Luận văn Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 ban cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN . 1

LỜI CẢM ƠN . 2

MỤC LỤC . 3

DANH MỤC NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT. 6

PHẦN MỞ ĐẦU . 7

1. Lý do chọn đề tài.7

2. Mục đích nghiên cứu .9

3. Giả thuyết khoa học.9

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .9

5. Nhiệm vụ nghiên cứu.9

6. Phương pháp nghiên cứu .10

7. Đóng góp của đề tài.11

8. Cấu trúc luận văn .11

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,

TỰ LỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT . 12

1.1. Bản chất của quá trình dạy học.12

1.1.1. Bản chất của hoạt động dạy [26], [31] .12

1.1.2. Bản chất của hoạt động học.14

1.1.3. Mối quan hệ giữa hoạt động dạy và hoạt động học. .17

1.2. Tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS trong quá trình dạy học .18

1.2.1. Tính tích cực học tập của HS [9], [15], [19], [33], [37].18

1.2.2. Tính tự lực học tập của HS [20], [27], [33].20

1.2.3. Tính sáng tạo trong học tập của HS. [20], [26], [33] .22

1.3. Một số phương pháp dạy học phát huy cao tính tích cực, tự lực và sáng tạo của

HS trong quá trình dạy học Vật lý ở trường THPT.23

1.3.1. Dạy học vấn đáp, đàm thoại. [11], [13], [26].23

1.3.2. Dạy và học phát hiện và giải quyết vấn đề [19], [26], [32], [34].24

1.3.3. Dạy và học hợp tác trong nhóm nhỏ [9], [26], [34] .26

1.3.4. Dạy học theo dự án [9], [26], [34].27

1.4. Một số biện pháp phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS trong dạy

học Vật lý ở trường THPT [25], [27], [33].29

1.4.1. Kích thích hứng thú và sự chú ý của học sinh đối với kiến thức .294

1.4.2. Tăng cường công việc của HS với SGK, BT và TN Vật lý .30

1.4.3. Sử dụng phiếu học tập và quan tâm đến công việc ở nhà của HS [5], [25], [34] 34

1.4.4. Xây dựng bầu không khí học tập thích hợp và nhóm học tập và tinh thần đồng độicho HS. .36

1.4.5. Sử dụng phương pháp và thủ thuật giảng dạy phù hợp.37

1.4.6. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý [12] .38

1.4.7. Hướng dẫn học sinh tự lực làm việc và xây dựng câu trả lời trong quá trình dạyhọc .40

1.5. Tiến trình dạy học một bài học vật lý theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực

và sáng tạo của HS [19], [23], [31], [36] .42

1.6. Kết luận của chương 1.44

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC”- VẬT LÝ

11 BAN CƠ BẢN THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC VÀ

SÁNG TẠO CỦA HS . 46

2.1. Mục tiêu dạy học và cấu trúc của phần “Quang hình học”_Vật lý 11 ban Cơ bản46

2.1.1. Mục tiêu dạy học của phần “Quang hình học”_Vật lý 11 ban Cơ bản [1], [7].46

2.1.2. Cấu trúc của phần “Quang hình học”_Vật lý 11 ban Cơ bản .48

2.2. Điều tra thực trạng dạy học phần “Quang hình học”_Vật lý 11 ban Cơ bản ở

một số trường THPT của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu .49

2.2.1. Mục đích điều tra.49

2.2.2. Phương pháp điều tra .50

2.2.3. Kết quả điều tra .50

2.3. Thiết kế tiến trình dạy các bài học phần “Quang hình học”_Vật lý 11 ban cơ bản

theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. [1], [2], [3], [7]. .51

2.3.1. Các bài học của chương “ Khúc xạ ánh sáng”. .51

2.3.2. Các bài học của chương VII: “Mắt. Các dụng cụ quang học”. .69

2.4. Kết luận của chương 2.126

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM. 128

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của TNSP .128

3.1.1. Mục đích của TNSP .128

3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP.128

3.2. Nội dung, đối tượng, thời gian và địa điểm tiến hành TNSP.128

3.2.1. Nội dung.128

3.2.2. Đối tượng, thời gian và địa điểm của tiến hành TNSP .129

3.3. Phương pháp đánh giá kết quả TNSP .131

3.4. Diễn biến quá trình và kết quả TNSP.1325

3.4.1. Diễn biến quá trình TNSP .132

3.4.2. Kết quả quá trình TNSP .142

3.5. Kết luận của chương 3.148

KẾT LUẬN CỦA LUÂN VĂN . 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 150

