SKKN Các phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9

MỤC LỤC
Nội dung
Mục lục
Phần 1: Mở đầu
1. Mục đích của sáng kiến
2. Sáng kiến có gì khác với những sáng kiến, biện pháp, giải pháp

Trang
1
3
3
3

trước đây
3. Đóng góp của sáng kiến
Phần 2: Nội dung
Chương 1: Cơ sở khao học của sáng kiến
1.1 Cơ sở lí luận
1.2 Cơ sở thực tiễn
Chương 2: Thực trạng sử dụng các phương pháp giải bài toán quang

4
5
5
5
6
7

hình học lớp 9
2.1. Thực trạng chung của việc giải bài toán quang hình học lớp 9

7

trong trường THCS.
2.2. Thực trạng việc giải bài toán quang hình học lớp 9 trong trường

8

THCS Lãng Ngâm.
Chương 3: Những giải pháp mang tính khả thi.
3.1 Tìm hiểu các dạng bài tập quang hình học lớp 9.
3.1.1. Dạng 1: Bài tập xác định loại thấu kính, quang tâm, tiêu cự,

9
9
9

tiêu điểm của thấu kính khi biết vật sáng (điểm sáng), ảnh của vật (ảnh
của điểm sáng) và trục chính của thấu kính.
3.1.2. Dạng 2 (bài tập cơ bản): Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu

10

kính (d’) và chiều cao của ảnh (h’) khi biết khoảng cách từ vật sáng đến
thấu kính (d), chiều cao của vật sáng (h) và tiêu cự của thấu kính (f).
3.1.3. Dạng 3 (Một số trường hợp đặc biệt thường gặp): Tính

11

khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (d’) và chiều cao của ảnh (h’) khi biết
khoảng cách từ vật sáng đến thấu kính (d), chiều cao của vật sáng (h)

và tiêu cự của thấu kính (f).
3.1.4. Dạng 4: Bài tập về mắt, máy ảnh và kính lúp.
3.2. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng

12
13

3.2.1. Các phương pháp giải bài toán quang hình học chung:

13

3.2.2. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp

14

dụng cho dạng 1:

1


3.2.3. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp

15

dụng cho dạng 2
3.2.4. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp

21

dụng cho dạng 3:

3.2.5. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp

25

dụng cho dạng 4:
3.2.6 Một số bài tập tự trắc nghiệm khách quan (tham khảo)

30

Chương 4: Kiểm chứng các giải pháp đã triển khai trong sáng kiến
4.1 Đánh giá chung khi sử dụng các phương pháp giải toán quang

33
33

hình học lớp 9
4.2 Đánh giá kết quả đạt được khi học sinh được hướng dẫn và áp

33

dụng các phương pháp giải cho bài tập quang hình
4.3 Kiểm chứng thông qua các trong các bài kiểm tra giữa kì và cuối kì.
Phần 3: Kết luận
1. Những vấn đề quan trọng nhất được đề cập đến trong sáng kiến
2. Hiệu quả thiết thực của sáng kiến
3. Kiến nghị
Phụ lục
Tài liệu tham khảo

34

35
35
36
37
37
37

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Mục đích của sáng kiến
Môn vật lý là một môn thực nghiệm, việc dạy và học bộ môn cần phải kết
hợp giữa lí thuyết với thực hành và thực tiễn mới giúp học sinh nắm bài nhanh
và lâu hơn cho hầu hết các bài học trong chương trình học. Giúp học sinh say
mê môn học nắm vững kiến thức về lí thuyết để vận dụng thành thạo vào việc
giải bài tập đặc biệt là là bài tập quang hình trong chương III: Quang học.
Bằng việc được quan sát thầy cô giáo làm thí nghiệm hay trực tiếp các em
làm thí nghiệm rồi cùng nhau hoạt động nhóm bàn bạc đưa ra nhận xét và kết
luận chung để tìm ra nội dung cần ghi nhớ của bài sẽ làm các em nắc chắc kiến
thức lí thuyết.
Khi đã nắm chắc kiến thức lí thuyết thì việc giải bài tập quang hình học
với học sinh sẽ thuận lợi hơn nhiều.
2


Tuy nhiên vì nhiều lí do khác nhau trong đó có lí do các em chưa có
phương pháp và kĩ năng làm bài tập quang hình mà nhiều học sinh thấy việc giải
bài tập liên quan gặp nhiều khó khăn.
Phần bài tập quang hình là phần bài tập đa dạng, khó đối với học sinh
THCS, nếu chỉ hướng dẫn học sinh tìm tòi kiến thức như sách giáo khoa thì đa
số học sinh đều rất lúng túng khi giải các bài tập quang hình. Nguyên nhân chủ
yếu là do học sinh chưa có phương pháp giải bài tập hợp lý.

