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm lại các bài

tập để chuẩn bị tiết sau;

*Học sinh đọc nội dung tóm tắt ở sách giáo khoa theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh khắc sâu các công thức của lăng kính và phương pháp áp dụng;

*Học sinh trả lời các câu hỏi trắc nghiệm theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập

D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

……… ………

……… ……

………

……… …………

E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……… ………

……… ……

………

……… …………

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Kết luận nào sau đây là đúng khi giải thích nguyên nhân gây ra hiện tượng tán sắc của ánh sáng Mặt Trời khi chiếu tới lăng kính?

A.Do lăng kính nhuộm ánh sáng mặt trời thành các màu sắc khác nhau;

B Do ánh sáng mặt trời gồm nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau;

C.Do ánh sáng mặt trời chiếu tới lăng kính với nhiều góc tới khác nhau;

D Do ánh sáng mặt trời là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

và chiết suất của lăng kính phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng

Câu 2: Tính chất nào sau đây là tính chất chung của mọi lăng kính?

A.Ánh sáng trắng truyền qua nó sẽ bị tán sắc;

B.Ánh sáng trắng truyền qua nó sẽ bị nhiễu xạ;

C Ánh sáng trắng truyền qua sẽ không thay đổi;

D Kết luận A và B đều đúng

Câu 3: Lăng kính có góc chiết quang A = 4o và có chiết suất n = 1,5 Góc lệch của một tia sáng khi gặp lăng kính dưới góc nhỏ sẽ có giá trị nào sau đây?

Câu 4: Chiếu một tia sáng vuông góc với một mặt của lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 và có góc chiết quang A.Tia ló hợp với tia tới một góc D = 30o Góc chiết quang A có giá trị nào sau đây?

Trang 4

A 41o; B.26,4o; C.66o; D.24o.

1 Kiến thức: Học sinh nắm được cấu tạo và phân loại được các loại thấu kính; 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, phân biệt tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh, tiêu cự và độ tụ của thấu kính mỏng; Chứng minh được công thức xác định vị trí và công thức độ phóng đại của thấu kính, biết được các quy ước dấu của các đại lượng trong biểu thức; biết cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính, trình bày sơ lược được quang sai xảy ra đối với thấu kính và một số ứng dụng của thấu kính trong thực tế đời sống và trong khoa học;

2 Kĩ năng: Nắm được các đặc điểm quan trọng của đường đi tia sáng qua thấu kính trong các

trường hợp đặc biệt để vẽ và tìm ảnh của vật thật, phân biệt ảnh thật và ảnh ảo, điều kiện cho ảnh thật và cho ảnh ảo ứng với từng vị trí của vật Vận dụng thành thạo cách vẽ ảnh của một vật thật qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì, giải được các bài toán cơ bản của thấu kính,

3 Giáo dục thái độ:

1 Giáo viên: Chuẩn bị bộ thí nghiệm chứng minh quang hình học, các sơ đồ minh hoạ hiện tượng

quang sai

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về khúc xạ và định luật khúc xạ, nguyên lí thuận nghịch về chiều

truyền ánh sáng; Công thức gương cầu đã học ở trung học cơ sở

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.

*Nếu khái niệm về chiết suất của lăng kính?

*Viết công thức của lăng kính và công thức về

góc lệch cực tiểu?

*Giáo viên nhận xét và cho điểm;

*Giáo viên nêu yêu cầu tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh lắng nghe, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu của tiết học;

Hoạt động 2:

*Giáo viên giới thiệu các loại thấu kính, yêu cầu

học sinh quan sát và rút ra định nghĩa thấu kính,

thấu kính mỏng;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm chiếu chùm sáng

song song qua thấu kính rìa mỏng, yêu cầu học

sinh quan sát và rút ra nhận xét về chùm tia ló;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm chiếu chùm sáng

song song qua thấu kính rìa dày, yêu cầu học sinh

quan sát và rút ra nhận xét về chùm tia ló

*Giáo viên phân tích, dẫn dắt học sinh hình thành

định nghĩa thấu kính mỏng;

*Học sinh quan sát các thấu kính do giáo viên đưa

ra để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;Câu trả lời đúng:

+Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong, một trong hai mặt có thể là mặt phẳng;

+Thấu kính có hai loại: Thấu kính rìa mỏng và thấu kính rìa dày;

*Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm

để nhận xét: Khi chiếu chùm tia tới là chùm song song thì chùm tia ló hội tụ tại một điểm, do vậy thấu kính rìa mỏng còn được gọi là thấu kính hội tụ;

và nhận xét kết quả: Các tia ló phân kì và đường kéo dài của các tia ló đồng quy tại một điểm, do vậy

ta gọi thấu kính rìa dày là thấu kính phân kì;

*Học sinh dựa vào trình tự dẫn dắt của giáo viên để hình thành khái niệm thấu kình mỏng: Thấu kính mỏng là thấu kính có khoảng cách giữa hai đỉnh của hai chỏm cầu (hoặc giữa chõm cầu và mặt phẳng)

Trang 5

rất nhỏ so với bán kính của hai mặt cầu.

Hoạt động 3: Khảo sát thấu kính hội tụ

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm kết hợp với hình

vẽ ở sách giáo khoa, giáo viên giới thiệu cho học

sinh khái niệm quang tâm, trục chính, trục phụ

của thấu kính, trình bày tính chất của quang tâm

O;

+Tia sáng qua quang tâm O của thấu kính thì

truyền thẳng;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm với đèn laser hai

tia song song và rất gần với trục chính và gọi học

sinh nhận xét về đường đi của hai tia ló qua thấu

kính (chú ý dịch chuyển khoảng cách từ đèn đến

thấu kính);

*Giáo viên yêu cầu học sinh giải thích nguyên

nhân – Giáo viên dẫn dắt học sinh vận dụng kiến

thức về định luật khúc xạ ánh sáng;

Giáo viên tiến hành thí nghiệm với đèn laser hai

tia song song và rất gần với trục phụ và gọi học

sinh nhận xét về đường đi của hai tia ló qua thấu

kính (chú ý dịch chuyển khoảng cách từ đèn đến

thấu kính);

*Giáo viên yêu cầu học sinh giải thích nguyên

nhân – Giáo viên dẫn dắt học sinh vận dụng kiến

thức về định luật khúc xạ ánh sáng;

*Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh khái niệmvề

trục chính, trục phụ của thấu kính mỏng;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm, chiếu tia sáng

qua tiêu điểm chính của thấu kính mỏng, yêu cầu

học sinh quan sát và nhận xét đường đi của tia ló;

*Giáo viên nhấn mạnh:

+ Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính đối xứng

với nhau qua quang tâm O, một tiêu điểm gọi là

tiêu điểmvật và một tiêu điểm gọi là tiêu điểm

ảnh, sự phân chia tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh

phụ thuộc vào đường đi của tia tới.

+ Tiêu điểm chính và các tiêu điểm phụ nằm trên

cùng một mặt phẳng gọi là tiêu diện đi qua tiêu

điểm chính và vuông góc với trục chính Mỗi thấu

kính có hai tiêu diện song song và đối xứng nhau

quan quang tâm

*Giáo viên giới thiệu khái niệm tiêu cự, độ tụ của

thấu kính và đơn vị của độ tụ thấu kính

*Học sinh nắm được các quy ước dấu trong biểu

thức xác định độ tụ của thấu kính:

+ R> 0 đối với mặt cầu lồi;

+ R < 0 đối với mặt cầu lõm;

+ R = ∞ đối với mặt phẳng

*Giáo viên yêu cầu học sinh chứng minh được

trong thấu kính hội tụ thì độ tụ có giá trị dương

*Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét theo trình tự dẫn dắt của giáo viên:

+Đối với thấu kính mỏng thì O1 ≅O2≅ O: được gọi

là quang tâm của thấu kính;

+ Tia sáng qua quang tâm thì truyền thẳng;

và nhận xét kết quả: Chùm tia sáng song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló hội tụ tại một điểm nằm trên trục chính, điểm đó được gọi

là tiêu điểm ảnh chính;

+Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính là tiêu điểm ảnh chính F và tiêu điểm vật chính F’ đối xứng nhau qua quang tâm O;

và nhận xét kết quả: Chùm tia sáng song song với trục phụ của thấu kính thì chùm tia ló hội tụ tại một điểm nằm trên trục phụ, điểm đó được gọi là tiêu điểm;

*Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên’

vẽ đường đi của một tia sáng bất kì;

+Tiêu diện là mặt phẳng đi qua tiêu điểm chính và vuông góc với trục chính Mỗi thấu kính có hai tiêu diệm là tiêu diện vật và tiêu diện ảnh đối xứng nhau qua quang tâm O của thấu kính;

*Học sinh nắm được: Tiêu cự f = OF;

*Học sinh nắm được định nghĩa độ tụ: D =

f

1, độ

tụ có đơn vị là diop (dp)

*Học sinh nắm được: Đối với thấu kính mỏng thì độ

tụ được xác định bởi công thức:

D = f

1 = (n – 1)(

1R

1 + 2R

1)

Hoạt động 5: Khảo sát thấu kính phân kì.

*Học sinh quan sát thí nghiệm, nhận xét về đường

Trang 6

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm tương tự, yêu cầu

học sinh quan sát và rút ra nhận xét về đường đi

của tia sáng;

*Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm

để tìm các đặc điểm của thấu kính phân kì và so

sánh sự giống nhau của thấu kính phân kì và thấu

kính hội tụ

đi của tia sáng và kết luận vấn đề:

+ Chùm tia tới song song cho chùm tia ló phân kì và đường kéo dài của chùm tia ló đồng quy tại một điểm, vậy tiểu điểm ảnh của thấu kính phân kì là tiêu điểm ảo;

+ Tiêu điểm vật đối xứng với tiêu điểm ảnh qua quang tâm O, vậy tiêu điểm vật của thấu kính phân

kì cũng là tiêu điểm ảo;

*Học sinh thảo luận theo nhóm, chứng minh độ tụ của thấu kính phân kì có giá trị âm, từ đó suy ra tiêu

cự của thấu kính phân kì có giá trị âm

Hoạt động 6: Tìm hiểu sự tạo ảnh bởi thấu kính.

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm

về ảnh thật và vật thật trong chương trình quang

học ở trung học cơ sở;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm về tạo ảnh thật

của cây nến qua thấu kính hội tụ;

*Giáo viên tiến hành thí nghiệm về tạo ảnh ảo của

cây nên trong qua thấu kính hội tụ ;

*Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh nắm được sự

tạo thành ảnh thật, ảnh ảo;

*Giáo viên trình bày khái niệm về vật thật, vật ảo,

vật điểm, ảnh điểm và cách tạo ra chúng

*Học sinh nhắc lại khái niệm ảnh và vật thật;

Hoạt động 7: Xây dựng cách dựng ảnh của vật tạo bởi thấu kính.

*Giáo viên trình tự trình bày các tia tới trong

trường hợp đặc biệt:

+ Tia tới qua quang tâm: Truyền thẳng;

+ Tia tới song song với trục chính: Tia ló qua tiêu

*Giáo viên nhấn mạnh: Ta chỉ cần sử dụng hai

trong bốn tia đặc biệt trên;

*Làm thế nào để xác định ảnh của một điểm sáng

*Học sinh nắm vững trường hợp vẽ tia tới bất kì, cách xác định tiêu điểm phụ (nằm ở tiêu điện);

*Học sinh nắm được xác định điểm sáng bằng cách

sử dụng hai đường thẳng cắt nhau;

*Học sinh nắm được phương pháp

*Học sinh thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên

*Câu trả lời đúng: Ta sử dụng hai tia là tia qua quang tâm chính là trục chính và tia tới bất kì

Hoạt động 8: Tìm hiểu các trường hợp tạo ảnh của thấu kính – xét trường hợp vật thật AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính.

*Giáo viên gọi hai học sinh lên xác định ảnh của

AB trong trường hợp vật AB đặt trong OF, nhận

xét tính chất của ảnh trong hai trường hợp thấu

kính phân kì và thấu kính hội tụ

AB trong trường hợp vật AB đặt ngoài OF, nhận

xét tính chất của ảnh trong hai trường hợp thấu

*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên:+Nhận xét:

- Đối với thấu kính hội tụ thì ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật;

- Đối với thấu kính thì cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật;

Trang 7

kính phân kì và thấu kính hội tụ.;

*Giáo viên nhấn mạnh: Trong trường hợp vật cho

ảnh thật, thì vật và ảnh nằm về hai phía so với trục

chính, còn trong trường hợp vật cho ảnh ảo thì ảnh

và vật cùng nằm một phía so với trục chính

*Vậy trong trường hợp vật AB là vật ảo thì làm

thế nào để xác định ảnh của nó?

