Kinh nghiệm phân loại và hướng dẫn học sinh giải bài tập quang hình học phần thấu kính trong phần ôn luyện học sinh giỏi vật lý lớp 9

I. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Chúng ta đang sống trong một thế giới bùng nổ về tri thức, có rất nhiều kiến
thức mà giáo viên không thể truyền tải hết đến học sinh được, vậy nên cách tốt nhất
là phải hướng dẫn cho học sinh cách tự học tự nghiên cứu sáng tạo.
Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng, sự phát triển của khoa
học vật lý gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại trực tiếp của khoa học, kỹ thuật. Vật lý
có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt trong công nghiệp hoá, hiện đại
hoá và công nghệ thông tin. Căn cứ vào nhiệm vụ bồi dưỡng hàng năm của trường,
nhằm phát hiện những học sinh có năng lực học tập bộ môn Vật lý bậc THCS để
bồi dưỡng nâng cao năng lực nhận thức, hình thành cho các em những kỹ năng cơ
bản và nâng cao trong việc giải bài tập Vật lý. Giúp các em tham dự các kỳ thi
HSG cấp trường, cấp huyện, cấp tỉnh đạt kết quả đem lại thành tích cho bản thân,
gia đình và thực hiện mục tiêu bồi dưỡng hàng năm đã đề ra.
Trong quá trình dạy bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý hàng năm thì dạng toán
quang hình thấu kính trong vật lý nâng cao vốn dĩ là một loại toán hay, có thể giúp
học sinh đào sâu suy nghĩ, rèn luyện tư duy, rèn luyện tính kiên trì và cẩn thận. Nó
được xem là một loại toán khá phong phú về chủ đề và nội dung, về quan điểm và
phương pháp giải toán. Vì thế toán quang hình được xem là một phần trọng điểm
của chương trình Vật lí nâng cao đối với học sinh thi học sinh giỏi và thi vào10
chuyên và là kiến thức kế thừa tốt để học sinh học chương trình vật lý lớp 11
Song việc giải một bài toán quang hình thường phải sử dụng rất nhiều kĩ năng
của môn hình học như: Vẽ hình, chứng minh, tính kích thước, tính số đo góc và
đặc biệt là các bài toán cực trị hình học. Cũng vì lẽ đó mà với học sinh khi ôn tập
thi học sinh giỏi và thi vào 10 chuyên thì phần quang hình học là một phần khó.
Hiện nay trên thị trường, sách tham khảo nâng cao về Vật lí THCS rất ít, nội
dung còn sơ sài, trùng lặp, chưa có hệ thống, đặc biệt là phần Quang hình học. Hơn
thế nữa, nội dung này lại được học ở cuối năm học lớp 9, khi mà học sinh đã thi
học sinh giỏi xong, do đó có rất ít giáo viên quan tâm, nghiên cứu về phần này.
Vì vậy, việc phân loại và nghiên cứu cách hướng dẫn giải các bài tập Quang
hình học là một vấn đề có ý nghĩa quan trọng. Nó góp phần giúp các giáo viên có

cơ sở để dạy tốt hơn các bài tập thuộc phần này. Qua đó chất lượng học sinh giỏi
tốt hơn, học sinh có kiến thức vững vàng hơn khi thi vào các trường chuyên.
Với những lí do trên, tôi mạnh dạn viết bản sáng kiến “Kinh nghiệm phân loại và
hướng dẫn học sinh giải bài tập quang hình học phần thấu kính trong ôn luyện
học sinh giỏi vật lý lớp 9 ” bằng một hệ thống những bài tập đã được sưu tầm
chọn lọc, sáng tác và thử nghiệm qua nhiều năm giảng dạy ở các lớp bồi dưỡng học
sinh khá, giỏi thuộc các đội tuyển vật lý của trường, của huyện mong góp phần
giúp cho công tác dạy và học chương trình vật lí nâng cao đạt hiệu quả hơn.

1


2. Mục đích nghiên cứu.
Mục đích của đề tài nhằm tìm ra những cách thức, phương pháp phân loại và
giải các dạng bài toán quang hình phần thấu kính một cách đơn giản, dễ giải trong
quá trình học vật lý nâng cao cũng như cách trình bày một bài toán quang hình
khoa học giúp học sinh tự tin, hứng thú,say mê môn học và nâng cao chất lượng thi
HSG.
Với mục đích là rèn luện khả năng sáng tạo Vật lý, trước mỗi bài tập tôi đã
tập cho học sinh tìm ra nhiều cách giải nhất, đồng thời gợi ý để học sinh thấy được
đâu là cách giải tối ưu nhất cho bài toán đó và nhược điểm của mỗi cách giải. Trên
cơ sở đó học sinh có thể khái quát thành bài toán tổng quát và xây dựng các bài
toán tương tự.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Trong phạm vi nhỏ hẹp, sáng kiến này nhằm vào đối tượng nghiên cứu là Giáo
viên và học sinh lớp 9 cấp THCS.
- Về kiến thức nhằm vào các Các dạng bài tập quang hình học nâng cao
trong chương trình Vật lý 9.
- Thái độ học của học sinh trong khi làm bài tập quang hình học.
4. Phương pháp nghiên cứu.

