Giáo án Vật lí Lớp 9 - Bài 54: Kính thiên văn

Bài 54: KÍNH THIÊN VĂN I.MỤC TIÊU: Kiến thức: Trình bày được tác dụng của kính thiên văn, cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ, cách ngắm chừng và cách sử dụng kính thiên văn khúc xạ. Tư duy: - Tham gia vào việc đề xuấ nguyên tắc cấu tạo kính thiên văn cũng như các mô hình cấu tạo kính thiên văn. - Tham gia xây dựng được biểu thức số bội giác của kính thiên văn trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng vẽ ảnh của vật qua kính thiên văn và kĩ năng vận dụng các công thức về kính để tính toán xác định các đại lượng liên quan đến việc sử dụng kính thiên văn khúc xạ II. CHUẨN BỊ 1. GV - Một vài kính thiên văn khúc xạ có các số bội giác khác nhau (nếu có thể). - Một vài giá quang học, giá đỡ thấu kính và thấu kính hội tụ có các tiêu cự khác nhau (để có thể lắp thành mô hình kính thiên văn khúc xạ. - Phần mềm mô phỏng liên quan, máy vi tính, máy chiếu đa năng. - Nội dung ghi bảng Bài 54. KÍNH THIÊN VĂN 1. Nguyên tắc cấu tạo kính Muốn tăng góc trông của kính để nhìn rõ các thiên thể ở xa thì trước hết phải tạo được một ảnh thật của thiên thể ở gần nhờ linh kiện quang học thứ nhất. Sau đó nhìn ảnh này qua linh kiện quang học thứ hai để thấy ảnh cuối cùng dưới gốc trong lớn hơn. +Định nghĩa và mô hình cấu tạo các loại kính TV - Kính TV khúc xạ Định nghĩa:(SGK) Mô hình kính thiên văn khúc xạ (sơ đồ hình vẽ). - Kính TV phản xạ Định nghĩa:(SGK) Mô hình kính TV phản xạ (sơ đồ hình vẽ) 2. Cấu tạo và cách ngắm chừng -Cấu tạo: Kính TV khúc xạ chủ yếu gồm hai TK hội tụ. Vật kính có tiêu cự dài, thị kính có tiêu cự ngắn. Hai kính được lắp đồng trục ở hai đầu của một ống hình trụ. Khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. -Ngắm chừng: Muốn ngắm chừng ảnh A2B2 trong giới hạn nhìn rõ của mắt , cần điều chỉnh thị kính đến gần hay xa vật kính sao cho ảnh này nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. - Độ dài kính: O1O2 = f1 +f2 3. Số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực 2 1 0tan tan f fG    2. HS Ôn tập về tạo ảnh qua kính hội tụ, cách điều chỉnh kính hiển vi khi ngắm chừng. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(3 phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động học của HS Hoạt động dạy của GV Trả lời câu hỏi của HS Đặt câu hỏi cho HS: Khi ngắm chừng thì phải điều chỉnh kính hiển vi như thế nào? Nhận xét câu trả lời Hoạt động 2(20 phút): Nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo của kính TV Hoạt động học của HS Hoạt động dạy của GV Ý thức được nhiệm vụ nhận thức (vấn đề) do Gv đặt ra. -Trả lời câu C2 và C3 - cá nhân suy nghĩ. Trao đổi trong nhóm, thống nhất chọn các cách giải quyết. Tranh luận để thống nhất đưa ra các mô hình cấu tạo kính TV. mô hình kính TV khúc xạ. mô hình kính TV phản xạ. mô hình ống nhòm. - HS quan sát vật qua kính để xác nhận Đặt vấn đề như trong sgk “trong nghiên cứu TV.... ....cấu tạo như thế nào?” Gợi ý cách giải quyết vấn đề: “Muốn tăng góc trông... trước hết...sau đó...”(sgk). Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2 và C3. Gợi ý thêm để HS có thể trả lời câu hỏi C2 và C3. Trong các loại linh kiện đã học, linh kiện nào có thể tạo ảnh thật của các vật ở rất xa ta.?... Linh kiện nào tạo được ảnh của ảnh thật này dưới một góc lớn hơn? Tổ chức thảo luận nhóm xác định linh kiện nào là linh kiện 1, linh kiện nào là linh kiện 2? - Tổ chức tranh luận giữa các nhóm trên phạm vi lớp để thống nhất đưa ra các mô hình cấu tạo kính TV. - Sử dụng các hình vẽ mẫu và phần mềm mô phỏng trực quan các mô hình do HS đưa ra.. tính đúng đắn của các mô hình đã thống nhất chọn - lắp đặt và giới thiệu các mô hình của các loại kính đó để kiểm tra tính đúng đắn của các loại mô hình HS đã thống nhất chọn. Hoạt động 3(7 phút): Trình bày, mô phỏng cấu tạo và cách ngắm chừng. Hoạt động học của HS Hoạt động dạy của GV - Tìm hiểu, ghi nhớ cấu tạo của kính TV. - Quan sát, mô tả cấu tạo của kính TV - Thông báo cấu tạo của kính và nhấn mạnh các điểm chi tiết hơn so với mô hình. - Cho HS xem các hình vẽ, hình chụp kính TV khúc xạ. Giới thiệu cặp lăng kính phản xạ toàn phần để đổi chiều ảnh. - thông báo và mô phỏng bằng phần mềm cách điều chỉnh kính khi Hoạt động 1(3 phút): Ki Củng cố và vận dụng kiến thức. Hoạt động học của HS Hoạt động dạy của GV -Tự lực làm việc. - Trình bày lời giải theo yêu cầu của GV - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi và giải bài tập trong SGK. - Gợi ý phương hướng giải. Hoạt động 1(3 phút): Ki Củng cố và vận dụng kiến thức. Hoạt động học của HS Hoạt động dạy của GV -Tự lực làm việc. - Trình bày lời giải theo yêu cầu của GV - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi và giải bài tập trong SGK. - Gợi ý phương hướng giải. Hoạt động 5: Tìm hiểu sự lưu ảnh của mắt (3 phút) HOẠT ĐỘNG CỦA HS HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS tìm hiểu sự lưu ảnh và ứng dụng của sự lưu ảnh trong thực tế, trả lời - GV cho HS tự tìm hiểu trong SGK Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò (4 phút) HOẠT ĐỘNG CỦA HS HOẠT ĐỘNG CỦA GV - Thảo luận trả lời - Ghi nhận kiến thức: Điểm cực cận, điểm cực viễn, khoảng cực cận, khoảng nhìn rõ của mắt. Điều kiện nhìn rõ của mắt. - Về nhà: + Học bài, cho HS một số câu hỏi trắc nghiệm + Ôn tập: cách khắc phục tật cận thị và lão thị trong chương trình vật lý lớp 9. - Các bài tập trắc nghiệm 1+2 SGK IV: Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... BÀI 55: BÀI TẬP VỀ CÁC DỤNG CỤ QUANG I. Mục tiêu - Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập về các loại quang cụ bổ trợ cho mắt. - Rèn luyện kĩ năng tư duy về giải bài tập dựa vào hệ quang học mắt. - Rèn luyện kĩ năng giải các bài tập định tính về hệ quang cụ bổ trợ cho mắt. II. Chuẩn bị - Phương pháp giải bài tập - Lựa chọn bài tập đặc trưng III. Tổ chức các hoạt động dạy học 1- Bài cũ: Phương pháp vẽ ảnh của một vật qua hệ thấu kính. Viết các công thức về thấu kính? Các cách ngắm chừng. 2- Bài mới: HĐ 1: Các bài tập trắc nghiệm : HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - Tổ chức cho HS trả lời vào phiếu học tập của phần bài tập trắc nghiệm 9.1, 10.1, 11.1 ở sách bài tập mà giáo viên đã chuẩn bị sẵn phát cho các tổ. - Một HS đọc và 1 HS đứng dậy trả lời các câu hỏi trắc nghiệm ở B 52, B - HS trong từng tổ trao đổi để trả lời theo yêu cầu của từng bài rồi trao đổi bài giữa các tổ để chấm rồi nộp lại cho giáo viên. - Giáo viên cùng cả lớp nhận xét