PHỤ LỤC . 153

pdf183 trang | Chia sẻ: lavie11 | Ngày: 16/12/2020 | Lượt xem: 19 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 ban cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
toàn bộ tia sáng tới xảy ra ở mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt. + Điều kiện đểcó phản xạtoàn phần : - - với Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Điều kiện phản xạ toàn phần Hiện tượng trên có những ứng dụng gì trong cuộc sống? - Được ứng dụng vào việc truyền thông tin - Ứng dụng để nội soi trong y học 65 - Học sinh phải biết vận dụng định luật khúc xạ để tìm ra góc giới hạn phản xạ toàn phần ghi . - Bằng kiến thức cũ và bằng quan sát thí nghiệm học sinh phải nêu được điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần, khi nào cần phải kiểm tra điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần. - Biết thêm về ứng dụng của hiện tượng phản xạtoàn phần trong việc chế tạo cáp quang phục vụ trong y học hoặc trong viễn thông ngày nay.  Sau khi học HS - có thể phát biểu được đầy đủ định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện xảy ra phản xạtoàn phần, công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần. - trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang. - tìm thêm những ví dụ có sử dụng hoặc ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần để giải thích. - có thể giải được một số bài tập về hiện tượng phản xạtoàn phần. Đặc biệt học sinh phải vẽ được đường đi của ánh sáng qua một số môi trường liên tiếp, để hiểu rõ hơn về sự truyền ánh sáng trong các môi trường đó. c. Công việc chuẩn bị của GV và HS. GV: - Bán cầu nhựa trong suốt, bảng tròn chia độ. Đèn chiếu sáng 6V- 8W và các dây dẫn, khe chặn. Biến áp 6V-3A, tranh ảnh về một số loại cáp quang. - Chuẩn bị phiếu học tập HS: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng d. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể. Kiểm tra bài cũ: Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng? Khi n21 >1; n21 < 1 thì góc tới i và góc khúc xạ r có mối liên hệ với nhau như thế nào? 66 Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phát phiếu học tập cho các nhóm học sinh . Bài trước chúng ta biết rằng khi tia sáng chiếu xiên góc tới mặt phân cách của hai môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì xuất hiện tia khúc xạ và tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng. Vậy trong ví dụ trên khi góc tơi i = 600 tại sao không tính được góc khúc xạ, khi đó tia sáng sẽ truyền như thế nào trong ví dụ trên. - Nhóm HS hoàn thành phiếu học tập số 1 không tì được góc khúc xạ trong trường hợp tia sáng đi từ thủy tinh ra khi góc tơi i = 600 - HS suy nghỉ đưa ra phán đoán: “ có thể chỉ có chùm tia phản xạ mà không có chùm khúc xạ” Hoạt động 2: Đề xuất giả thuyết điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ngoài trường hợp nêu trên còn trường hợp nào cũng không tính được góc khúc xạ không? Nếu có hãy nêu điều kiện tổng quát để không tính được góc khúc xạ. - Gợi ý: - Viết định luật khúc xạ ánh sáng Dựa vào ví dụ trên em hãy cho biết chiết suất của hai môi trường như thế nào thì chúng ta không thể tính được góc khúc xạ + Góc tới và góc khúc xạ có giá trị trong khoảng nào? + Với giá trị nào của góc tới i thì góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất? Tìm góc i khi - Có nhiều trường hợp khác cũng không tính được góc khúc xạ - 1 2sin sinn i n r= 1 2 sin sinnr i n ⇒ = - 1 2n n> - Từ 0 đến 900 - Góc khúc xạ lớn nhất r = 900 khi đó 67 đó. Trong trường hợp đó, đường đi của tia sáng sẽ như thế nào? 2 1 sin ni n = - Vì góc