- Nghiên cứu chương trình nội dung sách giáo khoa Vật lý 9 và tài liệu tham khảo
ôn luyện học sinh giỏi cấp THCS và sách giáo khoa ,sách tham khảo vật lý 11
- Phương pháp phân loại các dạng bài tập nâng cao phần quang hình
học. Săp xêp các dạng bài tập sao cho có hệ thống. Đưa ra
phương pháp làm cho từng dạng bài.
Áp dụng vào các ví dụ cụ thể. Phân tích cách giải tối ưu.
- Tổng hợp ý kiến của học sinh trong quá trình làm bài tập quang hình .Tổng hợp ý
kiến của giáo viên bộ môn trong quá trình dạy bài tập quang hình.
- Điều tra những thuận lợi, khó khăn của giáo viên và học sinh qua những lần giải
quyết các bài tập quang hình nâng cao.
Qua việc nghiên cứu bằng các phương pháp nêu trên, ta cần rút ra những kinh
nghiệm và tìm ra những biện pháp. Trên cơ sở đó từng bước xây dựng sáng kiến.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Thầy giáo Chu Văn An từng nói: "Hiền tài là nguyên khí của Quốc
gia". Thật
vậy, một đất nước, một dân tộc muốn phát triển nhanh, đời sống
nhân dân ấm no
hạnh phúc thì không thể thiếu người hiền tài.
Bác Hồ kính yêu của chúng ta sinh thời cũng rất quan tâm đến
việc đào tạo,bồi dưỡng nhân tài. Người coi việc Diệt giặc đói, giặc
dốt quan trọng không kém việc diệt giặc ngoại xâm. Tinh thần
nghị quyết Đại hội VI của Đảng đã chỉ rõ: Coi đầu tư cho giáo dục
2


là đầu tư cho phát triển. Trong đó chú trọng đến chất lượng mũi
nhọn, muốn vậy phải đầu tư cho việc dạy, bồi dưỡng và sử dụng
nhân tài ở tất cả các bộ môn.
Riêng bộ môn Vật lí THCS có đặc thù là nội dung kiến thức gồm 4

phần chính:
Cơ học, Nhiệt học, Điện học và Quang học. Mỗi phần có nét đặc
trưng riêng, áp
dụng các phương pháp giải tương đối khác nhau. Với phần Quang
hình học, muốn
học tốt kiến thức nâng cao thì ngoài nắm vững kiến thức Vật lí về
phần thấu kính, học sinh còn phải có kiến thức tương đối vững về
hình học, đại số. Kiến thức về tam giác đồng dạng, phương trình bậc 2… mà
các em đã học ở môn toán được vận dụng vào để tính khoảng cách từ ảnh tới thấu
kính hoặc vật tới thấu kính,xác định vị trí kích thước của vật và ảnh…
Vậy để học sinh có kiến thức và kĩ năng giải bài tập thì người thầy phải không
ngừng nâng cao trình độ chuyên môn, đổi mới phương pháp, nghiên cứu, tìm tòi,
sưu tầm, chọn lọc để phân loại và hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập quang
hình học nâng cao.
Với cách làm như vậy đã góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi
nói chung và chất lượng bồi dưỡng phần bài tập quang hình .
2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Hiện nay trên thị trường hầu như chưa có tài liệu tham khảo
nào
làm
tốt
việc
phân loại bài tập quang hình học. Phương pháp giải cũng chưa
được
xây
dựng
thành hệ thống gây khó khăn cho cả học sinh và giáo viên khi
giảng
dạy.
Qua điều tra nghiên cứu cùng với kinh nghiệm nhiều năm được

phân
công
dạy
bồi dưỡng đội tuyển Học sinh giỏi tôi nhận thấy: Đa phần học sinh
chỉ
được học một số ít buổi về bài tập nâng cao thuộc phần này. Việc
học kiến thức cơ bản ở phần này cũng chỉ được học ở năm bài học
trong sách giáo khoa, việc học ở nhà cũng gặp khó khăn do không
có tài liệu tham khảo có chất lượng. Hơn thế nữa việc phân loại và
đưa ra phương pháp giải cho từng dạng bài ở các sách tham khảo
đa số là dựa vào phương pháp giải dạng bài quang hình của
chương trình THPT chưa phù hợp với kiến thức của học sinh cấp
THCS.
Qua quá trình theo dõi chất lượng học sinh làm được bài tập thực hành trong các
kì thi học sinh giỏi các cấp trong 2 năm học 2012-2013 và 2013- 2014 như sau:
3


TT

Năm học

Làm tốt

Làm chưa tốt

1

2014 - 2015

40%

60%

2

2015-2016

50%

50%

Từ thực trạng trên, trong quá trình giảng dạy của mình tôi đã thử nghiệm một số
kinh nghiệm phân loại và hướng dẫn học sinh làm bài tập quang hình học phần thấu
kính nhằm mục đích rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào giải quyết
các bài tập quang hình cho học sinh. Đáp ứng yêu cầu thực tiễn trong hoạt động
dạy và học bộ môn Vật Lí cho học sinh khá giỏi tại trường THCS Nhữ Bá Sỹ - Thị
Trấn Bút Sơn- Hoằng Hóa.
3. Giải pháp thực hiện .
3.1 Giáo viên cần giúp học sinh nắm vững các kiến thức cơ
bản.
1) Khái niệm : Là vật trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng một
mặt cầu.
2) Phân loại:
a) Thấu kính hội tụ (Hình 1a,1b)
- Đặc điểm hình dạng :Phần rìa mỏng hơn phần giữa.
- Đặc điểm quang học : Biến chùm sáng song song thành chùm sáng hội tụ.
* Kí hiệu thấu kính hội tụ : (Hình 1c)
b) Thấu kính phân kì (Hình 2a,2b)
- Đặc điểm hình dạng : Phần rìa dày hơn phần giữa.

