I MỞ ĐẦU I.1 Lí chọn đề tài Nhằm đảm bảo tốt việc thực mục tiêu đào tạo môn Vật lý trường trung học sở (THCS), cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông bản, có hệ thống tương đối toàn diện Rèn luyện cho học sinh kỹ như: kỹ vận dụng kiến thức Vật lý để giải thích tượng Vật lý đơn giản, ứng dụng đời sống, kỹ quan sát Vật lý học sở nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, phát triển khoa học Vật lý gắn bó chặt chẽ có tác động qua lại, trực tiếp với tiến khoa học kỹ thuật Vì vậy, hiểu biết nhận thức Vật lý có giá trị lớn đời sống sản xuất, đặc biệt công công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Ngày việc nâng cao chất lượng giáo dục vấn đề quan tâm hàng đầu xã hội.Trong bối cảnh toàn ngành Giáo Dục Đào Tạo nổ lực đổi phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh họat động học tập mà phương pháp dạy học cách thức họat động giáo viên việc đạo,tổ chức họat động học tập nhằm giúp học sinh chủ động đạt mục tiêu dạy học Yêu cầu đổi PPDH môn Vật lý có sắc thái riêng, phải huớng tới việc tạo điều kiện cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua họat động thực nghiệm cao nữa, cho học sinh giải số vấn đề Vật lý thực tế Qua nhiều năm giảng dạy vật lý trường THCS học sinh vấn đề học giải, chữa tập vật lý gặp không khó khăn học sinh thường không nắm vững lý thuyết, luyện tập ít, chưa có kỹ vận dụng kiến thức vật lý Vì em giải tập cách mò mẫm, định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc nhiều không giải được, có nhiều nguyên nhân: - Lý thuyết chưa tốt - Học sinh chưa biết phương pháp để giải tập vật lý - Chưa có kỹ toán học cần thiết để giải tập vật lý - Chưa xác định mục đích việc giải tập tìm từ câu hỏi điều kiện toán, xem xét tượng vật lý nêu đề tập để từ nắm vững chất vật lý, xác định mối liên hệ cho phải tìm.đĐó lí chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Một số phương pháp giải toán quang hình lớp 9” I.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc làm thí nghiệm, phương pháp tập Vật lý nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức , từ học sinh nắm kiến thức hơn, giải tập tốt nâng cao chất lượng dạy học I.3 Đối tượng nghiên cứu Học sinh khối trường THCS Trường THCS Quảng Cát – Thành Phố Thanh Hóa năm học 2015 – 2016 năm học 2016 - 2017 I.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra tìm hiểu đối tượng học sinh - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu - Phương pháp nghiên cứu, xây dựng sở giả thuyết II NỘI DUNG II.1 Cơ sở lí luận: Vật lý học sở nhiều ngành kỹ thuật quan trọng Môn Vật lý có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại môn học khác Việc tổ chức dạy học Vật lý THCS cần rèn luyện cho học sinh đạt được: - Kỹ phân tích, xử lý thông tin liệu thu từ quan sát thí nghiệm - Kỹ vận dụng kiến thức để giải thích tượng vật lý đơn giản để giải số vấn đề thực tế sống - Khả đề xuất dự đoán giả thiết đơn giản mối quan hệ hay chất tượng vật lý - Kỹ diễn đạt rõ ràng, xác ngôn ngữ vật lý Khối lượng nội dung tiết học Vật lý tính tóan để có thời gian dành cho hoạt động tự lực học sinh đáp ứng yêu cầu sau: - Tạo diều kiện học sinh thu thập xử lý thông tin, nêu vấn đề cần tìm hiểu - Tạo diều kiện học sinh trao đổi nhóm, tìm phương án giải vấn đề, thảo luận kết rút kết luận cần thiết - Tạo điều kiện học sinh nắm nội dung học lớp II.