Để cung cấp một số phương pháp giải bài tập quang hình lớp 9 nhằm
giúp học sinh giải tốt được các dạng bài tập đã được học một cách bền vững sâu
sắc và có hiệu quả cao trong quá trình dạy học nâng cao chất lượng học sinh giỏi
môn vật lý, cá nhân tôi đã áp dụng một số phương pháp giải các bài tập quang
hình khi dạy về phần quang học. Vì vậy tôi mạnh dạn đề xuất sáng kiến: " Các
phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9"
2. Sáng kiến có gì khác với những sáng kiến, biện pháp và giải pháp trước
đây.
Trong quá trình dạy học bộ môn vật lí việc các em học sinh nắm chắc các
kiến thức về lí thuyết để áp dụng vào giải các bài tập có vai trò quyết định để các
em học tốt môn học và từ đó say mê bộ môn. Tuy nhiên ngoài điều đó thì để các
em làm thành thạo các dạng bài tập cơ bản và nâng cao của môn học thì các em
cần có những phương pháp giải bài tập. Trong sáng kiến này tôi nhận thấy có
nhứng điểm mới:
-Trước tiên giúp các em yêu thích và say mê môn học từ đó hình thành ý
thức tự giác nghe giảng, học bài và làm bài tập.
- Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với việc sử dụng các thiết bị
dạy học trực quan.
- Biến quá trình học tập của học sinh thành quá trình tự học thông qua các
bài giảng có liên hệ với thực hành và thực tiễn. Gợi mở các khả năng tiềm ẩn
trong học sinh, kích thích sự sáng tạo trong học tập của học sinh.

3


- Giúp cho việc giải bài tập đặc biệt là bài tập quang hình của học sinh trở
lên dễ dàng và thú vị từ đó khơi gợi niềm say mê yêu thích môn học của học
sinh.
- Nắm được các phương pháp giải bài tập quang hình cơ bản và nâng cao
giúp các em học sinh tự tin giải các bài tập theo hướng sáng tạo của riêng mình.

- Tổ chức cho học sinh thảo luận theo nhóm để giải quyết vấn đề và cử
đại diện nhóm lên trình bày ( đại diện thường là học sinh khá, giỏi ).
- Thông qua các bài tập trong VBT, SBT, các đề thi của các năm và các
sách nâng cao cung cấp cho học sinh thấy được cầu trúc của đề thi trong từng
chương, và từng phần của mỗi chương cụ t
hể, từ đó định hướng học tập và hướng sự tiếp cận của học sinh sao cho
chất lượng các kì thi được nâng cao.
- Dạy học sinh cách sáng tạo, bằng việc đặt ra câu hỏi, những tình huống
trong những trong những trường hợp cụ thể, bước đầu giúp các em trở thành chủ
thể của sự sáng tạo, để các em tự biết đặt ra những tình huống cụ thể và có
những cách giải quyết tình huống đó dưới góc nhìn của học sinh.
3. Đóng góp của sáng kiến.
Trong quá trình dạy học môn vật lí tại trường THCS Lãng Ngâm. Tôi đã
đưa sáng kiến vào việc giảng dạy trên lớp trong các giờ bài tập, ôn tập và ôn thi
học kì, ôn thi học sinh giỏi và ôn thi vào THPT (một số năm) so sánh với những
năm trước tôi nhận được nhiều tín hiệu tích cực từ phía học sinh:
- Học sinh chủ động và tự tin hơn khi làm bài tập cũng như khi h
ọc bộ môn đa số các em làm tốt các bài tập cơ bản trong các bài kiểm tra trên
lớp, thi học kì. Một số học sinh có niềm yêu thích đặc biệt và say mê thật sự bộ
môn thể hiện trong giờ học, trong bài kiểm tra, qua sự sáng tạo tìm ra các cách
giải bài tập thú vị dễ hiểu.
- Đóng góp một cách tiếp cận mới trong dạy các bài ôn tập giải bài tập
toán hình học cho học sinh, tạo ra sự hứng thú trong những bài tập vật lí tưởng
chừng như khó hiểu khô khan thành những bài tập dễ hiểu thú vị có tính ứng
dụng cao trong thự tế.
4


- Đẩy mạnh hoạt động học tập của học sinh, phương pháp đưa ra tăng
hứng thú học tập góp phần nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Vật lí trong

trường THCS Lãng Ngâm.
- Xây dựng một số tình huống ở một số bài toán có tính nâng cao cho học
sinh nhằm đón đầu những phương án đề thi có thể đề cập đến.
- Tạo ra một tài liệu tham khảo trong quá trình dạy học cho các thành viên
trong tổ.
PHẦN 2. NỘI DUNG
Chương 1: Cơ sở khoa học của sáng kiến.
1.1 Cơ sở lí luận
Môn vật lý là một trong những môn học lý thú, hấp dẫn trong nhà trường
phổ thông, đồng thời nó cũng được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống
hàng ngày của mỗi con người chúng ta. Hơn nữa môn học này càng ngày lại
càng càng yêu cầu cao hơn để đáp ứng kịp với công cuộc CNH- HĐH đất nước ,
nhằm từng bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề ra " Nâng cao dân trí, đào tạo
nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày một giàu đẹp
hơn.
Hơn nữa đội ngũ học sinh là một lực lượng lao động dự bị nòng cốt và
thật hùng hậu về khoa học kỹ thuật, trong đó kiến thức, kỹ năng vật lý đóng góp
một phần không nhỏ trong lĩnh vực này. Kiến thức, kỹ năng vật lý cũng được
vận dụng và đi sâu vào cuộc sống con người góp phần tạo ra của cải, vật chất
cho xã hội ngày một hiện đại hơn.
Ta đã biết ở giai đoạn 1 ( lớp 6 và lớp 7 ) vì khả năng tư duy của học sinh
còn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK chỉ đề cập đến những
khái niệm, những hiện tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày. Ở giai
đoạn 2 ( lớp 8 và lớp 9 ) khả năng tư duy của các em đã phát triển, đã có một số
hiểu biết ban đầu về khái niệm cũng như hiện tượng vật lý hằng ngày. Do đó
việc học tập môn vật lý ở lớp 9 đòi hỏi cao hơn nhất là một số bài toán về điện,
quang ở lớp 9 mà các em HS được học vào năm thứ ba kể từ khi thay sách GK
lớp 9 .
5

