Phát triển kỹ năng giải bài tập quang hình học lớp 9 trung học cơ sở

Xây dựng được kỹ năng phân tích đề bài tập và phương pháp các bước giải một bài toán quang hình học về định tính và định lượng.. Tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của khóa luận - Tính

LỜI CAM ĐOAN

Bình Dương, ngày 8 tháng 5 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Thu Nga

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Huỳnh Duy Nhân, người trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian làm đề tài khóa luận

Cuối cùng là sự biết ơn đến ba mẹ, anh chị em của tôi cùng những người bạn thân thiết đã động viên, chia sẽ và sự cảm thông với tôi, tạo cho tôi một nghị lực để vượt qua và hoàn thành khóa luận

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii

PHẦN A: MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

2.1 Mục đích nghiên cứu 2

2.2 Đối tượng nghiên cứu 3

2.3 Phạm vi nghiên cứu 3

3 Lịch sử vấn đề 3

4 Phương pháp nghiên cứu 5

PHẦN B: NỘI DUNG 6

Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6

1.1 Lý luận về hoạt động nhận thức 6

1.1.1 Khái niệm hoạt động nhận thức 6

1.1.2 Nhận thức cảm tính 6

1.1.3 Nhận thức lý tính 6

1.2 Hoạt động nhận thức vật lý 7

1.2.1 Hoạt động nhận thức vật lý 7

1.2.2 Những hành động chính của hoạt động nhận thức vật lý 7

1.3 Lý luận về bài tập vật lý 8

1.3.1 Khái niệm bài tập vật lý 8

1.3.2 Tác dụng của bài tập vật lý 8

1.3.3 Lý luận về phương pháp giải bài tập vật lý 8

Chương 2: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP CỦA VIỆC GIẢI BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ 12

2.1 Thực trạng việc giải bài tập quang hình học lớp 9 12

2.1.1 Thuận lợi 12

2.1.2 Khó khăn 13

2.2 Những giải pháp thay thế 14

2.2.1 Một số kiến thức lý thuyết cơ bản và ký hiệu về quang hình học 14

2.2.2 Bài tập định tính quang hình học 17

2.2.3 Bài tập định lượng quang hình học 22

Chương 3: HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ 31

3.1 Bài tập định tính 31

3.2 Bài tập định lượng 36

3.2.1 Bài tập về cách xác định tiêu cự 36

3.2.2 Bài tập về cách xác định vị trí của vật và ảnh 43

3.2.3 Bài tập về cách xác định chiều cao của ảnh và vật 49

3.2.4 Bài tập tổng hợp 54

PHẨN C: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

1 Kết luận 63

2 Kiến nghị 63

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)

1 Kết cấu, phương pháp trình bày: Khóa luận được chia làm 3 chương,

Chương 1: (trang 6 – trang 11) có cấu trúc và cách trình bày ngắn gọn, phù

hợp, sáng sủa, rõ ràng Thể hiện được tính logic và khoa học là cơ sở lý luận để đi vào chương 2 và chương 3

Chương 2: (trang 12 – trang 30) kết cấu và cách trình bày sắp xếp phù hợp,

diễn giải cụ thể rõ ràng từ thực trạng đến giải pháp thay thế hợp lý và khoa học Xây dựng được kỹ năng phân tích đề bài tập và phương pháp các bước giải một bài toán quang hình học về định tính và định lượng

Chương 3: (trang 31 – trang 62) trong phần này tác giả đã xây dựng được hệ

thống bài tập định tính và định lượng về quang hình học kèm theo hướng dẫn giải phù hợp, có phân dạng bài tập định lượng, làm cho người đọc dễ dàng tiếp cận về bài tập

2 Cơ sở lý luận

Khóa luận thể hiện được một cơ sở lý luận rõ ràng, phù hợp với nhiệm vụ và mục tiêu của đề tài đặt ra

3 Tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của khóa luận

- Tính mới và sáng tạo của khóa luận:

Đề tài đã xây dựng được phương pháp giải bài tập phần Quang hình học của chương trình vật lí 9 và cách hướng dẫn học sinh giải bài tập đạt kết quả, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn vật lí theo phương pháp đổi mới Giúp học sinh nắm vững các dạng bài tập, biết cách suy luận logic, tự tin vào bản thân khi giải quyết một bài tập hay một hiện tượng vật lí, có cách suy nghĩ để giải thích một cách đúng đắn nhất

Đề tài đã xây dựng được hệ thống bài tập định tính và định lượng Quang hình học

có phân dạng kèm theo hướng dẫn giải, giúp học sinh có thể dễ dàng hình thành phương pháp giải bài tập theo kiểu phân dạng, dễ nhớ và dễ dàng tiếp cận bài tập hơn

- Thực tiễn và khả năng ứng dụng của khóa luận:

+ Đề tài này có thể áp dụng làm thử nghiệm trên học sinh lớp 9 của các trường trung học cơ sở Góp phần vào việc phát triển kỹ năng giải bài tập Quang hình học của

4 Các hướng nghiên cứu của đề tài có thể tiếp tục phát triển cao hơn

- Đề tài có thể phát triển mở rộng nghiên cứu sâu hơn, rộng hơn ở các trường trung học cơ sở nhằm góp phần phát huy năng lực giáo viên trung học cơ sở, phát triển

kỹ năng và phương pháp giải bài tập quang hình học của học sinh lớp 9 trung học cơ

sở

- Cần phải có thời gian và kinh phí để làm thực nghiệm sư phạm trên các đối tượng là học sinh lớp 9 trung học cơ sở, bước kế tiếp có thể triển khai ứng dụng ở các trường trung học cơ sở

5 Kết quả: xếp loại giỏi

Bình Dương, ngày 8 tháng 5 năm 2014

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS Huỳnh Duy Nhân

NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện)

