Bài giảng Chuyên đề Vật lí 9: Bài tập thấu kính được soạn thảo nhằm giúp cho các em học sinh lớp 9 nắm vững được phương pháp, phân loại được các dạng bài tập và có cách nhìn nhận phương pháp giải, giúp cho các em hứng thú trong học tập và yêu thích môn học. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo bài giảng.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Chuyên đề Vật lí 9: Bài tập thấu kính
- TRƯƠNG THCS LAM SON
ĐALAT
BÀI TẬP THẤU KÍNH
- GIẢI BÀI TẬP THẤU KÍNH
VẬT LÝ LỚP 9
PHẦN I: MỞ ĐẦU
Trong chương trình vật lý 9, phần quang học,
nhất là các bài tập thấu kính rất đa dạng và khó đối
với học sinh. Hơn nữa, trong phân phối chương trình
lại không có tiết bài tập để luyện tập. Do đó, học
sinh rất lúng túng khi giải quyết các bài tập ở các bài
kiểm tra.
Kiến thức vế thấu kính trong bài học thì đơn
giản, trong khi bài tập trong sách bài tập thì khó đối
với học sinh. Các bài tập trong sách bài tập hầu như
học sinh không làm được, vì nó đa dạng trong cách
vẽ và tính toán.
- Vì vậy, vấn đề đặt ra là: làm cách nào để học sinh
nắm chắc kiến thức và giải quyết được các bài tập?
Ơû đây, đối tượng là toàn bộ học sinh cần phải
nắm bắt những phương pháp và cách xử lý một bài
tập.
Chính vì những lý do nêu trên, chúng tôi xin đưa ra
một giải pháp để giải quyết vấn đề vướng mắc
của học sinh, trong phạm vi nhỏ liên quan đến thấu
kính. Giải pháp này nhằn giúp cho các em học sinh
lớp 9 nắm vững được phương pháp, phân loại được
các dạng bài tập và có cách nhìn nhận phương pháp
giải, giúp cho các em hứng thú trong học tập và yêu
thích môn học.
- PHẦN II: NỘI DUNG
I/ THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ:
Chương trình cải cách thay sách hiện nay còn rất nhiều bất cập
như phân phối chương trình không có tiết bài tập. Học sinh vẫn còn
bỡ ngỡ với phương pháp mới. Nhận thức của học sinh về kiến thức
cũng đã khó, áp dụng cho bài tập lại càng khó hơn. Qua một năm áp
dụng chương trình mới, kết quả của học sinh chưa cao. Ơû đây, chỉ
đề cập một khía cạnh nhỏ là bài tập thấu kính, học sinh không phân
biệt được ảnh ảo, ảnh thật, ảnh cùng chiều, ảnh ngược chiều với
vật. Học sinh còn nhầm lẫn, không xác định được loại thấu kính, vẽ
các tia sáng không chính xác, không xác định được vị trí của ảnh,
của vật…. Các bài tập đa dạng, đòi hỏi học sinh phải nắm bắt vấn
đề, có kỹ năng, biết phân loại bài tập thì mới giải quyết được.
Chính vì thực trạng vấn đề hiện nay rất khó khăn cho học sinh,
người giáo viên phải biết đưa ra phương pháp,phân loại bài tập, đào
sâu kiến thức để các em có thể giải quyết tốt các bài tập quang
hình, đặc biệt là bài tập thấu kính, một cách chắc chắn và chính
xác.
- II/ CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1/ Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản về thấu kính
a/ Đặc điểm chung vế thấu kính:
Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm và tiêu cự
Đường truyền một số tia sáng đặc biệt. Dùng 3 tia đặc biệt để
vẽ: tia tới qua quang tâm, tia tới song song với trục chính và tia
qua tiêu điểm
b/ Đối với thấu kính hội tụ:
Aûnh của một vật: có thể cho ảnh thật và ảnh ảo
Vật ngoài tiêu cự luôn cho ảnh thật ngược chiều vật, ảnh và
vật nằm hai bên thấu kính
Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo lớn hơn vật cùng
chiều
Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính
một khoảng bằng tiêu cự
Vật đặt tại tiêu điểm của thấu kính cho ảnh ở vô cùng
- Chú ý cho học sinh: thấu kính hôi tụ các tia ló có hướng đi dần
về phía trục chính
Vật đặt trong khoảng từ thấu kính đến tiêu điểm thì cho ảnh ảo.
Vật đặt ngoài khoảng từ thấu kính đến tiêu điểm thì cho ảnh thật.
c// Đối với thấu kính phân kỳ:
Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kỳ đều cho ảnh ảo,
cùng chiều, nhỏ hơn vật, luôn nằm trong khoảng tiêu cự.
Vật đặt rất xa thấu kính phân kỳ ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu
kính một khoảng bằng tiêu cự.
Aûnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính phân kỳ là môt điểm sáng
ảo.
Thấu kính phân kỳ: tia ló luôn có hướng đi ra xa trục chính.
Đối với cả 2 thấu kính:
Giao điểm hai tia ló kéo dài là ảnh của S
Độ lớn của ảnh so với vật tuỳ thuộc vào vị trí của vật đặt trước
thấu kính.
- 2/ Phương pháp giải bài tập thấu kính:
a/ Cách nhận biết các loại thấu kính:
Nếu chùm tia ló đi ra xa trục chính (chùm tia phân kỳ) thấu
kính phân kỳ
Nếu chùm tia ló đi gần phía trục chính (hội tụ) thấu kính
hội tụ
b/ Cách vẽ đường đi tia sáng qua thấu kính:
Thường sử dụng nguyên tắc của ba tia đặc biệt để vẽ,
trong đó thông dụng nhất là tia đi qua quang tâm sẽ truyền
thẳng
c/ Cách dựng ảnh của vật qua thấu kính:
Dựng ảnh của điểm S: dùng hai tia đặc biệt đến thấu kính,
giao điểm hai tia ló (có thể kéo dài) là ảnh của S.