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm II.2.1 Thuận lợi: Được quan tâm quyền địa phương lãnh đạo nhà trường sở vật chất trang thiết bị dạy học Giáo viên tham gia tập huấn lớp bồi dưỡng, chuyên đề, thay sách giáo khoa, nắm thay đổi phương pháp dạy học môn Vật lí Học sinh có ý thức tự học, tự phấn đấu Nội dung sách giáo khoa Vật lí biên soạn hợp lí, logic Hầu hết học có dụng cụ thí nghiệm, giúp học sinh dễ dàng làm quen với dụng cụ thí nghiệm Học sinh hứng thú làm thực hành thí nghiệm Vật lí II.2.2 Khó khăn: Bên cạnh thuận lợi trình nghiên cứu đề tài gặp không khó khăn: - Nhìn chung học sinh quen theo lối học thụ động gây tác động tiêu cực cho việc áp dụng nghiên cứu đề tài - Đa số học sinh nông dân nên việc nhận biết kiến thức khó khăn, em rụt rè thụ động học tập - Ý thức học tập số em kém, gây không khó khăn cho Giáo viên trình dạy học - Là môn học không dự thi THPT nên học sinh không chịu học Cơ sở vật chất trường học chật hẹp chưa đáp ứng yêu cầu phòng môn *Kết khảo sát đầu năm học 2015-2016 Điểm Điểm 9-10 Điểm 1-2 Lớp Số học sinh KS SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A 34 15 44.1% 5.8% 17 50.1% 9B 34 10 29.4% 5,9% 22 64.7% 9C 34 10 29.4% 8,8% 21 64.8% K9 102 35 34.3% 6.8% 60 58.9% II.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: II.3.1 Những biện pháp hướng dẫn học sinh giải toán quang hình lớp - Nắm bắt mức độ, lượng hóa mục tiêu - Tùy toán quang hình để đưa cách giải khác mà đưa đến kết - Giáo viên phải sử dụng linh hoạt biện pháp sư phạm đêû phát huy tính chủ động sáng tạo học sinh học tập Đối với môn vật lý nói chung nói riêng chương trình vật lý trung học sở học sinh không nhàm chán làm tập vật lý, tùy giáo viên giảng dạy đưa cách giải nhiều phương pháp khác - Muốn đạt kết giáo viên không nắm vững kiến thức mà phải biết vận dụng kết hợp phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh - Mục tiêu kĩ năng: quan sát, nhìn nhận - Mục tiêu thái độ: tuân thủ, tán thành, bảo vệ II.3.2 Một số phương pháp giải toán quang hình lớp 9: Giúp em nắm vững khắc sâu phần kiến thức lí thuyết học Bổ túc kiến thức toán học tam giác đồng dạng Để học sinh dựng ảnh, xác định vị trí vật xác qua loai thấu kính, mắt, máy ảnh hay kính lúp Giáo viên phải kiểm tra, khắc sâu kiến thúc lí thuyết cho học sinh: a) Các sơ đồ, ký hiệu quen thuộc như: thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ, mắt, máy ảnh, trục ( ∆ ), quang tâm O, tiêu điểm F F/ b) Các Định luật, quy tắc quy ước như: * Sự khúc xạ tia sáng từ không khí vào môi trường suốt khác ngược lại * Đường truyền tia sáng đặt biệt như: + Thấu kính hội tụ: -Tia tới song song với trục tia ló qua tiêu điểm bên -Tia tới qua quang tâm O, tia ló truyền thẳng theo phương tia tới () F' • F O • + Thấu kính phân kì: - Tia tới song song với trục tia ló kéo dài qua tiêu điểm F - Tia tới qua quang tâm O tia ló truyền thẳng theo phương tia tới () F O F/ * Đặc diểm ảnh tạo thấu kính hội tụ: + Vật đặt tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật +Vật đặt khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, chiều với vật lớn vật + Vật đặt vuông góc với trục cho ảnh vuông góc với trục * Đặc diểm ảnh tạo thấu kính phân kì + Thấu kính phân kì cho ảnh ảo, chiều nhỏ vật + Vật đặt vuông góc với trục cho ảnh vuông góc với trục c) Cách dựng ảnh: Ta dùng hai tia đặc biệt trên, giao diểm hai tia ló ảnh vật Để khắc sâu kiến thức cho học sinh cần phân tích để em nắm giống khác thấu kính hội tụ thấu kính phân kì đường tia đặc biệt: * Đối với thấu kính hội tụ: - Tia tới song song với trục tia ló qua tiêu điểm bên * Đối với thấu kính phân kì: - Tia tới song song với trục tia ló kéo dài qua tiêu điểm bên d) Máy ảnh mắt: + Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ + Ảnh vật nằm phim màng lưới Đó ảnh thật ngược chiều nhỏ vật P B () O A Q + Cách dựng ảnh vật qua máy ảnh mắt ta việc kẻ tia tới quang tâm O Giao với phim (PQ) màng lưới (ML) ảnh Song cần lưu ý: Ảnh vật qua máy ảnh phim thường vẽ ảnh vật qua máy ảnh ta chưa biết tiêu cự máy ảnh nên ta dựng tia tới qua quang tâm cho tia ló thẳng Giao điểm tia ló với phim (màn) ảnh B / B Trường hợp toán yêu cầu tìm tiêu cự máy ảnh vẽ tiếp tia song song với trục cho tia ló đến B/ Giao điểm tia ló với trục tiêu điểm máy ảnh, lấy đối xứng qua quang tâm ta tiêu điểm thứ hai e) Mắt, mắt cận mắt lão: * Điểm cực viễn (CV): điểm xa mắt mà có vật mà mắt nhìn rõ không điều tiết Khoảng cách từ điểm cực viễn đến mắt khoảng cực viễn * Điểm cực cận (CC): điểm gần mắt mà có vật mắt nhìn rõ vật Khoảng cách từ điểm cực cận đến mắt gọi khoảng cực cận * Mắt cận: + Mắt cận nhìn rõ vật gần, không nhìn rõ vật xa + Mắt cận phải đeo kính cận Kính cận thấu kính phân kì có tiêu cự khoảng cực viễn + Cách dựng ảnh vật qua kính cận giống trường hợp dựng ảnh vật qua TKPK B () A • FC V * Mắt lão: + Mắt lão nhìn rõ vật xa, không nhìn rõ vật gần + Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần Kính lão thấu kính hội tụ có tiêu cự khoảng cực cận + Cách dựng ảnh vật qua kính lão giống trường hợp dựng ảnh vật qua TKHT cho ảnh ảo B () • F CC A g) Kính lúp: + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, dùng để quan sát vật nhỏ + Phải đặt vật khoảng tiêu cự kính để nhìn qua kính thấy ảnh ảo chiều lớn vật + Cách dựng ảnh vật qua kính lúp giống trường hợp dựng ảnh vật qua TKHT cho ảnh ảo B () F/ •F A • O h) Bổ túc kiến thức toán học tam giác đồng dạng: Sau tóm tắt phần lí thuyêt cần ghi nhớ giáo viên giúp em bổ túc kiến thức toán tam giác đồng dạng Để tìm cặp tam giác đồng dạng hình vẽ vấn đề dễ em có học lực từ trung bình trở xuống, em học lực đôi lúc lúng túng Cơ làm tập em phải nhận cặp tam giác đồng dạng trường hợp: * TH 1: TKHT cho ảnh thật, máy ảnh mắt giống B A • F F' A' O • B' * TH2: TKHT cho ảnh ảo, kính lúp kính lão (kính viễn thị) giống B’ () B F A A’ I F O / * TH3: TKPK kính cận giống B I B/ () F F / A A / O Lưu ý: Hai cặp tam giác đồng dạng trường hợp có tên giống nhau, cặp cạnh tỉ lệ hai tam giác giống song khác khoảng cách A/F/ - Ở trường hợp cho ảnh thật: A/F/ =A/O – O F/ - Ở trường hợp cho ảnh ảo: A/F/ =A/O + O F/ Giáo viên cần khắc sâu để em nhớ: Trường hợp TKHT cho ảnh thật dấu trừ trường hợp TKHT cho ảnh ảo dấu cộng - Trường hợp 3: khác với trường hợp cặp tam giác đồng dạng thứ hai đổi chữ F/ thành chữ F: OIF A/B/F Và khoảng cách A/F= OF- A/O Khi em nắm vững để phân biệt điểm khác em không lúng túng xét cặp tam giác đồng dạng tìm cặp cạnh tỉ lệ Phân loại dạng tập: Những toán quang hình học lớp gói gọn chương III từ 40 đến 51 Mặc dù em học phần quang năm lớp 7, khái niệm bản, toán loại lạ học sinh, không phức tạp học sinh lớp tập dần cho học sinh có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với toán quang hình học đa dạng lớp cấp sau Để học sinh có kĩ giải tập phần quang hình, trước hết giúp học sinh phân loại dạng tập 2.1 Dạng 1: Bài tập dựng ảnh tính toán: a Những khuyết điểm mà học sinh thường mắc làm tập loại là: - Dựng ảnh lấy tỉ lệ lớn nên không thu ảnh - Kiến thức hình học yếu nên không tính toán b Cách hướng dẫn học sinh thực hiện: 1.a Dựng ảnh cho thấu kính hội tụ: Phải nắm đặc điểm ảnh vật tạo thấu kính hội tụ 1.a.1 Trường hợp cho ảnh thật:(OA > OF) Vẽ trục ( ∆ ) Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục quang tâm O Vẽ vật AB Vẽ tia tới quang tâm O chọn B/ tia ló B (5) I kẻ A/B/ vuông góc với trục ( ∆ ) ta (4) ảnh A/B/ (3) (6) (2) Vẽ tia tới BI // trục ( ∆ ) () (1) F/ A' • • O Vẽ tia ló IB/ cắt trục ( ∆ ) F/ F A lấy F đối xứng với F/ qua O B' 1.a.2 Trường hợp cho ảnh ảo: (OA < OF) Vẽ trục ( ∆ ) Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục quang tâm O Vẽ vật AB Vẽ tia tới quang tâm O chọn B/ tia ló kéo dài kẻ A/B/ vuông góc với trục ( ∆ ) ta ảnh A/B/ Vẽ tia tới BI // trục ( ∆ ) Vẽ tia ló kéo dài IB/ cắt trục ( ∆ ) F/ lấy F đối xứng với F/ qua O * Tính toán: Ta xét hai cặp tam giác đồng dạng trường hợp có tên giống nhau, cặp cạnh tỉ lệ hai tam giác giống song khác khoảng cách A/F/ - Ở trường hợp 1: A/F/ =A/O – O F/ (ảnh thật) - Ở trường hợp 2: A/F/ =A/O + O F/ (ảnh ảo) Giáo viên cần khắc sâu để em nhớ: Trường hợp TKHT cho ảnh thật dấu trừ trường hợp TKHT cho ảnh ảo dấu cộng Ví dụ 1: Một vật AB cao 3cm đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ, điểm A nằm trục Dựng ảnh A/B/ AB tạo thấu kính; Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính chiều cao ảnh khi: a) OA = 15cm OF = 10cm b) OA = 10cm OF = 15cm Hướng dẫn: a) * Dựng ảnh: Vẽ trục ( ∆ ) Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục quang tâm B O (5) I Vẽ vật