1 Tên đề tài: Phát triển kỹ năng giải bài tập quang hình học dành cho học sinh lớp 9

Họ và tên SV thực hiện: Nguyễn Thị Thu Nga

Mã SV: 111C720036

Lớp: C11VL01

2 Họ và tên giảng viên phản biện: Ths Trần Thanh Dũng

Đơn vị công tác: Khoa Khoa học Tự nhiên

NỘI DUNG NHẬN XÉT

1 Đánh giá chung

(Mức độ thực hiện so với đề cương được giao)

Đề tài đã đáp ứng được các yêu cầu của đề đề cương

2 Đánh giá chi tiết

(Mục tiêu, nội dung, kết quả, và khả năng ứng dụng thực tế; Bố cục và hình thức trình bày,…)

2.1 Mục tiêu: rõ ràng, cụ thể

2.2 Hình thức: Khoá luận được trình bày rõ ràng, khoa học

2.3 Nội dung: Nội dung chính gồm 3 chương

Chương I: Trình bày cơ sở lý luận về hoạt động nhận thức, hoạt động nhận thức vật lý, lý luận về giải bài tập vật lý Tác giả đã lên hai phương pháp giải bài tập vật lý, trình tự giải bài tập vật lý, lựa chọn bài tập vật lý Các cơ sở lý thuyết này phù hợp với mục tiêu, đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Chương II: Trình bày thực trạng việc giải bài tập quang hình học lớp 9 gồm những thuận lợi và khó khăn Từ đó, tác giả đã đưa ra giải pháp thay thế là các bước giải bài tập định tính và định lượng, có ví dụ minh hoạ

Chương III: Từ những cơ sở lý luận và thực trạng đã nêu ở trên, tác giả đã hệ thống và hướng dẫn giải cho bài tập định tính và bài tập định lượng Đây là một hệ thống gồm nhiều bài tập có hướng dẫn giải Tuy nhiên, các bày tập được sắp xếp chưa

hơn các bài tập trước đó)

2.5 Kết quả

- Nêu được thực trạng giải bài tập quang hình học lớp 9

- Xây dựng được các bước giải bài tập quang hình học lớp 9

- Xây đựng được hệ thống và hướng dẫn giải bài tập quang hình lớp 9

2.6 Khả năng ứng dụng

Đề tài có thể làm nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên CĐSP Vật lý

và học sinh lớp 9, cũng như tiến hành giảng dạy cho HS lớp 9

3 Các vấn đề cần bổ sung, chỉnh sửa

- Chỉnh một số lỗi chính tả và lỗi đánh máy (Ví dụ ở trang 3)

- Sắp xếp lại trình tự các bài tập hợp lý hơn

4 Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng (ít nhất 02 câu hỏi)

Câu 1: Hãy nêu sự khác biệt giữa đề tài này với các tài liệu khác?

Câu 2: Hãy giải bài tập 10b trang 27 theo các bước giải của bài tập định tính?

5 Kết luận

Đề tài đã đáp ứng được các yêu cầu của khoá luận tốt nghiệp của sinh viên cao đẳng, hệ chính qui

Bình Dương, ngày 9 tháng 5 năm 2014

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS Trần Thanh Dũng

PHẦN A: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Môn vật lý là một trong những môn học lý thú, hấp dẫn trong chương trình trung học cơ sở, đồng thời nó cũng là nền tảng kiến thức cơ bản để học lên cấp trung học phổ thông, được áp dụng để giải thích một số hiện tượng đơn giản trong tự nhiên

và đời sống hàng ngày của mỗi con người chúng ta Hơn nữa môn học này càng ngày càng được yêu cầu cao hơn để đáp ứng kịp với công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, nhằm từng bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề ra " Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày một giàu đẹp hơn[15]

Mặt khác đội ngũ học sinh là một lực lượng lao động dự bị nòng cốt và thật hùng hậu về khoa học kỹ thuật, trong đó kiến thức, kỹ năng vật lý đóng góp một phần không nhỏ trong lĩnh vực này Kiến thức, kỹ năng vật lý cũng được vận dụng và đi sâu vào cuộc sống con người góp phần tạo ra của cải, vật chất cho xã hội ngày một hiện đại hơn

Phương pháp dạy học vật lý hiện nay là phải phát huy tính tích cực chủ động và sáng tạo của học sinh, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đem lại niềm vui tạo hứng thú trong học tập Ta đã biết ở giai đoạn 1 (lớp 6 và lớp 7) vì khả năng tư duy của học sinh còn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên sách giáo khoa chỉ đề cập đến những khái niệm, những hiện tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn 2 (lớp 8 và lớp 9) khả năng tư duy của các em đã phát triển, đã có một số hiểu biết ban đầu về khái niệm cũng như hiện tượng vật lý hằng ngày Do đó việc học tập môn vật lý ở lớp 9 đòi hỏi cao hơn nhất là một số bài toán về điện, quang ở lớp 9 [15]

Thực tế hiện nay, các bài toán quang hình học lớp 9 mặc dù chiếm một phần nhỏ trong chương trình Vật lý 9, nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, thiếu tư duy khoa học, lập luận thiếu logic và cuối cùng không đi đến kết quả như mong đợi Nguyên nhân chính là do:

+ Tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, kĩ năng cơ bản, định lý, các hệ quả do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán quang hình học lớp 9

+ Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi được một số công thức, hay phương pháp giải một bài toán vật lý

+ Kiến thức toán hình học còn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên không thể giải toán được

+ Phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, hệ quả còn hời hợt

Nhìn chung loại toán quang hình này không phải là khó Nếu các em được hướng dẫn một số điểm cơ bản như: kỹ năng phân tích đề bài toán, tư duy định hướng các bước giải một bài toán và cuối cùng sẽ hình thành được phương pháp giải bài toán quang hình học một cách logic và khoa học