- Đặc điểm quang học : Biến chùm sáng song song thành chùm sáng phân kì .
*Kí hiệu thấu kính phân kì : (Hình 2c)

H 1a

H 2a

3)Các khái niệm cơ bản:
a) Quang tâm: Là điểm trên thấu kính mà mọi tia sáng đi qua đó đều truyền thẳng,
kí hiệu O.
b)Trục chính : Đường thẳng đi qua tâm của hai mặt cầu, kí hiệu ∆ (Trục chính ∆
vuông góc với thấu kính tại O)
c) Tiêu điểm chính
* Thấu kính hội tụ : Một chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính
hội tụ cho chùm tia sáng ló hội tụ tại tiêu điểm F’ trên trục chính của thấu
kính.Điểm F’ gọi là tiêu điểm chính của TKHT.
* Thấu kính phân kì : Chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính
phân kì cho chùm tia sáng ló phân kì có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F trên trục
chính . Điểm F gọi là tiêu điểm chính của TKPK.
4


* Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính F và F’ đối xứng nhau qua quang tâm.
d) Tiêu cự : là khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm ( kí hiệu f = OF=OF’)

e) Khái niệm mở rộng:
*Trục phụ : là đường thẳng đi qua O ,không trùng ∆ (kí hiệu ∆ 1; ∆ 2 …..)
* Tiêu diện : là mặt phẳng đi qua F,F’và vuông góc với ∆ ( kí hiệu MN ;M’N’)
* Tiêu điểm phụ : Là giao điểm F 1; F’1 (mỗi trục phụ đều có 2 tiêu điểm đối xứng
với nhau qua

O)

4) Ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính
a) Thấu kính hội tụ (Hình3a;3b)
(1): Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló tiếp tục đi thẳng theo phương của tia tới.
(2): Tia tới song song với ∆ (hoặc ∆ 1) thì tia ló đi qua tiêu điểm F’(hoặc F’1)
(3): Tia tới đi qua tiêu điểm F(hoặc F1) thì tia ló song song với ∆ (hoặc ∆ 1) .
b) Thấu kính phân kì (Hình3a;3b)
(1): Tia tới song song với ∆ (hoặc ∆ 1) thì tia ló kéo dài đi qua F’(hoặc F’1)
(2): Tia tới đi qua O thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
(3): Tia tới có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F(hoặc F1) thì tia ló song song với ∆
(hoặc ∆ 1) . (tia này đặc biệt khác với thấu kính hội tụ)

5) Đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính
hội tụ.
Vật thật đặt trước thấu kính hội tụ có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo.
Kí hiệu d là khoảng cách từ vật đến thấu kính và d’ là khoảng cách từ ảnh đến TK
ta có:
* Vật thật nằm ngoài khoảng OF luôn có ảnh thật:
d =∞
( Vật ở vô cực) => ảnh thật tại F, d’ = f …
* Vật thật nằm trong khoảng tiêu cự (d ≤ f) luôn cho ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn
vật.
5


- Vật nằm tại tiêu điểm ( d = f’) => cho ảnh ảo ở vô cực ( d’ = ∞ )
- Vật nằm sát TK thì ảnh cũng nằm sát TK -> ảnh và vật ở cùng vị trí
* Chú ý:
+. Điểm S ∈ ∆ thì ảnh S’ ∈ ∆

+. Nếu vật sáng AB ⊥ ∆ ; B∈ ∆ thì ảnh A’B’ ⊥ ∆ và B’∈ ∆ .
+. Vật sáng AB vừa nằm trong vừa nằm ngoài tiêu điểm F của thấu kính HT thì
ảnh của nó gồm 2 phần riêng biệt: ảnh thật ngược chiều với vật và ảnh ảo cùng
chiều với vật.
6)Đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính phân kỳ.
Vật thật đặt trước thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật, nằm
trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
7) Cách vẽ ảnh của một vật tạo bởi thấu kính
Vì điểm vật S là giao của các tia tới còn điểm ảnh S’ là giao của các tia ló nên để
vẽ ảnh của một vật ta làm như sau:
a.Vẽ ảnh của điểm sáng S: Từ S ta vẽ đường đi của 2 tia sáng đặc biệt rồi xác định
giao của 2 tia ló ta được ảnh S’ của S.
b.Vẽ ảnh của một vật sáng ( nằm ngoài hoặc nằm trong tiêu cự của thấu kính)
Phương pháp chung: Vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt trên vật rồi nối lại
Chú ý:
1.Nếu điểm S ∈ ∆ thì ảnh S’ ∈ ∆ . - > Muốn vẽ ảnh của điểm S chỉ cần vẽ đường đi
của 1 tia sáng (bất kỳ). giao của trục chính với tia ló là ảnh S’ của S.
2.Đoạn thẳng sáng AB ⊥ ∆ và B ∈ ∆ thì ảnh A’B’ ⊥ AB và B’ ∈ ∆ -> muốn vẽ ảnh
A’B’ chỉ cần dựng ảnh A’ sau đó hạ đường thẳng vôn góc với ∆
3.Nếu một vật vừa nằm ngoài hoặc nằm trong tiêu điểm của thấu kính thì phần
nằm ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật phần nằm trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo
8) Sơ đồ tạo ảnh của vật bởi hệ thấu kính
L
L
L
→ …….
S →
S1 →
S2 →
S3 

1

2

3

9) Vật ảo - ảnh thật
ở hình bên chùm sáng tới ( 1 và 2) có đường kéo
dài đi qua điểm A ( A cùng phía với F’) nên được
gọi là vật ảo, A’ là giao của chùm sáng ló nên được gọi là ảnh thật của A tạo bởi
thấu kính.
3.2. Các kiến thức cần bổ trợ cho học sinh
1. Tia sáng có phương đi qua S thì tia ló (hoặc tia khúc xạ, phản
xạ) có phương
đi qua ảnh của S.
2. Nguyên lí truyền ngược của ánh sáng
Cho một quang hệ bất kì, nếu một tia sáng chiếu tới quang hệ
6


theo hướng
xy, cho tia ló đi theo hướng zt thì nếu chiếu tia sáng tới quang hệ
theo hướng tz
sẽ cho tia ló đi theo hướng yx.
Hệ quả: Nếu đặt một điểm sáng tại điểm A trước một TKHT cho
một ảnh
thật tại B thì nếu đặt điểm sáng tại B sẽ cho ảnh thật tại A.
3.3.Phân loại bài tập quang hình học lớp 9
1. Bài tập vẽ hình:
- Vẽ đường đi tia sáng

