Phân loại và phương pháp giải các bài tập về mắt

Vì vậy tôi đã tổng hợp và đưa ra các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao “ Phân loại và phương pháp giải bài tập về mắt” Tôi đã xây dựng một phương pháp tổng quát, trang bị một số kiến

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 1

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỤC LỤC

1 Mở đầu……….……… ……… 3

1.1 Lí do chọn đề tài……….……… 3

1.2 Mục đích nghiên cứu……….….……… 4

1.3 Đối tượng nghiên cứu……….….… 4

1.4 Phương pháp nghiên cứu……… … ….4

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm……… … …4

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

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm……… ….………4

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm……… ……5

2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 2.3.1 Cơ sở lí thuyết……… ………….….5

2.3.2 Các tật của mắt và cách sửa ….……… ………… 6

2.3.2.1 Cận thị và cách sửa tật cận thị …… 6

2.3.2.2 Viễn thị và cách sửa tật viễn thị …………8

2.3.2.3 Lão thị

2.3.2.4 Các ví dụ điển hình……… 9

2.3.2.3.1 Các ví dụ có lời giải………9

2.3.2.3.2 Các bài tập tự giải 23

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, , với bản thân, đồng nghiệp và nhà trương……… ………….………24

3 Kết luận, kiến nghị……… ……… 26

3.1 Kết luận ……… 26

3.2 Kiến nghị ……….……….… 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……… ………27

1 MỞ ĐẦU.

1.1 Lí do chọn đề tài.

Như chúng ta đã biết, trong những năm thi THPT Quốc Gia gần đây năm nàocũng xuất hiện các bài toán khó và lạ làm học sinh lúng túng trong việc đưa raphương pháp giải, ngoài ra yêu cầu phải giải quyết bài toán phải thật nhanh khôngđược làm ảnh hưởng đến các câu khác và đặc biệt học sinh học ở mức độ trungbình trở lên khi gặp bài toán khó này là phải giải làm được Như năm vừa qua 2019

- 2020 trong đề Tốt nghiệp xuất hiện bài toán các dụng cụ quang học khó, các bàinày không phải là lạ nữa, nhưng mấy năm nay giáo viên không chú trọng tới cácbài toán khó của lớp 11 Vì vậy đòi hỏi người dạy cần phải tìm ra phương phápmới giải quyết vấn đề nhanh hơn để đáp ứng được vấn đề thời gian, đồng thời tạocho học sinh một cảm giác tự tin khi gặp các bài toán dạng này Trên nền tảng kiếnthức cũ, tôi đã tổng hợp lại các dạng bài tập liên quan tới Mắt và phát triển thêmcác bài tập nâng cao

Qua một thời gian nghiên cứu về bản chất vấn đề này tôi thấy, nếu cứ tuân theokiểu giải truyền thống như kiểu học trước đây thì đòi hỏi học sinh phải nhớ mộtlượng công thức rất nhiều thì mới làm được Vì vậy tôi đã tổng hợp và đưa ra các

dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao “ Phân loại và phương pháp giải bài tập về

mắt”

Tôi đã xây dựng một phương pháp tổng quát, trang bị một số kiến thức toán cầndùng trong bài toán này, trên cở sở tổng quát này học sinh sẽ vận dụng cách vẽhình trong từng bài toán cụ thể, từ đó học sinh có thể vận dụng nó làm bài toán mộtcách dễ dàng cho dù đề ra có phức tạp đi nữa, chỉ yêu cầu đơn giãn với học sinh lànắm được kiến thức toán cơ bản

Qua vài năm áp dụng phương pháp này, áp dụng cho tất cả các đối tượng họcsinh học giỏi, khá và trung bình, tôi thấy tất cả các học sinh được tôi dạy bằngphương pháp này thì học sinh đều giải bài toán một cách nhẹ nhàng hơn và tự tinhọc vật lý hơn, đặc biệt là bài toán về mắt

1.2 Mục đích nghiên cứu.

- Tìm cho mình một phương pháp mới để tạo ra không khí hứng thú và lôicuốn nhiều học sinh tham gia giải các bài tập lý, đồng thời giúp các em đạtđược kết quả cao trong các kỳ thi quan trọng

1.3 Đối tượng nghiên cứu.