Chính vì những lý do đã nêu ở trên, chúng tôi chọn đề tài “ Phát triển kỹ năng giải bài tập quang hình học lớp 9 trung học cơ sở ” Đề tài này sẽ đưa ra kỹ năng

phân tích bài toán quang hình học và đi đến các bước hình thành phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9, nhằm giải quyết những khó khăn mắc phải trong quá trình giải bài tập của học sinh

2 Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu thực trạng về việc giải bài tập quang hình học của học sinh lớp 9 hiện nay

- Đề xuất giải pháp giải bài tập quang hình học

- Hướng dẫn học sinh kỹ năng phân tích đề bài tập quang hình học lớp 9

- Đề xuất các bước giải bài toán quang hình học

- Hệ thống lại kiến thức cơ bản quang hình học

- Xây dựng hệ thống các bài tập quang hình học và kèm theo hướng dẫn giải

2.2 Đối tƣợng nghiên cứu

Học sinh lớp 9 trung học cơ sở

Ở chương trình học cấp trung học cơ sở nói chung và lớp 9 nói riêng có môn vật lý học, trong thời gian gần đây cũng đã được đẩy mạnh bằng việc cải cách chương trình, đổi mới sách giáo khoa, đổi mới phương pháp dạy và học nhằm phát huy tính tích cực của học sinh Trong sách giáo khoa môn vật lý lớp 9 có phần quang hình học

có một vai trò quan trọng trong chương trình học Ở phần này học sinh thường gặp khó khăn trong việc nhận thức, tiếp thu kiến thức, đặc biệt về kỹ năng và phương pháp giải bài tập quang hình học Chính vì vậy, trong thời gian gần đây đã có nhiều nhà khoa học, nhà giáo có tâm huyết và nhiều kinh nghiệm quan tâm nghiên cứu và đã xuất bản nhiều công trình dưới dạng sách tham khảo, tạp chí, báo cáo khoa học, sáng kiến kinh nghiệm…Dưới đây chúng tôi xin liệt kê một số tên tác giả và tên công trình đã được xuất bản

Nguyễn Hải Châu, Nguyễn Phương Hồng, Hồ Tuấn Hùng, Trần Thị Nhung, “Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên THCS”, chu kì III (2004 – 2007) – quyển 2

NXB giáo dục

Nguyễn Hải Châu, Nguyễn Trọng Sửu, “Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THCS”, NXB giáo dục

Nguyễn Chí Cường, “Giải bài tập vật lý 9”, năm XB 4/2009, NXB tổng hợp

Nguyễn Cảnh Hòe, “ Nâng cao và phát triển vật lý 9”, năm 2013, NXB Giáo dục

Nguyễn Đức Hiệp, Lê Cao Phan, “Bài tập cơ bản và nâng cao vật lý 9”, năm 2009,

NXB Giáo dục

Vũ Thanh Khiết, “121 bài tập Vật lý nâng cao lớp 9”,năm 2011, NXB Giáo dục

Trương Thọ Lương, Nguyễn Hùng Mạnh, Trương Thị Kim Hồng, “Giải bài tập vật

lý 9”, năm 2010, NXB Đại học Quốc gia TPHCM

Vũ Thị Phát Minh, Nguyễn Hoàng Hưng, “Giải bài tập vật lý lớp 9”, năm 2012,

NXB Đại học Quốc gia TPHCM

Ngô Văn Thiện, “Giúp học giỏi vật lý 9”, năm 2010, NXB tổng hợp Đồng Nai Hoàng Tú, Nguyễn Diệu Hương, “Giải sách bài tập vật lý 9”, năm 2013, NXB Đại

học Quốc gia Hà Nội

Nhóm tác giả Bộ Giáo dục, “sách giáo viên: Vật lý 9”, năm 2012, NXB Giáo dục…

Trong các công trình của các tác giả đã công bố phần lớn đưa ra tóm tắt lý thuyết, hướng dẫn giải bài tập ngắn gọn, không trình bày cách giải bài tập theo các bước cụ thể Trình bày theo lối chung chung, phân dạng bài tập còn nhiều hạn chế Trên thực tế các sách tham khảo rất ít đề cập đến kiến thức cơ bản về toán học để giải một bài toán quang hình học, kỹ năng về phương pháp giải bài tập, không lập luận các bước giải hay có một phương pháp giải cụ thể nào đó, mà chỉ trình bày một cách chung chung, làm cho học sinh khó hình thành được phương pháp giải một bài toán quang hình học

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tiến hành tham khảo, nghiên cứu các tài

liệu và công trình của các tác giả đã công bố, hệ thống hóa các khái niệm, các quan điểm…Thu thập các thông tin, tài liệu từ các công trình và sách tham khảo, internet

các phương pháp giảng dạy có sử dụng bài tập quang hình học

- Phương pháp nghiên cứu điều tra, thăm dò: tham khảo ý kiến các chuyên gia,

thầy cô giáo có kinh nghiệm tham gia giảng dạy lớp 9 tại các trường trung học cơ sở,

từ đó đề xuất các bước hướng dẫn cho học sinh cách phân tích đề bài tập, đề xuất các bước giải bài tập quang hình học và xây dựng hệ thống bài tập quang hình học có

hướng dẫn giải

PHẦN B: NỘI DUNG

Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Lý luận về hoạt động nhận thức

1.1.1 Khái niệm hoạt động nhận thức

Hoạt động nhận thức là quá trình tâm lý phản ánh hiện thực khách quan và bản thân con người thông qua các giác quan và dựa trên kinh nghiệm hiểu biết của bản thân

Việc nhận thức thế giới có thể đạt những mức độ khác nhau: từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao Vì thế, hoạt động nhận thức chia thành: nhận thức cảm tính

và nhận thức lý tính [4]

1.1.2 Nhận thức cảm tính

Là mức độ nhận thức đầu tiên, thấp nhất của con người Trong đó con người phản ánh những thuộc tính bên ngoài, những cái đang trực tiếp tác động đến giác quan của họ Nhận thức cảm tính bao gồm: cảm giác và tri giác