- Vẽ hình để xác định thấu kính, trục chính, tiêu điểm.
- Vẽ ảnh của vật qua thấu kính, hệ thấu kính - thấu kính, hệ thấu
kính gương.
2. Bài toán tính kích thước ảnh trong mọi trường hợp.
3. Bài toán dịch chuyển vật, ảnh thấu kính.
- Dịch chuyển dọc theo trục chính.
- Dịch chuyển theo phương vuông góc trục chính.
- Dịch chuyển theo phương bất kì
4. Bài toán đối xứng
5. Bài toán về hệ quang học..
6. Bài toán cực trị
3.4.Hướng dẫn giải các dạng bài tập theo từng dạng
1. Bài tập vẽ hình.
1.1. Vẽ đường đi tia sáng
Phương pháp: Để làm được bài tập dạng này, học sinh cần nắm
chắc cách vẽ
các tia sáng đặc biệt và các tia sáng không đặc biệt. Ngoài ra còn
cần lưu ý: tia
sáng có phương đi qua S thì tia ló (hoặc tia khúc xạ, phản xạ) có
phương đi qua
ảnh của S.
*VD1 (Vẽ tiếp đường đi tia sáng)
Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng trong các trường hợp sau:

7


HD:Đây là dạng bài tập cơ bản, học sinh chỉ cần nắm vững cách
vẽ
đường

đi
của tia sáng không đặc biệt: Dựng trục phụ tương ứng với tia tới,
dựng
mặt phẳng tiêu diện, xác định tiêu điểm phụ. Khi đó tia ló sẽ đi
qua
tiêu
điểm
phụ.
*VD2: (Vẽ đường đi một tia sáng khi đã biết đường đi của một tia
sáng khác)
Cho thấu kính L và các tia sáng như hình 1Hỏi
a). Thấu kính L là thấu kính gì ?
b). Vẽ tiếp đường đi của tia sáng b
HD:
Dễ nhận thấy, muốn vẽ tiếp đường đi của tia sáng b thì vấn đề
mấu
chốt là xác định được ảnh S’của điểm S. Muốn vậy ta xác định
giao của hai tia tới a và b là S.Khi đã xác định được S thì ta vẽ tia
sáng từ S đi qua quang tâm O cắt tia ló a’ tại S’(1)là ảnh của• A
S. Tia
sáng có phương đi qua S thì tia ló có phương đi qua ảnh của S.Từ
O
đó ta xác định được tia ló tương ứng
(2

*VD3: (Vẽ tia sáng thỏa mãn điều kiện cho trước).)
Ở hình 2: biết đường đi của tia sáng (1) qua một thấu kính
phân kỳ sẽ qua điểm A.
Hãy vẽ đường đi của tia sáng (2) qua thấu kính.

Hình 2

HD: Để làm bài tập dạng này, cần vận dụng nguyên lí: Tia sáng có
phương
đi
’
(1 )
qua S thì tia ló (hoặc tia khúc xạ, phản xạ) có
S • phương đi qua ảnh
A
.
(1)
của
S.
I
S’
Do đó ta có cách giải như sau:
O
- Kéo dài (1) cắt thấu kính tại I, Nối I với A, kéo dài AI.
(2)
- Kéo dài (2) cắt (1) tại S và thấu kính tại J.
- Coi S là nguồn sáng cho hai tia tới (1) và (2).
J
- Từ S vẽ tia tới SO cho tia ló truyền thẳng, cắt đường
kéo dài của tia ló (1’) tại S’
(2’)
- S’ là ảnh của S tạo bởi thấu kính phân kì.
- Nối S’J, kéo dài cho ta tia ló (2’) của tia tới (2) qua thấu kính.
Kết quả vẽ được như hình vẽ.
8

1.2 Vẽ hình để xác định thấu kính, trục chính, tiêu điểm.
Phương pháp: Để giải được các dạng bài tập này, cần nắm vững
những
nguyên lí sau:
- Trục chính luôn vuông góc với TK
- Đường nối điểm ảnh và điểm vật luôn đi qua quang tâm.
- Khi vật vuông góc với trục chính thì ảnh cũng vuông góc với trục
chính.
- Khi vật và ảnh song song nhau thì vật và ảnh cùng vương góc
trục chính.
- Một tia sáng đi dọc
theo
vật thì tia ló đi dọc theo
ảnh.
*VD4: Xác định loại thấu
kính,
vị trí thấu kính, tiêu
điểm
trong các trường hợp
sau, biết A'B' là ảnh của
AB:

HD:
a)Dễ thấy, ảnh ngược chiều vật nên là ảnh thật, đây là thấu kính
hội tụ. Mặt khác ảnh và vật song song nhau nên ảnh và vật cùng
vuông góc trục chính.
Ta có, quang tâm nằm trên đường thẳng AA' và cũng nằm trên
BB', do vậy ta xác định được quang tâm O là giao của AA' và BB'.

Từ đó vẽ được trục chính là đường thẳng qua O và vuông góc với
AB, vẽ được thấu kính. Do đó xác định được các tiêu điểm
b) Tương tự, ta dễ dàng xác định được quang tâm O. Để xác định
được thấu kính, ta vận đụng kiến thức: Một tia sáng đi dọc theo
vật thì tia ló đi dọc theo ảnh. Do đó ta kéo dài vật sáng AB và ảnh
A'B' cắt nhau tại M thì thấu kính nằm trênđường thẳng MO. Từ đó
ta xác định được trục chính và các tiêu điểm.

