Sáng kiến kinh nghiệm Hệ thống bài tập điển hình phần quang hình Vật lí 11
Trong quá trình dạy học môn Vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt. Hiện nay để thực hiện tốt chương trình giáo khoa và dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập sẽ góp phần không nhỏ vào việc thực hiện thành công mục tiêu giảng dạy cũng như kiểm tra chính xác mức độ hiểu kiến thức của học sinh. Quang học là một phần không thể thiếu của Vật lý. Trong chương trình THPT, quang học được giảng dạy ở Vật lý lớp 11. Tuy nhiên, mảng kiến thức chính này hiện nay chưa có được sự quan tâm thỏa đáng với tầm quan trọng của nó từ phía học sinh và ngay cả từ phía giáo viên dạy Vật lý vì nhiều lý do. Thứ nhất, quang học là một phần kiến thức khó. Thứ hai, lượng kiến thức về quang học không được sử dụng nhiều trong kỳ thi tuyển sinh vào các trường Đại học và Cao đẳng trong 10 năm trở lại đây, điều này khiến cả người dạy và người học không có hứng thú với việc tìm tòi và tiếp thu những kiến thức này. Tuy nhiên với việc đổi mới phương pháp và nội dung kiểm tra đánh giá hiện nay thì quang hình học cần có sự quan tâm trở lại.
Thực tế giảng dạy ở trường phổ thông tôi nhận thấy: Giáo viên dạy học phần này vẫn nặng về truyền đạt về kiến thức lý thuyết, chưa đưa được các bài toán có tính thực tế vào giảng dạy vì thế chưa phát triển được khả năng quan sát và tư duy của học sinh. Vì những lí do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới, nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí ở trường phổ thông. Tôi chọn đề tài: “Hệ thống bài tập điển hình phần quang hình Vật lí 11”
MỤC LỤC PHẦN I . ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Lý do lựa chọn đề tài: Trong quá trình dạy học môn Vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt. Hiện nay để thực hiện tốt chương trình giáo khoa và dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập sẽ góp phần không nhỏ vào việc thực hiện thành công mục tiêu giảng dạy cũng như kiểm tra chính xác mức độ hiểu kiến thức của học sinh. Quang học là một phần không thể thiếu của Vật lý. Trong chương trình THPT, quang học được giảng dạy ở Vật lý lớp 11. Tuy nhiên, mảng kiến thức chính này hiện nay chưa có được sự quan tâm thỏa đáng với tầm quan trọng của nó từ phía học sinh và ngay cả từ phía giáo viên dạy Vật lý vì nhiều lý do. Thứ nhất, quang học là một phần kiến thức khó. Thứ hai, lượng kiến thức về quang học không được sử dụng nhiều trong kỳ thi tuyển sinh vào các trường Đại học và Cao đẳng trong 10 năm trở lại đây, điều này khiến cả người dạy và người học không có hứng thú với việc tìm tòi và tiếp thu những kiến thức này. Tuy nhiên với việc đổi mới phương pháp và nội dung kiểm tra đánh giá hiện nay thì quang hình học cần có sự quan tâm trở lại. Thực tế giảng dạy ở trường phổ thông tôi nhận thấy: Giáo viên dạy học phần này vẫn nặng về truyền đạt về kiến thức lý thuyết, chưa đưa được các bài toán có tính thực tế vào giảng dạy vì thế chưa phát triển được khả năng quan sát và tư duy của học sinh. Vì những lí do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới, nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí ở trường phổ thông. Tôi chọn đề tài: “Hệ thống bài tập điển hình phần quang hình Vật lí 11” I.2. Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu thực trạng dạy học phần quang hình – Vật lí 11 tại trường THPT - Hệ thống bài tập ở phần Quang hình – Vật lí 11. Đề xuất một số biện pháp nâng cao chất lượng làm bài tập phần Quang hình. I.3. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống bài tập phần Quang hình – Vật lí 11 được xây dựng trên năng lực vật lí trong dạy học môn Vật lí. I.4. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau: - Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu các tài liệu, các trang web, bài viết có liên quan. - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh - Phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi. I.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Hệ thống bài tập phần Quang hình Vật lí 11 - Phương pháp giải bài tập phần Quang hình – Vật lí 11 ở trường THPT Đào Duy Từ PHẦN II . GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ II.1. Cơ sở lý luận Bài tập vật lý trong chương trình dạy học có ý nghĩa đặc biệt quan trọng được sử dụng vào những giai đoạn khác nhau, với nhiều hình thức và phương pháp khác nhau nhằm củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức lý thuyết và rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần nâng cao khả năng tự làm việc, phát huy tính tích cực trong việc lĩnh hội kiến thức và nghiên cứu khoa học. II.1.1. Khái niệm về bài tập Vật lí Trong dạy học môn vật lí, một vấn đề cần được giải đáp nhờ lập luận, suy luận khoa học bằng cách sử dụng phương pháp của Vật lí gọi là bài toán Vật lí. Tuy nhiên, khái niệm trên chỉ mang tính đơn thuần là một nhiệm vụ mà học sinh phải giải quyết bằng sử dụng những kiến thức được học trên lớp để chứng minh khả năng nắm nội dung lí thuyết. II.1.2. Tác dụng của bài tập Vật lí trong dạy học Bài tập Vật lí giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức. Bài tập Vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại những kiến thức đã học, có khi phảisử dụng tổng hợp kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình. Trong các bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức đã học như các khái niệm, định luật, nhờ đó học sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, thấy được những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trong thực tiễn của những kiến thức đã học. - Bài tập vật lí giúp rèn kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái để giải quyết các vấn đề thực tiễn. - Giúp kiểm tra, đánh giá chính xác trình độ của học sinh. - Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. Vì việc giải bài tập vật lý đòi hỏi phải phân tích nội dung vật lý và kỹ thuật của bài toán, với mức độ phức tạp được nâng dần từ thấp đến cao giúp nâng cao năng lực làm việc, năng lực quan sát, giải quyết vấn đề. II.1.3. Phân loại Bài tập Vật lí Trong dạy học môn Vật lí, việc phân loại bài tập có ý nghĩa quan trọng trên cơ sở phù hợp với đối tượng, hoàn cảnh, mục đích đặt ra. Người ta có thể phân loại Bài tập vật lí dưới các hình thức sau: II.1.3.1. Phân loại theo nội dung - Các bài tập vật lý được phân loại theo các phần của chương trình vật lý: cơ, nhiệt, điện, quang, - Bài tập vật lý còn được phân theo: bài tập có nội dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể. + Bài tập có nội dung trừu tượng: là trong điều kiện của bài toán, bản chất vật lý được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt. + Bài tập có nội dung cụ thể: đòi hỏi học sinh phải nhận ra bản chất vật lý của hiện tượng. Những bài toán loại này có tác dụng tập dượt cho học sinh phân tích các hiện tượng vật lý cụ thể để làm rõ bản chất vật lý và do đó có thể vận dụng các kiến thức vật lý cần thiết để giải. II.1.3.2. Phân theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải - Bài tập định tính: Nhằm nhấn mạnh bản chất của Vật lí hiện tượng. Khi giải giúp học sinh rèn luyện khả