+ Cảm giác: là quá trình nhận thức phản ánh từng thuộc tính riêng lẻ, bề ngoài của

sự vật, hiện tượng và trạng thái bên trong của cơ thể khi chúng đang trực tiếp tác động vào giác quan của ta

+ Tri giác: là quá trình nhận thức phản ánh một cách trọn vẹn các thuộc tính của

sự vật, hiện tượng khi chúng trực tiếp tác động vào các giác quan của ta [4]

1.1.3 Nhận thức lý tính

Là mức độ nhận thức cao ở con người, trong đó con người phản ánh những thuộc tính bên trong, những mối quan hệ có tính quy luật của hiện thực khách quan một cách gián tiếp Nhận thức lý tính bao gồm: tư duy và tưởng tượng

+ Tư duy: là một quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật và hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết

+ Tưởng tượng: là một quá trình nhận thức phản ánh những cái chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có [4]

1.2 Hoạt động nhận thức vật lý

1.2.1 Hoạt động nhận thức vật lý

Vật lý học là bộ môn khoa học nghiên cứu về cấu trúc, tính chất và các hình thức biến đổi cơ bản nhất của vật chất.Quá trình nhận thức vật lý khá phức tạp, cùng một lúc phải vận dụng nhiều phương pháp của riêng bộ môn vật lý cũng như phương pháp của các khoa học khác Muốn hoạt động nhận thức vật lý có kết quả trước hết phải quan tâm đến việc hình thành kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác trên Bên cạnh đó phải có phương pháp suy luận, có khả năng tư duy trừu tượng, tư duy logic, tư duy sáng tạo [4]

– Xác định mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng

– Xây dựng những giả thiết hay mô hình để lý giải nguyên nhân của hiện tượng quan sát được Từ giả thiết, mô hình suy ra những hệ quả

– Xây dựng các phương án thí nghiệm để kiểm tra các hệ quả

– Đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm

– Khái quát hóa kết quả, rút ra tính chất, quy luật hình thành các khái niệm, định luật và thuyết vật lý

– Vận dụng kiến thức khái quát vào thực tiễn

1.3 Lý luận về bài tập vật lý

1.3.1 Khái niệm bài tập vật lý

Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi người học phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tính toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật

và các phương pháp vật lý

1.3.2 Tác dụng của bài tập vật lý

- Bài tập vật lý giúp người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức

- Bài tập vật lý là điểm khởi đầu để dẫn tới kiến thức mới

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện cho người học làm việc tự lực

- Giải bài tập vật lý có tác dụng phát triển tư duy sáng tạo của người học

- Giải bài tập vật lý có tác dụng kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của người học

1.3.3 Lý luận về phương pháp giải bài tập vật lý

1.3.3.1 Phương pháp giải bài tập vậy lý

Xét về tính chất của các thao tác tư duy khi giải các bài tập vật lý, người ta thường dùng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

+ Giải bài tập bằng phương pháp phân tích

Theo phương pháp này xuất phát điểm của suy luận là đại lượng cần tìm Người giải phải tìm xem đại lượng chưa biết có liên quan gì với những đại lượng vật lý nào, và khi biết được sự liên hệ này thì biểu diễn nó thành những công thức tương ứng Nếu một vế của công thức là đại lượng cần tìm còn vế kia chỉ gồm những dữ kiện của bài tập thì công thức ấy cho ta đáp số của bài tập Nếu trong công thức còn những đại lượng khác chưa biết thì đối với mỗi đại lượng, cần tìm một biểu thức liên hệ nó với các đại lượng vật lý khác, cứ làm như thế cho đến khi nào biểu diễn được hoàn toàn đại lượng cần tìm bằng những đại lượng đã biết thì bài toán đã được giải xong Như

vậy, theo phương pháp này ta có thể phân tích một bài toán phức tạp thành những bài toán đơn giản hơn rồi dựa vào những quy tắc tìm lời giải mà lần lượt giải các bài tập đơn giản này, từ đó tìm ra lời giải của bài tập phức tạp trên

+ Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp

Theo phương pháp này suy luận không bắt đầu từ đại lượng cần tìm mà bắt đầu

từ các đại lượng đã biết Dùng công thức liên hệ các đại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần tới công thức cuối cùng, trong đó chỉ có một đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm Nhìn chung giải bài tập vật lý ta phải dùng chung hai phương pháp

đó là phân tích và tổng hợp Phép giải bắt đầu bằng phân tích các điều kiện của bài toán để hiểu đề bài, phải có sự tổng hợp kèm theo ngay để kiểm tra lại mức độ đúng đắn của các sự phân tích ấy Muốn lập được kế hoạch giải phải đi sâu phân tích nội dung vật lý của bài tập, tổng hợp những dữ kiện đã cho với những quy luật vật lý đã biết, ta mới xây dựng được lời giải và kết quả cuối cùng Vì vậy ta đã dùng phương pháp phân tích và tổng hợp

1.3.3.2 Trình tự giải bài tập vật lý

+ Bước 1: Tìm hiểu đề bài

- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và các vần đề phải tìm

- Mô tả lại tình huống đã nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa

- Nếu đề bài cần thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần thiết

+ Bước 2: Xác lập những mối liên hệ cơ b ản của các dữ liệu xuất phát và các

- Tìm kiếm lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần thiết sao cho thấy được mối liên

hệ của cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ đó có thể rút ra vấn đề cần tìm

Từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán để rút ra kết quả cần tìm.

+ Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả để có thể xác lập kết quả cần tìm, cần

kiểm tra lại việc giải theo một hoặc một số cách sau:

- Kiểm tra xem đã tính toán đúng chưa

- Kiểm tra xem thứ nguyên có phù hợp không

- Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không

- Giải bài toán theo cách khác xem có cho cùng kết quả không

1.3.3.3 Lựa chọn bài tập vật lý

Lựa chọn một hệ thống bài tập thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Các bài tập phải từ dễ đến khó, đơn giản đến phức tạp, giúp người học nắm được phương pháp giải các bài tập điển hình

- Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập Bài tập giả tạo và bài tập có nội dung thực tế, bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo, bài tập thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập có tính chất ngụy biện và nghịch lý, bài tập có nhiều cách giải khác nhau, bài tập có nhiều lời giải tùy thuộc những điều kiện cụ thể của bài tập

- Lựa chọn chuẩn bị các bài tập nêu vấn đề để sử dụng trong tiết dạy nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển tư duy của người học

- Lựa chọn những bài tập nhằm củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức cụ thể

đã học, cung cấp cho học sinh những hiểu biết về thực tế, kỹ thuật có liên quan với kiến thức lý thuyết

- Lựa chọn, chuẩn bị các bài tập điển hình nhằm hướng dẫn cho người học vận dụng kiến thức đã học để giải những loại toán cơ bản, hình thành phương pháp chung để giải các bài tập đó

1.3.3.4 Tầm quan trọng của việc giải bài tập phần quang hình học trong chương quang học của vật lý lớp 9

Dạy và học môn vật lý nói chung và vật lý 9 nói riêng theo yêu cầu cải cách giáo dục, không ngoài mục đích giúp cho học sinh lĩnh hội và vận dụng kiến thức ở

mức độ cao mà còn vận dụng kiến thức trong bài học vào thực tế Quá trình lĩnh hội và vận dụng kiến thức này được xuyên suốt từ việc học một cách có hệ thống trong chương trình và những hiểu biết từ liên hệ thực tế, những kiến thức đã được chọn lọc giảng dạy trên lớp Số lượng kiến thức của môn vật lý lớp 9 rất nhiều và đặc biệt phần quang hình học của chương quang học không những 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 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 giải quyết những vấn đề trong thực tế

Chương 2: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP CỦA VIỆC GIẢI BÀI TẬP

QUANG HÌNH HỌC LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ

2.1 Thực trạng việc giải bài tập quang hình học lớp 9

2.1.1 Thuận lợi

- Giáo viên được đào tạo có trình độ chuyên môn nghiệp vụ đúng chuẩn và có kiến thức phong phú, đủ khả năng giảng dạy Được đào tạo và bồi dưỡng thường xuyên về phương pháp giảng dạy, chú trọng đến phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh

- Giáo viên nắm bắt được những thay đổi về mọi mặt của đất nước, nhạy bén trước sự thay đổi của Khoa học – Kỹ thuật hiện đại nên giáo viên đã kịp thời tìm hiểu

và vận dụng để đổi mới phương pháp giảng dạy, ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy

- Hiện nay ở các trường trung học cơ sở có điều kiện cơ sở vật chất kĩ thuật, phòng thí nghiệm khá đầy đủ, tạo điều kiện cho giáo viên và học sinh dễ dàng tiếp cận làm thí nghiệm mô tả kiểm chứng một số hiện tượng quang học trong tự nhiên, các giả thuyết, định lý, định luật vật lý… từ đó giúp cho học sinh nắm được nội dung bài học một cách chắc chắn, dễ liên hệ thực tế, đồng thời cũng giúp cho học sinh phát triển kỹ năng giải bài tập quang hình học bằng thực nghiệm

- Chương trình sách giáo khoa hiện nay đã qua nhiều lần thay sách, nội dung chương trình phù hợp với đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng pháp huy tính tích cực của học sinh

- Hiện nay có rất nhiều đầu sách tham khảo về bài tập quang hình học ở các cửa hàng sách và thư viện các trường trung học cơ sở, tạo điều kiện cho các em học sinh có thể tham khảo để phát triển kỹ năng giải bài tập một cách dễ dàng Mặt khác, có nhiều website đã đăng tải nội dung các bài tập kèm phương pháp giải phần quang hình học, các em học sinh có thể lên internet truy cập tham khảo giúp hình thành và phát triển kỹ năng giải bài tập

2.1.2 Khó khăn

Thực tế, các bài toán quang hình học lớp 9 mặc dù chiếm một phần nhỏ trong chương trình vật lý 9, nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, đối với học sinh việc giải và sửa các bài tập vật lý gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm vững lý thuyết, tiết bài tâ ̣p thì rất ít, chưa có kỹ năng vận dụng kiến thức vật lý để

áp dụng vào bài tập Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, không biết áp dụng công thức nào cho phù hợp và nhiều khi không giải được bài tập vì nhiều nguyên nhân sau:

- Học sinh chưa biết được phương pháp để giải một bài tập vật lý

- Chưa có những kỹ năng toán học cần thiết để giải bài tập vật lý

- Kiến thức toán học còn hạn chế cụ thể là học sinh chưa nhận biết được các cặp tam giác đồng dạng sau khi đã vẽ hình chính xác theo yêu cầu của đề

- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập và tìm ra từ câu hỏi điều kiện của bài toán, tiếp theo là xác định mối liên hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm

- Học sinh còn s ợ sệt khi giáo viên cho bài tập về nhà, chưa tự giải bài tập về nhà, làm bài tập về nhà còn mang tính đối phó với việc kiểm tra của giáo viên

- Tài liệu tham khảo của môn vật lý ở một số trường chưa phong phú

- Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúng túng, từ đó không nắm chắc các kiến thức, kỹ năng cơ bản, định lý, các hệ quả do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán quang hình học lớp 9

- Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, định lý, hệ quả còn hời hợt

- Do chương trình ho ̣c còn nă ̣ng về lí thuyết, còn ít các tiết bài tập để luyện tập

- Do phương pháp da ̣y ho ̣c của giáo viên còn mang nă ̣ng tính chất giáo viên hướng dẫn, học sinh làm theo mà chưa phát huy được tính tích cực, tự tin, tự lập

- Học sinh hay đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích và tổng hợp đề còn yếu

