Giáo án Vật lý 11: Thấu kính mỏng (tiết 1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THỪA THIÊN HUẾ TRƯỜNG THPT HAI BÀ TRƯNG Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Kiều Tiên Sinh viên thực tập: Trương Vũ Ngọc Linh Lớp giảng dạy: 11A4 Ngày giảng dạy: 29/3/2018 Ngày soạn giáo án: 20/3/2018 GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Tiết – Thấu kính mỏng (tiết 1) I. MỤC TIÊU. 1. Kiến thức. - Nêu được cấu tạo và phân loại thấu kính. - Trình bày được các khái niệm: quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm, tiêu cự, độ tụ của thấu kính mỏng. - Nêu được sự tạo ảnh của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. 2. Kỹ năng. - Xác định được loại thấu kính khi đã biết tính chất ảnh. - Nêu được đặc điểm của chùm tia sáng khi truyền qua quang tâm, tiêu điểm chính của thấu kính. 3. Thái độ - Học sinh tập trung, nghiêm túc nghe giảng, ghi vở đầy đủ, cẩn thận. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên. - Chuẩn bị một số hình ảnh về các loại thấu kính để học sinh quan sát. 2. Học sinh. - Ôn lại kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng và kiến thức về thấu kính mỏng đã được học ở lớp 9 THCS. -Chuẩn bị bài ở nhà. III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP. Kiểm tra bài cũ (5 phút). Câu hỏi: Lăng kính là gì? Viết các công thức lăng kính khi góc i và góc A lớn? Trả lời: + Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa), thường có dạng lăng trụ tam giác. + Công thức thấu kính: Dẫn dắt vào bài mới (3 phút). “Ở bài trước, ta đã tìm hiểu dụng cụ quang đầu tiên là lăng kính. Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về dụng cụ thứ hai, nó là bộ phận cơ bản trong hầu hết các dụng cụ quang quan trọng như kính cận, máy ảnh,.. Đó chính là thấu kính. Bài hôm nay, ta sẽ tìm hiểu về thấu kính mỏng, bổ sung những điều đã học ở lớp 9. Ta đến với bài 29 Thấu Kính Mỏng”. Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung viết bảng Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo và phân loại thấu kính mỏng (8 phút). - Yêu cầu học sinh quan sát các loại thấu kính và hình bổ dọc ở slide có dạng khác nhau. - Yêu cầu học sinh định nghĩa thế nào là thấu kính. - Giới thiệu cho HS thấy có 2 loại thấu kính theo hình dạng (đưa thấu kính + slide 2) - Ngoài ra., người ta còn phân loại thấu kính theo đường đi tia sáng. Trong không khí, thấu kính lồi tạo ra chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới là chùm song song do đó thấu kính lồi là thấu kính hội tụ và ngược lại thấu kính lõm là thấu kính phân kì.(slide 3) - Yêu cầu học sinh thực hiện câu C1 bằng quan sát thấu kính thực và quan sát thêm hình 29.1 Hoạt động 2: Tìm hiểu quang tâm, trục chính, trục phụ của thấu kính hội tụ (TKHT) và thấu kính phân kì (TKPK) (7 phút). - Thông báo các thông tin kết hợp với hình ảnh trên slide: + Trong chương trình, ta chỉ khảo sát TK mỏng: là thấu kính có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu. (slide 4). Với TK mỏng thì một số bài toán quang hình có thể đưa về dạng đơn giản. + Theo thực nghiệm và lý thuyết, ở giữa mỗi TK có 1 điểm mà mọi tia sáng tới đó đều truyền thẳng, ta gọi điểm đó là quang tâm. (slide 5) +Đường đi qua quang tâm O, vuông góc với mặt thấu kính gọi là trục chính của thấu kính + Các đường thẳng khác đi qua quang tâm O gọi là trục phụ - Chiếu hình ảnh và giới thiệu về trục chính và trục phụ. (slide 6) - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi: 1 thấu kính có bao nhiêu trục chính và bao nhiêu trục phụ? Hoạt động 3: Tìm hiểu tiêu điểm, tiêu diện của thấu kính hội tụ (TKHT) và thấu kính phân kì (TKPK) (10 phút). - Khi chiếu chùm tia tới song song trục chính thì chùm tia ló ( hay đường kéo dài của tia ló) giao nhau tại 1 điểm gọi là tiêu điểm ảnh chính (slide 7) + TKHT: tiêu điểm ảnh chính nằm phía tia ló + TKPK: tiêu điểm ảnh chính nằm phía tia tới. - Khi chiếu chùm tia tới song song trục phụ thì chùm tia ló ( hoặc đường kéo dài) giao nhau tại tiêu điểm ảnh phụ. (slide 8) *Lưu ý: Các tiêu điểm ảnh của TKHT đều hứng được trên màn và là tiêu điểm ảnh thật; còn TKPK là tiêu điểm ảnh ảo. - Ngược lại, trên TK có 1 điểm khi chiếu chùm tia tới xuất phát tại đó thì cho tia ló song song. Ta gọi đó là tiêu điểm vật. + Điểm đó nằm trên trục chính thì ta gọi là