Dựng ảnh của vật AB (AB vuông góc với thấu kính, A nằm
trên trục chính): ta dựng ảnh B’ của B, từ B’ hạ đường
vuông góc với trục chính tại A’, A’ là ảnh của A.
d/ Xác định vị trí và độ lớn của ảnh:
- GV có thể chứng minh công thức, dùng các tam giác đồng dạng
chứng minh công thức:
-Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính
-Gọi d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
-Gọi f là tiêu cự
Thấu kính hội tụ: 1 1 1
-Vật nằm ngoài tiêu cự F: f d d
-Vật nằm trong tiêu cự F: 1 1 1
f d d
Thấu kính phân kỳ: 1 1 1
-Luôn cho ảnh ảo
f d d
d
-Độ lớn của ảnh: AB AB
d
-e/ Nếu điểm S nằm trên trục chính: GV hướng dẫn học sinh
dùng trục phụ để vẽ.
- 3 / Phân dạng bài tập:
a/ Dạng 1: Vẽ ảnh của một vật qua thấu kính (vật đặt
vuông góc với thấu kính)
-Dùng hai tia đặc biệt để vẽ:
Vì AB nằm ngoài OF ảnh A’B’ là ảnh thật ngược chiều với
vật
B
F F/
A O
Vật AB nằm trong OF ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều lớn hơn vật
B
F F/
A O
- Thấu kính phân kỳ: luôn cho ảnh ảo cùng chiều nhỏ
hơn vật, ảnh nằm trong khoảng OF
B
F F’
O
A
- b/ Dạng 2: Bằng cách vẽ, xác định vị trí thấu
kính, tiêu điểm và loại thấu kính khi cho điểm
sáng S và ảnh S’
Nối S với S’, tia này là tia qua quang tâm O
Nếu S, S’ nằm hai phía thấu kính bên trên và
dưới trục chính thấu kính hội tụ
Nếu S, S’ nằm cùng phía thấu kính nằm bên
trên trục chính :Có 2 trường hợp có thể xảy
ra,ảnh đều là ảnh ảo:
a/ Trường hợp 1: S’ nằm gần trục chính hơn
thấu kính phân kỳ
b/ Trường hợp 2: S’ nằm xa trục chính hơn S
thấu kính hội tụ ( S’ là ảnh ảo của S).
- VÍ DỤ: S và S/ nằm 2phía trục chính
S
S/
S
F
0
S/
- Trường hợp 2: S và S/ nằm cùng phía trên trục
chính,S nằm xa trục chính hơnđây là TKPK
S
S/
F O
- Trường hợp 3: S và S/ nằm cùng phía
trên trục chính, S nằm gần trục chính
hơnđây là TKHT cho ảnh ảo
S/
S
O F/
- c/ Dạng 3: Cho vị trí vật AB ảnh A’B’, bằng cách vẽ xác
định vị trí thấu kính, loại thấu kính và tiêu điểm
Cần phân tích:
Ảnh và vật ngược chiều : thấu kính hội tụ,cho ảnh thật, dùng
tia quang tâm và tia tới song song trục chính để vẽ(A/B/ là ảnh
thật)
A/
A/ B
B
F
A
A B/
B/
-Ảnh và vật cùng cùng chiều: ảnh nhỏ hơn vật thấu kính phân
kỳ
A
A
A’
A’
B F’ B B’
B’
- -Ảnh và vật cùng chiều: ảnh A’B’ lớn hơn vật
AB thấu kính hội tụ ảnh là ảnh ảo
A’ A’
A
A
B’ B
B’ B O
d/ Dạng 4: Vẽ tiếp các tia ló, tia tới để xác định vị trí ảnh S’ của
điểm sáng S
Cần chú ý cho học sinh giao điểm của hai tia tới là vị trí của S, giao
điểm hai tia ló là vị trí ảnh S’. Có S vẽ được S’ và ngược lại.
- a
a’
a a’
b
b
a’ a’
a a
S
b
b
a’ a’
S’
b’
b b’ S b
a a
S
S’
b
b b’
b’
- e/ Dạng 5: Cho thấu kính, tiêu cự f, khoảng cách
vật đến thấu kính, vẽ và xác định khoảng cách ảnh
đến thấu kính, độ lớn ảnh
Dạng này dùng ba tia đặc biệt để vẽ
Aùp dụng công thức để tính khoảng cách ảnh
đến thấu kính, độ lớn ảnh
Gọi OF = OF/ =f ( tiêu cự của thấu kính)
Gọi d là khoảng cách từ vât đến thấu kính
Gọi d/ là khoảng cách ảnh đến thấu kính
AB độ lớn của vật
A/B/ độ lớn ảnh
Ta chứng minh được các công thức sau:
- 1 1 1
1)Khi thấu kính hội tụ cho ảnh
thật: f d d
2)Khi thấu kính hội tụ cho ảnh ảo: 1 1 1
f d d
3)Thấu kính phân kỳ cho ảnh ảo: 1 1 1
f d d
Độ lớn ảnh tính bởi công thức d
như sau trong cả 3 trường hợp trên: AB AB
d
- Nếu thấu kính cho ảnh thậtchắc chắn là
TKHT,ảnh có thể lớn hơn vật hoặc nhỏ hơn
vât.
Nếu thấu kính cho ảnh ảo:( cùng chiều
với vật)
Có 2 trường hợp:
ảnh ảo lớn hơn vật TKHT
ảnh ảo nhỏ hơn vật TKPK
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
