Đơn công nhận Sáng kiến Phương pháp giải bài toán Quang hình môn Vật lý Lớp 9

Nội dung tài liệu: Đơn công nhận Sáng kiến Phương pháp giải bài toán Quang hình môn Vật lý Lớp 9

1. không có những thắc mắc tò mò về khoa học, đó một phẩm chất cần có của người học. 2.2. Nhược điểm Qua một số năm giảng dạy, tôi nhận thấy cách làm trên có một số nhược điểm sau: Thời gian dành cho luyện tập củng cố, tìm tòi mở rộng ít, từ đó chưa phát huy được tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh. Giáo viên chưa dạy cho học sinh biết xâu chuỗi khái quát các bài tập riêng lẻ thành dạng, học sinh chưa tư duy theo mạch kiến thức mở, vì vậy học sinh ghi nhớ kiến thức một cách chậm chạp thụ động, không có độ sâu và rộng. Chính vì vậy hầu hết chưa tự tìm được phương pháp giải bài tập, luôn nhận thấy bài tập Vật lý khó giải, khó vận dụng kiến thức; học sinh không có tư duy tổng quát, nên dễ dẫn đến định hướng sai và không đạt được yêu cầu cuối cùng của bài. Ngoài ra, với định hướng thi vào lớp 10 THPT theo hướng tổng hợp của Sở giáo dục, việc không có một hệ thống kiến thức nền sâu rộng, không có một phương pháp suy luận logic và tư duy tổng hợp tốt, học sinh sẽ dễ dàng sai lầm khi làm các bài tập, nhất là các bài tập quang hình dạng trắc nghiệm. Kết quả thi vào 10 THPT của trường: top 20 toàn tỉnh. Kết quả học tập môn vật lý 9 trường tôi giảng dạy Loại Loại Loại Loại Kết quả Yếu Trung bình khá giỏi Lớp Số ( Số Số (%) Số HS (%) (%) HS (%) HS HS 9A (42 HS) 2 4,8 21 50 10 23,8 9 21,4 9B(40 HS) 2 5,0 25 62,5 6 15,0 7 17,5 Khối 9 (82HS) 4 4,9 46 56,1 16 19,5 16 19,5 Từ kết quả trên cho thấy chất lượng học sinh của môn học còn thấp, số học sinh nắm vững kiến thức chưa cao. Nguyên nhân của kết quả như trên là do cách dạy học sinh giải bài tập Quang hình nói riêng và các dạng bài tập khác nói chung là chưa hiệu quả, chưa dựa trên năng lực của học sinh, giáo viên chưa chú ý đến việc hướng dẫn cho học sinh cách tự tư duy, tự phân tích đề và xác định hướng giải quyết vấn đề. II. Giải pháp mới cải tiến 1. Chương trình vật lý 9, nội dung quang hình được dạy trong các bài sau: + Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. + Bài 42: Thấu kính hội tụ. + Bài 43: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ. + Bài 44: Thấu kính phân kỳ. + Bài 45: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kỳ. + Bài 46: Thực hành: Đo tiêu cự của thấu kính hội tụ. + Bài 47: Sự tạo ảnh trong máy ảnh.