- Một số học sinh chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặt điểm của tiêu điểm, các đường truyền của tia sáng đặc biệt, chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo

Như vâ ̣y, để khắc phục những khó khăn trước mắt và giúp ho ̣c sinh có những kỹ năng giải bài tâ ̣p vật mô ̣t cách dễ dàng , chúng tôi đề xuất một số giải pháp để khắc phục hiện trạng này

2.2 Những giải pháp thay thế

Những bài toán quang hình học lớp 9 được gói gọn ở chương III từ tiết 40 đến tiết

51 Mặc dù các em đã học phần quang ở lớp 7, nhưng chỉ là những khái niệm cơ bản, cho nên những bài toán loại này vẫn còn mới lạ đối với học sinh Mặc dù không quá phức tạp đối với học sinh lớp 9 nhưng vẫn tập dần cho học sinh có kỹ năng định hướng bài giải một cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với các bài toán quang hình học đa dạng hơn sau này

Để khắc phục những khó khăn đã nêu ở trên, tôi đã đưa ra một số giải pháp cần thiết cho học sinh bước đầu có một phương pháp cũng như kỹ năng cơ bản để giải loại bài toán quang hình lớp 9 được tốt hơn Muốn được như vậy thì trong khi giải bài tập cần phải hướng dẫn cho học sinh biết cách phân tích đề bài tập, cách liên hệ và hệ thống kiến thức liên quan, phân loại bài tập và định hình phương pháp giải, tùy theo bài tập

có dấu hiệu này hay dấu hiệu khác mà ta có thể chia thành nhiều loại bài tập khác nhau Ở đây, với phạm vi của đề tài, chúng tôi chỉ đề cập ở hai dạng bài tập sau:

+ Bài tập định tính

+ Bài tập định lượng

2.2.1 Một số kiến thức lý thuyết cơ bản và ký hiệu về quang hình học

 Trước khi tiến hành hướng dẫn học sinh giải bài tập quang hình học, chúng tôi xin nhắc lại một số kiến thức cơ bản như sau:

a Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như

- Trục chính, tiêu điểm F và F', quang tâm O:

Thấu kính hội tụ: Thấu kính phân kì:

- Phim ở máy ảnh hoặc màng lưới ở mắt:

b Các Định luật, qui tắc, qui ước, hệ quả

- Định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng

- Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi là trục chính

- O gọi là quang tâm của thấu kính

- F và F' đối xứng nhau qua O, gọi là các tiêu điểm

c Các thông tin

* Thấu kính hội tụ

Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa

- Đường truyền các tia sáng đặc biệt:

+ Tia tới đến qua quang tâm O thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh 𝐹′

+ Tia tới đi qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính

- Ảnh thật hoặc:

- Ảnh ảo hoặc:

Màng lưới

- Sự tạo ảnh:

+ Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật

+ Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu

- Đường truyền các tia sáng đặc biệt:

+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh F

+ Tia tới đến qua quang tâm O thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới

+ Tia tới có phương đi qua tiêu điểm F và 𝐹′cho tia ló song song với trục chính

- Ảnh trên phim là ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật

* Mắt

- Thể thuỷ tinh ở mắt là một thấu kính hội tụ

- Màng lưới như phim ở máy ảnh

- Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được khi không điều tiết

- Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được

* Mắt cận và mắt lão

+ Mắt cận:

- Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa

- Mắt cận phải đeo kính phân kì

+ Mắt lão:

- Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần

- Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần

* Kính lúp

- Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn

- Vật cần quan sát phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính để cho một ảnh ảo lớn hơn vật Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó

- Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính, ảnh qua kính lúp phải là ảnh ảo lớn hơn vật

- Nhắc đến những kiến thức có liên quan đến hiện tượng cần giải thích, chứng minh…

- Đưa ra những lập luận một cách logic về hiện tượng đó, rồi mới đề ra những hướng giải cho phù hợp để giải thích hoặc là chứng minh hiện tượng đó

Bước 3: Giải và biện luận

Tiến hành giải thích hiện tượng một cách cụ thể, mạch lạc, chính xác và có cơ sở khoa học Sau đó đi đến kết luận về hiện tượng cần giải thích hoặc chứng minh

Bước 4: Nhận xét, liên hệ thực tế và khắc sâu kiến thức

Nhận xét và nhấn mạnh kiến thức cần nhớ, liên hệ những vấn đề cụ thể và hiện tượng thực tế khác trong đời sống hàng ngày có liên quan đến hiện tượng nhằm khắc sâu kiến thức

2.2.2.2 Một số ví dụ về bài tập định tính

Ví dụ 1:

Ban ngày, khi ta nhìn một vật màu trắng lần lượt qua các kính lọc màu đỏ, xanh, vàng thì ta thấy vật có màu gì? Hiện tượng lạ gì xảy ra khi ta nhìn một vật màu đen cũng lần lượt qua các kính lọc màu đỏ, xanh, vàng đó? Tại sao?

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Cho học sinh đọc đề 2 – 3 lần, sau đó xác định hiện tượng cần giải thích

(Hiện tượng cần giải thích là: Ta nhìn thấy vật có màu gì khi nhìn lần lượt qua các kính lọc có màu đỏ, xanh, vàng Hiện tượng gì xảy ra khi ta nhìn một vật màu đen cũng qua các kính lọc có màu đỏ, xanh, vàng? Tại sao?)

