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
183 trang |
Chia sẻ: lavie11 | Lượt xem: 545 | Lượt tải: 1
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:
- tvefile_2014_06_12_8655882320_8114_1871559.pdf