9


VD5: Một sơ đồ quang học vẽ ảnh của một điểm sáng S
đặt trước thấu kính hội tụ mỏng nhưng đã mất nét, chỉ còn
lại các điểm M, N, F’, S’ (hình 3). Trong đó M, N nằm trên
thấu kính; F’ là tiêu điểm; S’ là ảnh thật của S; ba điểm M,
F’, S’ thẳng hàng.
a)Bằng phép vẽ hãy khôi phục vị trí quang tâm và điểm
sáng S.
b) Khi đo khoảng cách giữa các điểm ta có: MF ’ = 15cm; NF’ = 13cm; MN = 4cm.
Tính tiêu cự của thấu kính trên.
HD: a) Khôi phục quang tâm và điểm sáng S:
- Nối MN ta được đường thẳng đặt thấu kính.
- Từ F’ kẻ đường thẳng ∆ vuông góc với MN, cắt thấu kính tại O. Điểm O là
quang tâm. Đường thẳng ∆ là trục chính của thấu kính.
- Nối S’O và kéo dài. Từ M kẻ đường song song với trục chính gặp S ’O kéo
dài tại S. Vậy S là điểm sáng.
b) Xác định tiêu cự:
Đặt ON = x; OF’ = f. Xét hai tam giác vuông ONF’ và OMF’. Theo định lí
Pitago ta có:
 x 2 + f 2 = F' N 2 = 132


2
2
'
2
2
(x + 4) + f = F M = 15

Giải hệ phương trình trên ta có x = 5cm; f = 12cm
1.3.Vẽ ảnh của vật qua thấu kính, hệ thấu kính - thấu kính,
hệ
thấu
kính
gương.
Phương pháp:Học sinh chỉ cần nắm vững các kiến thức:
- Cách dựng ảnh của vật qua thấu kính, qua gương (có thể dùng
các tia sáng đặc biệt hoặc không đặc biệt)
- Nếu tia sáng xuất phát từ vật bị phản xạ hoặc khúc xạ bao nhiêu
lần
thì
có
bấy
nhiêu
ảnh.
- Nếu vật sáng AB qua dụng cụ quang học thứ nhất cho ảnh A 1B1
nằm
trước
dụng cụ quang học thứ 2 thì A1B1 được coi là vật đối với dụng cụ
10

quang
thứ hai (và sẽ cho ảnh A2B2)

học

2. Bài toán tính kích thước ảnh trong mọi trường hợp.
2.1.Vẽ ảnh ,tính độ lớn của ảnh của vật qua thấu kính
*VD6: Một vật sáng nhỏ có dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của
một thấu kính hội tụ và nằm ở ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính đó.
a) Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu
kính, f là tiêu cự của thấu kính. Hãy vẽ ảnh của vật qua thấu kính và chứng minh
1
1
1
+ ′=
f
d d

công thức:

b) Đặt vật sáng trên ở một phía của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm, song
song với trục chính và cách trục chính một đoạn l = 20 cm. Biết các điểm A và B
cách thấu kính lần lượt là 40 cm và 30 cm. Tính độ lớn ảnh của vật AB qua thấu
kính.
B
I
HD:a) - Vẽ hình
/

/

Xét hai tam giác OA B và OAB đồng dạng có A
hệ thức:

/

/

/

/

AB
OA
d
=
=
AB
OA
d
/

.
F

.

A/

F/

O

(1)
/

B/

/ /

- Xét hai tam giác OIF và A B F đồng dạng có hệ thức:

1 1 1
A / B/ F/ A / d / − f
+ =
=
=
(
2
)
Từ
(
1)
và
(2)
rút
ra
:
d d/ f

OI
OF/
f
b) - Vì OI = OF/ ⇒ tam giác OIF/ vuông cân ⇒ góc OF/I = 450 ⇒ góc CA/B/ =
450 ⇒ tam giác A/CB/ vuông cân – A B
I
Tính được A/C = d/B – d/A =

d Bf
d f
− A = 20 cm
dB − f dA − f

- Độ lớn của ảnh :
/

/

AB =

( A C) + ( B C) = 20 2 cm
/

2

/

2

.

O

F

dA

.

F/

dB

A/

C

d/A
d/B

2.2.Bài toán vật đặt trước thấu kính là dạng hình khối /
B
phẳng
*VD7: Một vật sáng, mỏng phẳng có dạng tam giác vuông ABC, cạnh AB = 3cm.
BC = 4cm, được đặt trước thấu kính hội tụ L có tiêu
cự f = 12cm sao cho cạnh BC nằm trên trục chính của
thấu kính và đầu C cách thấu kính một khoảng 16cm
(hình vẽ)
11

a) Chỉ được dùng các tia sáng song song với trục chính và tia đi qua quang tâm thấu
kính, hãy vẽ ảnh của vật sáng qua thấu kính.
b) Xác định diện tích ảnh của vật sáng
HD:a) Vẽ hình đúng
Cách dựng hình theo yêu cầu đề bài
- Dựng tia sáng AI song song trục chính nối I với F được tia IFD’
- Dựng tia sáng AO đi qua quang tâm, cắt tia ID’ tại A’, A’ là ảnh của A. Từ A’
hạ A’B’ vuông góc trục chính tại B’ => A’B’ là ảnh của AB
- Dựng đoạn thẳng vuông góc trục chính tại C, cắt AI tại D. Từ D dựng tia DO
đi qua quang tâm thấu kính, cắt tia IF ở D’, D’ là ảnh của D. Từ D hạ DC’ vuông
góc trục chính tại C’, C’ là ảnh của C
d
d’
2

A

D

B

C

2

I
d1

C’

B’

F

O

A’

d1’

Hình 4

D’

b) Tính diện tích ảnh (tam giác vuông A’B’C’)
A ' B ' d1'
=
Ta có: Tam giác vuông ABO và A’B’O đồng dạng :
AB
d1

Tam

giác

vuông A’B’F

và

IOF

đồng

A ' B ' A ' B ' d1' − f
=
=
IO
AB
f

dạng:

d1' − f d1'
1
1
1
= ⇒ +
=
Từ (1) và (2) =>
f
d1
d1 d1 ' f

(1)
(2)

(3)

Theo hình vẽ, ta có: d1 = d2 + BC = 20cm => d1’ = 30cm.

Thay d1, d1’ vào (1), ta được A’B’ = 4,5cm.
D ' C ' d 2'
=
Hai tam giác vuông D’C’O và DCO đồng dạng:
DC
d2

D ' C ' D ' C ' d 2' − f
=
=
Hai tam giác vuông D’C’F và IOF đồng dang:
IO
AB
f
'
'
d
d −f
1 1 1
⇒
+
=
Từ (4) và (5), ta được: 2 = 2
(6)
d2
f
d 2 d 2'
f

(4)

(5)

Từ (6) => d2’ = 48cm => B’C’ = d2’ – d1’ = 18cm
Diện tích ảnh A’B’C’ là: SA’B’C’ = 0,5. A’B’.B’C’ = 40,5cm2
2.3.Bài toán tính kích thước vệt sáng trên màn
*VD8 Đặt điểm sáng S trên trục chính ∆ của thấu
kính hội tụ, một màn chắn M vuông góc
với ∆; điểm sáng S và màn M luôn cố định và cách
nhau một khoảng L = 45cm. Thấu kính có
tiêu cự f = 20cm và có bán kính đường rìa
r = OP = OQ = 4cm (O là quang tâm, P, Q là các
12


điểm mép thấu kính), thấu kính có thể di chuyển trong khoảng từ S đến màn ( hình
vẽ)
a) Ban đầu thấu kính cách S một khoảng d = 20cm, trên màn M quan sát được một vết
sáng tròn do chùm ló tạo ra. Tính bán kính vết sáng.
b) Dịch chuyển thấu kính lại gần màn M sao cho ∆ luôn luôn là trục chính của thấu
kính thì kích thước vết sáng tròn thay đổi, người ta tìm được một vị trí thấu kính
cho kích thước vết sáng trên màn là nhỏ nhất. Hãy xác định vị trí đó của thấu kính
và bán kính của vết sáng nhỏ nhất tương ứng trên màn.
HD: Xác định bán kính chùm ló trên màn
a) Khi thấu kính cách S một khoảng d = 20cm
• Dễ dàng nhận thấy: d = 20cm = f
nên S nằm ngay trên tiêu điểm F của thấu
kính, qua thấu kính ta được chùm ló song
song.
• Vết sáng tròn trên màn M do chùm ló
tạo thành, độ lớn bán kính vết sáng được

giới hạn bởi các tia đi qua mép thấu kính
(hình vẽ). Vì chùm ló song song nên R = r
= 4cm
b) Khi thấu kính di chuyển sao cho kích thước vết sáng nhỏ nhất
• Khi dịch thấu kính về bên
phải, chùm ló trở thành hội tụ, S ’
là ảnh thật của S, gọi r’ là bán
kính vết sáng trên màn, z là
khoảng cách từ ảnh S’ đến màn
M (hình vẽ)
• Từ hình vẽ: Xét 2 tam giác vuông S’GE ∼ S’PO, ta có các tỉ số đồng dạng
GE S ′E
=
PO S ′O

Hay thay bằng ký hiệu:

r′ z d + d ′ − L
L−d
= =
= 1−
(1)
r d′
d′
d′

Ở đây r , L là các đại lượng không đổi; d , d’ là các biến số
 r′ 
 min

⇒ r’min ⇔  ÷
r

• Để khảo sát ta đặt y = r’/ r ; d = x (x > f = 20cm) ;
df

xf

thay d’ = d − f = x − f
thay vào (1) y = 1 Tiếp tục khai triển phân thức và rút gọn, ta được:
L

x

L

y= x+ f − f

thay số y =

( L − x ).( x − f )
xf

45 x 45
+ −
x 20 20

13

 45

x 

• Ta nhận thấy: ymin ⇔  + ÷
 x 20 min
Để ý biểu thức trên là tổng của 2 số mà tích của nó là 1 số không đổi (bằng 45/20)
nên tổng này bé nhất khi 2 số này bằng nhau (dấu hiệu cô si)
Vậy ymin ⇔

45 x
=
⇒ x2 = 900 ⇒ x = 30cm. Vậy TK cách S đoạn d = 30cm
x 20

• ymin = 1,5 + 1,5 – 2,25 = 0,75 = r’/ r ⇒ r’min = 3cm
Vậy: bán kính nhỏ nhất của vết sáng đạt được trên màn là 3cm

3. Bài toán dịch chuyển vật, ảnh, thấu kính.
3.1. Bài toán dịch chuyển vật, ảnh, thấu kính dọc theo trục
chính
Phương pháp:
Phương pháp chung để làm các dạng bài tập dạng này là xét 4 cặp
tam giác
đồng dạng, từ đó lập được 4 phương trình. Giải hệ 4 phương trình
ta tìm được
đại lượng cần tìm.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp có những cách làm đơn giản
hơn.
Cần lưu ý là khi giải các dạng bài tập loại này thì việc chọn tia

sáng hợp lí
sẽ giúp bài giải đơn giản hơn nhiều.
*VD9: (Dịch chuyển vật, ảnh dọc theo trục chính)
Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, sao cho
điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OA = a.
Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc ra xa thấu kính một khoảng b = 5cm thì
đều thu được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một ảnh cùng chiều và một
ảnh ngược chiều với vật. Hãy xác định khoảng cách a và vị trí tiêu điểm của thấu
kính.
HD: ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo, vật nằm trong tiêu cự.
ảnh ngược chiều với vật là ảnh thật, vật nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính.
Xét trường hợp ảnh ảo.
B’1
∆OA1 B1 đồng dạng với ∆OA'1 B'1
A'1 B'1 OA'1
OA'1
=
⇔3=
⇒ OA'1 = 3( a − 5)
A1 B1
OA1
a−5