2. + Bài 48: Mắt + Bài 49: Mắt cận và mắt lão. + Bài 50: Kính lúp. + Bài 51: Bài tập quang hình học Bài toán Quang hình Vật lí 9 chủ yếu là hiện tượng khúc xạ ánh sáng khi ánh truyền qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ; các ứng dụng thực tế của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì khi nghiên cứu về mắt và các dụng cụ quang học. Việc giải tốt bài toán quang hình là làm rõ các trường hợp tạo ảnh của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. 2. Khó khăn của học sinh khi giải bài toán quang hình: Vẽ hình minh họa bài toán: Học sinh chưa xác định rõ đặc điểm của đường truyền tia ló qua hai loại thấu kính. Dễ bị nhầm lẫn đường truyền tia sáng qua hai loại thấu kính. Vị trí đặt vật ở trong khoảng tiêu cự và ngoài khoảng tiêu cự. Học sinh chưa khái quát được thành các dạng bài tập Quang hình. Kĩ năng tìm hiểu đề bài của các em còn chưa thật tốt, các em chưa xác định được đề bài liên quan đến những kiến thức nào, đề bài đã cho biết gì, cần phải tìm đáp án từ đâu. Bên cạnh đó kỹ năng toán học (kiến thức tam giác đồng dạng) của học sinh còn hạn chế. 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 Từ đó các em lúng túng, không xác định được hướng đi, đôi khi còn bỏ sót các dữ kiện của đề bài nên dẫn đến sai sót và không thể giải được. Khi không giải được bài tập sẽ làm cho các em chán nản, không có hứng thú học tập môn học này. 3. Giải pháp cải tiến 3.1. Giải pháp 1. Giáo viên lập kế hoạch giảng dạy phần quang hình: Ngay từ đầu năm học 2017-2018 tôi đã đề ra kế hoạch thực hiện đề tài trên.Thể hiện trong kế hoạch dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn Vật lý của nhà trường đã điều chỉnh thêm một số tiết bài tập. Đưa thêm 3 tiết bài tập cho phần quang hình vật lý lớp 9 vào sau 3 bài: bài 43. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ; Bài 45. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kỳ; Bài 49. Mắt cận và mắt lão.Xây dựng chủ đề nội môn, xác định mạch kiến thức liên quan cho học sinh dễ quan sát, so sánh, tiết kiệm thời gian dành cho luyện tập, vận dụng, tìm tòi mở rộng. Ví dụ như chủ đề “Thấu kính” gồm 2 bài: bài 42-Thấu kính hội tụ và bài 44-Thấu kính phân kỳ. Trong chủ đề này có mạch hình thành kiến thức tương đối giống nhau ở mục II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự, nên sẽ rút ngắn thời gian để thêm được phần luyện tập, vận dụng cho học sinh. Trong giáo án, mỗi tiết soạn theo các hoạt động dạy học, tôi đưa thêm yêu cầu với các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm để củng cố, khắc sâu kiến thức.
3. Để giúp HS hứng thú và đạt kết quả tốt trong việc giải toán quang hình lớp 9, điều cơ bản nhất mỗi tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học tích cực - đặc biệt là phương pháp bàn tay nặn bột, nhằm động não cho học sinh phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt. Qua đó hình thành cho các em những phẩm chất và năng lực của con người lao động mới: năng lực tự học,năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo trong cách vận dụng giải bài tập và vận dụng vào thực tiễn. Trong quá trình giảng dạy đối với mỗi bài xây dựng kiến thức mới tôi yêu cầu học sinh nắm vững phần lí thuyết. Sau mỗi tiết dạy tôi dành thời gian để hướng dẫn các em bài tập vận dụng các công thức đã học và hướng dẫn dấu hiệu nhận dạng bài tập và phương pháp giải của từng dạng bài tập sau đó các em tự làm ở trên lớp, nếu không xong thì các em tiếp tục về nhà giải các bài tập trong sách giáo khoa sau đó các em chủ động tìm các bài tập tương tự trong sách bài tập, trong các đề thi để giải. Hôm sau đến trao đổi với cô giáo và các bạn kết quả