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm

để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà vẽ hình xác

định ảnh của AB trong trường hợp vật AB là vật

*Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức;

*Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập về nhà: Xác định ảnh của một vật ảo

Hoạt động 9: Xây dựng công thức xác định vị trí và công thưc độ phóng đại của thấu kính.

*Giáo viên trình tự trình bày các quy ước dầu:

+Vật thật, ảnh thật: d, d’ > 0;

+ Vật ảo, ảnh ảo: d, d’ < 0

*Giáo viên yêu cầu học sinh lên vẽ hình xác định

ảnh của AB trong trường hợp ảnh A’B’ là ảnh

thật;

*Giáo viên phân tích, yêu cầu học sinh làm việc

theo nhóm, chứng minh công thức xác định vị trí

của thấu kính, rút ra các công thức dẫn xuất

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,

chứng minh công thức độ phóng đại thấu kính, rút

AB

'B'A

: Độ phóng đại của ảnh qua thấu kính;

*Học sinh vẽ hình theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh làm việc theo nhóm, chứng minh công thức xác định vị trí của thấu kính:

'd

1d

1f

=> f =

'dd

'dd+ ; d’= d f

df

− ; d = d' f

f'd

−

*Học sinh làm việc theo nhóm, chứng minh công thức độ phóng đại của thấu kính;

k = - d

'd =

df

f

'd

f −

*Học sinh ghi nhớ kiến thức

Hoạt động 10: Tìm hiểu công dụng của thấu kính

*Giáo viên yêu cầu học sinh liên hệ thực tế những

ứng dụng của thấu kính trong các dụng cụ quang

học;

*Giáo viên diễn giảng vài ứng dụng thực tế liên

quan đến thấu kính

*Học sinh liên hệ thực tế, kể ra một số ứng dụng của thấu kính;

*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức

*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc tóm tắt ở sgk;

*Giáo viên khắc sâu công thức thấu kính và các

quy ước dấu;

*Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài

*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập

Trang 8

tập ở sách giáo khoa và sách bài tập.

1 Kiến thức: Hệ thống lại các kiến thức liên quan đến thấu kính, công thức thấu kính và các đặc

điểm của thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì;

2 Kĩ năng: Rèn luyện học sinh kĩ năng vẽ hình, xác định ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ, thấu

kính phân kì; Học sinh vận dụng thành thạo các công thức xác định vị trí, công thức độ phóng đại của thấu kính để giải một số bài tập cơ bản liên quan;

3 Giáo dục thái độ:Học sinh đam mê học tập, hăng hái phát huy khả năng phân tích, tổng hợp và

tính toán trong quá trình tham gia hoạt động bài học

1 Giáo viên:

2 Học sinh:

*Trình bày cách vẽ ảnh của một vật qua thấu

kính?

*Trình bày mối quan hệ giữa vật và ảnh qua thấu

kính hội tụ và thấu kính phân kì?

*Giáo viên nhận xét và cho điểm

*Giáo viên nêu yêu cầu của tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh tiếp nhận nội dung, hình thành phương pháp tiếp cận bài học

Hoạt động 2: Hệ thống hoá các kiến thức liên quan đến tiết bài tập

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN

1 Công thức xác định tiêu cự của thấu kính mỏng:

f

1 = (n – 1)(

2

1R

1+ ),với quy ước: Mặt cầu lồi: R > 0; Mặt cầu lõm: R < 0; Mặt phẳng: R = ∞

Trường hợp đặc biệt:

+ Nếu R1 = R2 = R => f =

)1n(2

R

− ; +Nếu R2 = ∞ => f =

)1n(

R

*Nếu thấu kính được tạo bởi một mặt cầu lồi và mặt cầu lõm thì:

+Thấu kính phân kì: Rlồi > Rlõm

+ Thấu kính hội tụ: Rlồi < Rlõm

*Chiết suất n của thấu kính là chiết suất tỉ đối giữa chất làm thấu kính và môi trường đặt thấu kính

2 Công thức độ tụ của thấu kính:

D = f

1 = (n – 1)(

2

1R

1 + ),

3 Các công thức của thấu kính

*Công thức xác định vị trí của thấu kính:

'd

1d

1f

=> f =

'd

f

'd

f −

Trang 9

Hoạt động 3: Giải một số bài tập trắc nghiệm

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về thấu kính phân kì?