(1)

∆F 'OI 1 đồng dạng với ∆F ' A'1 B '1
A'1 B'1 F ' A'1 OF '+OA'1
OA'1
=
=

⇔ 3 = 1+
⇒ OA'1 = 2 f
OI 1
OF '
OF '
f

B1

(2)

A’1

F A1

I1

F’

O

14


Từ (1) và (2) ta có:

3(a − 5)
=2
f

B2

(3)

I2
F’

Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật:
∆OA2 B2 đồng dạng với ∆OA' 2 B ' 2

A’2

A2
O
A' 2 B' 2 OA' 2
OA' 2
=
⇔3=
⇒ OA' 2 = 3( a + 5)
(4)
A2 B2
OA2
a+5
B’2
∆F 'OI 2 đồng dạng với ∆F ' A' 2 B' 2
A' 2 B' 2 F ' A' 2 OA' 2 −OF '
OA' 2
=
=
⇔3=

− 1 ⇒ OA' 2 = 4 f
(5)
OI 2
OF '
OF '
f
3(a + 5)
= 4 (6) Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm
Từ (4) và (5) ta có:
f

*VD10: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ
(A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A1B1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ tiêu điểm đến
quang tâm của thấu kính là 20cm. Giữ nguyên thấu kính, dịch chuyển vật đó đi một
đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thấu kính cho ảnh ảo A 2B2 cao 2,4cm. Xác định
khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển và độ cao của vật
B

2
HD:
- Do A2B2 là ảnh ảo nên AB
B
B
I
phải dịch chuyển về phía thấu kính.
’
Giả sử vị trí ban đầu của vật là AB,
F
A1
A’B’ là vị trí sau khi đã dịch chuyển.

A
A2
A O
Sử dụng các cặp tam giác đồng dạng tính được
’
vật AB cao 0,6cm và ban đầu nó cách quang tâm O: 30cm.
B1
*VD11: Vật AB xác định (A nằm trên trục chính) đặt trước một thấu kính hội tụ
và vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh thật lớn gấp 4 lần vật. Nếu đưa
vật lại gần thấu kính thêm 4cm cũng như gần thêm 6cm sẽ cho ảnh có cùng độ lớn.
a. Không dùng công thức thấu kính, hãy tính khoảng cách ban đầu của vật so
với thấu kính và tiêu cự của thấu kính đó.
b. Nghiêng vật AB (A cố định) về phía thấu kính sao cho đầu B cách trục
chính 5cm và cách thấu kính 20cm. Hãy vẽ ảnh của AB? Ảnh này gấp mấy lần vật?
HD:

A/ O A/ B /
=
= 4 ⇒ A / O = 4 AO
AO
AB
/ /
/ /
/
AB
AB
OA − f
4.OA − f
⇒
=

=
=4⇒
= 4 ⇒ f = 0,8.OA
(1)
ON
AB
f
f
∆ONF/ ~ ∆ A/B/F/

a)Từ hình vẽ ta có: ∆AOB ~ ∆A / OB /

⇒

Do cùng một vật đặt trước 1 TKHT không thể có 2 ảnh thật bằng nhau nên:
- Khi OA1 = OA – 4, thấu kính cho ảnh thật
B
N
- Khi OA2 = OA – 6, thấu kính cho ảnh ảo.
F’
Trường hợp ảnh thật
A
O

A’
15
B’


Do ∆IOF/ ~ ∆B/1A/1F/ ⇒

A1/ B1/ F / A1/ F / B1/
=
=
(*)
A1 B1
OF /
IF /

Do ∆F/OB/1 ~ ∆IB1B/1
⇒

F / B1/ OF /
F / B1/
OF /
f
=
⇔
=
=
/
/
/ /
/
B1 I
OA1 − f
IB1
IB1 − F B1 B1 I − OF

hay

B/ 2

F / B1/
f
=
(**)
/
OA1 − f
IF

Từ (*) và (**) ⇒

B2

A1/ B1/
f
=
A1 B1 OA1 − f

A/2

(2)

K

A2
F

O

F/

/

Trường hợp ảnh ảo: Ta có ∆KOF/~∆B/2A/2F/ và ∆B/2KB2~∆B/2F/O
A2/ B2/
OF /
f
=
=
Tương tự như trên ta có:
(3)
/
A2 B2 OF − B2 K
f − A2 O
I
/
/
/
/

Mặt khác: A 1B 1 = A 2B 2 ; A1B1 = A2B2 = AB (4)
Từ (2), (3), (4) ⇒ OA1 – f = f – OA2
(5)
B
Mà OA1 = OA – 4; OA2 = OA – 6 ⇒ OA – f = 5 (6)
N
Từ (1) và (6) ⇒ OA = 25cm, f = 20cm
A

Theo kết quả câu a thì B nằm trên đường
O
F
vuông góc với trục chính tại tiêu điểm (tiêu diện).
- Bằng phép vẽ ( Hình vẽ ) ta thấy ảnh B/ ở vô cùng
(trên IA/ kéo dài) và ảnh A/ trên trục chính.
Suy ra độ lớn ảnh A/B/ vô cùng lớn, mà AB xác định.