- Lý thuyết cơ bản về mắt

- Vận dụng để giải một số bài toán cơ bản và nâng cao về mắt

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm.

- Giải quyết bài toán khó nhanh và chính xác

- Cách giải quyết này phù hợp với cách kiểm tra đánh giá hiện nay

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Trong việc giải các bài tập về mắt thì đa số học sinh rất ngại làm bài toánphần này vì: cần phải phải nhớ một khối lượng công thức rất nhiều và khó nhớ,ngoài ra việc sử dụng toán cũng là vấn đề không hề dễ dàng đối với học sinh Vìvậy phương pháp tôi nghiên cứu ở đây cho học sinh thấy rõ được bản chất vật lí,trực quan hơn và tổng quát về các dạng toán thường gặp, dễ nhìn hình để giảiquyết rất nhanh mặc dù bài toán đó là rất phức tạp

Phương pháp tôi nghiên cứu ở đây có thể áp dụng cho cả học sinh học họctrung bình, chỉ cần hướng dẫn học sinh phương pháp tổng quát của từng dạng toán,sau đó áp dụng là được.

Việc khai thác có hiệu quả của phương pháp, sẽ góp phần nâng cao chấtlượng nắm kiến thức cho học sinh cũng như khả năng vận dụng phương pháp đểđạt kết quả tốt nhất trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT sắp tới

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

- Trước thực trạng học sinh Quảng Xương 1 nói chung và học sinh được tôi dạy trực tiếp nói riêng trong những năm về trước, khi gặp bài toán về mắt thì học sinh thường ngại làm và kêu khó nên học sinh không làm và chọn đại một đáp án

- Một thực trạng nữa: Với bài toán kiểu này các thầy cô vẫn đang trang bị cho học sinh lượng kiến thức mức độ cơ bản, và đòi hỏi học sinh phải nhớ máy móc các công thức đã chứng minh sẵn, vì vậy khi bài toán lái sang vấn đề mới một chút, vì không có sẵn công thức thì học sinh không làm được

2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề.

- Trước tiên tôi trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản nhất như: cấu tạo mắt và các tật của mắt

- Trang bị cho học sinh về kiến thức cơ bản về thấu kính

- Hình thành cho học sinh phương pháp giải tổng quát

+ Thể thủy tinh: Có vai trò như vật kính của máy ảnh.

+ Võng mạc: Có vai trò như phim ảnh trong máy ảnh

- Đặc điểm: Trong mắt thì:

+ Tiêu cự của thể thủy tinh: f thay đổi được

+ Khoảng cách giữa thể thủy tinh và võng mạc: d' =const.

thủy tinh (điều tiết mắt)

- Mắt không tật, mắt có tật Cách sửa:

(già)

kì: f k = −O C k v

Đeo kính hộitụ: f k =O C k v

Đeo kínhlão (hộitụ)

VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

- Với các bài toán về mắt và cách sửa các tật của mắt:

trên võng mạc luôn là ảnh thật, nhỏ hơn vật

+ Khi mắt quan sát vật ở C v: mắt không điều tiết ( f = fmax); khi mắt quan

sát vật ở C c: mắt điều tiết tối đa ( f = fmin).

+ Để sửa các tật của mắt ta phải đeo các thấu kính có độ tụ (tiêu cự) thíchhợp sao cho mắt có thể nhìn rõ các vật như mắt bình thường Cụ thể:

• Với mắt cận thị:

- Tiêu cự của kính phải đeo: f k = −O C k v.

- Điểm xa nhất khi kính đeo nhìn rõ là vô cực; điểm gần nhất khi

 Để sửa tật cận thị phải đeo kính phân kỳ để nhìn xa mà không điều tiết (mắt không bị mỏi):

- Tiêu cự của kính phải đeo: f k =O C k v.

- Điểm xa nhất khi đeo kính nhìn rõ là vô cực; điểm gần nhất khi

- Một số chú ý: Chú ý sự khác nhau về phương diện quang học giữa máy

ảnh và mắt ở mục 1, phần Về kiến thức và kĩ năng ở trên.