AB (4) Vẽ tia tới quang tâm O chọn B/ (3) (6) () (1) A • F (2) O / •F A' B' tia ló kẻ A/B/ vuông góc với trục ( ∆ ) ta ảnh A/B/ Vẽ tia tới BI // trục ( ∆ ) Vẽ tia ló IB/ cắt trục ( ∆ ) F/ Lấy F đối xứng với F/ qua O * Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A ' B ' A 'O A 'O = = AB AO 15 (1) ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O A′O − 10 = = = = AB OI F 'O F 'O 10 Từ (1) (2) ta có: A ' O A ' O − 10 = ⇔ A ' O = 40 (cm) 15 10 (2) (3) Thay (3) vào (1) ta có : A ' B ' A 'O AB A′O 3.30 = ⇒ A′B′ = = = (cm) AB OA OA 15 b) B’ * Dựng ảnh Vẽ trục ( ∆ ) Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục quang tâm O () (1) Vẽ vật AB A’ Vẽ tia tới quang tâm O chọn B/ tia ló kéo dài kẻ A/B/ vuông góc với trục ( ∆ ) ta ảnh A/B/ Vẽ tia tới BI // trục ( ∆ ) Vẽ tia ló kéo dài IB/ cắt trục ( ∆ ) F/ lấy F đối xứng với F/ qua O * Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : B (5) I (6) (3) (4) O F A A ' B ' A 'O A 'O = = AB AO 10 ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O + F ' O A′O + 15 = = = = AB OI F 'O F 'O 15 Từ (1) (2) ta có: A ' O A ' O + 15 = ⇔ A ' O = 30 (cm) 10 15 F/ (2) (1) (2) (3) Thay (3) vào (1) ta có : A ' B ' A 'O AB A′O 3.30 = ⇒ A′B′ = = = (cm) AB OA OA 15 10 1.b Dựng ảnh vật tạo thấu kính phân kỳ: * Dựng ảnh: ta sử dụng hai tia tới đặc biệt: - Tia tới // trục tia ló kéo dài qua tiêu điểm bên - Tia tới quang tâm tia ló truyền thẳng theo phương tia tới * Tính toán: Xét cặp tam giác đồng dạng thấu kính hội tụ Ví dụ 2: Một vật AB có dạng hình mũi tên cao 6cm đặt vuông góc với trục thấu kính phân kỳ có tiêu cự 32 cm, điểm A nằm trục cách thấu kính khoảng 16cm Dựng ảnh A/B/ vật AB; tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính chiều cao ảnh Hướng dẫn: * Dựng ảnh: B - Kẻ tia tới BI // ( ∆ ) => Tia ló kéo dài qua F I B/ - Kẻ tia tới Bo => Tia ló truyền thẳng theo phương tia tới BO cắt FI B/ ảnh ảo B () - Dựng ảnh ảo A/B/ ⊥ (∆) / F A A O F * Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A ' B ' A 'O A 'O = = AB AO 16 ∆ FA'B' đồng dạng với ∆ FOI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' FA ' OF - A ' O 32 − A′O = = = = AB OI FO FO 32 Từ (1) (2) ta có: A ' O 32 − A ' O 32 = ⇔ A 'O = (cm) 16 32 (1) (2) (3) Thay (3) vào (1) ta có : 32 A ' B ' A 'O AB A′O = ⇒ A′B′ = = = (cm) AB OA OA 16 1.c Dựng ảnh vật cho Máy ảnh Mắt: - Tia tới quang tâm tia ló truyền thẳng theo phương tia tới - Ảnh nằm phim PQ (hoặc) màng lưới ML Do ta kẻ tia tới quang tâm, tia ló cắt phim ảnh Ví dụ 3: 11 / Tính độ thay đổi tiêu cự thể thủy tinh chuyển từ trạng thái nhìn vật xa sang trạng thái nhìn vật cách mắt 50cm Biết khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới 2cm Hướng dẫn: + Khi nhìn vật xa ảnh vật nằm tiêu cự nằm màng lưới nên ta có: OF1 = 2cm M + Khi nhìn vật cách mắt 50cm B I ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A ' B ' A 'O = = (1) AB AO 50 () ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O − F ′O = = = = (2) AB