hoặc những vấn đề khó mà các em không giải quyết được để giáo viên định hướng, gợi mở cho các em. Vì vậy hầu hết học sinh các lớp tôi giảng dạy đều nắm được lí thuyết và các công thức. Nhiều em đã biết vận dụng tốt các công thức để làm bài tập, xác định được dạng bài tập và phương pháp giải từng dạng bài trong phần Quang hình, biết cách trình bày bài khoa học. 3.2. Giải pháp 2. Lập bảng ghi nhớ kiến thức và các gợi ý tò mò khoa học cho học sinh: Để học tốt phần quang hình thì yêu cầu đầu tiên là học sinh phải ghi nhớ được lí thuyết quang hình. Lí thuyết phần này khá nhiều, đòi hỏi học sinh phải có sự đầu tư thời gian và ý chí cao để ghi nhớ, tránh bị chồng chéo lẫn lộn các đối tượng với nhau; nhất là phải phân biệt rõ ràng về sự truyền ánh sáng, về đặc điểm của ảnh ở thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. Kinh nghiệm cho thấy, học sinh nên ôn tập lại phần lí thuyết bằng cách lập bảng để đối chiếu, so sánh và tổng hợp kiến thức một cách hoàn chỉnh. Tôi thường cho học sinh hoàn thành một nhóm kiến thức theo bảng, cách làm này sẽ giúp học sinh hiểu được rõ hơn, ghi nhớ nhanh hơn các nội dung. Để thực hiện được như trên tôi đã hướng dẫn học sinh xây dựng hệ thống các kiến thức cần thiết để giải bài tập phần Quang học, và yêu cầu các em chép vào sổ tay ghi nhớ để các em chủ động nhớ các kiến thức cơ bản bằng phương pháp giao nhiệm vụ về nhà làm một số bài tập sau:
4. Bài 1. So sánh hiện tượng phản xạ ánh sáng và khúc xạ ánh sáng? So sánh Các đặc điểm Hiện tượng phản xạ Hiện tượng khúc xạ Tia tới và tia phản xạ Tia tới và tia khúc xạ ở hai môi trường ở cùng một môi khác nhau. Khác nhau trường. Góc tới bằng góc Góc tới và góc khúc xạ không bằng phản xạ. nhau: + Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước (thủy tinh, ) thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. + Khi tia sáng truyền từ nước (thủy tinh, ) sang không khí thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Giống nhau - Ánh sáng bị đổi phương tại điểm tới. - Các tia sáng cùng nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến tại điểm tới. - Khi góc tới tăng (giảm) thì góc phản xạ và góc khúc xạ cũng tăng (giảm) theo. - Góc tới bằng 00 thì góc phản xạ và góc phản xạ cũng bằng 00. Bài 2. So sánh đặc điểm của TKHT và TKPK? So sánh Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kỳ Làm bằng vật liệu trong suốt. Giống nhau Phần rìa mỏng hơn phần giữa. Phần rìa dày hơn phần giữa. Khác nhau Chiếu chùm tia tới bất kỳ cho Chiếu chùm tia tới bất kỳ cho chùm thia ló qua thấu kính thu chùm tia ló qua thấu kính loe hẹp lại. rộng ra. Chùm tia tới song song với Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho trục chính của thấu kính cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm chùm tia ló phân kỳ có phần của thấu kính kéo dài đi qua tiêu điểm Câu hỏi củng cố: Có thể dùng các cách nào để phân biệt 2 loại thấu kính? - Giác quan (tay), - Kiến thức vật lý (đường đi của các tia sáng ló). Bài 3. Phân biệt đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. Tia tới Tia ló Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì 1. Qua quang tâm Truyền thẳng theo phương Truyền thẳng theo phương của tia tới (truyền thẳng). của tia tới (truyền thẳng). 2. Song song với Qua tiêu điểm. Có đường kéo dài qua tiêu trục chính điểm.
