Giáo án Vật lý 11 tiết 56: Thấu kính mỏng (Tiết 1)

Tiết:56 (PPCT) Tên bài: Thấu kính mỏng ( Tiết 1) Ngày duyệt:/3/2018 Chữ kí của tổ/nhóm trưởng CM I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Nêu được cấu tạo và phân loại thấu kính. - Trình bày được khái niệm: quang tâm, trục chính, phụ, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật, tiêu cự, độ tụ của thấu kính. - Biết được đường đi của 3 tia sáng đặc biệt: tia qua O, tia song song trục chính, tia qua F. 2. Kỹ năng: Phân biệt được thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. 3.Thái độ: -Học sinh sôi nổi , hứng thú trong học tập. 4.Định hướng phát triển năng lực: Giúp phát triển một phần nhỏ các năng lực sau: -Năng lực thẩm mỹ: vẽ được đường truyền của tia sáng khi đi qua thấu kính. - Năng lực quan sát thí nghiệm - Năng lực hợp tác: làm việc nhóm -Năng lực tự học: nghiên cứu sách giáo khoa , trả lời được các câu hỏi của giáo viên II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Chuẩn bị một số thấu kính giới thiệu cho HS, thiết bị thí nghiệm(nguồn sáng, màn chắn sáng 2 khe, bảng từ) 2. Học sinh: - Ôn lại các kết quả đã học ở bài trước: Khúc xạ ánh sáng, lăng kính. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: MÔ TẢ CHUNG CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG Mô tả khái quát phương pháp thực hiện và chuỗi các hoạt động học trong bài học: STT Các bước Hoạt động Tên hoạt động Thời gian 1 Khởi động Hoạt động 1 kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới. 5’ 2 Hình thành kiến thức mới Hoạt động 2 Tìm hiểu về thấu kính, phân loại thấu kính. 8 Hoạt động 3 Khảo sát thấu kính hội tụ 1.Quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện. 15 Hoạt động 4 Khảo sát thấu kính hội tụ 2.Tiêu cự , độ tụ: 5 Hoạt động 5 Khảo sát thấu kính phân kì 7 3 Luyện tập Hoạt động 6 Hệ thống kiến thức 3’ 4 Tìm tòi mở rộng Hoạt động 7 Giao bài tập về nhà 2’ Hoạt động khởi động (5 phút): -Mục tiêu: kiểm tra bài cũ,đặt vấn đề vào bài. -Hình thức học tập: +kiểm tra bài cũ: cá nhân. +Đặt vấn đề vào bài: thuyết trình. -phương tiện: lời nói -Các bước thực hiện: + Ổn định trật tự lớp + Kiểm tra bài cũ Hoạt động của GV Hoạt động của HS ? Lăng kính là gì (3đ) ? Các công thức của lăng kính(4đ) ? Tác dụng của lăng kính đối với sự truyền ánh sáng qua nó trong 2 trường hợp: +ánh sáng đơn sắc +ánh sáng trắng (3đ) + Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,), thường có dạng lăng trụ tam giác. + sini1 = n.sinr1 Sini2 = n.sinr2 A = r1 + r2 D = i1 + i2 - A . -Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính -Ánh sáng trắng thì bị tán sắc khi đi qua lăng kính + Đặt vấn đề vào bài mới: Thấu kính là bộ phận cơ bản của hầu hết các dụng cụ quang quan trọng như: máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn... Để có được các tính năng tối ưu, người ta thường ghép nhiều thấu kính thành hệ thấu kính.Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về thấu kính mỏng, bổ sung cho những điều đã học ở lớp 9. Tiết 57 : THẤU KÍNH MỎNG ( Tiết 1) Hoạt động hình thành kiến thức mới: Hoạt động 2 (8 phút): Tìm hiểu về thấu kính -Mục tiêu: +HS biết được 2 cách phân loại thấu kính: theo hình dạng và theo tác dụng của thấu kính đội. -Hình thức học tập: đàm thoại giữa giáo viên với học sinh , kết hợp làm việc nhóm -phương tiện: lời nói, kính cận -Các bước thực hiện: Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - Cho HS quan sát các loại thấu kính có dạng khác nhau để rút ra định nghĩa thấu kính là gì? -Ở lớp 