Thực tế qua nhiều năm dạy chương trình thay sách lớp 9 bản thân nhận
thấy: Các bài toán quang hình học lớp 9 mặc dù chiếm một phần nhỏ trong
chương trình Vật lý 9, nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, nếu các em
được hướng dẫn một số điểm cơ bản thì những loại toán này không phải là khó.
Từ những lý do trên, để giúp HS lớp 9 có một định hướng về phương
pháp giải bài toán quang hình học lớp 9, nên chúng tôi đã chọn đề tài này để viết
sáng kiến kinh nghiệm.
Sau một thời gian ngắn tìm hiểu, kiểm nghiệm, chúng tôi đã nhận thấy
được thực trạng và một số nguyên nhân sau:
1.2 Cơ sở thực tiễn
Đối với các em học sinh điều thiếu nhất khi giải các bài tập cho các môn
học nói chung và môn vật lí nói riêng là có những phương pháp giải cho từng
bài, từng dạng bài cụ thể. Vì vậy nếu các em nắm được các phương pháp giải và
vận dụng nó vào các bài tập cụ thể đóng góp một phần quan trọng vào nâng cao
chất lượng học tập môn vật lí trong các trường trung học cơ sở nói chung và chất
lượng môn vật lí trong trường THCS Lãng Ngâm nói riêng.
Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng môn vật lí đối với một số giáo viên
mới tham gia giảng dạy đôi khi chưa định hướng rõ cho học sinh từng phương
pháp chung cho từng dạng bài và phương pháp cụ thể cho từng bài. Do đó việc giải
bài tập của học sinh còn khó khăn và lúng túng từ đó hình thành tâm lí chán nản khi
học bộ môn của học sinh.
Đối với trường THCS Lãng Ngâm vấn đề chất lượng đại trà nói chung và
chất lượng bộ môn nói riêng luôn được ban giám hiệu và nhà trường quan tâm
một cách đặc biệt. Điều đó đòi hỏi người dạy phải tìm ra các phương pháp giảng
dạy hiệu quả nhằm phù hợp với đa dạng các đối tượng học sinh khác nhau, kích
thích sự sáng tạo của học sinh, nhằm nâng cao chất lượng đại trà và chất lượng học
sinh đỗ vào các trường THPT.
Chương 2: Thực trạng sử dụng các phương pháp giải bài toán quang hình
học lớp 9

6


2.1. Thực trạng chung của việc giải bài toán quang hình học lớp 9 trong
trường THCS.
Khi giải một số bài tập nâng cao giáo viên thường bổ sung thêm kiến thức
ngoài SGK và hướng dẫn để học sinh áp dụng kiến thức mới vào việc giải bài
tập...Cách làm này cũng có tác dụng nâng cao chất lượng bộ môn, nhưng cũng
gây rắc rối cho không ít học sinh (nhất là đối tượng học sinh trung bình và yếu)
vì các em phải cố nhớ thêm các kiến thức mới trong khi kiến thức cơ bản trong
SGK chưa thuộc, chưa hiểu. Từ thực trạng trên tôi đã khảo sát chất lượng học
sinh, tìm ra các nguyên nhân dẫn đến các em lúng túng khi giải các bài tập phần
quang hình như sau:
- Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết,
chưa biến đổi được một số công thức, hay phương pháp giải một bài toán vật lý.
- Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm,
lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, các công thức, định lý, các hệ
quả, kĩ năng cơ bản do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán
quang hình học lớp 9.
- Nhiều học sinh (yếu, trung bình) còn chưa có tâm thế nghe giảng tốt,
chưa chịu khó học bài cũ và làm bài tập về nhà.
- Kiến thức toán hình học còn hạn chế (tam giác đồng dạng, tam giác bằng
nhau tính chất đường trung bình và hình chữ nhật...) nên không thể giải toán
được.
- Học sinh đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề
còn yếu, lượng thông tin cần thiết để giải toán còn hạn chế.
- Học sinh vẽ hình còn lúng túng. Một số vẽ sai hoặc không vẽ được ảnh
của vật qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh do đó không thể giải được bài toán.
- Môt số chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặc điểm của tiêu điểm,

các đường truyền của tia sáng đặt biệt, chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo.
Một số khác không biết biến đổi công thức toán .
- Chưa có thói quen định hướng cách giải một cách khoa học trước những
bài toán quang hình học lớp 9.
7


Các phương pháp dạy học đa dạng và phong phú việc áp dụng mỗi
phương pháp trong quá trình giảng dạy bao giờ cũng có những mặt tích cực và
những mặt hạn chế. Vấn đề đối với người dạy sử dụng phương pháp nào để
giảng dạy một vấn đề tạo ra hiệu quả tối đa, nâng cao được tính tích cực giảm
tối đa những hạn chế của phương pháp đối với vấn đề cần truyền thụ.
2.2. Thực trạng việc giải bài toán quang hình học lớp 9 trong trường THCS
Lãng Ngâm.
Trong quá trình giảng môn vật lí tại trường THCS Lãng Ngâm, đặc biệt là
môn vật lí 9, tôi nhận thấy rằng những hạn chế của học sinh trường mình cũng
có nhiều điểm chung với những hạn chế của các em học sinh THCS nói chung.
Đặc thù của trường là khối lớp học được phân làm hai lớp, lớp chọn và
lớp thường. Đối với các em học sinh ở lớp chọn đa phần là các em có học lực
khá và giỏi. Đối với các lớp thường thì học lực của các em đa phần là yếu và
trung bình.
Khi giảng dạy trong lớp chọn thì ý thức tự giác và tự học của các em rất
cao nên việc nắm bài trên lớp của đa số các em là hiểu và vận dụng tốt để làm
bài tập cơ bản trong VBT và SBT. Tuy nhiên các em chưa có nhiều kĩ năng làm
bài tập và kĩ năng vận dụng kiến thức liên môn để giải bài tập nên việc giải bài
tập quang hình học vẫn còn lúng túng.
Đối với học sinh các lớp thường, bản thân các em chưa xác định đúng
mục đích học tập nên nhiều em chưa thực sự chú ý nghe giảng trên lớp, không
nắm được kiến thức trọng tâm cộng thêm về nhà chưa chăm chỉ học bài và làm
bài tập. Vì vậy đối với các em việc vẽ hình, nhớ tính chất của ảnh qua các dụng

cụ quang học còn nhiều khó khăn dẫn đến việc giải bài tập quang hình lại càng
thêm lúng túng.
Bản thân tôi với những kinh nghiệm của mình qua một số năm giảng dạy
bộ môn và được học hỏi trên nhiều kênh thông tin. Tôi mạnh dạn đưa một số
phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9 vào giảng dạy trong các lớp của
khối 9 tại trường. Bước đầu thu được những phản hồi rất tích cực từ phía học
sinh ở cả hai loại lớp. Đa số học sinh biết cách làm các dạng bài tập quang hình
8


học cơ bản trong VBT và SBT. Đã có thêm nhiều học sinh say mê môn học hơn.
Điều quan trọng hơn cả là kết quả khảo sát trong các kì thì đạt được kết quả cao.
Trên những điều kiện thực tế đó bản thân tôi mạnh dạn trình bày sáng
kiến " Các phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9" nhằm đưa ra cho
các em học sinh những phương pháp cơ bản cụ thể và chung cho từng bài , từng
dạng bài toán quang hình học trong hoạt động dạy và học để nâng cao chất
lượng bộ môn vật lí trong trường THCS Lãng Ngâm.
Chương 3: Những giải pháp mang tính khả thi
3.1 Tìm hiểu các dạng bài tập quang hình học lớp 9.
3.1.1. Dạng 1: Bài tập xác định loại thấu kính, quang tâm, tiêu cự, tiêu điểm
của thấu kính khi biết vật sáng (điểm sáng), ảnh của vật (ảnh của điểm sáng)
và trục chính của thấu kính.
Kiến thức cần nắm để áp dụng giải bài tập dạng này:
- Các tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ (TKHT) và cách vẽ các tia
sáng đó qua các thấu kính:
+ Tia sáng song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm (F ’) của
thấu kính.
+ Tia sáng đi qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng theo phương của tia
tới.
+ Tia sáng đi qua tiêu điểm (F) cho tia ló song song với trục chính của

thấu kính.
+ cách vẽ các tia sáng qua các TKHT:
.S

(1)
.F

(2)

.O

.F’
S’

(3)

∆

- Các tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì (THPK):
+ Tia sáng song song với trục chính của thấu kính cho tia ló có đường kéo
dài đi qua tiêu điểm của thấu kính.

9


+ Tia sáng đi qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng theo phương của tia
tới.
+ Tia sáng đi qua tiêu điểm (F) cho tia ló song song với trục chính của
thấu kính.
+ cách vẽ các tia sáng qua các TKPK:

S

(1)
(3)
S’

F’

(2)

∆

.O

F

3.1.2. Dạng 2 (bài tập cơ bản): Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (d’) và
chiều cao của ảnh (h’) khi biết khoảng cách từ vật sáng đến thấu kính (d),
chiều cao của vật sáng (h) và tiêu cự của thấu kính (f).
Kiến thức cần nắm để áp dụng giải bài tập dạng này:
- Tính chất của ảnh của vật qua TKHT và TKPK
- Cách dựng ảnh của vật sáng qua TKHT (cho ảnh thật và cho ảnh ảo) :
B
.’