A Tia sáng qua quang tâm O thì truyền thẳng

B* Tia sáng tới song song với trục chính thì tia ló sẽ đi qua tiêu điểm ảnh chính F’

C Tia sáng tới có phương kéo dài qua tiêu điểm vật chính thì thì tia ló song song với trục chính

D Tia sáng tới qua tiêu điểm ảnh chính F’ thì tia ló song song với trục chính

Câu 2: Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về thấu kính hội tụ?

A Vật ảo luôn cho ảnh thật;

B Vật thật đặt trong khoảng OF sẽ có ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật

C* Vật thật ở ngoài OF có thể cho ảnh thật nhỏ hơn hoặc lớn hơn vật

D Tất cả các kết luận trên đều đúng

Câu 3: Trong các kết luận sau, kết luận nào là đúng ?

A Đối với thấu kính phân kì thì vật và ánh di chuyển ngược chiều

B* Đối với thấu kính hội tụ thì vật và ảnh luôn di chuyển cùng chiều

C Đối với gương cầu lõm thì vật và ảnh luôn di chuyển cùng chiều

D Tất cả các kết luận trên đều đúng

Câu 4: Một thấu kính có chiết suất n = 1,5 giới hạn bởi một mặt lõm và một mặt lồi có bán kính lần lượt

là 20cm và 10cm Tiêu cự của thấu kính đó có giá trị là bao nhiêu?

A D =

3

'D

Câu 6: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính sẽ cho ảnh ngược chiều và lớn gấp 4 lần vật AB và cách AB một đoạn 100cm Tiêu cự của thấy kính có giá trị nào sau đây?

Hoạt động 4: Giải một số bài tập định lượng cơ bản.

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1;

*Giáo viên phân tích và lập chuỗi logic;

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, giải

bài tập

*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2:

Giáo viên phân tích và lập chuỗi logic;

*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, giải

bài tập

*Học sinh chép đề bài tập 1:Một vật sáng AB đặt vuông

góc với trục chính của một thấu sẽ cho ảnh cùng chiều và cao gấp 3 lần vật AB Di chuyển vật AB ra xa thấu kính thêm một đoạn 8cm thì ảnh ngược lại và cũng cao gấp 3 lần vật Tiêu cự của thấu kính có giá trị là bao nhiêu?

*Học sinh làm việc theo nhóm theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;

Trang 10

1 Kiến thức: Học sinh phân tích và nắm được quá trình tạo ảnh qua hệ quang học gồm hai thấu

kính trở lên ghép đồng trục; Nắm được phương pháp giải bài toán quang hệ thấu kính

2 Kĩ năng: Viết được sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính, vận dụng những kiến thức liên quan đến thấu

kính để giải các bài tập cơ bản và nâng cao

3 Giáo dục thái độ: Học sinh đam mê học tập, có ý thức tìm hiểu các bài toán tương tự về hệ thấu

kính

1 Giáo viên: Chọn lọc ba bài toán về hệ thấu kính có nội dung thuận và nghịch; Hệ thấu kính ghép

đồng trục, hệ thấu kinh ghép sát, ghép đồng trục Giải bài toán hệ thấu kính, tính độ phóng đại, biện luận tính chất của ảnh và vật

2 Học sinh:

*Viết các công thức về vị trí, độ phóng đại của

thấu kính? Nêu các ứng dụng của thấu kính

*Giáo viên nhận xét và cho đỉem

*Giáo viên đặt vấn đề, nêu yêu cầu tiết học

*Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;

*Học sinh lắng nghe, nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: Lập sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính.