tiêu điểm vật chính. (slide 9) + Điểm đó nằm trên trục phụ goi là tiêu điểm vật phụ. (slide 10) Lưu ý: Các tiêu điểm vật của TKHT là tiêu điểm vật thật, còn của TKPK là tiêu điểm vật ảo. - Các em có thể thấy, tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật đối xứng với nhau qua quang tâm O (slide 10) - Ta gọi tập hợp các tiêu điểm là tiêu diện (slide 11) + Tiêu diện ảnh. + Tiêu diện vật. * Lưu ý: Xác định tiêu điểm, tiêu diện phụ thuộc vào chiều truyền ánh sáng. Khi đổi chiều truyền ánh sáng thì tiêu điểm và tiêu diện đổi chỗ (slide 12) Hoạt động 6: Tìm hiểu về tiêu cự và độ tụ của thấu kính (6 phút). - Đây là hai đại lượng quang học của 1 thấu kính. - Định nghĩa tiêu cự thấu kính: Tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm tới tiêu điểm chính. f = OF’ = OF (m) + Thấu kính hội tụ : f >0. + Thấu kính phân kì: f <0. - Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi f càng nhỏ.Do đó độ tụ của thấu kính được định nghĩa: Là đại lượng nghịch đảo của tiêu cự. D = 1/f (dp). *Chú ý: Khi tính độ tụ, tiêu cự phải đổi ra mét. - Đơn vi của độ tụ là điốp (dp). Hoạt động 7: Củng cố và vận dụng (6 phút). - Nhắc lại nội dung trọng tâm bài học. - Yêu cầu học sinh làm các bài tập và chuẩn bị bài mới. - Cho HS làm 1 vài bài tập nhỏ vận dụng: Câu 1: Một thấu kính có bao nhiêu tiêu điểm chính và bao nhiêu tiêu điểm phụ? Vị trí của chúng có gì đặc biệt? Câu 2: Một thấu kính có tiêu cự f = -20 cm. Hỏi: Thấu kính là thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kỳ? Tính độ tụ của thấu kính. - Tập trung nghe giảng. - Từ quan sát rút ra định nghĩa thấu kính. - Trả lời: Ba loại thấu kính lồi ở hình 29.1a, là các thấu kính hội tụ. Trong đó: * Ở hình (1) là thấu kính hội tụ hai mặt lồi. * ở hình (2) là thấu kính hội tụ một mặt lồi, một mặt phẳng. * ở hình (3) là thấu kính hội tụ mặt lồi, một mặt lõm, bán kính mặt lồi nhở hơn bán kính mặt lõm. Ba loại thấu kính lõm ở hình 29.1b, là các thấu kính phân kì. Trong đó: * ở hình (1) là thấu kính phân kì hai lõm. * ở hình (2) là thấu kính phân kì một mặt lõm, một mặt phẳng. * ở hình (3) là thấu kính phân kì một mặt lồi, một mặt lõm. Bán kính mặt lồi lớn hơn bán kính mặt lõm. - Tiếp thu và ghi nhớ. - Quan sát và nghe giảng. - 1 cá nhân trả lời: Có 1 trục chính, vô số trục phụ. - Quan sát và ghi nhớ. - Quan sát thí nghiệm và nhận xét: Tia ló của TKHT hội tụ tại 1 điểm, còn TKPK có tia ló có đường kéo dài hội tại 1 điểm. - Trả lời: Có 2 tiêu điểm chính và vô số tiêu điểm phụ Tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh đối xứng nhau qua quang tâm O - Trả lời: Là thấu kính phân kỳ Do có f = - 0,2m > 0 Độ tụ của thấu kính: D = 1f=1-0,2=-5 dp BÀI 29. THẤU KÍNH MỎNG I. Thấu kính. Phân loại thấu kính: 1. Định nghĩa: Thấu kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. 2.Phân loại: - Phân loại theo hình dạng: + Thấu kính lồi (hay thấu kính rìa mỏng). + Thấu kính lõm (hay thấu kính rìa dày ). - Phân loại theo sự tạo ảnh: + Thấu kính hội tụ, kí hiệu: ↕ + Thấu kính phân kỳ, kí hiệu: II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH : 1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện. a, Quang tâm. - Quang tâm O là điểm rất mỏng ở giữa thấu kính. - Mọi tia tới qua quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng. b, Tiêu điểm. Tiêu diện. - Tia tới song song với trục thấu kính sẽ cho tia ló truyền qua (hay có đường kéo dài của tia ló qua) tiêu điểm ảnh trên trục đó. + Tiêu điểm ảnh chính: kí hiệu F’. + Tiêu điểm ảnh phụ: kí hiệu F’n (n=1,2,3). - Tia tới (hay đường kéo dài của nó) qua tiêu điểm vật trên trục sẽ cho tia ló song song với trục đó. + Tiêu điểm vật chính: kí hiệu F. + Tiêu điểm vật phụ: kí hiệu Fn (n=1,2,3). - Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính và đi qua tiêu điểm chính. 2. Tiêu cự. Độ tụ. - Tiêu cự : f = OF’ = OF + Thấu kính hội tụ : f >0. + Thấu kính phân kì: f <0. - Độ tụ: D = 1/f Nhận xét của GVHD: ................................................................................................................................................................................................................................................................................... Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực tập Lê Thị Kiều Tiên Trương Vũ Ngọc Linh