B

h’

h

h’

A’
∆

O

A

d’

O

A

A’

h’

d

B

F’

d

’

B

d’

- Cách dựng ảnh của vật sáng qua TKPK:
B

A

I
B’
’
F A

V

O

- Kiến thức hình học về tam giác đồng dạng
- Các phép biến đổi toán học cơ bản
10

∆


3.1.3. Dạng 3 (Một số trường hợp đặc biệt thường gặp): Tính khoảng cách từ
ảnh đến thấu kính (d’) và chiều cao của ảnh (h’) khi biết khoảng cách từ vật
sáng đến thấu kính (d), chiều cao của vật sáng (h) và tiêu cự của thấu kính
(f).
a) Đối với TKHT:

- Tường hợp 1: Khi vật sáng đặt cách TKHT một khoảng bằng 1 nửa tiêu
cự của thấu kính (d= 1/2f )
- Tường hợp 2: Khi vật sáng đặt cách TKHT một khoảng bằng hai lần tiêu
cự của thấu kính (d= 2f ).
b) Đối với TKPK:
Khi vật sáng đặt cách TKPK một khoảng bằng khoảng tiêu cự của thấu
kính (d= f )
c) Các kiến thức cần nắm để giải bài tập dạng này:
- Cách dựng ảnh của vật sáng qua các thấu kính đúng tỉ lệ yêu cầu
- Các kiến thức hình học về: Hai tam giác bằng nhau, tính chất đường
trung bình, tính chất hình chữ nhật…
- Các phép biến đổi toán học cơ bản
3.1.4. Dạng 4: Bài tập về mắt, máy ảnh và kính lúp.
Kiến thức cần nắm để áp dụng giải bài tập dạng này:
- Tính chất của ảnh của vật qua mắt, máy ảnh và kính lúp
- Công thức của kính lúp: G =

25
25
⇒ f =
(f được tính theo đơn vị cm)
f
G

- Cách dựng ảnh của vật sáng qua mắt và máy ảnh (cho ảnh thật ) :
P
B
A/
F’
O

A
B’
11

Q


- Giải thích tác dụng của kính cận (THPK)và kính lão (TKHT):
* Kính cận (TKPK) :
+Khi vật ở rất xa mắt cận không nhìn rõ được. Đeo kính cận vật qua
TKPK cho ảnh rơi vào khoảng nhìn rõ của mắt cận, ảnh của vật được đẩy lại gần
thấu kính hơn, rồi ảnh đó trở thành vật đối với thể thủy tinh (TKHT) sẽ cho ảnh
trên võng mạc ta nhìn thấy rõ nét. (Hình vẽ)
V
B

B’

A

A’’
B
’’

A’

F, Cv

+ Kính cận tốt nhất là có F trùng với điểm cực viễn của mắt cận. Vì khi
vật ở xa vô cực qua TKPK cho ảnh tại tiêu điểm F

* Kính lão (TKHT):
+ Muốn nhìn rõ các vật ở gần thì phải đeo kính là thấu kính hội tụ
(TKHT) để
cho ảnh ảo được đẩy ra xa thấu kính hơn.
+ Khi đeo kính viễn vật qua TKHT cho ảnh rơi vào khoảng nhìn rõ của
mắt viễn rồi ảnh đó trở thành vật đối với thể thủy tinh (TKHT) sẽ cho ảnh trên
võng mạc ta nhìn thấy rõ nét. (Hình vẽ)
B’

B

A’

Cc

V
A’’
B
’’

A

F

- Cách dựng ảnh của vật sáng qua kính lúp (TKHT cho ảnh ảo)

h’

B’
h’

A’

d’

B
A

d

O
12

F

’

∆


- Các kiến thức hình học về tam giác đồng dạng
- Các phép biến đổi toán học cơ bản
3.2. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng
3.2.1. Các phương pháp giải bài toán quang hình học chung:
- Cho HS đọc kỹ đề từ 3 đến 5 lần cho đến khi hiểu.
- Hướng dẫn phân tích đề và đặt câu hỏi:
+ Bài toán cho biết gì?
+ Cần tìm gì?
+ Yêu cầu gì?
+ Dùng kiến thức nào để dùng để giải?
+ Công thức nào được áp dụng?

+ Vẽ hình như thế nào? Tính chất ảnh ra sao?
+ Ghi tóm tắt thế nào?
- Kết luận
3.2.2. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng cho
dạng 1:
3.2.2. 1 Phương pháp giải bài toán quang hình học cho dạng 1:
- Nối vật (S) với ảnh (S’)cắt trục chính ở đâu đó là quang tâm O
- Tại O kẻ vuông góc với trục chính được vị trí đặt thấu kính

13


- Tùy vào tính chất của ảnh ma ta biết đó là loại thấu kính nào
- Từ vật sáng (S) kẻ đường thẳng song song với trục chính cắt thấu kính
tại I, nối I với ảnh cắt trục chính tại đâu đó chính là tiêu điểm F (F’)
3.2.2.2. Bài tập áp dụng cho dạng 1:
BT1:
Cho HV S là vật sáng, S’ là ảnh. Hãy xđ loại TK, quang tâm, tiêu điểm.

S.’

a
)

b
)

S

S.

B’

B
c)

A’

A

d)

B’

A’

.S
B
.
A

’

BT2: Cho HV S là vật sáng, S’ là ảnh. Hãy xđ loại TK, quang tâm, tiêu
điểm.
S
.

S’

B

.

a)

B’

b)
A

A’

3.2.3. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng cho
dạng 2:
3.2.3. 1 Phương pháp giải bài toán quang hình học cho dạng 1:
Sau khi vẽ hình xác định được tính chất của ảnh của vật qua thấu kính thì
tiến hành giải theo các bước:
- Xét cặp ∆ OA’B’
=>

:

∆ OAB

OA' A' B '
d ' h'
=
⇔ = ( 1)
OA
AB

d h
14


- Xét cặp ∆ A’B’ F’ : ∆ OIF’

=>

A' B ' A' F '
A ' B ' A' F '
=
⇔
=
OI
OF '
AB OF '

A' B '
OA' −OF '
h'
d ' −f
⇔
=
⇔
=
AB
OF '
h
f
'

+ Từ đó => d =

d. f
d− f

( 2)

h .d '
+ Từ đó => h =
d
'

3.2.3. 2. Bài tập tổng quát cho cho dạng 1:
- Bài tâp 1: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng d thấu kính có tiêu cự f sao cho (d> f). Biết
vật sáng có chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
c) Dựa vào kiến thức hình học hãy tìm công thức tính tiêu cự của thấu kính?
- Lời giải:
Tóm tắt:
d> f

a) Dựng ảnh A’B’ của AB

h, f, d

b) d’ =?, h’=?
B

c) Tìm f=?

I

h

a) Dựng ảnh A’B’ của AB

O

A
d

b)

:

A’
h’

d’
B’

Từ hình vẽ ta có:

- ∆ OA’B’

F’

∆ OAB (g.g)
15

∆


OA' A' B '
d ' h'
=>
=
⇔ = ( 1)
OA
AB
d h
- ∆ A’B’ F’ : ∆ OIF’ (g.g)
A' B ' A' F '
A' B ' A' F '
⇒
=
⇔
=
' '
'
'
'
'
OI
OF '
AB OF ' ⇔ A B = OA − OF ⇔ h = d − f ( 2 )
'

AB

OF

h

f

- Từ (1) và (2)
d' d' − f
d. f
⇒ =
⇒ d ' . f = ( d ' − f ) .d ⇔ d ' .d − d ' . f = d . f (3) ⇔ d ' =
(4)
d
f
d− f
h .d '
- Từ (1) và (4) => h =
d
'

c) Tìm f
Từ công thức (3) chia cả hai vế cho d.d’.f (vì d, d’, f đều khác 0) ta được:
=>

1 1 1
1 1 1
− = ' ⇒ = + ' (*) (Công thức thấu kính)
f d d

f d d

d. f
d '. f
⇒ d' =
⇒d = '
d− f
d −f
- Bài tâp 2: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng d thấu kính có tiêu cự f sao cho (d < f). Biết
vật sáng có chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
c) Dựa vào kiến thức hình học hãy tìm công thức tính tiêu cự của thấu kính?
Lời giải:

16


Tóm tắt:
d< f

a) Dựng ảnh A’B’ của AB

h, f, d

b) d’ =?, h’=? c) Tìm f=?

.’

h’ B

a) Dựng ảnh A’B’ của AB
A’
b)

:

- ∆ A’B’ F’ :

∆ OAB (g.g) =>

I

h’
O

A
d’

Từ hình vẽ ta có:

- ∆ OA’B’

B

d

’

F

∆

OA' A' B '
d ' h'
=
⇔ = ( 1)
OA
AB
d h

A' B ' A' F '
A' B ' A' F '
⇒
=
⇔
=
∆ OIF’ (g.g)
OI
OF '
AB OF '

A' B ' OA' + OF '
h' d ' + f
⇔
=
⇔ =
( 2)
AB

OF '
h
f

- Từ (1) và (2)
d' d' + f
d. f
⇒ =
⇒ d ' . f = ( d ' + f ) .d ⇔ d ' .f − d ' .d = d . f (3) ⇔ d ' =
(4)
d
f
f −d

h .d '
- Từ (1) và (4) => h =
d
'

c) Tìm f
Từ công thức (3) chia cả hai vế cho d.d’.f (vì d, d’, f đều khác 0) ta được:
=>

1 1 1
1 1 1
− = ' ⇒ = − ' (**) (Công thức thấu kính)
d f d
f d d

⇒d =

d. f
d '. f
⇒ d' =
'
d +f
f −d

17


- Bài tâp 3: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKPK cách thấu kính một khoảng d thấu kính có tiêu cự f . Biết vật sáng có
chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKPK?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
c) Dựa vào kiến thức hình học hãy tìm công thức tính tiêu cự của thấu kính?
Lời giải:
a) Dựng ảnh A’B’ của AB

Tóm tắt: h, f, d

b) d’ =?, h’=?