9 ,các em đã được học về thấu kính, các em cho thầy biết thấu kính có những loại nào? -Gv tiến hành thí nghiệm với 3 mô hình TK, từ đó chỉ ra được sự tạo ảnh của tia sáng khi đi qua 2 loại thấu kính:thấu kính rìa mỏng có tác dụng hội tụ chùm tia sáng, thấu kính rìa dày phân kì chùm tia sáng. Kết luận cho HS: -Theo hình dạng thấu kính có 2 loại: +Thấu kính lồi(rìa mỏng) +Thấu kính lõm(rìa dày) -Theo tác dụng của TK đối với đường truyền của tia sáng: +TK hội tụ +TK phân kì -Yêu cầu các học sinh có kính cận kiểm tra và thảo luận nhóm : quan sát xem kính của mình là thấu kính hội tụ hay phân kì. ?Cách kiểm tra kính cận là thấu kính hội tụ hay phân kì. -Giáo viên tổng kết lại ý kiến của các nhóm, bổ sung, hoàn chỉnh. àkính cận là thấu kính rìa dày nên nó là TKPK, rìa càng dày thì HS đó bị cận càng nặng. - Quan sát rút ra định nghĩa thấu kính : thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa) giới hạn bởi 2 mặt cong hoặc một mặt cong và một mặt phẳng. -TK hội tụ và TK phân kì. - Quan sát thí nghiệm. Rút ra được kết luận:TK rìa mỏng có tác dụng hội tụ chùm tia sáng, TK rìa dày có tác dụng phân kì chùm tia sáng. -HS tháo kính đeo mắt và thảo luận với các bạn trong nhóm: à kính cận là TK rìa dày hay TK phân kì. I. Thấu kính. Phân loại thấu kính: 1. Định nghĩa: - Sgk - 181 2. Phân loại thấu kính: -Theo hình dạng thấu kính có 2 loại: +Thấu kính lồi(rìa mỏng) +Thấu kính lõm(rìa dày) -Theo tác dụng của TK đối với đường truyền của tia sáng: +TK hội tụ +TK phân kì - Kí hiệu: - Thấu kính hội tụ - Thấu kính phân kỳ ĐVĐ: Chúng ta vừa đi tìm hiểu về cấu tạo và phân loại thấu kính. Vậy thì tác dụng của thấu kính đối với đường đi của tia sáng khi qua thấu kính như thế nào chúng ta cùng tìm hiểu sang phần II:Khảo sát thấu kính hội tụ. Trước hết, chúng ta tìm hiều các khái niệm quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện. Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu khái niệm quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện: -Mục tiêu: +Biết được vị trí của quang tâm , tiêu điểm, tiêu diện của thấu kính. +Nhớ lại được và vẽ được đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt. -Hình thức học tập: đàm thoại giữa giáo viên và học sinh. -phương tiện: SGK -Các bước thực hiện: -Với các kiến thức đã học và tham khảo sách giáo khoa cá em hãy trả lời các câu hỏi sau: ? Tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính sẽ truyền như thế nào? ? Chùm sáng song song đi qua thấu kính hội tụ có đặc điểm gì? - Thông báo: +Thấu kính mỏng có bề dày chính giữa rất mỏng so với bán kính mặt cầu. +Thực nghiệm và lý thuyết cho thấy có 1 điểm O mà mọi tia sáng tới O đều truyền thẳng.Điểm O được gọi là quang tâm. +Các đường thẳng khác đi qua quang tâm O là trục phụ. ? Chùm sáng song song đi qua thấu kính hội tụ có đặc điểm gì? àHội tụ tại một điểm, điểm đó được gọi là tiêu điểm ảnh,Tiêu điểm vật đối xứng với tiêu điểm ảnh qua quang tâm O. -Tiêu điểm ảnh chính nằm trên trục chính của TK. -Tiêu điểm ảnh phụ nằm trên trục phụ của TK. ? Tia sáng đi qua tiêu điểm vật của TKHT thì tia ló có đặc điểm gì? àTia ló song song với trục chính của thấu kính. -Tiêu điểm vật chính kí hiệu là F và nằm trên trục chính. Tiểu điểm vật phụ nằm trên trục phụ . -Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạp thành tiêu diện.Một TK có 2 tiêu diện: tiêu diện ảnh và tiêu diện vật. - Tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính sẽ truyền thẳng -Hội tụ tại một điểm gọi là tiêu điểm. Tiêu điểm vật đối xứng