OI F 'O F 'O F ′O Từ (1) (2) ta có: • A O F •F / A' B' L 2 − F ′O = ⇔ F ' O ≈ 1,92 (cm) 50 F ′O Vậy độ thay đổi tiêu cự thể thủy tinh là: ∆ f = OF1 − OF = − 1,92 = 0, 08 (cm) Ví dụ 4: Một người dùng kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát vật nhỏ AB đặt vuông góc với trục kính cách kính 8cm a) Tính tiêu cự kính? b) Dựng ảnh vật AB qua kính (không cần tỉ lệ) tính xem ảnh lớn vật lần? Hướng dẫn: - Kính lúp loại thấu kính gì? Số bội giác G cho ta tính gì? Theo công thức nào? -Vật AB đặt vị trí so với tiêu cự? cho ta ảnh thật hay ảnh ảo? - Dựng ảnh tính toán a) Tiêu cự kính: 25 25 25 G = f ⇒ f = G = 2,5 = 10(cm) b) * ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A ' B ' A 'O A 'O = = (1) AB AO * ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O + 10 () = = = (2) AB OI F 'O 10 Từ (1) (2) ta có: A 'O A 'O A ' O A ' O + 10 = +1 ⇔ − ⇔ A ' O = 40 (cm) 10 10 B’ B A’ F A I O F/ (3) Thay (3) vào (1) ta có : A ' B ' A ' O 40 = = = ⇒ A ' B ' = AB Vậy ảnh lớn gấp lần vật AB 8 2.2 Dạng 2: Bài tập định tính: 12 Đây loại tập mà em phải tự viết trọn vẹn câu trả lời Những tập loại thường khó việc nắm nội dung vật lí câu hỏi câu trả lời, em phải biết diễn đạt câu trả lời cách ngắn gọn phải đầy đủ ngữ pháp Ví dụ 5: Giải thích nhìn vật nước ta thấy vật to hơn? Hướng dẫn: J - Kẻ tia tới xuất phát từ điểm A I - Tia khúc xạ tia tới AI có góc khúc xạ lớn A/ góc tới nên tia kéo dài cắt tia tới AJ A/ ảnh A Như nhìn vật nước A ta thấy ảnh vật nâng lên đoạn nên ta nhìn thấy vật to Ví dụ 6: Giải thích người cận thị phải đeo kính cận thấu kính phân kỳ? Hướng dẫn: Người cận thị nhìn rõ vật gần mà không nhìn rõ vật xa Khi đeo kính phân kỳ họ nhìn thấy ảnh vật đưa lại gần đến vùng nhìn thấy rõ B A Cv F B/ A/ 2.3 Dạng 3: Bài tập phát triển: Xác định vật, ảnh, xác định thấu kính, vẽ tiếp đường truyền tia sáng, dịch chuyển vật… Ví dụ 7: Một vật AB cao có dạng mũi tên đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ tiêu cự 12cm, điểm A nằm trục cách thấu kính 18cm a) Dựng ảnh A/B/ AB tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính b) Dịch vật xa thấu kính thêm 6cm ảnh dịch chuyển đoạn bao nhiêu? Hướng dẫn: a) Đây trường hợp thấu kính hội tụ cho ảnh thật Ta có hình vẽ ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có : A ' B ' A 'O A 'O = = (1) AB AO 18 ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có: A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O A′O − 12 = = = = (2) AB OI F 'O F 'O 12 B () A I • F / O •F A' B' Từ (1) (2) ta có: A ' O A ' O − 12 = ⇔ A ' O = 36 (cm) 18 12 b) Dịch chuyển vật đến vị trí A1 Ta có: OA1 = OA + = 18 + = 24cm = 2OF 13 Nên ảnh vật cách thấu kính: OA1/ = OA1 = 24cm Vậy ảnh dịch chuyển: ∆ d ′ = OA′ − OA1′ = 36 − 24 = 12 (cm) Ví dụ 8: Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục thấu kính hội tụ (A nằm trục chính) cách thấu kính 24cm thu ảnh thật cao 4cm Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính tính tiêu cự thấu kính