5. 3. Qua tiêu điểm Song song với trục chính. Chú ý: - TKHT có 3 tia đặc biệt, TKPK có 2 tia đặc biệt. - Các bài toán thường chỉ dùng 2 tia sáng là tia số 1 và số 2. - Câu hỏi mở rộng: Để phân biệt thấu kính là hội tụ hay phân kỳ ta có thể dựa vào đường đi của các tia tới đặc biệt nào? (Tia tới song song trục chính hay tia tới qua tiêu điểm, không dùng tia qua quang tâm) Bài 4. Nêu các đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì? Các đặc điểm của ảnh: Vị trí của vật Đặc điểm của ảnh Tạo bởi TKHT Tạo bởi TKPK 1.d > 2f - Ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật - Ảnh ảo, cùng chiều và 2.d = 2f - Ảnh thật, ngược chiều nhỏ hơn vật. và lớn bằng vật. 3. f < d < 2f - Ảnh thật, ngược chiều - Ảnh luôn nằm trong và lớn hớn vật. khoảng tiêu cự của thấu 4. d < f - Ảnh ảo, cùng chiều và kính. lớn hơn vật. Chú ý: - Đặc điểm của ảnh tạo bởi TKHT phụ thuộc vào vị trí của vật tuy nhiên có thể đưa về 2 trường hợp cho dễ nhớ: d > f (vật nằm ngoài khoảng tiêu cự): Cho ảnh thật, ngược chiều với vật; d < f (vật nằm trong khoảng tiêu cự): Cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật. - Ảnh tạo bởi TKPK có tính chất không thay đổi dù vật thay đổi vị trí. - Như vậy bài toán quang hình học có đa dạng đến mấy cũng chỉ rơi vào 1 trong 5 trường hợp tạo ảnh như bảng trên, kể cả bài toán về mắt hay máy ảnh Học sinh ghi nhớ tốt 5 trường hợp này sẽ không bị lúng túng khi khảo sát về ảnh. Bài 5. Nêu những điểm giống và khác nhau của ảnh ảo tạo bởi TKHT và TKPK? Thấu kính Ảnh ảo tạo bởi TKHT Ảnh ảo tạo bởi TKPK So sánh Lớn hơn vật Nhỏ hơn vật Khác nhau Nằm ngoài khoảng thấu kính Nằm giữa thấu kính và vật và vật Nằm trong hoặc ngoài tiêu cự Luôn nằm trong tiêu cự Giống nhau Không hứng được trên màn chắn, cùng chiều với vật. Qua Bài 4 và Bài 5 cho chúng thêm trường hợp để nhận biết thấu kính đã cho là TKHT hay TKPK:
6. - Thấu kính cho ảnh thật (ảnh ngược chiều): Luôn là TKHT. - Thấu kính cho ảnh ảo nhỏ hơn vật là TKPK; ảnh ảo lớn hơn vật là TKHT. Bài 6. Nêu đặc điểm của mắt cận, mắt lão và nêu cách khắc phục. Giải thích tác dụng của kính cận, kính lão? Nội dung Mắt cận Mắt lão Nhìn rõ các vật ở gần, không Nhìn rõ các vật ở xa, Đặc điểm nhìn rõ các vật ở xa. không nhìn rõ các vật ở gần. Điểm cực viễn ở gần hơn so với Điểm cực cận ở xa hơn so mắt thường. với mắt thường Đeo thấu kính phân kì có tiêu Đeo thấu kính hội tụ có Khắc phục điểm trùng với Cv của mắt. tiêu cự nhỏ. Khi không đeo kính, vật nằm Khi không đeo kính, vật Tác dụng của ngoài khoảng Cv mắt không nhìn nằm trong khoảng Cc mắt kính cận và rõ. không nhìn rõ. kính lão Kính cận tạo ra ảnh ảo nằm gần Kính lão tạo ra ảnh ảo nằm mắt hơn điểm Cv nên mắt nhìn xa mắt hơn điểm Cc nên thấy ảnh của vật. mắt nhìn thấy ảnh đó. Bài 7. Nêu các ứng dụng thực tế của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì trong chương trình đã học. Nêu đặc điểm của ảnh trong mỗi trường hợp đó? Quang cụ Máy ảnh Mắt Kính cận Kính lão Kính lúp TKHT TKHT TKPK TKHT TKHT có Thấu kính f ngắn Ảnh thật Ảnh thật Ảnh ảo Ảnh ảo Ảnh ảo Ảnh Nhỏ hơn Nhỏ hơn Nhỏ hơn Lớn hơn Lớn hơn vật vật vật vật vật Với việc làm 7 câu hỏi (ta có 7 bảng so sánh kiến thức) vào quyển sổ ghi nhớ này chính là nội dung toàn bộ lí thuyết của phần Quang hình. Việc học sinh tự lập bảng ghi nhớ sẽ giúp các em nhớ dễ dàng hơn, tránh nhầm lẫn. 3.3. Giải pháp 3. Phân loại bài tập và khái quát thành dạng, các bài toán thuận ngược. 3.3.1. Bài tập về hiện tượng khúc xạ ánh sáng Ví dụ 1.1:Trên hình vẽ: M là vị trí đặt mắt để nhìn thấy ảnh của viên M sỏi trong nước. A là vị trí thực của viên I sỏi, PQ là mặt nước. Đường truyền của Q viên sỏi tới mắt là AIM. Hãy cho biết P mắt nhìn thâý ảnh của viên sỏi tại vị trí nào? Trả lời bằng phép vẽ ảnh. Hướng dẫn: Ảnh của viên sỏi là giao hai tia ló của hai tia tới xuất phát từ viên sỏi. A