c) Tìm f=?

a) Dựng ảnh A’B’ của AB
B

I
B’

A
b)

’
F A O

V

Từ hình vẽ ta có:
’

- ∆ OA B

’

:

- ∆ A’B’ F :

OA' A' B '
d ' h'
∆ OAB (g.g) =>
=
⇔ = ( 1)
OA
AB
d h

A' B ' A' F
A' B ' A' F
⇒
=
⇔
=
∆ OIF (g.g)
OI
OF
AB OF

A' B '
OF −OA'
h'
f −d '
⇔
=
⇔ =
( 2)
AB
OF
h
f

- Từ (1) và (2)

18


⇒

d'
f −d'
d. f
=
⇒ d ' . f = ( f − d ' ) .d ⇔ d ' .f + d ' .d = d . f (3) ⇔ d ' =
(4)
d
f
f +d

h .d '
- Từ (1) và (4) => h =
d
'

c) Tìm f
Từ công thức (3) chia cả hai vế cho d.d’.f (vì d, d’, f đều khác 0) ta được:
=>

1 1 1
1 1 1
+ = ' ⇒ = ' − (***) (Công thức thấu kính)
d f d
f d d

d. f
d '. f
'
⇒

d
=
⇒d =
d+ f
f − d'
3.2.3. 3. Bài tập áp dụng cho cho dạng 1: (học sinh tự giải)
- Bài tâp 1: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng 36cm, thấu kính có tiêu cự 12cm. Biết vật
sáng có chiều cao 1cm.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh ?

c) Chứng minh công thức của thấu kính :

1 1 1
= + ?
f d d'

- Bài tâp 2: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng 8cm, thấu kính có tiêu cự 12cm. Biết vật sáng
có chiều cao 9mm.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?

19


b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh ?

c) Chứng minh công thức của thấu kính :

1 1 1
= − ?
f d d'

- Bài tâp 3: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của TKPK
cách thấu kính một khoảng 25 cm, thấu kính có tiêu cự 12cm. Biết vật sáng có
chiều cao 10mm.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh ?

c) Chứng minh công thức của thấu kính :

1 1 1
= − ?
f d' d

Bài 4: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của 1 TKHT có f =12cm,
cách TK 16cm, A nằm trên trục chính.
a.Xác định khoảng cách từ ảnh của AB tới TK
b. Tính tỉ số A’B’/AB
Bài 5: Một vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của TKHT có
f = 12cm, A nằm trên trục chính, cách TK 8cm. Biết AB cao 2 cm.
a. Tính khoảng cách từ ảnh đến TK
b. Tính chiều cao của ảnh
Bài 6: Vật sáng AB cao 2cm được đặt vuông góc với trục chính của 1
TKPK có tiêu cự 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách TK một khoảng
24cm.

a. Vẽ ảnh A’B’ tạo bởi TK
b. Tính khoảng cách từ ảnh đến TK
c. Tính chiều cao của ảnh

20


Bài 7 : Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của một TKHT cho ảnh
A’B’ bằng

1
AB. Vật AB cách thấu kính 60cm.
3

a. Tính tiêu cự của thấu kính.
b. Xác định vị trí ảnh và vẽ hình
3.2.4. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng cho
dạng 3:
3.2.4. 1. Phương pháp giải bài toán quang hình học cho dạng 3:
- TKHT trường hợp d=2f dựa vào hình vẽ chứng minh hai tam giác bằng
nhau

A’B’O và

ABO (cạnh huyền góc nhọn)

=> A’B’= AB và A’O = AO hay h’ =h và d’ = d
- TKHT trường hợp d= 1/2 f dựa vào hình vẽ chứng minh AB là đường
trung bình củ tam giác A’B’O => AB= ½ A’B’ và AO =1/2 A’O =>A’B’= 2 AB
và A’O = 2AO hay h’ =2h và d’ =2d

- TKPK trường hợp d= f dựa vào hình vẽ chứng minh tứ giác ABIO là
hình chữ nhật =>dựa vào tính chất hai đường chéo của hình chữ nhật => B’ là
trung điểm của đường BO=>A’B’ là đường trung bình của tam giác ABO
=> A’B’= ½ AB và A’O = ½ AO hay h’ =1/2h và d’ =1/2 d
3.2.4. 2. Bài tập tổng quát cho dạng 3:
Bài tập 1: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng d thấu kính có tiêu cự f sao cho d= 2f. Biết
vật sáng có chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?