Hướng dẫn: - Hướng dẫn học sinh phân tích toán: * Muốn tính A'O ta cần xét yếu tố nào? ( ∆ OAB ~ ∆ OA'B') ⇒ A'O = * Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? B I ( ∆ OIF' ~ ∆ A'B'F') * OI với AB; F'A' = ? - Hướng dẫn học sinh lập sơ đồ giải: / () • O •F A' Tìm A'O → F'A' → OI → OF' ; F A B' * Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆ OAB ~ ∆ OA'B' suy AB AO A ' B ' AO 4.24 = ⇒ A'O = = = 8(cm) A ' B ' A 'O AB 12 *Tiêu cự thấu kính: OI OF' OF' = = Do OI = AB nên: A ' B ' F'A A'O-OF' AB OF' 12 OF' = ⇔ = ⇒ OF' = f = 6(cm) A ' B ' A'O-OF' 8-OF' OIF' ~ ∆ A'B'F' ⇒ Ví dụ 9: Cho hình vẽ sau ( ∆ ) trục thấu kính, AB vật; A /B/ ảnh Với trường hợp xác định: a) Loại thấu kính b) Bằng cách vẽ xác định: quang tâm O, hai tiêu điểm F F/ B Hình a A/ () A B/ B B/ Hình b () A A/ B/ B Hướng dẫn: Hình c () A A/ 14 Xác định loại thấu kính ta phải dựa vào đặc điểm ảnh tạo loại thấu kính Hình a: a) Ảnh ngược chiều -> ảnh thật -> thấu kính cho thấu kính hội tụ b) B (3) I Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương cũ đến B/ => BB/ cắt ( ∆ ) O quang tâm (1) F/ A/ (4) Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) O () A F O Kẻ tia tới BI // ( ∆ ) Tia ló qua F/ B/ nên (2) IB/ cắt ( ∆ ) F/ tiêu điểm B/ Lấy F đối xứng với F/ qua O Hình b: a) Ảnh chiều -> ảnh ảo nhỏ vật -> thấu kính cho thấu kính phân kỳ b) Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương cũ đến B / => BB/ cắt ( ∆ ) O quang tâm Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) O Kẻ tia tới BI // ( ∆ ) Tia ló kéo dài qua F B/ nên IB/ cắt ( ∆ ) F tiêu điểm Lấy F/ đối xứng với F qua O (3) B () F (1) B I / A/ A F/ O (4) (2) Hình c: a) Ảnh chiều -> ảnh ảo lớn vật -> thấu kính cho thấu kính hội tụ b) Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương cũ đến B / => BB/ cắt ( ∆ ) O quang tâm Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) O Kẻ tia tới BI // ( ∆ ) Tia ló kéo dài qua F/ B/ nên IB/ cắt ( ∆ ) F/ tiêu điểm Lấy F đối xứng với F/ qua O B/ I () (3)B (1) (4) F / (2) O A F A/ Ví dụ 10: 15 Cho ( ∆ ) trục thấu kính hội tụ Cho đường tia sáng (1) qua thấu kính Hãy trình bày cách vẽ đường tia sáng (2) qua thấu kính I (1) () O (2) K Hướng dẫn: Kéo dài hai tia tới (1) tia tới (2) phía sau chúng gặp S => S điểm sáng, từ S vẽ tia SO qua tâm O kéo dài cắt tia ló (1) S / S/ ảnh S, tia tới (2) cho tia ló có đường qua ảnh S/ Nối K với S/ ta tia cần vẽ I (1) () O (2) S S/ K * Chú ý phần phần cốt lõi để giải toán quang hình học, nên số học sinh yếu toán hình học giáo viên thường xuyên nhắc nhở nhà rèn luyện thêm phần : - Một số học sinh nêu tam giác đồng dạng, nêu số hệ thức biến đổi suy đại lượng cần tìm - Trường hợp giáo viên phải nắm cụ thể tùng học sinh Sau giao nhiệm vụ cho số em tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để tiến II.