7. - Tia 1: Tia tới AI cho tia ló IM R M - Tia 2: Vẽ tia AJ vuông góc với R mặt nước PQ cho tia ló JR truyền thẳng không đổi hướng. J I Q - Kéo dài IM cắt JR tại A/ thì A/ là P ảnh ảo của viên sỏi. / Chú ý: Với bài tập về hiện tượng A khúc xạ ánh sáng học sinh cần vận dụng tốt kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh A sáng, mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ khi tia sáng truyền từ không khí sang nước (thủy tinh) và ngược lại, khi tia sáng truyền từ nước (thủy tinh) sang không khí. Là tiền đề cho việc học lên kiến thức về định luật khúc xạ ánh sáng học ở vật lý cấp THPT. 3.3.2. Toán vẽ với thấu kính Dựng hình là vấn đề quan trọng của quang hình học. Bài toán dựng hình đòi hỏi học sinh không những nhớ lí thuyết mà còn phải biết vận dụng lí thuyết một cách linh hoạt. Hình vẽ trong quang hình học chính là sự thể hiện rõ ràng về sự nắm bắt lí thuyết quang hình của học sinh. Học sinh nhớ được lí thuyết chưa chắc đã dựng được hình theo yêu cầu, học sinh dựng được hình theo yêu cầu nghĩa là đã nhớ, đã hiểu lí thuyết. Như vậy, dựng hình là một cấp độ nhận thức cao hơn so với việc ghi nhớ. Đây là yêu cầu quan trọng mà học sinh nào cũng phải đạt được. Để vẽ được ảnh theo yêu cầu học sinh cần chú ý: - Các tia sáng đặc biệt ở hai loại thấu kính. - 4 trường hợp tạo ảnh ở TKHT và 1 trường hợp của TKPK. - Như vậy học sinh phải nhớ rằng tất cả chỉ có 5 trường hợp tạo ảnh và phải nhận ra bài toán đang xét rơi vào trường hợp nào. - Về mặt kĩ năng, ngoài việc tuân thủ về các quy ước vẽ đường truyền ánh sáng qua thấu kính, học sinh cần chú ý rằng có 2 kiểu bài vẽ ảnh: + Bài toán thuận: Cho vật và thấu kính, vẽ ảnh. Khi vẽ hình, học sinh phải làm theo trình tự: vẽ thấu kính và vật sáng theo đúng tỉ lệ đầu bài, vẽ đường truyền của ánh sáng và vẽ ảnh. + Bài toán ngược: Cho vật và ảnh, vẽ thấu kính. Trình tự: Vẽ vật và ảnh đúng tỉ lệ, vẽ đường truyền của ánh sáng và yếu tố của thấu kính Cần chú ý với học sinh cố gắng rèn luyện vẽ ảnh theo bài toán ngược (vẽ ảnh trước, vẽ thấu kính sau); việc thành thạo kỹ năng này rất có lợi vì tạo ra một sơ đồ tạo ảnh đẹp, kích thước hợp lí. Nếu bài toán cho tỉ lệ của vật và ảnh mà học sinh
8. vẽ thấu kính trước thì sẽ rất khó tạo ra ảnh có tỉ lệ đúng yêu cầu, nhất định học sinh phải vẽ ảnh đúng tỉ lệ trước mới đảm bảo được một ảnh đúng. Các ví dụ: Ví dụ 2.1.Bài toán thuận. Cho vật AB đặt trước TKHT, TKPK như các hình vẽ. Vẽ Ảnh A’B’ của AB trong mỗi trường hợp? B B A F o F’ F A o F’ Hình a Hình b B A F O F’ Hình c Hướng dẫn Hình a. Giáo viên hướng dẫn học sinh cách vẽ ảnh: Đây là TKHT mà vật nằm ngoài tiêu cự nên theo lí thuyết đã học sẽ cho ảnh thật, ngược chiều với vật. Dùng 2 trong 3 tia sáng đặc biệt để vẽ ảnh B’ của điểm sáng B: + Thông thường dùng tia tới quang tâm, tia ló truyền thẳng theo phương của tia tới. + Tia tới song song với trục chính, tia ló đi qua tiêu điểm của thấu kính Giao của 2 tia ló là ảnh của điểm sáng B Vì ảnh của vật sáng là tập hợp ảnh của những điểm sáng tạo thành vật, nên từ B’ hạ đường vuông góc với trục chính cắt trục chính tại A’. Ta được ảnh A’B’ cần vẽ B F’ A’ A O F B’ Hình b. Làm tương tự như hình a
9. Nhận thấy vật AB nằm trong khoảng tiêu cự của TKHT => Ảnh là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật. Lưu ý, trong trường hợp này ảnh là giao của 2 tia ló kéo dài, lưu ý với học sinh quy ước vẽ ảnh ảo. b’ b F’ A’ f a o Hình c. Làm tương tự như hình a. Cần lưu ý đây là TKPK nên luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nằm trong khoảng tiêu cự của kính. Tia tới song song với trục chính cho tia ló phân kỳ, có phần kéo dài qua tiêu điểm. B I B’ A F A’ O F’ Ví dụ 2.2. Bài toán ngược. Cho xy là trục chính của thấu kính, S là một điểm sáng; S’ là ảnh của điểm sáng. a. Hãy cho biết S’là ảnh thật hay ảo? Vì sao? b. Thấu kính đó là thấu kính hội tụ hay phân kì? c. Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O, các tiêu điểm F và F’ cuả thấu kính đã cho. Trong mỗi trường hợp hình a, hình b, hình c. S . S . x y S’ ’ . . S x y Hình a Hình b S’ . S . x y Hình c Hướng dẫn
10. Hình a a. Ảnh S' và vật sáng S ở hai phía so với trục chính nên S' là ảnh thật. b.Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì chỉ có thấu kính hội tụ vật thật cho ảnh thật. c. Cách vẽ: - Nối S với S’ cắt trục chính tại quang tâm O của thấu kính. Vẽ thấu kính tại O và vuông góc với trục chính - Vẽ tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F’ và đi qua ảnh S’ - Tiêu điểm F lấy đối xứng với F’ qua quang tâm O. S . F’ O F S’ Hình b a. S’ là ảnh ảo của điểm sáng S. Vì Ảnh và vật nằm về 1 phía của trục chính và ảnh nằm gần trục chính hơn. b. Thấu kính đã cho là thấu kính phân kỳ vì cho ảnh ảo, gần trục chính hơn vật. c. Dùng 2 tia sáng đặc biệt để vẽ hình S S’ F o F’ Hình c. a. S’ là ảnh ảo của điểm sáng S. Vì Ảnh và vật nằm về 1 phía của trục chính và ảnh nằm xa trục chính hơn. b. Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì cho ảnh ảo, nằm xa trục chính hơn vật. c. Dùng 2 tia sáng đặc biệt để vẽ hình S’ S F o F’ Chú ý: Trường hợp vật và ảnh là các điểm sáng ta không có khái niệm cùng chiều, ngược chiều, lớn hơn hay nhỏ hơn. Tính chất của ảnh khi đó xác định chủ yếu qua vị trí tương đối với trục chính. Với điểm sáng ta cũng có 3 trường hợp tạo ảnh thật, hình vẽ các trường hợp đều có các bước dựng hình tương tự.
11. Bài tập dạng này làm tương tự với vật sáng AB cho ảnh A’B’. 3.3.3. Bài tập định lượng về thấu kính Công cụ chính của học sinh để xử lí bài tập định lượng trong quang hình chủ yếu là kiến thức về tam giác đồng dạng. Trong một sơ đồ tạo ảnh có nhiều tam giác đồng dạng, việc xét các tam giác giác khác nhau cũng dẫn đến độ phức tạp khác nhau của lời giải. Mặt khác nữa, đối với thấu kính hội tụ có 3 tia sáng đặc biệt để vẽ hình trong khi ta chỉ cần dùng 2 tia, như vậy ta có 3 cách vẽ một ảnh; với mỗi cách vẽ lại sử dụng các tam giác khác nhau thì sẽ làm học sinh thực sự hoang mang với quá nhiều các tỉ số. Chọn tia sáng nào, chọn cặp tam giác nào cho lời giải đơn giản là một tiền đề quan trọng để giải quyết các bài toán định lượng. Theo kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã thống nhất với học sinh chỉ dùng 2 tia sáng đặc biệt là tia sáng qua quang tâm và tia sáng song song với trục chính để vẽ hình. Sau khi đã có "phần khung", tôi thống nhất lời giải với học sinh theo cách sau: Kỹ thuật 2 vuông: Xét 2 cặp tam giác vuông đồng dạng. Xét tỉ lệ đồng dạng của 2 cặp cạnh góc vuông. Biến đổi các tỉ số theo số liệu bài toán để rút ra kết quả. Khi học sinh quen với quy tắc 2 vuông thì sẽ nhận thấy các bài toán quang hình học ở lớp 9 có chung một con đường đi rất rõ ràng. Sau đây ta xét các bài toán cụ thể với các trường hợp điển hình, thường gặp trong giải bài tập. Ví dụ 3.1. (kiểu bài TKHT cho ảnh thật) Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm một khoảng d =36cm. a.Vẽ ảnh và nêu đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính? b.Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính; tính độ cao của ảnh. Biết độ cao của vật AB là h = 1cm. Hướng dẫn a.Vì d > 2f nên ảnh A'B' là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật. Theo quy tắc 2 vuông: vẽ 2 tia đặc biệt, một tia qua quang tâm, một tia song song với trục chính. I B F/ • • O • A' A F B' b. Theo kỹ thuật 2 vuông: + ∆ABO ~ ∆A’B’O (g-g) => ′ ′ = ′ Hay ℎ′ ′ (1) ℎ = ′ ′ ′퐹′ ′ 퐹′ + ∆OIF’ ~ ∆A’B’F’ (g-g) => = = 퐹′ 퐹′ Mà OI = AB (tứ giác ABIO là hình chữ nhật)