2.3 Các ví dụ điển hình

2.3.1 Các ví dụ có lời giải.

Bài 1: Một mắt có tiêu cự của thủy tinh thể là 18mm khi không điều tiết

b) Định tiêu cự và tụ số của thấu kính phải mang để mắt thấy vật ở vô cựckhông điều tiết (kính ghép sát mắt)

Bài giải

a) Mắt bị tật gì?

Ta có: fmax >OV ⇒ mắt bị tật viễn thị.

b) Tiêu cự và tụ số của thấu kính phải mang

- Sơ đồ tạo ảnh (khi đeo kính sát mắt để thấy vật ở vô cực khi không điều

f và D h là tiêu cự và tụ số của mắt đã đeo

kính (hệ kính + mắt) khi không điều tiết

- Để mắt thấy vật ở vô cực không điều tiết thì tiêu điểm của hệ (kính +mắt) khi không điều tiết phải nằm trên võng mạc.

11,1 0,015 0,018

D

.Vậy: Để mắt nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết thì phải đeo sát mắt mộtthấu kính hội tụ có tiêu cự và tụ số lần lượt là 9cm và 11,1dp

Bài 2: Mắt của một người có điểm cực viễn và điểm cực cận cách mắt lần lượt

0,5m và 0,15m

a) Người này bị tật gì về mắt?

b) Phải ghép sát vào mắt thấu kính có tụ số bao nhiêu để nhìn thấy vật đặt cáchmắt 20m không điều tiết

qua mắt thường và mắt ngang kính nói ở câu b

Bài giải:

a) Tật của mắt:

của người này bị tật cận thị

b) Tụ số của kính:

của vật qua kính phải là ảnh ảo và ở điểm cực viễn C v của mắt

O C

- Tụ số của kính:

1,95 0,513

k k

f

vào mắt một thấu kính phân kì có tụ số D k = −1,95dp.

⇒ =

Vậy: Góc trông của vật trong hai trường hợp (không mang kính và có mangkính) là bằng nhau và bằng 0, 08rad

Bài 3: Một mắt thường về giá khi điều tiết tối đa thì tăng tụ số của thủy tinh thể

thêm 1dp

a) Xác định điểm cực cận và cực viễn

cách mắt 25cm không điều tiết

Bài giải

a) Điểm cực cận và cực viễn của mắt:

viễn C v vẫn không thay đổi nên vẫn ở vô cực

- Khi mắt quan sát vật tại điểm cực viễn C v (ở vô cực), ta có sơ đồ tạo ảnh(hình a):

'

O

A∞ →A (ảnh thật, tại V )

b) Tụ số của thấu kính phải mang:

Bài 4: Một mắt cận thị có điểm C v cách mắt 50cm.

a) Xác định loại kính và tụ số của thấu kính mà người cận thị phải đeo lần lượt

để có thể nhìn rõ không điều tiết một vật:

- ở vô cực

b) Khi đeo cả hai kính trên đây ghép sát nhau, người cận thị này đọc được một

mắt cận thị này Khi đeo cả hai kính thì người này đọc được sách đặt cáchmắt xa nhất là bao nhiêu? (Quang tâm của mắt và kính trùng nhau)

Bài giải

a) Loại kính và tụ số của kính phải đeo:

- Mắt nhìn rõ vật ở vô cực không

điều tiết (hình a):

Khi đeo kính ( )L1 sát mắt để thấy

vật ở vô cực không điều tiết thì ảnh

của vật ở xa vô cực qua kính ( )L1

phải là ảnh ảo và ở điểm cực viễn

2 1

10 50 '

Hai kính ghép sát nên tụ số của hệ hai kính là: D h =D1 +D2 = − + = 2 8 6dp.