khúc xạ r = 900 tia khúc xạ đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường. Hoạt động 3: Đề xuất phương án tiến hành TN kiểm tra giả thuyết và kết luận Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phải làm thế nào để kiểm chứng được giả thuyết trên Nêu các điểm được và chưa được của các phương án thí nghiệm HS đưa ra - Phát dụng cụ theo phương án đã lựa chọn và phiếu học tập 2 - Hướng dẫn thảo luận kết quả thí nghiệm và các câu hỏi ở phiếu học tập số 2, xác nhận ý kiến đúng. - Thông báo trường hợp không có tia khúc xạ mà chỉ có tia phản xạ gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần - Yêu cầu HS mô tả hiện tượng phản xạ toàn phần Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Thảo luận nhóm đề xuất các phương án thí nghiệm và các dụng cụ thí nghiệm - Ghi nhận phương án khả thi - Câu trả lời mong đợi Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữ hai môi trường trong suốt - Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn 1 2n n> - Góc tới lớn hơn hoạc bằng góc giới hạn ghi i> với 2 1 sin gh ni n = Hoạt động 4: Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần 68 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hiện tượng phản xạ toàn phần có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống và khoa học kỹ thuật. Các em hãy quan sát một cái đèn trang trí sau đây và cho biết tại sao nó lại như vậy? Các sợi đó gọi là sợi quang (cáp quang) Các em hãy mô tả cấu tạo của sợi quang Nêu một vài ứng dụng của sợi quang trong thực tế. HS tiếp nhận vấn đề cần tìm hiểu. - Do hiện tượng phản xạ toàn phần liên tiếp trên thành trong của dây làm cho độ sáng của đầu dây bên kia không đổi Cá nhân nhận nhiệm vụ và hoàn thành nhiệm vụ HS thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm trả lời: cáp quang có nhiều ứng dụng quan trọng: trong y học cáp quang được dùng trong kỹ thuật nội soi, trong thông tin vô tuyến cáp quang dùng để truyền thông tin NỘI DUNG GHI BẢNG BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 1. Hiện tượng phản xạ toàn phần - Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữ hai môi trường trong suốt. 2. Điều kiện phản xạ toàn phần - Ánh sang đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn 1 2n n> - Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn ghi i≥ với 2 1 sin gh ni n = 3. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần Cấu tạo sợi quang và công dụng Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng. 69 1. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang hơn thì: A. Luôn xay ra hiện tượng phản xạ toàn phần B. Không thể có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra C. Khi góc tới bằng góc giới hạn thì bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. D. Có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 2. Giải bài tâp 8 (SGK/ tr 173) 3. Em hãy cho biết tại sao kim cương lại có vẽ đẹp rực rỡ. 2.3.2. Các bài học của chương VII: “Mắt. Các dụng cụ quang học”. - Bài 28. Lăng kính - Bài 29. Thấu kính mỏng - Bài 31. Mắt - Bài 32. Kính lúp - Bài 33. Kính hiển vi - Bài 34. Kính thiên Văn - Bài 35. Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì 2.3.2.1. Bài 28: “Lăng kính” a. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức 70 b. Mục tiêu dạy học  Nội dung kiến thức cần xây dựng - Cấu tạo của lăng kính, các phần tử của lăng kính - Sự tán sắc của chùm sáng trắng khi qua lăng kính và đường đi của tia sáng qua lăng kính - Biết ứng dụng các ứng dụng của lăng kính  Trong quá trình học Tia sáng đơn sác qua lăng kính khi bị phân tích thành nhiều màu sáng khác nhau. Vận dụng kiến thức khúc xạ ánh sáng để xác định đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính Dựa vào cấu tạo và tác dụng của lăng kính . Tìm hiểu về lăng kính phản xạ toàn phần và ứng dụng của lăng kính trong thực tế như : Ống nhòm, máy ảnh, Chiếu chùm tia sáng trắng tới mặt bên AB của lăng kính thì chùm sáng ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên AC có đặc điểm gì? Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, thường có dạng lăng trụ tam giác. - Khối chất có chiết suất n, lăng kính gồm cạnh, đáy và hai mặt bên, Góc hợp bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang A. S I J R Tia sáng SI chiếu tới mặt bên sẽ bị khúc xạ. Do không khí chiết quang kém hơn chất làm lăng kính nên tia Ị bị lệch về phía đáy lăng kính. Kết quả chùm tia ló JR ra khỏi lăng kính bị lệch về phía đáy lăng kính A Chùm sáng ló ra khỏi lăng kính là chùm sáng gồm nhiều màu khác nhau 71 - HS phải mô tả được cấu tạo của lăng kính khi quan sát các mô hình của. Từ đó biết được các phần tử của lăng kính. - Biết được tác dụng của lăng kính là tán sắc ánh sáng trắng. - Biết vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để vẽ đường truyền của tia sáng khi qua lăng kính - Biết đường đi của một tia sáng và cách vẽ đường đi tia sáng qua lăng kính.  Sau khi học - HS biết được lăng kính là gì? Cấu tạo và các đặc trung của lăng kính - Biết được công dụng của lăng kính và có thể sử dụng hoạc ứng dụng của lăng kính để chế tạo các dụng cụ quang. c. Công việc chuẩn bị của GV và HS + Giáo viên: - 6 lăng kính nhựa có tiết diện thẳng là tam giác. Trong đó có một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân. Một đèn lazer, nguồn điện 6 – 12V. Một số hình ảnh động về: đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính khi đặt trong không khí, 6 nguồn sáng (bóng đèn 12V, nếu có ánh sáng mặt trời càng tốt làm nguồn sáng trắng), kính lọc sắc. - Chuẩn bị thí nghiệm minh họa bằng Flash về đường đi của tia sáng qua lăng kính - Chuẩn bị một số câu hỏi trắc nghiệm để củng cố bài học và kiểm tra kiến thức của học sinh Học sinh: - Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng và các trường hợp riêng. Hiện tượng phản xạ toàn phần. d. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo của lăng kính 72 Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Giáo viên cho học sinh xem một số lăng kính thủy tinh đã chuẩn bị sẵn. Yêu cầu HS nhận xét về hình dạng và cấu tạo và vẽ hình dạng của lăng kính GV: Nhận xét, bổ xung - Nêu định nghĩa các yếu tố của lăng kính GV: Khi chiếu tia sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên AB của lăng kính thì có tia ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên AC. Tia ló có phương như thế nào so với tia tới? - Quan sát - Lăng kính là khối chất trong suốt, có hình dạng là một lăng trụ tam giác Hình vẽ: HS tiếp nhận và ghi nhớ HS suy nghỉ vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Xét đường truyền của tia sáng qua lăng kính Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV Nếu chiếu chùm sáng trắng vào mặt bên của lăng kính. Yêu cầu HS nhận xét về chùm sáng ló ra khỏi lăng kính GV yêu cầu HS làm thí nghiệm kiểm chứng GV nhận xét và chọn phương án đề suất hợp lý nhất. Tổ chức HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng với những dụng cụ đã có sẳn trên bàn. GV : Vậy chiếu chùm sáng đơn sắc tới mặt bên của lăng kính. Hãy nhận xét đường truyền của tia sáng qua lăng kính Yêu cầu học sinh áp dụng định luật khúc xạánh sáng để xác định đường đi của - Chùm sáng ló sẽ bị tán sắc thành dải màu