năng tư duy lôgic, khả năng phân tích, tổng hợp trên cơ sở các định luật Vật lí. - Phân theo định lượng: Là bài tập có dữ liệu cụ thể. Học sinh phải thực hiện các phép tính, sử dụng công thức để xác định mối quan hệ giữa các đại lượng. Khi giải dựa trên các định luật và quy tắc đặc biệt là kiến thức Toán học. - Bài tập thí nghiệm: Là bài tập phải làm thí nghiệm hoặc một trong các thao tác thí nghiệm để kiểm chứng lí thuyết hoặc để tìm ra số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. - Bài tập tổng hợp: Thường vận dụng một số định luật Vật lí, đôi lúc thuộc nhiều phần khác nhau của chương trình Vật lí đưa ra kết luận, sử dụng một số kĩ năng thực nghiệm. Trong dạng bài tập tổng hợp, người ta có thể chia ra các mức độ khác nhau để phân loại đánh giá từng đối tượng học sinh. II.2. Cơ sở thực tiễn Qua thực tế dạy học môn vật lí ở trường THPT, tôi nhận thấy hệ thống bài tập phần Quang hình trong chương trình Vật lí 11 còn có những hạn chế nhất định, cần tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện. Điều đó, được thể hiện trên những khía cạnh sau: - Vai trò, tác dụng của bài tập Vật lí chưa được phát huy trong dạy học. Các bài tập mới dừng lại ở góc độ giúp học sinh ôn tập, biết vận dụng lí thuyết và bài tập tính toán, ít liên hệ với thực tiễn và ứng dụng trong đời sống. - Nhiều giáo viên chưa chủ động, sáng tạo, trong đổi mới phương pháp dạy học, nhất là việc bồi dưỡng nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh. - Tính chủ động trong việc nghiên cứu, tự làm bài tập của một số học sinh chưa cao, năng lực vận dụng tri thức đã học để giải quyết tình huống còn nhiều hạn chế. - Kết quả học tập của học sinh thường chỉ được đánh giá bằng điểm thông qua các bài kiểm tra định kỳ, đề bài thường đòi hỏi học sinh tái hiện kiến thức mà chưa phát triển năng lực toàn diện cho học sinh theo yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay. * Nguyên nhân - Nội dung kiến thức phần quang hình Vật lí 11 khá rộng, cần phải tiến hành nhiều hoạt động thí nghiệm, thực nghiệm. Do đó, bên cạnh hoạt động dạy học chính khóa phải tổ chức các hoạt động ngoại khóa. - Việc giảng dạy kiến thức cho học sinh nói chung và kiến thức Vật lí ở phần Quang hình Vật lí 11 nói riêng ở một số trường vẫn còn tiến hành theo lối “truyền thụ một chiều” hay “thông báo – tái hiện”, chưa có sự quan tâm đúng mức đến việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, tự giác, sáng tạo của học sinh. - Hoạt động kiểm tra đánh giá chưa bảo đảm yêu cầu khách quan, chỉ chú trọng đến đánh giá cuồi kỳ mà chưa chú trọng đánh giá thường xuyên trong quá trình dạy học. Nội dung các đề thi, kiểm tra chủ yếu nằm trong chương trình sách giáo khoa và vận dụng kiến thức để giải các bài tập định lượng, ít ứng dụng thực tiễn. II.3. Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề II. 3.1. Hệ thống kiến thức cơ bản phần quang hình II.3.1.1. Khúc xạ ánh sáng + Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi: = hằng số. + Chiết suất: - Chiết suất tỉ đối: n21 = - Chiết suất tuyệt đối: là chiết suất tỉ đối đối với chân không. - Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 = . + Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr. II.3.1.2. Phản xạ toàn phần + Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. + Điều kiện để có phản xạ toàn phần: (sinigh = ). + Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần để truyền tính hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học. II.3.1.3. Lăng kính + Một lăng kính được đặc trưng bởi góc chiết quang A và chiết suất