(Hệ hai kính tương đương với một thấu kính hội tụ có độ tụ 6dp)

Tiêu cự của hệ:

h h

D

.Gọi C c là điểm cực cận của mắt (không đeo kính); C c' là điểm cực cận khiđeo cả hai kính

25 50 10 3 25

- Khoảng cách đọc sách xa nhất khi đeo cả hai kính:

Gọi C v là điểm cực viễn của mắt (không đeo kính); C v' là điểm cực viễnkhi đeo cả hai kính

Bài 5: Mắt của một người cận thị có điểm C v cách mắt 20cm

a) Để sửa tật này, người đó phải đeo (sát mắt) kính gì, tụ số bao nhiêu để nhìn

rõ các vật ở xa vô cùng

b) Người này muốn đọc một thông báo cách mắt 40cm nhưng không có kính

thông báo trên mà không phải điều tiết thì phải đặt thấu kính phân kì cáchmắt bao nhiêu?

Bài giải

a) Loại kính và tụ số của kính phải đeo:

- Khi đeo kính ( )L1 sát mắt để nhìn rõ vật ở xa vô cùng không điều tiết thìảnh của vật ở xa vô cùng qua kính ( )L1 phải là ảnh ảo và ở điểm cực viễn

Gọi l OO= 2 là khoảng cách từ kính phân kì đến mắt.

2 2 2

b) Từ vị trí trên đây, người đó đưa gương ra xa dần Đến một vị trí xác địnhngười đó lại thấy rõ ảnh của mình ngược chiều, nhỏ hơn trong gương Giảithích Tính khoảng cách từ mặt người đó đến gương lúc sau

Bài giải

a) Khoảng cách từ gương đến mặt người khi không đeo kính:

- Mắt nhìn rõ các vật ở xa khi đeo kính (sát mắt), suy ra ảnh của các vật ở

(O là quang tâm của mắt)

- Khi không đeo kính, để nhìn rõ ảnh của mình trong gương thì ảnh phải làảnh ảo và ở C v Sơ đồ tạo ảnh (hình b):

O

A B

Vì vật thật qua gương cầu lõm cho ảnh ảo nên ta chọn d =8cm< f

Vậy: Khi không đeo kính, để có thể nhìn rõ ảnh cùng chiều trong gương,

b) Khoảng cách từ mặt người đó đến gương lúc sau:

định người đó lại thấy rõ ảnh của mình ngược chiều (ảnh thật), nhỏ hơntrong gương

d d dd

Vì vật thật qua gương cầu lòm cho ảnh thật nên ta chọn d =62cm> f

Vậy: Khi người đó lại thấy rõ ảnh của mình ngược chiều, nhỏ hơn trong

Bài 7: Một người cận thị phải đeo kính (sát mắt) có tụ số −4dp mới nhìn rõ các vật

ở xa vô cùng Khi đeo kính, người đó chỉ đọc được trang sách cách mắt mình ítnhất là 25cm

a) Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt người cận thị này

b) Người này không đeo kính nhưng muốn quan sát các chi tiết của một hình

tới độ cao nào trong chậu để người này quan sát được hình vẽ với góc trông

lớn nhất? Cho biết chiết suất của nước là

4 3

Người cận thị phải đeo kính (sát mắt) có tụ số -4 dp mới nhìn rõ các vật ở

xa vô cùng, suy ra ảnh của vật ở xa vô cùng là ảnh ảo ở C v (tức là F1'≡C v

khi đó trang sách đặt cách mắt 25cm qua kính cho ảnh ảo tại điểm cực

A→A (ảnh ảo, tại C c)

với

( ) ( )

2

' 2 2 2

Vậy: Giới hạn nhìn rõ của mắt cận thị này là từ 12,5cm đến 25cm

b) Độ cao của nước trong chậu:

- Để có góc trông ảnh là lớn nhất thì ảnh

của hình vẽ qua lưỡng chất phẳng

(nước – không khí) phải là ảnh ảo ở C c

Gọi A B' ' là ảnh của vật AB (ở đáy

chậu) qua lưỡng chất phẳng (nước –

trong đáy chậu; h' =HA' là khoảng cách

- Áp dụng công thức lưỡng chất phẳng, ta có:

3 '