Bước 2: Định hướng cách giải

Cần nhớ đến kiến thức là khả năng tán xạ ánh sáng màu của các vật Vật màu trắng

có khả năng tán xạ tất cả các ánh sáng màu Vật màu đen không có khả năng tán xạ bất

kì ánh sáng màu nào

Bước 3: Giải và biện luận

- Ban ngày, khi ta nhìn một vật màu trắng lần lượt qua các kính lọc màu đỏ, xanh, vàng thì ta thấy vật có màu lần lượt là đỏ, xanh, vàng Bởi vì vật màu trắng có khả năng tán xạ tất cả các ánh sáng màu Khi ánh sáng tán xạ đi qua kính lọc màu, kính màu gì thì chỉ cho một màu đó đi qua Vì vậy ta chỉ thấy vật có màu đó

- Nhưng khi ta nhìn một vật màu đen cũng lần lượt qua các kính lọc màu đỏ, xanh, vàng đó thì ta điều thấy vật có màu đen Bởi vì vật màu đen không có khả năng tán xạ bất kì ánh sáng màu nào

Bước 4: Nhận xét, liên hệ thực tế để khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Muốn giải thích được bài tập này chúng ta phải nắm vững đặc điểm tán

xạ ánh sáng của các vật, tính chất của kính lọc màu và sự cảm nhận ánh sáng của mắt

- Liên hệ thực tế: Khi ta nhìn các vật khác nhau có màu sắc khác nhau là do các vật

đó có khả năng tán xạ các màu sắc đặc trưng cho mỗi vật, ví dụ: người mặc áo có màu

đỏ, vàng, xanh…hay các bóng đèn màu khác nhau

Ví dụ 2:

Trên hình vẽ cho điểm ảnh 𝑆′của S, hãy cho biết loại thấu kính? Vì sao? Bằng cách

vẽ hãy xác định điểm sáng S

Hướng dẫn giải:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Cho học sinh đọc kĩ đề từ 2 – 3 lần Sau đó xác định đối tượng cần giải thích

(Loại thấu kính gì? Vì sao? Xác định điểm sáng S?)

(1) (2)

𝑆′

B

A

Những kiến thức cần sử dụng trong bài này là tính chất đường truyền của 2 hoặc 3 tia sáng đặc biệt đã cho vẽ tiếp đường truyền đó, chùm tia ló đã cho là phân kì hay hội

tụ để suy ra loại thấu kính cần tìm

Bước 3: Giải và biện luận

Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì chùm tia ló là chùm hội tụ nên nó cho ảnh của 𝑆′ là ảnh thật Lấy F đối xứng 𝐹′ qua quang tâm O (𝑂𝐹 = 𝑂𝐹′) là tiêu điểm thứ hai của thấu kính

Xác định điểm sáng bằng các tia đặc biệt như sau:

+ Tia ló 1 là tia song song với trục chính, vậy tia tới là tia đi qua tiêu điểm F của thấu kính Ta nối A và F kéo dài về phía trước thấu kính

+ Tia ló 2 là tia đi qua tiêu điểm 𝐹′, vậy tia tới là tia đi song song với trục chính của thấu kính Từ B ta vẽ đường song song với trục chính đi về phía trước thấu kính cắt tia

AF kéo dài tại S S gọi là điểm sáng vật

Bước 4: Nhận xét, liên hệ thực tế để khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Muốn giải thích được bài tập này chúng ta phải nắm vững đường đi của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính, đặc điểm tiêu điểm chính, loại thấu kính…

- Liên hệ thực tế: Khi ta dùng thấu kính hội tụ hứng các tia sáng mặt trời, sau thấu kính ta sẽ hứng được một điểm sáng chói, chính là tiêu điểm chính 𝐹′ Bởi vì chùm tia sáng tới của mặt trời là chùm song song nên qua thấu kính hội tụ tại tiêu điểm ảnh 𝐹′

- Ta cũng có thể làm thí nghiệm tạo ảnh của điểm sáng qua thấu kính

(1) (2)

Ví dụ 3:

Chiếu chùm ánh sáng trắng vào đĩa CD Hỏi ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có những màu gì? Tại sao có thể nói thí nghiệm quan sát ánh sáng phản xạ trên đĩa CD cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng?

Bước 2: Định hướng cách giải

Cần nắm được kiến thức liên quan đến cách phân tích chùm ánh sáng trắng Có thể

sử dụng 2 biện pháp đơn giản sau:

- Cho chùm ánh sáng hẹp chiếu vào lăng kính

- Cho một chùm ánh sáng trắng phản xạ trên mặt ghi của đĩa CD

Cả 2 cách đó cho chùm ánh sáng được phân tích thành nhiều màu sắc khác nhau Bước 3: Giải và biện luận

Tùy theo phương nhìn vào đĩa CD mà ta có thể nhìn thấy ánh sáng có nhiều màu khác nhau

Sở dĩ có thể nói thí nghiệm quan sát ánh sáng phản xạ trên đĩa CD cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng là vì sau khi phản xạ các tia phản xạ giao thoa với nhau tạo thành hình ảnh giao thoa của ánh sáng trắng có màu sắc sặc sỡ, xem như chùm sáng trắng đã bị tách thành nhiều dải sáng có màu khác nhau

Bước 4: Nhận xét, liên hệ thực tế để khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Muốn giải thích được bài tập này chúng ta phải nắm vững đặc điểm của chùm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc (ánh sáng có một màu) Sự giao thoa của ánh sáng trắng sẽ cho ta hệ thống vân màu, ngoài vị trí trùng khít của các vân giao thoa thì

- Liên hệ thực tế: hiện tượng màu sắc sặc sỡ trên bề mặt bong bóng xà phòng, trên

bề mặt các ván dầu mở, ánh sáng mặt trời đi qua lăng kính…

2.2.3 Bài tập định lượng quang hình học

2.2.3.1 Các bước giải một bài tập định lượng

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

- Cho HS đọc đề nhiều lần để biết đề bài cho biết gì và cần tìm gì?

- Dùng các kí hiệu để tóm tắt đề một cách ngắn ngọn, dùng hình vẽ để mô tả lại bài toán

- Cho học sinh đổi đơn vị của các đại lượng về đơn vị đo trong hệ SI trước khi giải

Bước 2: Phân tích nội dung đề toán, xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý,

liên quan tới công thức nào của dữ kiện đã cho, đề ra phương pháp giải

Bước 3: Giải và biện luận

- Lựa chọn công thức và cách giải cho phù hợp với các dữ kiện của đề bài

- Học sinh cần thực hiện cẩn thận các phép tính

Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả

- Kiểm tra lại kết quả có đúng không, có phù hợp chưa

- Xem thử còn có cách giải nào khác ngắn ngọn hay không?