21


b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
Lời giải:
Tóm tắt:
a) Dựng ảnh A’B’ của AB

d=2f

b) d’ =?, h’=?

h, f, d

B

I

h

F’

A

a) Dựng ảnh A’B’ của AB

- Theo đề bài ta có OA= 2OF = 2OF

d

F

’

A’

O
d
’

h
’

B

’

mà OA = BI (tứ giác ABIO là hình chữ nhật)
=> OF’ là đường trung bình trong tam giác BIB’

=> BI = 2 OF’
mặt khác BI // OF’ (gt)

=> BO= OB’

- Xét ∆ OA’B’ và ∆ OAB có:
)

)

+ A = A' = 900 (gt)
)

)

=> ∆ OA’B’ = ∆ OAB (cạnh huyền góc nhọn)

+ A'OB ' = AOB (đối đỉnh)
+ OB’= BO (chứng minh trên)

=> A’B’= AB và A’O = AO hay h’ =h và d’ = d
Bài tập 2: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKHT cách thấu kính một khoảng d thấu kính có tiêu cự f sao cho d= 1/2f. Biết
vật sáng có chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKHT?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
Lời giải:
Tóm tắt:

d=1/2f

a) Dựng ảnh A’B’ của AB
22


b) d’ =?, h’=?

h, f, d

a) Dựng ảnh A’B’ của AB
.’
B
h’

B

I

h
A

F = A’

O

F’

d

d’
- Theo đề bài ta có OA= 1/2OF = 1/2OF’
mà OA = BI (tứ giác ABIO là hình chữ nhật)
=> BI = 1/2 OF’ => BI là đường trung bình trong tam giác OB’F’
mặt khác BI // OF’ (gt)

=> B’B = OB

- Xét ∆ OA’B’ có:
+ B’B = OB (cmt)

=>AB là đường trùng bình của tam giác OA’B

+ A B// A’B’ (giả thiết)

=> OA= ½ OA’ và AB= ½ A’B’ hay d’ = 2d và h’ = 2h

Bài tập 3: Đặt vật sáng AB dạng mũi tên vuông góc với trục chính của
TKPK cách thấu kính một khoảng d đúng bằng tiêu cự của TKPK, thấu kính có
tiêu cự f. Biết vật sáng có chiều cao h.
a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua TKPK?
b) Dựa vào kiến thức hình học hãy tính khoảng cách từ ảnh của vật sáng đến
thấu kính và chiều cao của ảnh theo d, h và f ?
Lời giải:
Tóm tắt:

d= f

a) Dựng ảnh A’B’ của AB

h, f, d

b) d’ =?, h’=?

’
B a) Dựng ảnh A’B của AB
I
B’

A=F

A’

V

O

23


b) -Từ hình vẽ ta thấy tứ giác ABIO là hình chữ nhật (có 4 góc vuông)
=>B’B= B’O (tính chất hai đường chéo)
- Xét ∆ OAB có:
+ B’B= B’O (chứng minh trên) =>A’B’ là đường trùng bình của
+ A’B’// A B (giả thiết)

tam giác OAB

=> OA’= ½ OA và A’B’ = ½ AB hay d’ =1/2 d và h’ =1/2h
3.2.4. 3. Bài tập áp dụng (học sinh tự giải):

Bài tập 1: Vật sáng AB vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, A
thuộc trục chính và cách thấu kính 20 cm. Tiêu cự thấu kính là 10cm.
a) Xác định vị trí ảnh A’B’ của AB
b) Vẽ hình. Ảnh A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Giải thích. Biết vật cao 5
cm tính chiều cao của ảnh.
Bài tập 2: Vật sáng AB nằm vuông góc với trục chính của thấu kính hội
tụ cho ảnh A’B’ gấp 2 lần vật.
a. Ảnh A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Giải thích?
b. Nếu tiêu cự là 24 cm. Xác định vị trí đặt vật AB
Bài tập 3: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân
kỳ có tiêu cự 10cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính 10 cm.
a) Ảnh A’B’ của AB là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao?
b) Vẽ hình. Xác định vị trí ảnh và chiều cao của ảnh biết vật cao 20mm ?
3.2.5. Các phương pháp giải bài toán quang hình học và bài tập áp dụng cho
dạng 4:
3.2.5. 1. Phương pháp giải bài toán quang hình học cho dạng 4:
- Mắt và máy ảnh thường sử dụng:

24


+ Hai tam giác đồng dạng ∆ OA’B’ và ∆ OAB =>
OA' A' B '
d ' h'
=
⇔ = ( 1) áp dụng công thức (1) tìm 1 yếu tố khi biết 3 yếu tố
OA
AB
d h

còn lại
+ Sử dụng công thức thấu kính hội tụ cho ảnh thật:

1 1 1
d. f
d '. f
⇒ d' =
= + ' ⇒d = '
d −f
d− f
f d d
- Mắt cận và mắt lão:
+ Kính cận (TKPK) sử dụng cách chứng minh của TKPK và các công

1 1 1
d. f
d '. f
'
⇒
d
=
⇒d =
thức của TKPK => = ' −
( OCv=OF = f)
d+ f
f −d'
f d d
+ Kính lão (TKHT cho ảnh ảo) sử dụng cách chứng minh của TKHT cho

1 1 1

d '. f
=
−
⇒d = '
ảnh ảo và các công thức của TKH cho ảnh ảo: =>
f d d'
d +f
⇒ d' =

d. f
f −d

- Kính lúp là TKHT cho ảnh ảo nên áp dụng giống trường hợp kính lão ở
trên và thêm công thức G =

25
25
⇒ f =
f
G

3.2.5. 3. Bài tập cơ bản cho dạng 4:
- Bài tập 1: Dùng máy ảnh mà vật kính có f = 5 cm để chụp 1 người cao 1,
6m đứng cách máy 4 m.

25