bài làm của từng tổ. 53 và B 54 SGK có giải thích HĐ 2: Bài toán về mắt: - Vẽ sơ đồ tạo ảnh - Xác định các thông số mà bài toán cho, chú ý dấu. - Dựa vào yêu cầu của bài toán để xác định công thức tìm các đại lượng chưa biết Mắt cận thị Sửa mắt cận thị cần đeo kính phân kì sao cho ảnh của vật ở ∞ qua kính hiện lên ở điểm cực viễn của mắt : d1= ∞, d’1= -(OCv – l ) = fk; trong đó l = OO’ Mắt viễn thị Sửa mắt viễn thị cần đeo kính hội tụ có tiêu cự sao cho ảnh của vật cần quan sát nằm ở điểm cực cận của mắt: khi đó d1 = Đ, d’1 = - (OCv – l ); Công thức - HS tiếp nhận phương pháp ( chú ý dấu các đại lượng) - HS tiếp nhận phương pháp và ghi chép - Dựa vào yêu cầu của bài toán để định công thức tìm các đại lượng chưa biết Mắt lão thị - Sửa mắt lão thị của người bình thường thì đeo kính hội tụ có tiêu cự sao cho ảnh của vật cần quan sát nằm ở điểm cực cận của mắt - Gọi HS giải bài tập 2 SGK HS liên hệ thực tế về Sửa mắt lão thị với mắt cận thị thì đeo kính 2 tròng: trên phân kì, dưới hội tụ với các tiêu cự phù hợp HĐ 2: Bài toán về kính lúp + Cách ngắm chừng: d1 <=O’F; d’1 ' 11 ' 2 ' 2 ' 1 111;;; ddf OVdOOddOCOC k VC   - Ngắm chừng ở cực cận: điều chỉnh về ảnh ảo A1B1 hiện lên ở điểm Cc: - Ngắm chừng ở cực viễn ( mắt thường ngắm chừng ở vô cực) : điều chỉnh để ảnh ảo A1B1 hiện lên ở điểm Cv : d’1 = -(OCv – l) + Độ bội giác G: công thức Công thức - Ngắm chừng ở cực cận: A1B1 ở OCc :|d’1| + l = OCc suy ra Gc = kc - Ngắm chừng ở vô cực: công thức - Vẽ sơ đồ tạo ảnh - Xác định các thông số mà bài toán cho, chú ý dấu - Dựa vào yêu cầu của bài toán để - HS tiếp nhận phương pháp ( chú ý dấu các đại lượng) - Theo dõi và ghi chép bài chữa 1 định công thức tìm các đại lượng chưa biết - Gọi HS lên bảng giải bài 1 SGK của GV HĐ 3: Bài toán về kính hiển vi : + Ngắm chừng ở cực cận: công thức + Ngắm chừng ở vô cực: công thức Với CT là độ dài quang học của kính hiển vi là hằng số đặc trưng cho kính ( thường thì k1 và G2 được ghi trên kính) -Vẽ sơ đồ tạo ảnh - Xác định các thông số mà bài toán cho. Chú ý dấu. - Dựa vào yêu cầu của bài toán để xác định công thức tìm các đại lượng chưa biết - Áp dụng kết quả để tìm số bội giác - Gọi HS lên bảng giải bài 3 SGK - HS tiếp nhận phương pháp và ghi chép - Theo dõi và ghi chép bài chữa 3 SGK của GV HĐ 3: Bài toán về kính thiên văn + Ngắm chừng ở vô cực : d1= ∞, d’1= f1; d’2= ∞, d2= f2; 2 11 f BAtg  ; 1 11 0 f BAtg  ; => 2 1 0tan tan f fG     21212' ffaOOFF hệ vô tiêu - Vẽ sơ đồ tạo ảnh - HS tiếp nhận phương pháp - Dựa vào yêu cầu của bài toán ể xác định công thức tìm các đại lượng chưa biết các tiêu cự phù hợp - Áp dụng kết quả để tìmO số bội giác - Giải bài tập số 4 SGK - Theo dõi và ghi chép bài chữa 4 SGK của GV HĐ4:. CỦNG CỐ - Nắm, hiểu và vẽ được ảnh của một vật sáng qua các quang cụ bổ trợ cho mắt - Ghi nhớ các công thức tính số bội giác của mỗi loại kính. Phương pháp giải các loại bài tập - So sánh điểm giống nhau và khác nhau về cấu tạo, sự tạo ảnh, cách quan sát của các loại quang cụ HĐ5:. BÀI TẬP VỀ NHÀ - Chữa các bài tập vào vở - Dặn HS làm thêm các bài tập trong SBT. IV: Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... V : Bổ sung : ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................