3

h n

c c

Từ sáng kiến của tôi, trong 2 năm qua ( từ năm học 2018 đến 2020) đã gây được

ảnh hưởng rất tốt đến hai đối tượng của tôi là học sinh và giáo viên, đặc biệt là giáoviên cùng chuyên môn vật lí

Về phía học sinh: Nếu như các năm về trước, học sinh do tôi giảng dạy trực

tiếp còn lúng túng trong việc làm bài tập phần này và thậm chí bỏ qua bài này thìbây giờ học sinh có thể tự tin vào kiến thức đã có của mình để giải quyết bài toánmột cách nhẹ nhàng

Kết quả thu được trước khi triển khai sáng kiên

Số học

sinh tôi

dạy

Tỉ lệ học sinh đạt trên

9 điểm

Tỉ lệ học sinh đặt từ 7đến 7,5điểm

Tỉ lệ học sinh đạt từ 5đến 6,5điểm

Tỉ lệ học học sinh đạt điểm dưới 5

Kết quả thăm dò

về mức độ hiểu bài và khả năng giải bài tập mắt

Kết quả thu được sau khi triển khai sáng kiến

Tỉ lệ học sinh đặt

từ 7 đến 7,5 điểm

Tỉ lệ học sinh đạt

từ 5 đến 6,5 điểm

Tỉ lệ học họcsinh đạtđiểm dưới 5

Kết quả thăm dò

về mức độ hiểu bài và khả năng giải bài tập mắt

69%

( kết quả thi thử đại học)

10%

( kết quả thi thử đại học)

3%

( kết quả thi thử đại học)

Tự tin, chỉ cần đọc và hiểu được bản chất vấn dề thì làm được

Về phía giáo viên: Có thể nói trước khi sáng kiến của tôi được triển khai trong

phạm vi tổ chuyên môn, hầu hết giáo viên trường tôi cũng gặp phải khó khăn giốngnhư tôi đã trình bày ở trên, và kết quả mà các giáo viên thu được cũng không thật

sự khả quan Sau khi sáng kiến của tôi được triển khai trong tổ chuyên môn( triểnkhai năm học 2019-2020) đã ảnh hưởng đến cách làm của các giáo viên khác, vàqua sáng kiến đó nhiều giáo viên đã có những sáng tạo trong việc thiết kế bài tậpriêng cho mình ở nhiều kiến thức khác nhau và tạo nên một tài liệu hết sức quantrọng cho học sinh trường nhà ôn tập, góp phần thúc đẩy phong trào tự học, tự bồidưỡng và nâng cao được chất lượng giáo dục của nhà trường

3 Kết luận và kiến nghị

3.1 Kết luận

Trong hai năm triển khai sáng kiến ( từ năm học 2018-2019 đến năm học 2020) bản thân tôi thu được kết quả rất tốt trong công tác giảng dạy, số học sinh tintưởng theo học với tôi ngày càng đông hơn Sự hiểu bài, sự thành thạo trong việc

2019-giải bài tập, việc thấy rõ được bản chất hiện tượng vật lí là yếu tố mà tôi làm đượccho học sinh.

3.2 Kiến nghị.

Do tính hiệu quả trong thực tiễn của đề tài này, nên tôi mong muốn đề tài đượctriển khai đến các thầy cô giáo, đặc biệt là các thầy cô mới ra trường khi mà kinhnghiệm ôn tập cho học sinh chưa được nhiều

Cuối cùng, đề tài được xuất phát từ suy luận cá nhân, nên không thể tránh khỏithiếu sót, vì thế tôi rất mong đồng nghiệp góp ý, chỉnh sửa, bổ sung để cho đề tàiđược hoàn thiện hơn và được đưa vào triển khai rộng rãi góp phần đẩy phong trào

tự học, tự bồi dưỡng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sách tham khảo của thầy Vũ Thanh Khiết

2 Bí quyết ôn thi vật lí của thầy Chu Văn Biên

3 Luyện thi của thầy Đoàn Văn Lượng

XÁC NHẬN

CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Quảng Xương, ngày 10 tháng 5 năm 2021

Tôi cam đoan đây là SKKN của tôi viết,không sao chép của người khác

Người viết sáng kiến

Lê Văn Cường