Một số phương pháp giải các bài toán quang hình học lớp 9

I. MỞ ĐẦU
I.1 Lí do chọn đề tài.
Nhằm đảm bảo tốt việc thực hiện mục tiêu đào tạo môn Vật lý ở trường trung
học cơ sở (THCS), cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, có hệ
thống và tương đối toàn diện.
Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cơ bản như: kỹ năng vận dụng các kiến
thức Vật lý để giải thích những hiện tượng Vật lý đơn giản, những ứng dụng trong
đời sống, kỹ năng quan sát.
Vật lý học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa
học Vật lý gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa
học kỹ thuật. Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức Vật lý có giá trị lớn trong đời
sống và trong sản xuất, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước.
Ngày nay việc nâng cao chất lượng giáo dục là một trong những vấn đề được
quan tâm hàng đầu trong xã hội.Trong bối cảnh toàn ngành Giáo Dục và Đào Tạo
đang nổ lực đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích
cực chủ động của học sinh trong họat động học tập mà phương pháp dạy học là
cách thức họat động của giáo viên trong việc chỉ đạo,tổ chức họat động học tập
nhằm giúp học sinh chủ động đạt các mục tiêu dạy học.
Yêu cầu đổi mới PPDH đối với môn Vật lý còn có một sắc thái riêng, phải huớng
tới việc tạo điều kiện cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua họat động
thực nghiệm và cao hơn nữa, cho học sinh giải quyết một số vấn đề Vật lý trong
thực tế.
Qua nhiều năm giảng dạy vật lý ở trường THCS đối với học sinh vấn đề học
bài mới và giải, chữa các bài tập vật lý gặp không ít khó khăn vì học sinh thường
không nắm vững lý thuyết, giờ luyện tập ít, chưa có kỹ năng vận dụng kiến thức
vật lý. Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng,
áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được, có nhiều nguyên nhân:
- Lý thuyết chưa tốt.
- Học sinh chưa biết phương pháp để giải bài tập vật lý.
- Chưa có những kỹ năng toán học cần thiết để giải bài tập vật lý.

- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập và tìm ra từ câu hỏi
điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lý nêu trong đề bài tập để từ đó
nắm vững bản chất vật lý, tiếp theo là xác định mối liên hệ giữa cái đã cho và cái
phải tìm.đĐó là lí do tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm “Một số phương pháp
giải bài toán quang hình lớp 9”

I.2. Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu việc làm thí nghiệm, phương pháp bài tập Vật lý nhằm giúp học sinh
nắm vững kiến thức , từ đó học sinh nắm chắc kiến thức hơn, giải bài tập tốt nâng
cao chất lượng dạy và học.

I.3. Đối tượng nghiên cứu.
1


Học sinh khối 9 trường THCS Trường THCS Quảng Cát – Thành Phố Thanh
Hóa năm học 2015 – 2016 và năm học 2016 - 2017.

I.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra và tìm hiểu đối tượng học sinh.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
- Phương pháp nghiên cứu, xây dựng cơ sở giả thuyết.

II. NỘI DUNG
2


II.1. Cơ sở lí luận:
Vật lý học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng. Môn Vật lý có mối
quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại giữa các môn học khác. Việc tổ chức dạy học Vật

lý THCS cần rèn luyện cho học sinh đạt được:
- Kỹ năng phân tích, xử lý các thông tin và các dữ liệu thu được từ các quan sát
hoặc thí nghiệm.
- Kỹ năng vận dụng các kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lý đơn giản để
giải quyết một số vấn đề trong thực tế cuộc sống
- Khả năng đề xuất các dự đoán hoặc giả thiết đơn giản về mối quan hệ hay về bản
chất của các hiện tượng vật lý.
- Kỹ năng diễn đạt rõ ràng, chính xác bằng ngôn ngữ vật lý. Khối lượng nội dung
của tiết học Vật lý được tính tóan để có thời gian dành cho các hoạt động tự lực
của học sinh và đáp ứng những yêu cầu sau:
- Tạo diều kiện để cho học sinh thu thập và xử lý thông tin, nêu ra được các vấn đề
cần tìm hiểu.
- Tạo diều kiện để cho học sinh trao đổi nhóm, tìm phương án giải quyết vấn đề,
thảo luận kết quả và rút ra những kết luận cần thiết.
- Tạo điều kiện để cho học sinh nắm được nội dung chính của bài học trên lớp.
II.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
II.2.1. Thuận lợi:
Được sự quan tâm của chính quyền địa phương cũng như lãnh đạo nhà trường
về cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học.
Giáo viên được tham gia tập huấn các lớp bồi dưỡng, chuyên đề, thay sách giáo
khoa, nắm được những thay đổi về phương pháp dạy học môn Vật lí.
Học sinh có ý thức tự học, tự phấn đấu. Nội dung sách giáo khoa Vật lí biên
soạn hợp lí, logic. Hầu hết các bài học đều có dụng cụ thí nghiệm, giúp học sinh dễ
dàng làm quen với các dụng cụ thí nghiệm. Học sinh hứng thú khi làm thực hành
thí nghiệm Vật lí.
II.2.2. Khó khăn:
Bên cạnh những thuận lợi đó thì trong quá trình nghiên cứu đề tài này cũng gặp
không ít khó khăn:
- Nhìn chung học sinh vẫn còn quen theo lối học thụ động gây tác động tiêu cực
cho việc áp dụng nghiên cứu đề tài.

- Đa số học sinh là con nông dân nên việc nhận biết kiến thức còn khó khăn, các
em còn rụt rè thụ động trong học tập.
- Ý thức học tập một số em còn kém, gây không ít khó khăn cho Giáo viên trong
quá trình dạy học.
- Là môn học không dự thi và THPT nên học sinh không chịu học.
Cơ sở vật chất trường học còn chật hẹp chưa đáp ứng được yêu cầu của phòng bộ
môn.
*Kết quả khảo sát đầu năm học 2015-2016
3


Điểm trên 5

Điểm 9-10

Điểm 1-2

Lớp

Số học
sinh đã
KS

SL

Tỷ lệ

SL

Tỷ lệ

SL

Tỷ lệ

9A

34

15

44.1%

2

5.8%

17

50.1%

9B

34

10

29.4%

2

5,9%

22

64.7%

9C

34

10

29.4%

3

8,8%

21

64.8%

K9

102

35

34.3%

7

6.8%

60

58.9%

II.3. Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề:
II.3.1. Những biện pháp hướng dẫn học sinh giải bài toán quang hình lớp 9.
- Nắm bắt được mức độ, lượng hóa mục tiêu của từng bài.
- Tùy từng bài toán quang hình để đưa ra các cách giải khác nhau mà đưa đến
cùng một kết quả.
- Giáo viên phải sử dụng linh hoạt mọi biện pháp sư phạm đêû phát huy tính
chủ động sáng tạo của học sinh trong học tập. Đối với môn vật lý nói chung
và nói riêng ở chương trình vật lý trung học cơ sở để cho học sinh không
nhàm chán khi làm một bài tập vật lý, vì thế tùy từng bài giáo viên giảng dạy
đưa ra cách giải bằng nhiều phương pháp khác nhau.
- Muốn đạt được kết quả trên đối với mỗi giáo viên không chỉ nắm vững
kiến thức mà còn phải biết vận dụng kết hợp các phương pháp giảng dạy
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
- Mục tiêu kĩ năng: quan sát, nhìn nhận.
- Mục tiêu thái độ: tuân thủ, tán thành, bảo vệ.
II.3.2. Một số phương pháp giải bài toán quang hình lớp 9:
1. Giúp các em nắm vững và khắc sâu phần kiến thức lí thuyết đã học. Bổ túc
kiến thức toán học về tam giác đồng dạng
Để học sinh dựng ảnh, hoặc xác định vị trí của vật chính xác qua các loai thấu
kính, mắt, máy ảnh hay kính lúp. Giáo viên phải luôn kiểm tra, khắc sâu kiến thúc
lí thuyết cho học sinh:

a) Các sơ đồ, ký hiệu quen thuộc như: thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ, mắt,
máy ảnh, trục chính ( ∆ ), quang tâm O, tiêu điểm F và F/
b) Các Định luật, quy tắc. quy ước như:
* Sự khúc xạ của tia sáng từ không khí vào các môi trường trong suốt khác và
ngược lại
* Đường truyền các tia sáng đặt biệt như:
+ Thấu kính hội tụ:
-Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm bên kia.
4


-Tia tới đi qua quang tâm O, thì tia ló truyền thẳng theo phương tia tới.

()

F'

•
F

O

•

+ Thấu kính phân kì:
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F.
- Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló truyền thẳng theo phương của tia tới.

()

.F

O

.

F/

* Đặc diểm của ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:
+ Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật
+Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật
+ Vật đặt vuông góc với trục chính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính.
* Đặc diểm của ảnh tạo bởi thấu kính phân kì
+ Thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
+ Vật đặt vuông góc với trục chính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính.
c) Cách dựng ảnh: Ta dùng hai tia đặc biệt trên, giao diểm của hai tia ló là ảnh
của vật
Để khắc sâu kiến thức cho học sinh cần phân tích để các em nắm được sự giống và
khác nhau cơ bản giữa thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì về đường đi của tia
đặc biệt:
* Đối với thấu kính hội tụ:
- Tia tới đi song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm bên kia.
* Đối với thấu kính phân kì:
- Tia tới đi song song với trục chính thì tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm bên này.

d) Máy ảnh và mắt:
+ Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
5

+ Ảnh của vật nằm trên phim hoặc màng lưới. Đó là ảnh thật ngược chiều và
nhỏ hơn vật.
P

B
()
O

A

Q

+ Cách dựng ảnh của vật qua máy ảnh và mắt ta chỉ việc kẻ tia tới quang
tâm O. Giao của nó với phim (PQ) hoặc màng lưới (ML) là ảnh
Song cần lưu ý: Ảnh của vật qua máy ảnh bao giờ cũng hiện trên phim và thường
vẽ ảnh của vật qua máy ảnh ta chưa biết tiêu cự của máy ảnh nên ta dựng tia tới đi
qua quang tâm cho tia ló đi thẳng. Giao điểm của tia ló với phim (màn) là ảnh B /
của B. Trường hợp bài toán yêu cầu tìm tiêu cự của máy ảnh thì vẽ tiếp tia đi song
song với trục chính cho tia ló đi đến B/. Giao điểm của tia ló với trục chính là tiêu
điểm của máy ảnh, lấy đối xứng qua quang tâm ta được tiêu điểm thứ hai
e) Mắt, mắt cận và mắt lão:
* Điểm cực viễn (CV): điểm xa mắt nhất mà khi có một vật ở đó mà mắt có thể
nhìn rõ được khi không điều tiết. Khoảng cách từ điểm cực viễn đến mắt là khoảng
cực viễn.
* Điểm cực cận (CC): điểm gần mắt nhất mà khi có một vật ở đó mắt có thể nhìn
rõ được vật. Khoảng cách từ điểm cực cận đến mắt gọi là khoảng cực cận.
* Mắt cận:
+ Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa.
+ Mắt cận phải đeo kính cận. Kính cận là thấu kính phân kì có tiêu cự bằng
khoảng cực viễn

+ Cách dựng ảnh của vật qua kính cận giống như trường hợp dựng ảnh của
vật qua TKPK
.

B
()
A

•
FC

V

* Mắt lão:
+ Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần.
6


+ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần. Kính lão là thấu kính hội
tụ có tiêu cự bằng khoảng cực cận.
+ Cách dựng ảnh của vật qua kính lão giống như trường hợp dựng ảnh của vật
qua TKHT cho ảnh ảo
B

()

•

F CC

A

g) Kính lúp:
+ Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, dùng để quan sát các vật nhỏ
+ Phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính để nhìn qua kính thấy ảnh ảo
cùng chiều và lớn hơn vật
+ Cách dựng ảnh của vật qua kính lúp giống như trường hợp dựng ảnh của
vật qua TKHT cho ảnh ảo
B
()

F/

•F

A

•

O

h) Bổ túc kiến thức toán học về tam giác đồng dạng:
Sau khi tóm tắt phần lí thuyêt cần ghi nhớ giáo viên giúp các em bổ túc kiến
thức toán về tam giác đồng dạng.
Để tìm ra các cặp tam giác đồng dạng trong các hình vẽ là một vấn đề
không phải là dễ đối với các em có học lực từ trung bình trở xuống, các em học lực
khá đôi lúc còn lúng túng. Cơ bản khi làm bài tập các em phải nhận ra được các
cặp tam giác đồng dạng trong các trường hợp:
* TH 1: TKHT cho ảnh thật, máy ảnh và mắt là giống nhau.
B

A

•
F

F' A'

O

•

B'

* TH2: TKHT cho ảnh ảo, kính lúp và kính lão (kính viễn thị) là giống nhau
7


B’

.

()

B

F A

A’

I

.F

O

/

* TH3: TKPK và kính cận là giống nhau.
B

I

B/
()

.F

.F

/

A A

/

O

Lưu ý: Hai cặp tam giác đồng dạng ở trường hợp 1 và 2 có tên giống nhau, cặp
cạnh tỉ lệ của hai tam giác đều giống nhau song chỉ khác nhau khoảng cách A/F/.

- Ở trường hợp cho ảnh thật: A/F/ =A/O – O F/
- Ở trường hợp cho ảnh ảo: A/F/ =A/O + O F/
Giáo viên cần khắc sâu để các em nhớ: Trường hợp TKHT cho ảnh thật là dấu trừ
còn trường hợp TKHT cho ảnh ảo là dấu cộng.
- Trường hợp 3: khác với trường hợp 1 và 2 là cặp tam giác đồng dạng thứ
hai đổi chữ F/ thành chữ F: OIF và A/B/F Và khoảng cách A/F= OF- A/O.
Khi các em đã nắm vững để có thể phân biệt được các điểm khác nhau trên thì
các em không còn lúng túng khi xét các cặp tam giác đồng dạng cũng như tìm ra
các cặp cạnh tỉ lệ nữa .
2. Phân loại các dạng bài tập:
Những bài toán quang hình học lớp 9 được gói gọn ở chương III từ bài 40
đến bài 51. Mặc dù các em đã học phần quang ở năm lớp 7, nhưng chỉ là những
khái niệm cơ bản, cho nên những bài toán loại này vẫn còn mới lạ đối với học sinh,
mặc dù không quá phức tạp đối với học sinh lớp 9 nhưng vẫn tập dần cho học sinh
có kỹ năng định hướng bài giải một cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích
ứng với các bài toán quang hình học đa dạng hơn ở các lớp cấp trên sau này.
Để học sinh có được kĩ năng giải bài tập phần quang hình, trước hết tôi giúp
học sinh phân loại các dạng bài tập.
2.1. Dạng 1: Bài tập về dựng ảnh và tính toán:
a. Những khuyết điểm mà học sinh thường mắc khi làm các bài tập loại này là:
8


- Dựng ảnh lấy tỉ lệ lớn nên không thu được ảnh
- Kiến thức hình học còn yếu nên không tính toán được
b. Cách hướng dẫn học sinh thực hiện:
1.a. Dựng ảnh cho bởi thấu kính hội tụ: Phải nắm được đặc điểm ảnh của vật tạo
bởi thấu kính hội tụ
1.a.1. Trường hợp cho ảnh thật:(OA > OF)
1. Vẽ trục chính ( ∆ )

2. Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục chính tại quang tâm O
3. Vẽ vật AB
4. Vẽ tia tới quang tâm O và chọn B/ trên tia ló B
(5)
I
rồi kẻ A/B/ vuông góc với trục chính ( ∆ ) ta
(4)
được ảnh A/B/
(3)
(6)
(2)
5. Vẽ tia tới BI // trục chính ( ∆ )
() (1)
F/ A'
•
•
O
6. Vẽ tia ló IB/ cắt trục chính ( ∆ ) tại F/
F
A
lấy F đối xứng với F/ qua O
B'
1.a.2. Trường hợp cho ảnh ảo: (OA < OF)
1. Vẽ trục chính ( ∆ )
2. Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục chính tại quang tâm O
3. Vẽ vật AB
4. Vẽ tia tới quang tâm O và chọn B/ trên tia ló kéo dài
rồi kẻ A/B/ vuông góc với trục chính ( ∆ ) ta
được ảnh A/B/
5. Vẽ tia tới BI // trục chính ( ∆ )

6. Vẽ tia ló kéo dài IB/ cắt trục chính ( ∆ ) tại F/
lấy F đối xứng với F/ qua O
* Tính toán: Ta xét hai cặp tam giác đồng dạng ở trường hợp 1 và 2 có tên giống
nhau, cặp cạnh tỉ lệ của hai tam giác đều giống nhau song chỉ khác nhau khoảng
cách A/F/.
- Ở trường hợp 1: A/F/ =A/O – O F/ (ảnh thật)
- Ở trường hợp 2: A/F/ =A/O + O F/ (ảnh ảo)
Giáo viên cần khắc sâu để các em nhớ: Trường hợp TKHT cho ảnh thật là dấu trừ
còn trường hợp TKHT cho ảnh ảo là dấu cộng.
Ví dụ 1:
Một vật AB cao 3cm được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, điểm
A nằm trên trục chính. Dựng ảnh A/B/ của AB tạo bởi thấu kính; Tính khoảng cách
từ ảnh đến thấu kính và chiều cao ảnh khi:
a) OA = 15cm và OF = 10cm
b) OA = 10cm và OF = 15cm
Hướng dẫn:
a) * Dựng ảnh:
1. Vẽ trục chính ( ∆ )
2. Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục chính tại quang tâm
B O
(5)
I
3. Vẽ vật AB
(4)
4. Vẽ tia tới quang tâm O và chọn B/ trên
(3)
(6)
() (1)
A

•
F

(2)

O

/

•F

A'
B'

9


tia ló rồi kẻ A/B/ vuông góc với trục
chính ( ∆ ) ta được ảnh A/B/
5. Vẽ tia tới BI // trục chính ( ∆ )
6. Vẽ tia ló IB/ cắt trục chính ( ∆ ) tại F/
Lấy F đối xứng với F/ qua O
* Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A ' B ' A 'O A 'O
=
=
AB
AO
15

(1)

∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O A′O − 10
=
=
=
=
AB
OI
F 'O
F 'O
10

Từ (1) và (2) ta có:

A ' O A ' O − 10
=
⇔ A ' O = 40 (cm)
15
10

(2)
(3)

Thay (3) vào (1) ta có :

A ' B ' A 'O
AB. A′O 3.30
=

⇒ A′B′ =
=
= 6 (cm)
AB
OA
OA
15

b)
B’
* Dựng ảnh
1. Vẽ trục chính ( ∆ )
2. Vẽ thấu kính hội tụ cắt trục chính
tại quang tâm O
() (1)
3. Vẽ vật AB
A’
4. Vẽ tia tới quang tâm O và chọn B/
trên tia ló kéo dài rồi kẻ A/B/ vuông
góc với trục chính ( ∆ ) ta được ảnh A/B/
5. Vẽ tia tới BI // trục chính ( ∆ )
6. Vẽ tia ló kéo dài IB/ cắt trục chính ( ∆ ) tại F/
lấy F đối xứng với F/ qua O
* Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :

B (5) I (6)
(3) (4)
O
F A

A ' B ' A 'O A 'O
=
=
AB
AO
10
∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O + F ' O A′O + 15
=
=
=
=
AB
OI
F 'O
F 'O
15

Từ (1) và (2) ta có:

A ' O A ' O + 15
=
⇔ A ' O = 30 (cm)
10
15

F/

(2)

(1)

(2)
(3)

Thay (3) vào (1) ta có :

A ' B ' A 'O
AB. A′O 3.30
=
⇒ A′B′ =
=
= 6 (cm)
AB
OA
OA
15
10


1.b. Dựng ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kỳ:
* Dựng ảnh: ta sử dụng hai tia tới đặc biệt:
- Tia tới // trục chính thì tia ló kéo dài qua tiêu điểm bên này
- Tia tới quang tâm thì tia ló truyền thẳng theo phương tia tới
* Tính toán: Xét các cặp tam giác đồng dạng như thấu kính hội tụ
Ví dụ 2:
Một vật AB có dạng hình mũi tên cao 6cm đặt vuông góc với trục chính của thấu
kính phân kỳ có tiêu cự 32 cm, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một
khoảng 16cm. Dựng ảnh A/B/ của vật AB; tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
và chiều cao của ảnh

Hướng dẫn:
* Dựng ảnh:
B
- Kẻ tia tới BI // ( ∆ ) => Tia ló kéo dài qua F
I
B/
- Kẻ tia tới Bo => Tia ló truyền thẳng theo phương tia tới
BO cắt FI tại B/ là ảnh ảo của B
()
- Dựng ảnh ảo A/B/ ⊥ (∆)
.
/
F

A A

O

.F

* Tính: ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A ' B ' A 'O A 'O
=
=
AB
AO
16
∆ FA'B' đồng dạng với ∆ FOI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' FA ' OF - A ' O 32 − A′O
=

=
=
=
AB
OI
FO
FO
32

Từ (1) và (2) ta có:

A ' O 32 − A ' O
32
=
⇔ A 'O =
(cm)
16
32
3

(1)

(2)
(3)

Thay (3) vào (1) ta có :
32
6.
A ' B ' A 'O
AB. A′O

=
⇒ A′B′ =
= 3 = 4 (cm)
AB
OA
OA
16

1.c. Dựng ảnh của vật cho bởi Máy ảnh và Mắt:
- Tia tới quang tâm thì tia ló truyền thẳng theo phương tia tới
- Ảnh luôn nằm trên phim PQ (hoặc) màng lưới ML
Do đó ta chỉ kẻ tia tới quang tâm, tia ló cắt phim là ảnh
Ví dụ 3:

11

/


Tính độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh khi chuyển từ trạng thái nhìn một vật ở
rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 50cm. Biết khoảng cách từ thể thủy
tinh đến màng lưới là 2cm.
Hướng dẫn:
+ Khi nhìn một vật ở rất xa thì ảnh của vật nằm ở tiêu cự cũng nằm trên màng lưới
nên ta có: OF1 = 2cm
M
+ Khi nhìn vật ở cách mắt 50cm.
B
I
∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :

A ' B ' A 'O 2
=
=
(1)
AB
AO 50
()
∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O 2 − F ′O
=
=
=
=
(2)
AB
OI
F 'O
F 'O
F ′O

Từ (1) và (2) ta có:

•

A

O

F

•F

/

A'
B'
L

2 2 − F ′O
=
⇔ F ' O ≈ 1,92 (cm)
50
F ′O

Vậy độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh là: ∆ f = OF1 − OF = 2 − 1,92 = 0, 08 (cm)
Ví dụ 4:
Một người dùng một kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát một vật nhỏ AB
được đặt vuông góc với trục chính của kính và cách kính 8cm.
a) Tính tiêu cự của kính?
b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng tỉ lệ) và tính xem ảnh lớn vật
bao nhiêu lần?
Hướng dẫn:
- Kính lúp là loại thấu kính gì? Số bội giác G cho ta tính được gì? Theo công thức
nào?
-Vật AB được đặt ở vị trí nào so với tiêu cự? khi đó cho ta ảnh thật hay ảnh ảo?
- Dựng ảnh và tính toán.
a) Tiêu cự của kính:

25

25

25

G = f ⇒ f = G = 2,5 = 10(cm)

b)
* ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A ' B ' A 'O A 'O
=
=
(1)
AB
AO
8
* ∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O + 10
()
=
=
=
(2)
AB
OI
F 'O
10

Từ (1) và (2) ta có:
A 'O A 'O
A ' O A ' O + 10

=
+1 ⇔
−
⇔ A ' O = 40 (cm)
8
10
8
10

B’
B
A’

F A

I
O

F/

(3)

Thay (3) vào (1) ta có :
A ' B ' A ' O 40
=
=
= 5 ⇒ A ' B ' = 5 AB . Vậy ảnh lớn gấp 5 lần vật
AB
8
8

2.2. Dạng 2: Bài tập định tính:
12


Đây là loại bài tập mà các em phải tự viết trọn vẹn câu trả lời. Những bài tập
loại này thường khó vì ngoài việc nắm chắc nội dung vật lí của câu hỏi và câu trả
lời, các em còn phải biết diễn đạt các câu trả lời một cách ngắn gọn phải đầy đủ và
đúng ngữ pháp.
Ví dụ 5:
Giải thích vì sao khi nhìn một vật ở dưới nước thì ta thấy vật hình như to hơn?
Hướng dẫn:
J
- Kẻ 2 tia tới xuất phát từ điểm A
I
- Tia khúc xạ của tia tới AI có góc khúc xạ lớn
A/
hơn góc tới nên tia kéo dài cắt tia tới AJ tại A/
là ảnh của A. Như vậy khi nhìn một vật ở dưới nước
A
thì ta thấy ảnh của vật được nâng lên một đoạn nên
ta nhìn thấy vật to hơn
Ví dụ 6:
Giải thích vì sao người cận thị phải đeo kính cận là thấu kính phân kỳ?
Hướng dẫn:
Người cận thị chỉ nhìn rõ được những vật ở gần mà không nhìn rõ được những vật
ở xa. Khi đeo kính phân kỳ thì họ sẽ nhìn thấy ảnh của vật được đưa lại gần đến
vùng nhìn thấy rõ

.

.

B

A

.

Cv F

B/
A/

2.3. Dạng 3: Bài tập phát triển: Xác định vật, ảnh, xác định thấu kính, vẽ tiếp
đường truyền của tia sáng, dịch chuyển vật….
Ví dụ 7:
Một vật AB cao có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính
hội tụ tiêu cự 12cm, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 18cm.
a) Dựng ảnh A/B/ của AB và tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
b) Dịch vật ra xa thấu kính thêm 6cm thì ảnh sẽ dịch chuyển một đoạn bao nhiêu?
Hướng dẫn:
a) Đây là trường hợp thấu kính hội tụ cho ảnh thật. Ta có hình vẽ
∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A ' B ' A 'O A 'O
=
=
(1)
AB
AO
18

∆ F'A'B' đồng dạng với ∆ F'OI, nên ta có:
A ' B ' A ' B ' F ' A ' A ' O − F ' O A′O − 12
=
=
=
=
(2)
AB
OI
F 'O
F 'O
12

B

()
A

I

•
F

/

O

•F

A'

B'

Từ (1) và (2) ta có:

A ' O A ' O − 12
=
⇔ A ' O = 36 (cm)
18
12

b) Dịch chuyển vật đến vị trí A1. Ta có: OA1 = OA + 6 = 18 + 6 = 24cm = 2OF
13


Nên ảnh của vật cách thấu kính: OA1/ = OA1 = 24cm
Vậy ảnh đã dịch chuyển: ∆ d ′ = OA′ − OA1′ = 36 − 24 = 12 (cm)
Ví dụ 8:
Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm
trên trục chính) và cách thấu kính 24cm thì thu được một ảnh thật cao 4cm. Tính
khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và tính tiêu cự của thấu kính.
Hướng dẫn:
- Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán:
* Muốn tính A'O ta cần xét các yếu tố nào?
( ∆ OAB ~ ∆ OA'B') ⇒ A'O =......
* Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau?
B
I
( ∆ OIF' ~ ∆ A'B'F')
* OI như thế nào với AB; F'A' = ?
- Hướng dẫn học sinh lập sơ đồ giải:

/
()
• O
•F A'
Tìm A'O → F'A' → OI → OF' ;
F

A

B'

* Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là:
∆ OAB ~ ∆ OA'B' suy ra

AB
AO
A ' B '. AO 4.24
=
⇒ A'O =
=
= 8(cm)
A ' B ' A 'O
AB
12

*Tiêu cự của thấu kính:
OI
OF'
OF'
=

=
. Do OI = AB nên:
A ' B ' F'A A'O-OF'
AB
OF'
12
OF'
=
⇔
=
⇒ OF' = f = 6(cm)
A ' B ' A'O-OF'
4 8-OF'

OIF' ~ ∆ A'B'F' ⇒

Ví dụ 9:
Cho hình vẽ sau ( ∆ ) là trục chính của thấu kính, AB là vật; A /B/ là ảnh. Với mỗi
trường hợp hãy xác định:
a) Loại thấu kính
b) Bằng cách vẽ hãy xác định: quang tâm O, hai tiêu điểm F và F/
B

Hình a

A/

()
A

B/

B
B/

Hình b

()
A

A/
B/

B

Hướng dẫn:
Hình c

()
A

A/

14


Xác định loại thấu kính thì ta phải dựa vào đặc điểm ảnh tạo bởi các loại thấu kính
Hình a:
a) Ảnh ngược chiều -> ảnh thật -> thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ
b)

B (3)
I
1. Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương
cũ đến B/ => BB/ cắt ( ∆ ) tại O là quang tâm
(1)
F/ A/
(4)
2. Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) tại O ()
.
.
A F O
3. Kẻ tia tới BI // ( ∆ ). Tia ló qua F/ và B/ nên
(2)
IB/ cắt ( ∆ ) tại F/ là tiêu điểm
B/
4. Lấy F đối xứng với F/ qua O.
Hình b:
a) Ảnh cùng chiều -> ảnh ảo nhỏ hơn vật -> thấu kính đã cho là thấu kính phân kỳ
b)
1. Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương cũ đến B / => BB/ cắt ( ∆ ) tại O là
quang tâm
2. Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) tại O
3. Kẻ tia tới BI // ( ∆ ). Tia ló kéo dài qua F và B/ nên IB/ cắt ( ∆ ) tại F là tiêu điểm
4. Lấy F/ đối xứng với F qua O.
(3)

B
()

.F

(1)

B

I

/

A/

A

.

F/

O

(4)

(2)

Hình c:
a) Ảnh cùng chiều -> ảnh ảo lớn hơn vật -> thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ
b)
1. Tia tới quang tâm O truyền thẳng theo phương cũ đến B / => BB/ cắt ( ∆ ) tại O là
quang tâm
2. Dựng thấu kính hội tụ vuông góc với ( ∆ ) tại O
3. Kẻ tia tới BI // ( ∆ ). Tia ló kéo dài qua F/ và B/ nên IB/ cắt ( ∆ ) tại F/ là tiêu điểm

4. Lấy F đối xứng với F/ qua O.
B/
I
()

(3)B

(1)
(4)

.
F

/

(2)

O

A

.

F A/

Ví dụ 10:
15


Cho ( ∆ ) là trục chính của thấu kính hội tụ. Cho đường đi của tia sáng (1) qua thấu

kính. Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng (2) qua thấu kính.
I

(1)
()

O
(2)

K

Hướng dẫn:
Kéo dài hai tia tới (1) và tia tới (2) về phía sau chúng gặp nhau tại S => S là điểm
sáng, từ S vẽ tia SO qua tâm O và kéo dài nó cắt tia ló (1) tại S /. S/ là ảnh của S, tia
tới (2) cho tia ló có đường đi qua ảnh S/. Nối K với S/ ta được tia cần vẽ.
I

(1)
()

O
(2)

.

S

.

S/

K

* Chú ý phần này là phần cốt lõi để giải được một bài toán quang hình học, nên
đối với một số học sinh yếu toán hình học thì giáo viên thường xuyên nhắc nhở về
nhà rèn luyện thêm phần này :
- Một số học sinh mặc dù đã nêu được các tam giác đồng dạng, nêu được một số hệ
thức nhưng không thể biến đổi suy ra các đại lượng cần tìm
- Trường hợp trên giáo viên phải nắm cụ thể tùng học sinh. Sau đó giao
nhiệm vụ cho một số em khá trong tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để cùng nhau tiến
bộ.
II.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường
- Sau gần một tháng áp dụng các giải pháp đã nêu tôi thấy kết quả HS giải bài
toán
" Quang hình học lớp 9 " khả quan hơn. Đa số các HS yếu đã biết vẽ hình , trả
lời được một số câu hỏi định tính.
Tất cả các HS đã chủ động khi giải loại toán này, tất cả các em đều cảm thấy
thích thú hơn khi giải một bài toán quang hình học lớp 9.
Qua kết quả trên đây, hy vọng lên cấp III các em sẽ có một số kỹ năng cơ
bản để giải loại toán quang hình học này

*Kết quả khảo sát chất lượng học kì II 2016 - 2017
16


Điểm trên 5

Điểm 9-10

Điểm 1-2

Lớp

Số học
sinh đã
KS

SL

Tỷ lệ

SL

Tỷ lệ

SL

Tỷ lệ

9A

34

25

73,5%

4

11,8%

0

0

9B

34

20

58,8%

2

5,9%

3

8,8%

9C

34

19

55,9%

3

8,8%

2

5,9%

K9

102

64

62,7%

9

8,8%

5

4,9%

- Khi dựng ảnh đã phải rèn luyện tốt cho các đối tượng học sinh sử dụng 2
trong 3 tia bất kỳ. Đây là cơ sở dẫn đến nhiều cách giải khác nhau.
- Cung cấp và ôn các định lý về tam giác đồng dạng , các tính chất tỉ lệ thức
mà học sinh được học ở lớp 8. Do đó học sinh đã tiếp thu các bài toán quang
– hình một cách khá chủ động.
- Giải các bài toán quang – hình từ dễ đến khó (thực hiện bước 1 đến bước
2,3), giúp học sinh trung bình có thể làm một cách nhẹ nhàng.

- Qua việc học sinh nắm được nhiều cách giải khác nhau, giáo viên đã rèn
luyện tư duy phân tích, tổng hợp, nhất là rèn luyện tính linh hoạt, nhạy bén
và khái quát được nhiều bài toán đã làm.

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
17


1. Kết luận:
Để sáng kiến có thể áp dụng và triển khai có hiệu quả, xuất phát từ những
vấn đề cơ bản được trình bày ở trên, trong quá trình giảng dạy giáo viên cần
lưu ý một số vấn đề sau đây:
- Bản thân giáo viên, khi đưa cho học sinh làm các bài toán quang - hình
phải nắm nhiều cách giải khác nhau trong một bài toán.
-Giáo viên phải rèn luyện cách giảng dạy các bài toán quang hình sao cho
nhuần nhuyễn, tránh sai phạm thuật ngữ và kiến thức toán học.
- Giáo viên phải ôn các nội dung toán về các định lý về tam giác đồng dạng
ở lớp 8, các tính chất tỉ lệ thức ở lớp 7 ( trong đó có tính chất mở rộng mà học
sinh ít gặp).
- Do thời gian làm bài tập dạng này rất ít, giáo viên phải chủ động và chuẩn
bị các tài liệu ôn tập, các bài tập phải được photo cho học sinh xem và định hướng
trước.
Và để làm được đều đó thì chúng ta không ngừng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ
thường xuyên tìm tòi và học hỏi.
2. Kiến nghị:
- Trong khi giảng dạy để áp dụng tốt đề tài này, tôi mong muốn các thầy cô
giáo trong nhà trường cùng kết hợp tốt với nhau về mặt phương pháp .
- Tuy đề tài này chỉ nghiên cứu trên một đối tượng vật lý 9, nhưng nó có thể
áp dụng được cho môn lớp từ 7 chương Quang học.
Trên đây là những kinh nghiệm, những suy nghĩ của bản thân trong quá trình

thực tiễn dạy học và đút kết từ kinh nghiệm của đồng nghiệp nên sáng kiến này
chắc chắn sẽ còn nhiều vấn đề cần bàn bạc, trao đổi và bổ sung. Rất mong được
sự đóng góp nhiệt tình của quý đồng nghiệp để sáng kiến được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cám ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa ngày 12 tháng 4 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung
của người khác.

Đỗ Văn Cung

18