*Giáo viên vừa giới thiệu cấu tạo của hệ hai thấu

*Học sinh làm việc theo nhóm, làm câu C1, C2

Hoạt động 3: Thực hiện các tính toán liên quan đến hệ thấu kính.

*Nội dung chính gồm hai yêu cầu khi khảo sát

*Học sinh tiếp thu và vẽ vào vở hình 30.2/sgk;

*Học sinh tiếp thu và vẽ vào vở hình 30.3/sgk;

*Học sinh làm việc theo nhóm, làm việc theo yêu cầu của giáo viên;

1

d f d

*Học sinh ghi nhận phương pháp

*Học sinh nắm được trong trường hợp hệ thấu kính ghép đồng trục thì d2 = -d’1

Hoạt động 4: Giải một số bài tập ví dụ.

Trang 11

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung các bài

tập ví dụ 1;

*Giáo viên yêu cầu học sinh lập sơ đồ tạo ảnh qua

hệ thấu kính ghép đồng trục;

*Giáo viên phân tích, yêu cầu học sinh làm việc

theo nhóm, lập chuỗi logic và trình tự tìm yêu cầu

của bài toán;

*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét tính chất

của ảnh;

*Giáo viên nhấn mạnh: Muốn xác định tính chất

của ảnh là thật hay ảo thì phụ thuộc vào dấu của

d’

*Giáo viên yêu cầu học sinh tìm biểu thức độ

phóng đại của ảnh qua hệ thấu kính, nhận xét kết

quả thu được

*Giáo viên tổng quát hoá phương pháp giải bài

toán về hệ thấu kính ghép đồng trục;

*Giáo viên yêu cầu học sinh đọc đề ví dụ 2;

*Giáo viên phân tích: Trong trường hợp (a) thì

ảnh của S tạo bởi thấu kính phân kì, nên S’ là ảnh

ảo => d’ = - 12cm;

Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm,

tính khoảng cách d từ S đến thấu kính?

*Giáo viên phân tích và nhấn mạnh: Trong trường

hợp (b), hệ gồm hai thấu kính ghép sát

*Giáo viên yêu cầu học sinh vận dụng công thức

xác định vị trí của thấu kính tương đương để xác

định tiêu cự của thấu kính tương đương;

*Giáo viên yêu cầu học sinh vận dụng biểu thức

độ tụ tương đương của hệ thấu kính ghép sát:

D = D1 + D2

= f2 = ?

*Giáo viên tổng quát hoá phương pháp giải hệ

thấu kính ghép sát;

*Học sinh làm việc theo yêu cầu của giáo viên;

*Sơ đồ tạo ảnh:

d’1 = -6cm; d2 = l – d’1 = 40cm > 0

d2 = 60cm > 0: Vậy A2B2 là ảnh thật

k = k1.k2 = - 9

10 Học sinh kết luận được: Ảnh A2B2 là ảnh thật, ngược chiều với vật và cao bằng 9

10vật.

*Học sinh ghi nhận phương pháp giải bài toán về hệ thấu kính ghép đồng trục, những dạng toán thường gặp và phương pháp giải;

*Giáo viên đọc đề xác định các dữ kiện theo yêu cầu của bài toán;

*Học sinh lập luận được f1 = - 20cm < 0 => thấu kính là thấu kính phân kì;

*Học sinh vận dụng công thức xác định vị trí, tìm được d = 30cm

*Học sinh lập sơ đồ tạo ảnh đối với hệ thấu kính ghép đồng trục:

*Học sinh tìm được ftđ = - 60cm;

*Học sinh vận dụng công thức độ tụ tương đương của hệ thấu kính ghép sát tìm được f2 = 30cm

Học sinh ghi nhận phương pháp giải bài toán về hệ thấu kính ghép sát, những dạng toán thường gặp và phương pháp giải;

Hoạt động : Củng cố bài học - Định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.H

*Phương pháp giải các bài tập hệ thấu kính;

*Về nhà làm các bài tập ở sgk, sbt;

*Học sinh ghi nhận kiến thức;

*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên

D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

……… ………

……… ……

………

……… …………

E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……… ………

……… ……

………

Tiêu đề	Lăng kính
Thể loại	Giáo án

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	547,5 KB