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường - Sau gần tháng áp dụng giải pháp nêu thấy kết HS giải toán " Quang hình học lớp " khả quan Đa số HS yếu biết vẽ hình , trả lời số câu hỏi định tính Tất HS chủ động giải loại toán này, tất em cảm thấy thích thú giải toán quang hình học lớp Qua kết đây, hy vọng lên cấp III em có số kỹ để giải loại toán quang hình học *Kết khảo sát chất lượng học kì II 2016 - 2017 16 Điểm Điểm 9-10 Điểm 1-2 Lớp Số học sinh KS SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A 34 25 73,5% 11,8% 0 9B 34 20 58,8% 5,9% 8,8% 9C 34 19 55,9% 8,8% 5,9% K9 102 64 62,7% 8,8% 4,9% - Khi dựng ảnh phải rèn luyện tốt cho đối tượng học sinh sử dụng tia Đây sở dẫn đến nhiều cách giải khác - Cung cấp ôn định lý tam giác đồng dạng , tính chất tỉ lệ thức mà học sinh học lớp Do học sinh tiếp thu toán quang – hình cách chủ động - Giải toán quang – hình từ dễ đến khó (thực bước đến bước 2,3), giúp học sinh trung bình làm cách nhẹ nhàng - Qua việc học sinh nắm nhiều cách giải khác nhau, giáo viên rèn luyện tư phân tích, tổng hợp, rèn luyện tính linh hoạt, nhạy bén khái quát nhiều toán làm III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 17 Kết luận: Để sáng kiến áp dụng triển khai có hiệu quả, xuất phát từ vấn đề trình bày trên, trình giảng dạy giáo viên cần lưu ý số vấn đề sau đây: - Bản thân giáo viên, đưa cho học sinh làm toán quang - hình phải nắm nhiều cách giải khác toán -Giáo viên phải rèn luyện cách giảng dạy toán quang hình cho nhuần nhuyễn, tránh sai phạm thuật ngữ kiến thức toán học - Giáo viên phải ôn nội dung toán định lý tam giác đồng dạng lớp 8, tính chất tỉ lệ thức lớp ( có tính chất mở rộng mà học sinh gặp) - Do thời gian làm tập dạng ít, giáo viên phải chủ động chuẩn bị tài liệu ôn tập, tập phải photo cho học sinh xem định hướng trước Và để làm không ngừng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ thường xuyên tìm tòi học hỏi Kiến nghị: - Trong giảng dạy để áp dụng tốt đề tài này, mong muốn thầy cô giáo nhà trường kết hợp tốt với mặt phương pháp - Tuy đề tài nghiên cứu đối tượng vật lý 9, áp dụng cho môn lớp từ chương Quang học Trên kinh nghiệm, suy nghĩ thân trình thực tiễn dạy học đút kết từ kinh nghiệm đồng nghiệp nên sáng kiến chắn nhiều vấn đề cần bàn bạc, trao đổi bổ sung Rất mong đóng góp nhiệt tình quý đồng nghiệp để sáng kiến hoàn thiện Xin chân thành cám ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa ngày 12 tháng năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Đỗ Văn Cung 18 ... 58 .9% II.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: II.3.1 Những biện pháp hướng dẫn học sinh giải toán quang hình lớp - Nắm bắt mức độ, lượng hóa mục tiêu - Tùy toán quang hình để đưa cách giải. .. HS giải toán " Quang hình học lớp " khả quan Đa số HS yếu biết vẽ hình , trả lời số câu hỏi định tính Tất HS chủ động giải loại toán này, tất em cảm thấy thích thú giải toán quang hình học lớp. .. học sinh học lớp Do học sinh tiếp thu toán quang – hình cách chủ động - Giải toán quang – hình từ dễ đến khó (thực bước đến bước 2,3), giúp học sinh trung bình làm cách nhẹ nhàng - Qua việc học