với tiêu điểm ảnh qua quang tâm O. -Mọi tia sáng qua quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng. -àTia ló song song với trục chính của thấu kính. ( theo tính chất truyền ngược ánh sáng) II. Khảo sát thấu kính hội tụ: 1.Quang tâm, tiêu điểm, tiêu diện: - O: Quang tâm - F’: tiêu điểm ảnh -F: tiêu điểm vật -xx’:trục chính -trục phụ: đường thẳng (khác trục chính) đi qua quang tâm . - Tiêu diện ảnh M1 - Tiêu diện vật M2 Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu khái niệm tiêu cự, độ tụ -Mục tiêu: + Nhắc lại được khái niệm tiêu cự, quy ước dấu của tiêu cự thấu kính hội tụ . + Biết được khái niệm độ tụ -Hình thức học tập: thuyết trình , kết hợp vấn đáp với học sinh. -phương tiện: lời nói, SGK -Các bước thực hiện: - Ở lớp 9 các em đã biết tiêu cự là khoảng cách nào trên hình vẽ? Quy ước dấu đối với tiêu cự của TKHT là âm hay dương? OF’ - Thông báo khái niệm tiêu cự : f = TKHT: f > 0 - Chùm tia sáng song song khi đi qua TKHT sẽ hội tụ tại tiêu điểm ảnh F’. Nếu thấu kính hội tụ có f càng nhỏ thì điểm hội tụ càng gần thấu kính. Nghĩa là độ tụ càng lớn. - Thông báo về khái niệm độ tụ D, đơn vị của D : độ tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng hội tụ chùm tia sáng của thấu kính, công thức tính là D=1/f, đơn vị là dp (m-1) - Tiêu cự f = OF’ -Thấu kính hội tụ f > 0 2. Tiêu cự, độ tụ: a) Tiêu cự: f = OF’ (1) TKHT f > 0, đơn vị: m b) Độ tụ (2) D > 0, đơn vị: dp (m-1) Hoạt động 5 (7 phút): Tìm hiểu về thấu kính phân kỳ -Mục tiêu: + Nhắc lại được tiêu cực của thấu kính phân kì, quy ước dấu -Hình thức học tập: đàm thoại giữa giáo viên và học sinh -phương tiện: lời nói -Các bước thực hiện: -Các khái niệm quang tâm , tiêu điểm , tiêu diện của thấu kính phân kì giống như của thấu kính hội tụ.Như vậy các em cho thầy biết: - Chiếu tia sáng qua quang tâm O của TKPK thì tia ló sẽ đi thế nào? à Mọi tia tới qua quang tâm O đều truyền thẳng. ? Chiếu vào TKPK một chùm tia sáng song song ,chùm tia ló có đặc điểm gì - Thông báo khái niệm D, f của TKPK. - Phân biệt TKHT và TKPK? - Dự đoán -Tia sáng sẽ truyền thẳng. -Chùm tia ló sẽ hội tụ tại một điểm là tiêu điểm ảnh F’ -TKHT: rìa mỏng,tiêu cự dương, tiêu điểm ảnh ở sau TK, tiêu cự dương -TKPK: rìa dày ,tiêu cự dương, tiêu điểm ảnh ở trước TK, tiêu cự âm III. Khảo sát thấu kính phân kỳ: -vẽ hình f < 0, D=1/f < 0 * So sánh phân biệt thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ. Luyện tập: ( 3 phút) :hệ thống kiến thức -Mục đích: khắc sâu kiến thức về quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự , độ tụ cho học sinh. -Hình thức học tập : Vấn đáp -Phương tiện: Sách giáo khoa -Các bước thực hiện: Hoạt động 6 : hệ thống kiến thức Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS chỉ ra được vị trí quang tâm, tiêu điểm trên hình vẽ ,đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt,các quy ước về dấu của thấu kính, khái niệm tiêu cự , độ tụ. -Nhận xét và bổ sung câu trả lời của học sinh. - Chú ý cho HS: Tính chất lệch về đáy so với tia tới. - HS trả lời các câu hỏi của giáo viên. 4.Tìm tòi mở rộng: ( 2 phút) -Mục đích: Giao nhiệm vụ về nhà(làm bài tập về nhà và chuẩn bị bài mới) -Hình thức học tập: cá nhân. -Phương tiện: Sách giáo khoa -Các bước thực hiện: Hoạt động 7: Tìm tòi mở rộng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Giao nhiệm vụ về nhà: Hoàn thành các bài tập 1,2,3,4,5 SGK/189, - Đọc trước bài mới: sự tạo ảnh bởi thấu kính,các công thức thấu kính. - Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY