skkn một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình môn vật lí 9 ở trường PTDT bán trú THCS tam thanh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

PHÒNG GD&ĐT HUYỆN QUAN SƠN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TỐT
PHẦN QUANG HÌNH MÔN VẬT LÍ 9
Ở TRƯỜNG PTDT BÁN TRÚ THCS TAM THANH

Người thực hiện: Lò Văn Xơi
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lí


1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................1
1.3. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................2
2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lý luận..................................................................................................3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến.............................................3
2. 3. Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 9...........4
2.3.1. Giải pháp 1. Dạy chắc lý thuyết, có thể cho học sinh ôn lại kiến thức tam
giác
đồng
dạng
ở
môn

hình
học
8..........................................................................4
2.3.2. Giải pháp 2. Tìm hiểu kĩ đề bài và phân tích bài toán.................................7
2.3.3. Giải pháp 3. Phân loại bài tập và các cách giải các bài toán quang hình
môn Vật lí 9..........................................................................................................8
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường.........................................................................16
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
- Kết luận.............................................................................................................17
- Kiến nghị...........................................................................................................17
+ Đối với Phòng GD&ĐT Quan Sơn..................................................................17
+ Đối với xã Tam Thanh.....................................................................................17
+ Đối với nhà trường...........................................................................................17



1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Văn Kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII tiếp tục khẳng định “giáo
dục là quốc sách hàng đầu, phát triển giáo dục và đào tạo nhằm nâng cao dân
trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục chủ
yếu từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người
học; học đi đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn. Phát triển giáo dục và đào
tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội”. Trong khi đó Vật lí là cơ
sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa học Vật lí 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 lí có giá trị lớn trong đời sống và trong
sản xuất, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay đòi hỏi con người cần kiến thức, có

trình độ, có khả năng tiếp cận với khoa học công nghệ hiện đại. Kiến thức là một
biển trời mênh mông vô tận, chúng ta sẽ không chiếm lĩnh được kiến thức nếu
không có phương pháp dạy và học phù hợp. Điều này yêu cầu mỗi người thầy
tạo cho học sinh động cơ và phương pháp học tập đơn giản nhất, hiệu quả để
tiếp thu lĩnh hội những kiến thức.
Môn Toán nói chung là công cụ hữu hiệu giúp học sinh tiếp thu các môn
học khác . Trong đó, phần quang học Vật lí 9 sử dụng nhiều kiến thức hình học
lớp 8, đặc biệt các định lí về tam giác đồng dạng. Ngay chính học sinh lớp 8 học
nội dung này thường nghiêng về phương pháp chứng minh các tam giác đồng
dạng, còn việc tính các giá trị đoạn thẳng trong các tam giác đồng dạng thường
dừng ở một phép tính tỉ lệ thức đơn giản và chỉ cần tính một bước là có ngay đáp
số. Chính vì thế, việc đổi mới tư duy giáo dục trong thời đại tri thức nhằm đáp
ứng sự thay đổi của cuộc sống phát triển không ngừng là một tất yếu. Việc đổi
mới phương pháp dạy học theo hình thức tích hợp kiến thức vào giảng dạy là
nhiệm vụ cần thiết để đáp ứng yêu cầu cần đạt về phẩm chất, năng lực người học
và cuối cùng là vì mục tiêu đáp ứng bối cảnh của thời đại.
Qua thực tế giảng dạy môn Vật lí 9 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam
Thanh, tôi nhận thấy khi giải các bài toán quang hình học lớp 9 trong đó có một
dữ liệu cho biết, với kiến thức vật lí, học sinh khá dễ dàng dựng ảnh của một vật
qua thấu kính. Nhưng ngay sau đó lại có các câu hỏi tính khoảng cách ảnh đến
thấu kính và độ cao ảnh … đến đây hầu hết học sinh khá và trung bình, mặc dù
đã được rèn luyện, cũng gặp nhiều lúng túng khi làm dạng toán này, còn học
sinh giỏi thì trở nên tập trung hơn, tuy giải được nhưng chưa tự tin và lo lắng
cho kết quả của mình. Còn giáo viên khi dạy phần này mới thấy được những băn
khoăn và lo lắng. Trong khi đó các tài liệu, sách giáo khoa vật lí 9 không có
hướng dẫn cụ thể các dạng toán này để học sinh có thể học tốt hơn và cũng như
giúp giáo viên xử lý kịp thời những tình huống bất ngờ. Chính vì lẽ đó tôi chọn
đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình môn
Vật lí 9 ở trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh” để nghiên cứu.
1.2. Mục đích nghiên cứu

1


Nghiên cứu nhằm tìm ra phương pháp đơn giản nhất giúp học sinh nắm
vững kiến thức, giải tốt các bài tập quang hình Vật lí 9, từ đó nâng cao chất
lượng dạy và học.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình môn Vật lí
9 ở trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành SKKN này tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu
sau đây:
+ Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết nghiên cứu
+ Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
+ Phương pháp thu thập thông tin
+ Phương pháp thống kê
+ Phương pháp xử lí số liệu.

2


2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lý luận
Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng. Môn Vật lí có
mối quan hệ gắn bó chặt chẽ, qua lại giữa các môn khác. Việc tổ chức dạy học
Vật lí 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 lí.
Những bài toán quang hình môn Vật lí 9 được giới thiệu trong chương III,
lượng kiến thức không nhiều nhưng nó có ý nghĩa quan trong đối với thực tiễn
và kĩ thuật như các tật về mắt, chế tạo máy ảnh. Mặc dù các em đã học phần
quang ở Vật lí 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. Đây là phần nội dung kiến thức
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 .
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến
Thống kê các bài kiểm tra thường xuyên tôi thu được kết quả như sau:
Điểm Y-K
Điểm TB
Điểm Khá
Điếm Giỏi
Lớp Sĩ số
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
9A
37
11
29,7
17

45,9
8
21,6
1
2,7
9B
36
13
36,1
18
50,0
5
13,9
0
0
Qua một thời gian tìm hiểu, kiểm nghiệm bản thân tôi nhận thấy những
thực trạng và nguyên nhân dẫn đến việc làm bài tập phần quang hình học môn
Vật lí 9 của học sinh còn han chế, đó là:
- 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, kĩ năng cơ bản, định lý, các hệ
quả do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán quang hình học môn
Vật lí 9.
- 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.
- Học sinh không nắm vững kiến thức về tam giác đồng dạng (hình học
8), đặc biệt là các trường hợp đồng dạng của tam giác vuông.
- Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất
lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, hệ quả còn hời hợt
Khi giải các bài toán quang hình học lớp 9 học sinh thường mắc phải

những nhược điểm sau:
- Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề còn yếu,
lượng thông tin cần thiết để giẩi toán còn hạn chế.
3


- 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.
- Một số chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặt điểm của tiêu điểm,
các đường truyền của tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo.
Một số khác không biết biến đổi công thức toán .
Từ những khó khăn đó của của học sinh trong việc giải các bài toán quang
hình môn Vật lí 9, tôi đưa ra các giải sau để giúp học sinh học tập tốt hơn
2. 3. Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 9
2.3.1. Giải pháp 1. Dạy chắc lý thuyết, có thể cho học sinh ôn lại kiến thức
tam giác đồng dạng ở môn hình học 8
a) Mục tiêu giải pháp
Ở nội dung này học sinh cần nắm vững các kiến thức, các kí hiệu về thấu
kính hội tụ, thấu kính phân kì, đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu
kính, ảnh thật, ảnh ảo, công thức vật lí, kiến thức về tam giác đồng dạng.
b) Cách thức thực hiện: Giáo viên hướng dẫn học sinh nắm vững các nội
dung kiến thức sau:
*Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như:
- Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì:

;

- Vật đặt vuông góc với trục chính:

hoặc

- Trục chính, tiêu điểm F và F', quang tâm O:

F

•

O

F'

•

- Phim ở máy ảnh hoăc màng lưới ở mắt:
Màng lưới

- Ảnh thật: hoặc

;

-Ảnh ảo:

hoặc

* Các Định luật, qui tắc. qui ước, hệ quả như:
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định
luật khúc xạ ánh sáng
- Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi là trục chính.
- O gọi là quang tâm của thấu kính
- F và F' đối xứng nhau qua O, gọi là các tiêu điểm.

- Đường truyền các tia sáng đặt biệt như:
4


Thấu kính hội tụ:
+Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F.
+Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính.
+Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng.
+Tia tới bất kỳ cho tia ló đi qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song
với tia tới
F

F'

O

•

F

•

O

•

•F'

Thấu kính phân kì:
+ Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F'.

+ Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính.
+ Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng.
+ Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm phụ, ứng với
trục phụ song song với tia tới.

F'

•

O

F

•

•

F

O

•

F'

* Máy ảnh:
+ Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
+ Ảnh của vật phải ở ngay vị trí của phim cho nên muốn vẽ ảnh phải xác
định vị trí đặt phim.
P

B
O
A

Q

* Mắt, mắt cận và mắt lão:
+ Thể thuỷ tinh ở mắt là một thấu kính hội tụ - Màng lưới như phim ở
máy ảnh.
+ Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thẻ nhìn rõ được khi không
điều tiết.
5


+ Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được.
+ Mắt cận nhìn rõ vật ở gần nhưng không nhìn rõ vật ở xa. Kính cận là
thấu kính phân kì. Mắt cận phải đeo kính phận kì để nhìn rõ vật ở xa.
B

•

A

F,CV
Mắt
Kinh cận

+ Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần.
Kính lão là thấu kính hội tụ. Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở

gần.
B

•
CC

•

F

A
Kinh lão

Mắt

* Kính lúp:
+ Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn
+ Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật
trong khoảng tiêu cự của kính. Ảnh qua kính lúp phải là ảnh ảo lớn hơn vật
B

•
F

O
A

Công thức tính số bội giác:
25

25

G= f ⇒ f = G
* Các thông tin về ảnh của một vật qua thấu kính và máy ảnh
- Thấu kính hội tụ:
+ Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều
+ Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng
bằng tiêu cự.
+ Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật, cùng chiều với
vật.
- Thấu kính phân kỳ:
6


+ Vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo,cùng chiều,
nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoản tiêu cự của thấu kính.
+ Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một
khoảng bằng tiêu cự.
- Máy ảnh:
+ Ảnh trên phim là ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật.
- Kính lúp:
+ Vật cần quan sát phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính để cho một ảnh
ảo lớn hơn vật.Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó.
2.3.2. Giải pháp 2. Tìm hiểu kĩ đề bài và phân tích bài toán
a) Mục tiêu giải pháp
Học sinh đọc kĩ đề bài, tìm hiểu yêu cầu của bài toán, xét xem những đại
lượng nào đã biết, cần tính những đại lượng nào, theo công thức nào.
b) Cách thức thực hiện: Tôi đưa cách tìm hiều đề bài qua bài toán sau:
Ví dụ 1: 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? Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?
b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng tỉ lệ), ảnh là ảnh thật
hay ảo?
c) Ảnh lớn hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần?
Để giải bài toán này giáo viên cho học sinh thực hiện theo các bước sau:
Bước 1. Tìm hiểu đề bài
* Bài toán cho biết gì?
- Kính gì? Kính lúp là loại thấu kínhgì? Số bội giác G?
- Vật AB được đặt như thế nào với trục chính của thấu kính?Cách kính
bao nhiêu?
- Vật AB dược đặt ở vị trí nào so với tiêu cự?
* Bài toán cần tìm gì? Yêu cầu gì?
- Tìm tiêu cự? Để tính tiêu cự của kính lúp cần sử dụng công thức nào?
- Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?
- Dựng ảnh của vật AB qua kính ta phải sử dụng các tia sáng đặt biệt nào?
- Xác định ảnh thật hay ảo?
- So sánh ảnh và vật?
Bước 2. Hướng dẫn học sinh giải
Để dựng ảnh của vật AB qua kính lúp:
+ Ta phải đặt vật AB trong khoảng tiêu cự
của kính lúp
+ Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B'
+ Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn cho nên vật phải đặt
trong khoảng tiêu cự mới nhìn rõ được vật. Ảnh của vật qua thấu kính sẽ là ảnh
ảo và lớn hơn vật.
+ Để tính

A' B '
học sinh cần vần dụng kiến thức tam giác đồng dạng
AB

7


Bước 3. Trình bày lời giải cụ thể
Cho biết
Kính lúp
G = 2,5X
OA = 8cm
a) f = ?Vật đặt khoảng nào?
b) Dựng ảnh của AB. Ảnh gì?
c)

A' B '
=?
AB

Giải
25

25

25

a) Theo công thức: G = f ⇒ f = G = 2,5 = 10(cm)
b) - Dựng ảnh:

- Tính chất ảnh: ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật
c) * ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A' B' OA' OA'

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

(2)

Từ (1) và (2) ta có:
OA' OA'
OA' OA'
=
+1 ⇔
−
= 1 ⇔ OA' = 40 (cm)

8
10
8
10

(3)

Thay (3) vào (1) ta có :
A' B ' OA' 40
=
=
= 5 ⇒ A' B ' = 5 AB
AB
8
8

Vậy ảnh lớn gấp 5 lần vật
2.3.3. Giải pháp 3. Phân loại bài tập và các cách giải các bài toán quang hình
môn Vật lí 9
a) Mục tiêu giải pháp
- Ở giải pháp này học sinh cần nắm chắc cách vẽ ảnh của một vật sáng
bằng việc sử dụng 3 tia sáng đặc biệt.
- Nắm chắc kiến thức các trường hợp đồng dạng của tam giác vuông
( Hình học 8).
- Học sinh trình bày được nhiều cách giải cho một bài toán
b) Cách thức thực hiện: Phân ra các trường hợp đối với thấu kính hội tụ và
8


thấu kính phân kì; cách đặt vật trong khoảng tiêu cự và ngoài khoảng tiêu cự của

mỗi loại thấu kính thông qua các ví dụ sau:
*Đối với thấu kính hội tụ:
Dạng 1. Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự
Bài toán 1: Vật sáng AB = h = 1cm được đặt vuông góc với trục chính của thấu
kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu
kính một khoảng d = 36cm.
a) Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.
b) Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT
và chiều cao của ảnh.
Bài giải:
Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm
OA = 36cm
AB = h = 1cm
a) Dựng ảnh A’B’
b)Tính OA’, A’B’
Cách 1: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia đi qua tiêu điểm F đến thấu kính
cho tia ló song song với trục chính
a) Dựng ảnh:
B
O
A

F’ A’

F
H

B’

b) Nhận xét: OH = A’B’.

Ta có:
Tam giác ABF đồng dạng với tam giác OHF (g-g)

AB BE AF
AB OA − OF
=
=
⇔
=
(AF = OA – OF)
OH HF OF
A'B '
OF
1
36 − 12 24
12
⇔
=
=
⇒ A' B ' =
= 0,5 (*)
A'B '
12
12
24
⇔

Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (g-g)
⇔

AB
OA
1
36
=
⇔
=
⇔ OA ' = 0,5.36 = 18
A ' B ' OA '
0,5 OA '

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.
Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục chính đến TKHT cho tia ló qua tiêu
điểm F’ và tia đi qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục chính.
9


a) Dựng ảnh:
B

K
O

A

A’

F

F’

H

B’

b) Tính A’B’ theo (*) cách 1 và A’B’ = 0,5cm.
Tam giác OKF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’
⇔

OK
OF '
AB
OF '
=
⇔
=
(Vì OK = AB và A’F’ = OA’- OF’)
A' B ' A' F '
A ' B ' OA '− OF '
1
12
⇔
=
0,5 OA '− 12
⇔ OA '− 12 = 0,5.12 = 6
⇔ OA ' = 6 + 12 = 18

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.
Cách 3:
Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính cho tia ló
qua tiêu điểm F’.

a) Dựng ảnh:

B

H
F’ A’

A

F

O
B’

b) Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g)
⇔

OA OB
AB
36
1
=
=
⇔
=
(1)
OA ' OB ' A ' B '
OA A ' B '

Tam giác OHF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’ (g-g)

OH
OF '
AB
OF '
=
⇔
=
( Vì OH = AB và A’F’ = OA’ – OF’)
A' B ' A' F '
A ' B ' OA '− OF '
AB
12
⇔
=
(2)
A ' B ' OA '− 12
36
12
=
⇔ 36.OA '− 432 = 12.OA ' ⇔ OA ' = 432 : 24 = 18
Từ (1) và (2) ta có:
OA ' OA '− 12
36
1
⇔ 36 A ' B ' = 18 ⇔ A ' B ' = 0,5
Thay OA’ = 18 vào (1) ta được: (1) ⇔ =
18 A ' B '
⇔

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

10


Dạng 2. Vật đặt trong khoảng tiêu cự
Bài toán 2. Vật sáng AB = h = 1cm được đặt vuông góc với trục chính của
TKHT có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu
kính một khoảng d = 8cm.
a) Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.
b) Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKHT
và chiều cao của ảnh.
Bài giải
Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm
OA = 8cm
AB = h = 1cm.
a) Dựng ảnh A’B’ của AB
b) Tính OA’, A’B’=?
Cách 1: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia đi qua tiêu điểm F đến thấu kính
cho tia ló song song với trục chính
a) Dựng ảnh:
B’
H
B
A’

F

A

O

F’

b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g)
⇒

AF AB
=
(1)
OF OH

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:
(1) ⇔

OF − OA
AB
12 − 8
1
=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 3 cm.
OF
A' B '
12
A' B '

Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g)
⇔

OA ' A ' B '

OA ' 3
=
⇔
= ⇔ OA ' = 24 cm.
OA
AB
8
1

Vậy độ cao của ảnh là 3cm và khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 24cm.
Cách 2: Sử dụng tia tới song song với trục chính đến TKHT cho tia ló qua tiêu
điểm F’ và tia đi qua tiêu điểm F đến TKHT cho tia ló song song với trục chính.
a) Dựng ảnh:
B’
H
B
A’

F

A

K
O

F’

11

b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g)
⇔

AF AB
=
(1)
OF OH

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:
(1) ⇔

OF − OA
AB
12 − 8
1
=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 3 cm.
OF
A' B '
12
A' B '

Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g)
OF '
OK
=
Mà OK = AB = 1cm nên
A' F ' A' B '

OF '
AB
12
1
=
⇔
= ⇔ A ' F ' = 36 cm
A' F ' A' B '
A' F ' 3

⇔

Mà OA’ = A’F’ – OF’ = 36 – 12 = 24cm.
Vậy độ cao của ảnh là 3cm và khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 24cm.
Cách 3: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính cho tia
ló qua tiêu điểm F’.
a) Dựng ảnh:
B’
B
A’

F

H
O

F’

b) Riêng cách 3 có 2 cách giải
Cách 3a :Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g)

⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' A ' B '
=
=
⇔
=
(1)
OA OB
AB
8
AB

Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g)
F ' A' A' B '
⇔
=
Mà F’A’ = OF’ + OA’ = 12 + OA’ nên:
F 'O
AB
12 + OA ' A ' B '
⇒
=
(2)
12
AB
OA ' 12 + OA '
=
Từ (1) và (2) ⇒

8
12

Giải phương trình ta có kết quả OA’ = 24cm và thay vào (1) tính được
A’B’ = 3cm.
Cách 3b:Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’(g-g)
⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' OB '
=
=
⇔
=
(1’)
OA OB
AB
8
OB

Tam giác BB’H đồng dạng với tam giác OB’F’ (g-g)
OB ' OF ' 12
⇔
=
=
( Vì BH = OA = 8cm)
BB ' BH
8

Áp dụng tính chất dãy tỉ lệ thức , ta có:

⇔

OB ' BB ' OB '− BB ' OB
OB ' 12
=
=
=
⇔
=
= 3 (2’)
12
8
12 − 8
4
OB
4

12


Từ (1’) và (2’) ta tính được OA’ = 24cm và A’B’ = 3cm.
* Đối với thấu kính phân kì và vật đặt ngoài khoảng tiêu cự
Bài toán 3. Vật sáng AB = h = 3cm được đặt vuông góc với trục chính của
TKPK có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu
kính một khoảng d = 36cm.
a) Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.
b) Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKPK
và chiều cao của ảnh.
Bài giải
Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm

OA = 36cm
AB = h = 3cm.
a) Dựng ảnh A’B’ của AB.
b) Tính OA’, A’B’=?
Cách 1: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia hướng đến tiêu điểm F’ đến thấu
kính phân kì có tia ló song song với trục chính.
a) Dựng ảnh:
B
B’
H
A

F A'

O

F’

b) Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’AB (g-g)
⇔

F ' O OH
=
F ' A AB

Vì OH = A’B’ và F’A = OF’ + OA = 12 + 36 = 48 cm
⇒

F 'O A ' B '
12 A ' B '

=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 0, 75 cm
F'A
AB
48
3

Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (g-g)
⇔

OA ' A ' B '
OA ' 0, 75
=
⇔
=
⇔ OA ' = 9 cm.
OA
AB
36
3

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’ =0,75cm.
Cách 2: Sử dụng tia song song với trục chính có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F
và tia hướng tới F’đến TKPK có tia ló song song với trục chính.
a) Dựng ảnh:
B
A

H
B’

K

A’