khác nhau và sẽ bị lệch phương theo hiện tượng khúc xạ ánh sáng Các nhóm thảo luận đề suất dụng cụ thí nghiệm và cách tiến hành HS tiến hành TN Tia sáng SI chiếu tới mặt bên của lăng kính sẽ bị khúc xạ, chùm sáng ló ra khỏi lăng kính sẽ bị lệch về phía đáy lăng kính Nhóm HS thảo luận và tiến hành yều cầu của GV 73 tia sáng khi đi qua lăng kính. Vẽ đường đi của tia sáng. Minh họa bằng thí nghiệm ảo đường đi của tia sáng qua lăng kính GV :Như vậy chúng ta thấy rằng Lăng kính có những tác dụng đặc biệt khi ánh sáng truyền qua. Vậy lăng kính được ứng dụng vào trong thưc tế như thế nào để biết rõ vấn đề này ta đi tìm hiểu vấn đề tiêp theo. HS quan sát và đối chiếu với kết quả của mình đã vẽ và tiếp nhận thông tin. HS tiếp nhận vấn đề cần tìm hiểu Hoạt động 3 : Tìm hiểu về công dụng của lăng kính Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV:Lăng kính có tác dụng gì khi chiếu tới mặt bên lăng kính chùm ánh sáng trắng và tia sáng đơn sắc? Do tác dụng như vậy nên lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ (có tác dụng xác định cấu tạo của nguồn sáng) GV : Hãy xác định đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính có tiết diện là tam giác vuông cân. GV : Vì sao lăng kính này có tên là HS: Lăng kính có tác dụng làm tán sắc ánh sáng trắng và làm lệch tia sáng đơn sắc về phía đáy của lăng kính HS ghi tiếp nhận kiến thức Nhóm HS thảo luận và tiến hành vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính HS : Vì chùm sáng song song đi vào S I J R A 74 lăng kính phản xạ toàn phần? GV : lăng kính phản xạ toàn phần sử dụng để tạo ảnh thuận chiều. Vậy ứng dụng của lăng kính này trong thực tế để làm gì ? GV nhận xét góp ý và sử dụng máy vi tính giới thiệu một số công dụng của lăng kính phản xạ toàn phần (ống nhòm, máy ảnh, .) lăng kính vuông góc với mặt bên nên truyền thẳng, gặp mặt bên tiếp theo với góc tới lớn hớn góc giới hạn nên tia sáng bị phản xạ toàn phần HS : tiếp nhận thông tin Nhóm HS thảo luận đua ra câu trả lời thích Nhóm khác nhận xét câu trả lời của bạn. HS quan sát và tiếp nhận NỘI DUNG GHI BẢNG BÀI 28 : LĂNG KÍNH I. CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, thường có dạng lăng trụ tam giác. + Các yếu tố cơ bản - Cạnh, đáy, hai mặt bên - Góc chiết quang A, chiết suất n II. ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG ĐI QUA LĂNG KÍNH 1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng - Chùm sáng trắng qua lăng kính bị tán sắc thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau. 2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính - Chùm sáng đơn sắc qua kăng kính không bị tán sắc, chùm sáng ló ra khỏi lăng kính bị lệch về phía đáy lăng kính III. CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 1. Máy quang phổ Là bộ phận chính của máy quang phổ, có tác dụng xác định cấu tạo của nguồn S I J R A C B 75 sáng 2. Lăng kính phản xạ toàn phần Hoạt động 4 : Củng cố, vận dụng Chuẩn bị một số câu hỏi trắc nghiệm bằng máy vi tính kiểm tra kiến thức HS nắm được trong tiết học và giao nhiệm vụ về nhà cho HS 2.3.2.2. Bài 29: “Thấu kính mỏng” a. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “ Thấu kính mỏng; sự tạo ảnh bởi thấu kính; công thức và công dụng của thấu kính” Trong hầu hết các dụng cụ quang học như: máy ảnh, ống nhòm, kính lúp, kính hiển vi, luôn có một bộ phận rất quang trọng được gọi là kính. Thực chất những kính đó cấu tạo thế nào? Nó có tác dụng gì mà được ứng dụng trong các dụng cụ đó? Những kính này giúp mở rộng khả năng nhìn của mắt (có thể nhìn các vật ở rất xa hoặc nhìn những chi tiết rất nhỏ), nhờ việc tạo ra ảnh ở gần hơn hoặc lớn hơn so với vật. Quan sát các kính trong một số dụng cụ khác nhau Mỗi thấu kính có những đặc điểm gì đặc biệt mà lại được ứng dụng trong các dụng cụ khác nhau? Xét thấu kính có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu, gọi là thấu kính mỏng Thấu kính là khối chất trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt cong và một mặt phẳng. - Có hai loại: thấu kính lồi hay thấu kính có rìa dày; thấu kính lõm hay thấu kính có rìa mỏng. - Trong không khí, thấu kính lồi gọi là thấu kính hội tụ, thấu kính lõm gọi là thấu kính phân kỳ. 76 - Điểm chính giữa của thấu kính gọi là quang tâm O, mọi tia sáng qua quang tâm O đều truyền thẳng. - Đường thẳng qua O và vuông góc với mặt thấu kính gọi là trục chính, mọi đường thẳng khác qua O gọi là trục phụ. - Tiêu điểm ảnh chính F’ của thấu kính là điểm nằm trên trục chính mà mọi tia tới song song với trục chính đều cho tia ló qua nó. - Tiêu điểm vật chính F của thấu kính là điểm nằm trên trục chính mà mọi tia tới qua nó sẽ cho tia ló song song với trục chính. - Mỗi thấu kính có tiêu điểm vật F và tiêu điểm ảnh F’ nằm trên trục chính đối xứng nhau qua quang tâm O, - Mặt phẳng vuông góc với trục chính và chứa các tiêu điểm gọi là tiêu diện, gồm tiêu diện ảnh và tiêu diện vật. - Tiêu cự f là khoảng cách từ quang tâm O đến tiêu điểm chính F. f OF= ; Độ - Quan sát hình vẽ Mổi thấu kính có đặc điểm gì đặc biệt? Bằng cách nào để kiểm tra được những đặc điểm đó. Dựa vào đường truyền của tia sáng qua mỗi thấu kính - Quan sát TN mô phỏng - Thực hiện TN thật. - Mọi tia tới qua quang tâm O truyền thẳng. - Chùm tia tới song song, chùm tia ló cắt nhau tại một điểm F’, điểm này gọi là tiêu điểm ảnh F’ - Chùm tia tới đi qua một điểm F’ trên trục chính, chùm tia ló ra khỏi thấu kính là chùm song song - Tia tới dọc theo trục chính của thấu kính truyền thẳng. - Chùm tia tới song song trục chính sẽcho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’ trên trục chính. - Chùm tia tới hội tụ tại một điểm trên trục chính F sẽ cho chùm tia ló song song trục 77 tụ 1D f = - tính bằng điôp, f tính bằng m - Mặt phẳng vuông góc với trục chính và chứa các tiêu điểm gọi là tiêu diện, mổi thấu kính có hai tiêu diện, tiêu diện ảnh và tiêu diện vật. Dựng ảnh bằn cách dựa vào đường truyền của các tia sáng đặc biệt - Quan sát TN mô phỏng Thấu kính hội tụ: (f > 0) - Vật cách thấu kính một đoạn d < f; cho ảnh cùng chiều và lớn hơn vật ⇒ ảnh ảo - Vật cách thấu kính một đoạn f < d < 2; cho ảnh ngược chiều và lớn hơn vật ⇒ ảnh thật - Vật cách thấu kính một đoạn d > 2f; cho ảnh ngược chiều và nhỏ hơn vật ⇒ ảnh thật - Vật cách kính một đoạn d = 2f; cho ảnh gược chiều và bằng vật⇒ ảnh thật - Vật cách kính một đoạn d =f; cho ảnh ở vô cực. Thấu kính phân kì: (f < 0) - Luôn cho cùng chiều và nhỏ hơn vật ⇒ ảnh ảo - Làm thế nào để dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính? Chỉ xét vật thật + Ảnh tạo thành có những đặc điểm sau: - Ảnh lớn hơn vật, bằng vật và nhỏ hơn vật - Ảnh ngược chiều với vật là ảnh thật - Ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo. - Làm thế nào để kiểm tra những đặc điểm đó Làm thế nào để xác định các vị trí, tính chất ảnh của một vật qua thấu kính về mặt định lượng? Quy ước: - Vị trí vật d ; chỉ xét vật thật d > 0. - Vị trí ảnh d’: với d’ > 0 : ảnh thật; d’ < 0 : ảnh ảo. - Sốphóng đại: ' 'A Bk AB = ; k > 0: ảnh ảo; k < 0: ảnh ảo 78 - Công thức xác định vị trí ảnh: 1 1 1 'd d f + = - Công thức xác định sốphóng đại ảnh : 'dk d = − Quy ước: - Vị trí vật d ; chỉ xét vật thật d > 0. - Vị trí ảnh d’: với d’ > 0 : ảnh thật; d’ < 0 : ảnh ảo. - Sốphóng đại: ' 'A Bk AB = ; k > 0: ảnh ảo; k < 0: ảnh ảo - Dựa vào hình vẽ và áp dụng công thức tam giác đồng dạng để tìm mối liên hệ giữa vị trí vật, ảnh, tiêu cự và số phóng đại ảnh Kiểm chứng các công thức trên bằng cách nào? Ví dụ: Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’ hứng được trên màn, có chiều cao bằng 2 lần vật và cách thấu kính 30cm. Xác định tiêu cự của thấu kính. - Dùng các công thức - Dùng thí nghiệm f = 10 cm f = 9,75 cm - Làm thế nào để dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính - Chỉ xét vật thật - Công thức xác định vị trí ảnh: 1 1 1 'd d f + = - Công thức xác định số phóng đại ảnh : 'dk d = − 79 b. Mục tiêu dạy học  Nội dung kiến thức cần xây dựng - Nêu được cấu tạo và phân loại thấu kính. - Trình bày các khái niệm vê: quang tâm, trục, tiêu điểm (ảnh, vật), tiêu cự, độ tụ của thấu kính mỏng. - Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính và nêu được đặc điểm của ảnh (ảnh thật hay ảnh ảo; chiều hay độ lớn) - Viết và vận dụng được các công thức về thấu kính - Nêu được một công dụng quan trọng của thấu kính  Mục tiêu trong quá trình học: - Các nhóm phải thực hiện nhiệm vụ được phân công trước đó. - Khi nhóm này đang làm việc thì học sinh các nhóm còn lại phải theo dõi để rút ra nhận xét. + HS quan sát và tiến hành TN đê phân biệt được hai loại thấu kính - Xác định được các yếu tố đặc biệt trên một thấu kính. - Nhận xét được đường đi của tia sáng qua từng loại thấu kính. - Biết cách vẽ được ảnh của một vật qua thấu kính. - Nắm được các công thức thấu kính cùng các quy ước về dấu.  Sau giờ học - Biết được cách vẽ các tia đặc biệt, và suy luận ra trường hợp các tia phụ. - Nhớ kỹ các công thức thấu kính, và các quy ước về dấu. - Nhớ bảng tóm tắt về sự tạo ảnh của một vật qua thấu kính. - Vận dụng các công thức, quy ước dấu cùng với sự tạo ảnh của vật qua thấu kính để giải được một số bài tập về nó. - Tìm hiểu thêm những ứng dụng của thấu kính trong một số dụng cụ quang học khác. c. Công việc chuẩn bị của GV và HS. + Giáo viên: - Máy biến áp 6-12 V, đèn laze dùng làm nguồn sáng. - Các loại thấu kính. 80 - Máy vi tính, máy chiếu và màn hình - Phiếu học tập + HS: Ôn tập kiến thức đã học ở cấp 2. - Thực hiện các công việc đã được phân công. d. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể. Đặt vấn đề vào bài: Cuộc sống xung quanh chúng ta muôn màu muôn vẽ, khả năng con người thì có hạn. Do vậy, con người đôi lúc rất cần được sự hỗ trợ từ nhiều công cụ khác nhau do chính con người tạo ra. Chẳng hạn, trong thực tế con người khó hoặc không có thể nhìn thấy được các chi tiết nhỏ, hay các vật tuy lớn nhưng lại ở rất xa, Những lúc này thông thường con người phải nhờ đến các dụng cụ gì? Các dụng cụ đó có cấu tạo cơ bản từ cái gì? Để biết được điều này hôm nay ta đi tìm hiểu bài “Thấu kính”  Tiết 1: Thấu kính – Phân loại thấu kính và các đặc trưng của thấu kính Hoạt động 1: Tìm hiểu về đặc điểm chung của thấu kính và phân loại thấu kính Hoạt động của GV Hoạt động của HS Cho học sinh quan sát các loại thấu kính (phẳng- lồi, phẳng- lõm, lồi- lồi, lõm- lõm, lõm- lồi) CH: Thấu kính là gì? GV nhận xét và thống nhất các ý kiến từ đó đưa ra khái niệm về thấu kính: - Thấu kính là khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa) giới hạn bởi hai mặt cong hoạc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. GV: Các bạn quan sát một số mô hình thấu kính sau. - Hãy phân loại chúng dựa vào hình dạng cấu tạo bên ngoài GV nhận xét và chỉ rõ cho học sinh - Quan sát các thấu kính, cố gắng nhận ra các đặc điểm chung của thấu kính. Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến trong nhóm - Câu trả lời mong đợi HS lắng nghe ghi nhận. HS: Một số thấu kính có mép ngoài mỏng hơn phần giữa và một số thấu kính có mép ngoài dày hơn phần giữa. 81 thấy sự khác biệt giữa hai loại thấu kính đó là: Thấu kính rìa mỏng (thấu kính lồi) và thấu kính rìa dày (thấu kính lõm) GV: lưu ý người ta còn phân loại hai loại thấu kính này dựa vào đường truyền của tia sáng khi nó đặt trong không khí. Thật vậy, các em hãy quan sát thí nghiệm và nhận xét đường truyền của chùm sáng ló khi qua hai loại thấu kính này. GV: Vậy thấu kính rìa mỏng có chùm sáng ló là chùm hội tụ nên gọi là thấu kính hội tụ và được kí kiệu: - Thấu kính rìa dày có chùm sáng ló là chùm phân kì nên gọi là thấu kính phân kì và được kí hiệu: HS quan sát và tự lực đưa ra nhận xét: Với thấu kính rìa mỏng chùm sáng ló là chùm hội tụ. - Với thấu kính rìa dày chùm sáng ló là chùm phân kì HS nhận xét và bổ xung HS lắng và ghi nhận Hoạt động 2: Tìm hiểu các đặc trưng của thấu kính Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV cho học sinh xem các thí nghiệm bằng các TN mô phỏng khi chiếu chùm sáng song song tới thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì bằng sử dụng phần mềm Flash. Yêu cầu học sinh nhận xét đường đi của tia ló ra khỏi thấu kính.. GV giới thiệu khái niệm quang tâm, trục phụ và trục chính. Yêu cầu HS đọc SGK và nêu các khái niệm tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu HS thảo luận và một nhóm nhận xét về chùm sáng ló ra khỏi thấu kính HS lắng nghe ghi nhận các khái niệm HS đọc SGK và thực hiện yêu cầu của GV. 82 diện và vẽ hình vào vở GV nhận xét câu trả lời và khái quat hóa nội dung cần nắm và lưu ý: Các định nghĩa về tiêu điểm ảnh chính F’, tiêu điểm vật chính F áp dụng cho cả thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì nhưng vị trí của chúng đối với mổi loại thấu kính thì ngược nhau. Minh họa băng hai hình vẽ song song đối với thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. GV nhấn mạnh quy ước về dấu của f đối với hai loại thấu kính và công thức tính đọ tụ của thấu kính. GV: Dựa vào tính chất hội tụ của chùm sáng ló ra khỏi thấu kính hội tụ. Em hãy cho biết chúng có ứng dụng gì trong cuộc sống Câu trả lời mong đợi: Phần lớn học sinh trả lời là dùng đốt giấy (tạo ra lửa nhờ hứng chùm tia sáng mặt trời chiếu đến thấu kính hội tụ), vì đây là những trò tinh nghịch mà các em hay làm. NỘI DUNG GHI BẢNG I. THẤU KÍNH – PHÂN LOẠI THẤU KÍNH 1. Định nghĩa: Thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa,) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. 2. Phân loại: - Thấu kính lồi (thấu kính rìa mỏng) khi đặt trong không khí gọi là thấu kính hội tụ - Thấu kính lõm (thấu kính rìa dày) khi dặt trong không khí gọi là thấu kính phân kì 83 II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ, THẤU KÍNH PHÂN KÌ 1. Quang tâm. Tiêu điểm, Tiêu diện. a. Quang tâm O của thấu kính, trục chính và trục phụ. b. Tiêu điểm ảnh chính: F’ là tiêu điểm ảnh chính d. Tiêu diện, tiêu điểm phụ e. Tiêu cự: 'f OF OF= = Quy ước: thấu kính phân kì f 0 + Độ tụ của thấu kính: 1D f = (dp); f (m) c. Tiêu điểm vật chính: F là tiêu điểm vật 84 Hoạt động 3: Củng cố, vận dụng Câu 1: Giả sử khi bạn bị lạc trong một băng đảo, trên tay bạn chỉ có những cành củi kho. Làm thế nào để bạn có thể tạo ra lửa? Câu 2: Tính tiêu cự của thấu kính có độ tụ lần lượt là +0,5 dp; +1 dp; +5 dp; -4 dp; -2

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdftvefile_2014_06_12_8655882320_8114_1871559.pdf
Tài liệu liên quan