n. + Tia ló ra khỏi lăng kính luôn lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới. + Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ. II.3.1.4. Thấu kính mỏng + Mọi tia sáng qua quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng. + Tia song song với trục chính của thấu kính sẽ cho tia ló truyền qua (hay có đường kéo dài của tia ló qua) tiêu điểm ảnh trên trục đó. + Tia tới (hay đường kéo dài của nó) qua tiêu điểm vật trên trục sẽ cho tia ló song song với trục đó. Hai tiêu điểm vật và ảnh nằm đối xứng nhau qua quang tâm. + Mỗi thấu kính có hai tiêu diện ảnh và vật là hai mặt phẵng vuông góc với trục chính và đi qua các tiêu điểm chính. + Tiêu cự: f = ; thấu kính hội tụ f > 0; thấu kính phân kì f < 0. + Độ tụ: D = . + Công thức về thấu kính: - Vị trí vật, ảnh: = ; - Số phóng đại ảnh: k = = - . II.3.1.5. Mắt + Cấu tạo của mắt gồm: màng giác, thủy dịch, lòng đen và con ngươi, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới. + Điều tiết là sự thay đổi tiêu cự của mắt để tạo ảnh của vật luôn hiện ra tại màng lưới. - Không điều tiết: fmax - Điều tiết tối đa: fmin - Điểm cực viễn là điểm trên trục của mắt mà mắt nhìn rỏ khi không điều tiết. - Điểm cực cận là điểm trên trục của mắt mà mắt nhìn rỏ khi điều tiết tối đa. + Năng suất phân li của mắt là góc trông nhỏ nhất e mà mắt còn phân biệt được hai điểm: e » 1’ » 3.10-4 rad (giá trị trung bình). + Các tật của mắt và cách khắc phục: Tật của mắt Đặc điểm Cách khắc phục Mắt cận fmax < OV Đeo kính phân kì fk = - OCV (kính sát mắt) Mắt viễn fmax > OV Đeo kính hội tụ Tiêu cự có giá trị sao cho mắt đeo kính nhìn gần như mắt không có tật Mắt lão CC dời xa mắt Đeo kính hội tụ.Tác dụng của kính như với mắt viễn + Hiện tượng lưu ảnh của mắt: Tác động của ánh sáng lên màng lưới còn tồn tại khoảng 0,1 s sau khi ánh sáng tắt. II.3.1.6. Các loại kính Các loại kinh Kính lúp Kính hiển vi Kính thiên văn Công dụng Dùng để quan sát các vật nhỏ Dùng để quan sát các vật rất nhỏ Dùng để quan sát các vật ở rất xa Cấu tạo Một TKHT có tiêu cự nhỏ Hai bộ phận chính của kính hiển vi là: - Vật kính: thấu kính hội tụ có tiêu cự rất nhỏ (cỡ mm). - Thị kính: kính lúp - Vật kính: thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét. - Thị kính: kính lúp có tiêu cự nhỏ (vài cm). Số bội giác trường hợp ngắm chừng ở vô cực G¥ = = . G¥ = |k1|G2 = . G¥ = . II.3.2. Phân dạng bài tập Bài tập về phần “Quang hình” có thể chia làm 4 chủ đề lớn Chủ đề 1: Bài tập khúc xạ ánh sáng Chủ đề 2: Bài tập thấu kính Chủ đề 3: Bài tập các tật của mắt Chủ đề 4: Bài tập các dụng cụ quang Bây giờ tôi đi sâu vào phương pháp giải và các bài tập điển hình của từng chủ đề II.3.2.1 Chủ đề 1: Bài tập khúc xạ ánh sáng II.3.2.1.1. Dạng 1: Bài tập xác định các đại lượng đặc trưng a. Phương pháp + Định luật khúc xạ: = n21 = hay n1sini = n2sinr. + Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc ánh sáng: n21 = = ; n = . b. Bài tập vận dụng Câu 1: Tia sáng đi từ nước có chiết suất n1 = sang thủy tinh có chiết suất n2 = 1,5. Tính góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới, biết góc tới i = 300. Hướng dẫn: Ta có: ð sinr = sini = sin26,40 ð r = 26,40; D = i – r = 3,60 Câu 2: Tia sáng truyền trong không khí tới gặp mặt thoáng của chất lỏng có chiết suất n = . Ta được hai tia phản xạ và khúc xạ vuông góc với nhau. Tính góc tới. Hướng dẫn: Ta có: = n; vì i’ + r = i + r = ð sinr = sin(- i) = cosi ð = = tani = n = tanð i = . Câu 3. Theo định luật khúc xạ thì A. tia khúc xạ và tia tới nằm trong cùng một mặt phẵng. B. góc khúc xạ bao giờ cũng khác 0. C. góc tới tăng bao nhiêu lần thì góc khúc xạ tăng bấy nhiêu lần. D. góc tới luôn luôn lớn hơn góc khúc xạ. Câu 4. Chiếu ánh sáng từ không khí vào thủy tinh có chiết suất n = 1,5. Nếu góc tới i là 600 thì góc khúc xạ r (lấy tròn) là A. 300. B. 350. C. 400. D. 450. Câu 5. Tốc độ ánh sáng trong không khí là v1, trong nước là v2. Một tia sáng chiếu từ nước ra ngoài không khí với góc tới là i, có góc khúc xạ là r. Kết luận nào dưới đây là đúng? A. v1 > v2; i > r. B. v1 > v2; i < r. C. v1 r. D. v1 < v2; i < r. II.3.2.1.2. Bài tập tìm bóng của vật trên một mặt phẳng a. Phương pháp giải - Trước hết HS cần nắm khái niệm: “Bóng của vật trên một mặt phẳng là phần trên mặt phẳng đó không được chiếu sáng do bị chính vật đó che khuất” - HS kết hợp định luật khúc xạ ánh sáng kết hợp với kiến thức quang hình để giải toán. b. Bài tập vận dụng Câu 1: Một cây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất n = . Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30 cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40 cm và dưới đáy bể nước dài 190 cm. Tính chiều sâu của lớp nước. Hướng dẫn: Ta có: tani = = tan530 ð i = 530; = n ð sinr = = 0,6 = sin370 ð r = 370; tanr = ð IH = = = 200 (cm). Câu 2: . Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = . Tính h. Hướng dẫn: Ta có: tani = = tan530 ð i = 530; = n ð sinr = = 0,6 = sin370 ð r = 370; tani = ; tanr = ð= ð I’B = 16 (cm);h == 12 (cm). Câu 3: Đặt một thước dài 70cm theo phương thẳng đứng vuông góc với đáy bể nước nằm ngang (đầu thước chạm đáy bể). Chiều cao lớp nước là 40cm và chiết suất là 4/3. Nếu các tia sáng mặt trời tới nước dưới góc tới i (sini=0,8) thì bóng của thước dưới đáy bể là bao nhiêu? A. 50cm. B. 60cm. C. 70cm. D. 80cm. Câu 4: Một bể chứa nước có thành cao 80 (cm) và đáy phẳng dài 120 (cm) và độ cao mực nước trong bể là 60 (cm), chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 300 so với phương ngang. Độ dài bóng đen tạo thành trên mặt nước là A. 11,5 (cm) B. 34,6 (cm) C. 63,7 (cm) D. 44,4 (cm) II.3.2.1.3: Dạng 3: Bài tập tìm ảnh của vật qua mặt lưỡng chất a. Phương pháp - Vận dụng công thức: - Kết hợp với kiến thức hình học để giải toán b. Bài tập vận dụng Câu 1: Một người ngồi trên bờ hồ nhúng chân vào nước trong suốt. Biết chiết suất của nước là n = . a) Khoảng cách thực từ bàn chân người đó đến mặt nước là 36 cm. Hỏi mắt người đó cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu? b) Người này cao 1,68 m, nhìn thấy một hòn sỏi dưới đáy hồ dường như cách mặt nước 1,5 m. Hỏi nếu đứng dưới hồ thì người ấy có bị ngập đầu không?. Hướng dẫn: a) Ta có: ð d’ = d = 27 cm. b) Ta có: ð h = h’ = 2 m > 1,68 m nên nếu đứng dưới hồ thì người đó sẻ bị ngập đầu Câu 2. Một điểm sáng S nằm trong chất lỏng (chiết suất n), cách mặt chất lỏng một khoảng 12 (cm), phát ra chùm sáng hẹp đến gặp mặt phân cách tại điểm I với góc tới rất nhỏ, tia ló truyền theo phương IR. Đặt mắt trên phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’ của S dường như cách mặt chất lỏng một khoảng 10 (cm). Chiết suất của chất lỏng đó là A. n = 1,12 B. n = 1,20 C. n = 1,33 D. n = 1,40 Câu 3. Cho chiết suất của nước n = 4/3. Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S mằn ở đáy một bể nước sâu 1,2 (m) theo phương gần vuông góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước một khoảng bằng A. 1,5 (m) B. 80 (cm) C. 90 (cm) D. 1 (m) II.2.3.1.4. Dạng 4: Bài tập phản xạ toàn phần a. Phương pháp giải Để tìm các đại lượng có liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm rồi suy ra và tính đại lượng cần tìm - Các công thức: + Định luật khúc xạ: = n21 = hay n1sini = n2sinr. +Góc giới hạn phản xạ toàn phần: sinigh = ; với n2 < n1 b. Bài vận dụng Câu 1: Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ thủy tinh sang không khí, từ nước sang không khí và từ thủy tinh sang nước. Biết chiết suất của thủy tinh là 1,5, của nước là . Hướng dẫn: Ta có sinigh = = sin530 ð igh = 530. Câu 2. Thả nổi trên mặt nước một đĩa nhẹ, chắn sáng, hình tròn. Mắt người quan sát đặt trên mặt nước sẽ không thấy được vật sáng ở đáy chậu khi bán kính đĩa không nhỏ hơn 20 cm. Tính chiều sâu của lớp nước trong chậu. Biết rằng vật và tâm đĩa nằm trên đường thẳng đứng và chiết suất của nước là n = . Câu 3: Một miếng gỗ mỏng, hình tròn bán kính 4 cm. Ở tâm O cắm thẳng góc một cái đinh OA. Thả miếng gỗ trong một chậu nước có chiết suất n = cho đầu A quay xuống đáy chậu. a) Cho OA = 6 cm. Mắt đặt trong không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước bao nhiêu ? b) Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không nhìn thấy đầu A của đinh. II.3.2.2. Chủ đề 2: Bài tập thấu kính II.3.2.2.1. Dạng 1: Toán vẽ với thấu kính a. Phương pháp: Cần 2 tia sáng để vẽ ảnh của một vật. Vật nằm trên tia tới, ảnh nằm trên tia ló ( hoặc đường kéo dài tia ló). Giao của tia tới và tia ló là 1 điểm thuộc thấu kính. Nhớ được 3 tia sáng đặc biệt Nhớ được tính chất ảnh của vật qua thấu kính b. Bài tập Bài 1. Vẽ ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ và phân kì trong những trường hợp sau: Vật có vị trí: d > 2f - Vật có vị trí: d = f Vật có vị trí: d = 2f - Vật có vị trí: 0 < d < f. Vật có vị trí: f < d < 2f Bài 2. Trong các hình xy là trục chính O là qung tâm, A là vật, A’là ảnh. Xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính, vị trí các tiêu điểm chính? y x A y x A y O x A Bài 3. Xác định loại thấu kính, O và các tiêu điểm chính? y x y x II.3.2.2.2. Dạng 2: Tính tiêu cự, độ tụ a. Phương pháp: - Áp dụng công thức: - Chú ý giá trị đại số của bán kính mặt cầu: R > 0 nếu mặt cầu lồi; R < 0 nếu lõm. b. Bài tập Bài 1. Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n = 1,5. a) Tìm tiêu cự của các thấu kính khi đặt trong không khí. Nếu: - Hai mặt lồi có bán kính 10cm, 30 cm - Mặt lồi có bán kính 10cm, mặt lõm có bán kính 30cm. b) Tính lại tiêu cự của thấu kính trên khi chúng được dìm vào trong nứơc có chiết suất n’= 4/3? Bài 2. Một thấu kính có dạng phẳng cầu, làm bằng thủy tinh có chiết suất n= 1,5. Đặt trong không khí. Một chùm tia sáng tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm phía sau thấu kính, cách thấu kính 12 cm. a) Thấu kính thuộc loại lồi hay lõm? b) Tính bán kính mặt cầu? II.3.2.2.3. Dạng 3: Xác định tính chất ảnh. Mối quan hệ giữa ảnh – vật a. Phương pháp: - Áp dụng công thức xác định vị trí ảnh, độ phóng đại: ; Tính chất ảnh qua thấu kính. Khoảng cách giữa vật và ảnh L = b. Bài tập Bài 1. Vật thật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ cho ảnh như thế nào, nếu thấu kính là a) Thấu kính hội tụ. b) Thấu kính phân kì. Bài 2. Một thấu kính phân kì có độ tụ 1(dp) .Tìm tiêu cự của thấu kính? Bài 3. Đặt một thấu kính cách một trang sách 20 cm, nhìn qua thấu kính thấy ảnh của dòng chữ cùng chiều với dòng chữ nhưng cao bằng một nửa dòng chữ thật. Tìm tiêu cự của thấu kính , suy ra thấu kính loại gì? Bài 4. Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. a) Xác định vị trí vật để ảnh tạo bởi thấu kính là ả
Tài liệu đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_he_thong_bai_tap_dien_hinh_phan_quang.doc
- BÌA SKKN LÊ HÀ PHƯƠNG.docx