O

F
F’
13


b) Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’AB
⇔

F ' O OK
=
F ' A AB

Vì OK = A’B’ và F’A = OF’+ OA = 12+36 = 48cm:
12 A ' B '
=
⇔ A ' B ' = 0, 75cm
48
3

Tam giác FA’B’ đồng dạng với tam giác FOH
FA ' A ' B '

=
Vì OH = AB =3cm:
OF
AB
12 − OA ' 0, 75
⇔
=
⇔ OA ' = 9cm
12
3
⇔

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’= 0,75cm.
Cách 3: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính đến
TKPK – có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F.
a) Dựng ảnh:
B

H
B’

A

F A’ O

F’

b) Có 2 cách giải
Cách 3a:
Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B” (g-g)

⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' OB ' A ' B '
=
=
⇔
=
=
(1)
OA OB
AB
36
OB
AB

Tam giác FA’B’ đồng dạng tam giác FOH (g-g)
⇔

A ' F FB ' A ' B '
=
=
OF
FH
AB

Vì OH = AB; A’F = OF – OA’ = 12 – OA’

12 − OA ' A ' B '
=

(2)
12
AB
OA ' 12 − OA '
=
⇔ OA ' = 9 cm.
Từ (1) và (2) ta có :
36
12
⇔

Thay OA’ = 9cm vào (1) ta được A’B’ = 0,75cm.
Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B = 0,75cm.
Cách 3b:
Tam giác OAB đồng dạng tam giác OA’B’(g-g)
14


⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' OB ' A ' B '
=
=
⇔
=
=
(1)
OA OB
AB

36
OB
AB

Tam giác FB’O đồng dạng với tam giác HB’B(g-g)
⇔

FB ' OB ' OF
OB ' 12 1
=
=
⇔
=
=
HB ' BB ' HB
BB ' 36 3

Áp dụng tính chất tỉ lệ thức ta có:

OB '
1
1
=
= (2).
OB '+ BB ' 1 + 3 4

Từ (1) và (2) ta tính được OA’=9cm và A’B’=0,75cm.
Như vậy riêng bài toán 3 đã có 4 cách giải khác nhau trong 3 cách vẽ khác nhau.
Qua 3 bài toán quang – hình học điển hình ta thấy:
- Có các phương án giải trong một bài toán quang hình học.

- Có cách giải chỉ cần một bước (1 cặp tam giác đồng dạng) là có được kết
quả (nếu sử dụng 1 tia tới đi qua tiêu điểm F và tia 1 còn lại)
- Có cách giải cần 3 bước (2 cặp tam giác đồng dạng và thêm vận dụng
tính chất tỉ lệ thức hoặc tính chất dãy tỉ lệ thức).
Ngoài các giải pháp trên đối với học sinh khá giỏi giáo viên có thể hướng
dẫn học sinh chứng minh các công thức của thấu kính:
(Trong các hình vẽ dưới đây với d = OA, d’ = A’O, f = OF= OF’)
a) Đối với thấu kính hội tụ
* Trường hợp ảnh thật
∆

B

I
F’

A

F

A’

0

B’

A, B , A,O d ,
Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒
=
= (1)

AB
AO d
,
AB
AB
AF
d, − d
⇒
=
=
=
(2)
∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’
OI
AB
OF ,
f
,

,

,

,

,

Từ (1) và (2) ta có:
d,
d, − f

1
1
1
=
⇒ = + ,
d
f
f
d
d

* Trường hợp ảnh ảo
B’
I

B

A’

F

A

O

F’

Δ

15

A, B , A,O d ,
Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒
=
= (1)
AB
AO d
,
AB
AB
AF
d, + d
=
=
=
(2)
∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’ ⇒
OI
AB
OF ,
f
,

,

,

,

,

Từ (1) và (2) ta có:
d,
d, + f
1
1
1
=
⇒ = − ,
d
f
f
d d
b) Đối với thấu kính phân kì
B

I

B’
A

F’ A’

F

O

∆

A, B , A,O d ,
Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒
=
= (1)
AB
AO d
,
AB
AB
AF
f −d,
⇒
=
=
=
(2)
∆A’B’F’ đồng dạng ∆OIF’
OI
AB
OF ,
f
,

,

,

,

,

Từ (1) và (2) ta có:

d,
f −d ,
1
1 1
=
⇒ = , −
d
f
f
d
d
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Sau thời gian áp dụng các giải pháp đã nêu tôi thấy kết quả học giải bài
toán quang hình môn Vật lí 9 khả quan hơn. Đa số các HS yếu đã biết vẽ hình,
trả lời được các câu hỏi và giải được các bài tập. Đặc biệt, sau khi áp dụng sáng
kiến tôi thấy học sinh chủ động, tích cực, yêu thích môn học hơn và tự tin khi
giải các bài toán quang hình môn Vật lí 9.
Khảo sát chất lượng học sinh sau khi áp dụng sáng kiến tôi thu được kết
quả như sau:
Điểm Y-K
Điểm TB
Điểm Khá
Điếm Giỏi
Lớp Sĩ số
SL
%

SL
%
SL
%
SL
%
9A
37
0
0
20
50,1
14
37,8
3
8,1
9B
36
0
0
23
63,9
13
36,1
0
0

16

3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
- Kết luận
Để giúp học sinh hứng thú và đạt kết quả tốt trong việc giải toán quang
hình học môn Vật lí 9, điều cơ bản nhất mỗi tiết dạy giáo viên phải tích cực,
nhiệt tình, truyền đạt chính xác, ngắn gọn nhưng đầy đủ nội dung, khoa học và
lôgíc nhằm động não cho học sinh phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt.
Những tiết lý thuyết, thực hành cũng như tiết bài tập giáo viên phải chuẩn
bị chu đáo bài dạy, hướng dẫn học sinh chuẩn bị bài theo ý định của giáo viên,
có như vậy giáo viên mới cảm thấy thoải mái trong giờ dạy và chữa các bài tập
quang hình học từ đó khắc sâu được kiến thức và phương pháp giải bài tập của
học sinh.
Đối với một số học sinh chậm tiến bộ thì phải thông qua giáo viên chủ
nhiệm kết hợp với gia đình để giúp các em học tốt hơn, hoặc qua giáo viên bộ
môn toán để giúp đỡ một số học sinh yếu toán có thể giải được một vài bài toán
đơn giản về điện lớp 9. Từ đó gây sự đam mê, hứng thú học hỏi bộ môn Vật lí.
Sau khi áp dụng phương pháp giải bài tập quang hình học ở trên trong dạy
học tôi nhận thấy học sinh say mê, hứng thú và đã đạt hiệu quả cao trong giải bài
tập nhất là bài tập quang hình môn Vật lí 9. Học sinh đã phát huy tính chủ động,
tích cực khi nắm được phương pháp giải loại bài toán này.
- Kiến nghị
+ Đối với Phòng GD&ĐT Quan Sơn
Tham mưu với cấp trên trang bị đầy đủ cơ sở vật chất cho các trường đặc
biệt là thiết bị thí nghiệm bộ môn Vật lí.
+ Đối với xã Tam Thanh
Cần làm tốt phong trào khuyến học khuyến tài để động viên khuyến khích
các em học sinh có hoàn cảnh khó khăn được đến trường đầy đủ.
+ Đối với nhà trường
Đánh giá, góp ý vào các giải pháp thực hiện để đề tài có thể được áp dụng
rộng rãi, nâng cao chất lượng học tập môn Vật lí nói riêng và nâng cao chất
lượng giáo dục nói chung.

Trên đây là những kinh nghiệm của bản thân rút ra được trong quá trình
giảng dạy môn Vật lí 9 ở trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh. Rất mong sự
đóng góp ý kiến của đồng nghiệp, chuyên môn để đề tài thực sự là một tài liệu
hữu ích trong việc giảng dạy phần quang hình môn Vật lí 9.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Quan Sơn, ngày 21 tháng 04 năm 2018.
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác
Người thực hiện

17


Lò Văn Xơi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật lí 9.................................................................NXB giáo
dục
2. Sách giáo viên Vật lí 9.................................................................NXB giáo dục
3. Sách bài tập Vật lí 9.....................................................................NXB giáo dục
4. Phương pháp giải bài tập Vật lí 9...................NXB tổng hợp TP. Hồ Chí Minh
Tác giả: Hoàng Tú - Võ Minh Quang – Huỳnh Thị Mỹ Nữ
5. Vật lí 9 cơ bản và nâng cao...............................NXB Đại học Quốc gia Hà Nội
Tác giả: Th.S. Lê Thị Thu Hà
6. Vật lí 9 – Các dạng bài tập và phương pháp giải- NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội
Tác giả: TS. Hoàng Danh Tài

18