Bước 5: Nhận xét, liên hệ thực tế và khắc sâu kiến thức

Nhận xét và nhấn mạnh phương pháp giải bài tập, công thức áp dụng cần nhớ, tính phù hợp của bài toán với thực tế Liên hệ những vấn đề cụ thể và hiện tượng thực tế khác trong đời sống hàng ngày có liên quan đến hiện tượng nhằm khắc sâu kiến thức

2.2.3.2 Một số ví dụ về bài tập định lượng

Ví dụ 1:

Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính) và cách thấu kính 24cm thì thu được một ảnh thật cao 4cm Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và tính tiêu cự của thấu kính

Bước 2: Hướng dẫn học sinh phân tích đề bài toán

+ Muốn tính OA'ta cần làm như thế nào?

+ Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là:

∆𝑂𝐴𝐵 ~ ∆𝑂𝐴′𝐵′

' ' ' ' ' '

8( )12

OA  cm OF  cm

Bước 5: Nhận xét, liên hệ thực tế khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Muốn giải bài tập dạng này ta phải nắm được phương pháp vẽ ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ, kiến thức về tam giác đồng dạng, hệ thức tỉ lệ của hai tam giác đồng dạng, từ đó suy ra các đại lượng cần tìm

- Liên hệ thực tế: Thấu kính hội tụ được dùng rất nhiều trong các dụng cụ quang học như: Kính lúp, Máy ảnh, Kính hiển vi, Kính thiên văn, ống nhồm, mắt…Dùng thấu kính ta có thể biến chùm tia sáng song song thành hội tụ và ngược lại Tạo ảnh trên tiêu diện của thấu kính khi vật ở rất xa

Ví dụ 2:

Một người dùng một kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát một vật nhỏ AB được đặt vuông góc với trục chính của kính và cách kính 8cm

a) Tính tiêu cự của kính? Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?

b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng tỉ lệ), ảnh là ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần?

Bước 2: Hướng dẫn học sinh phân tích nội dung đề bài toán

a) Muốn tìm tiêu cự f ta cần làm như thế nào?

(công thức: số bội giác 𝐺 = 25

𝑓 ) → 𝑓

- Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính ta phải dựa vào đâu ?

(để dễ dàng quan sát những vật nhỏ qua kính lúp, ta phải tạo được ảnh ảo lớn hơn vật

và cùng chiều với vật, nên vật phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính)

b) Bằng cách nào để biết ảnh thật hay ảnh ảo ?

(Dựa vào vật nằm trong tiêu cự)

c) Muốn biết ảnh như thế nào đối với vật ta phải làm gì ?

(Đi xét hai tam giác đồng dạng với nhau : ∆𝑂𝐼𝐹′~ ∆𝐴′𝐵′𝐹′)

Bước 3 : Giải và biện luận

a) Công thức tính số bội giác

𝐺 = 25

𝑓 → 𝑓 = 25

𝐺 = 25

2,5 = 10 (cm)

Ở đây là kính lúp nên vật phải đặt trong khoảng tiêu cự trước kính

b) Ảnh của vật qua thấu kính là ảnh ảo

Bước 5: Nhận xét, liên hệ thực tế khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Phần tam giác đồng dạng là phần quan trọng để giải một bài toán quang hình học, nên yêu cầu học sinh rèn luyện phần này Để giải được bài toán về kính lúp thì ta phải hiểu đặc điểm của kính lúp (thấu kính hội tụ, có tiêu cự ngắn) dùng bổ trợ cho mắt quan sát các vật nhỏ (dòng chữ nhỏ…) Vật nhỏ qua kính lúp cho ảnh ảo cùng chiều với vật và lớn hơn vật, nằm trong giới hạn nhìn rõ (Cc – Cv) của mắt

- Liên hệ thực tế: Kính lúp được dùng cho thợ sửa đồng hồ, quan sát các dòng chữ nhỏ, quan sát các chi tiết nhỏ, thợ kim hoàn, khảo cổ…

Bước 2: Hướng dẫn học sinh phân tích đề bài toán

- Để vẽ được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì thì ta vẽ như thế nào? Đặt vật như thế nào cho đúng tỉ lệ? Dùng những tia sáng đặc biệt nào? Để nêu được đặc điểm của ảnh ta dựa vào yếu tố nào ?

- Để so sánh chiều cao của ảnh so với vật ta áp dụng công thức nào?

Bước 3: Giải và biện luận

a) Đặc điểm của ảnh: ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật

c) Chiều cao của ảnh bằng bao nhiêu lần vật

Bước 4: Kiểm tra và xét nhận kết quả

a) Ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật

Bước 5: Nhận xét, liên hệ thực tế khắc sâu kiến thức

- Nhận xét: Để giải bài tập về thấu kính phân kì ta phải nắm được phương pháp vẽ ảnh của một vật qua thấu kính phân kì, tính chất tạo ảnh của vật qua thấu kính phân kì (vật thật qua thấu kính luôn luôn cho ảnh ảo, cùng chiều với vật, nhỏ hơn vật và nằm gần thấu kính hơn vật), nắm vững kiến thức về tam giác đồng dạng, hệ thức tỉ lệ của hai tam giác đồng dạng, từ đó suy ra các đại lượng cần tìm

- Liên hệ thực tế: Thấu kính phân kì được dùng rất nhiều trong thực tế như: kính cận thị, một số chi tiết trong các dụng cụ quang học… Dùng thấu kính phân kì ta có thể biến chùm tia sáng song song thành phân kì Tạo ảnh trên tiêu diện của thấu kính khi vật ở rất xa