A/
F/

A/ B /
=∞
Vì vậy tỷ số:
AB

3.2. Bài toán dịch chuyển vật, ảnh, thấu kính theo phương
vuông
góc
với
trục
chính
*VD12: Một nguồn sáng điểm đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự
bằng 8cm, cách thấu kính 12cm. Thấu kính dịch chuyển với vận tốc 1m/s theo
phương vuông góc trục chính thấu kính. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với
vận tốc là bao nhiêu nếu nguồn sáng được giữ cố định.
HD:
Ta dựng ảnh của S qua thấu kính bằng cách vẽ thêm truc phụ OI song song với tia
tới SK.. Vị trí ban đầu của thấu kính là O.
Sau thời gian t(s) thấu kính dịch chuyển một quãng đường OO1 , nên ảnh của nguồn

K
sáng dịch chuyển quãng đường S1S 2
I

Vì

OI // SK ⇒

S1O OI
=
S1 S SK

(1)

S

O
O1

H

F’

S1

16
S2


S 2 O1 O1 H

=
(2)
S2 S
SK
Xét tứ giác OO1 HI có OI // O1 H và OO1 // IH ⇒ OO1 HI nên là hình bình hành, suy ra

Vì

O1 H // SK ⇒

(3)

OI = O1 H
SO

SO

OO

SO

12

1
2 1
1
Từ (1), (2), (3) ⇒ S S = S S ⇒ OO1 // S1S 2 ⇒ S S = SS = 12 + S O (4)
1
2
1 2

1
1

S1 I S1O S1O
=
=
(*)
IK
SO
12
S I S F′ S O − 8
IF ′ // OK ⇒ 1 = 1 = 1
(**)
IK OF ′
8
S O S O −8 8
= =2
⇒ S1O = 12.2 = 24 cm (5)
Từ (*) và (**) ⇒ 1 = 1
12
8
4
OO1
12
1
Từ (4) và (5) ⇒ S S = 12 + 24 = 3
1 2
Ký hiệu vận tốc của thấu kính là v , vận tốc của ảnh là v1 thì
OO1 v.t 1
=

= ⇒ v1 = 3v = 3 m / s .Vậy vận tốc ảnh của nguồn sáng là 3 m/s
S1S 2 v1 .t 3

Mặt khác: OI // SK ⇒

3.3. Bài toán dịch chuyển vật theo phương bất kì
*VD13: Một điển sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự
10cm và cách thấu kính 20cm.
1. Hãy vẽ ảnh của S qua thấu kính.
2. Cho S chuyển động theo phương hợp với trục chính một góc α = 60 0, chiều
hướng về phía gần thấu kính với vận tốc 3cm/s trong thời gian 2s. Hãy xác định
chiều và độ dịch chuyển của S’.
HD: 1. Vẽ ảnh S’ của S qua thấu kính như hình vẽ 1:

2.Gọi S1 là vị trí ban đầu của vật, S 2 là vị trí của vật sau khi dich chuyển 2s. S 1’và
S2’ lần lượt là ảnh của S1,S2 qua thấu kính.
Khoảng dich chuyến ảnh là S1’S2’.Quá trình tạo ảnh như hình vẽ:
* Tính S1’S2’. Theo hình vẽ 2: S1H = S1S2.Cosα= 3cm.=> HO = S1O - S1H= 17cm
- Theo công thức thấu kính ta có: OH’ =170/7(cm)
=> S1’H’ = OH’ – OS1’ = 30/7cm
Ta có: S1O = S1’O nên dễ dàng chứng minh được góc H’S1’S2’ cũng có giá trị:
β = α = 600.
17


Trong tam giác S1’H’S2’ ta có : S1’S2’ =

S1' H '
30 / 7 60
=

=
cm
0
Cos 60
0.5
7

Vậy khi S di chuyển theo phương hợp với trục chính thấu kính một góc 60 0 thì ảnh
dịch chuyển trên đường thẳng S1’S2’ hợp với trục chính một góc β = 600.
NHẬN XÉT : Với các bài tập về sự dịch chuyển của vật theo phương hợp với trục
chính một góc α , khi đó ảnh sẽ dịch chuyển theo phương lệch so với phương của
trục chính một góc β , ta cần quan tâm lưu ý đến các điểm sau :
- Khi vẽ ảnh ta sẽ sử dụng tia tới là một tia đi trùng với phương chuyển động của
vật. Khi đó vật sẽ dich chuyển trên tia tới còn quỹ đạo ảnh sẽ nằm trên phương
của tia ló. Điều này sẽ thuận lợi cho việc xác định đặc điểm chuyển động của ảnh
và tính toán các thông số trong bài.
- Sử dụng các công thức thấu kính một cách linh hoạt trong các trường hợp cụ
thể.
- Hệ thức lượng trong tam giác là một công cụ quan trọng trong nhóm bài tập này.
Đặc biệt là các hệ thức liên quan đến hai góc α và β .
4. Bài toán đối xứng:
*VD14: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu
cự f cho ảnh thật A'B' hứng được trên một màn E đặt song song với thấu kính. Màn
E cách vật AB một khoảng L. Giữ vật và màn cố định, cho thấu kính di chuyển
giữa vật và màn sao cho thấu kính luôn song song với màn và vị trí trục chính
không thay đổi. Gọi l là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét
trên màn E. Lập biểu thức tính f theo L và l.
HD:Chứng minh công thức thấu kính trong trường hợp
1

1

1

ảnh thật: f = d + d ′
Do ảnh thật của vật thu được trên màn nên:
d + d' = L => d +

= L ⇔ d2 - Ld +Lf = 0

∆ = L2 - 4Lf .Khi ∆ > 0 (L > 4f) phương trình cho hai nghiệm ứng
với hai vị trí của thấu
kính: d1 =

;

d2 =

Mặt khác hai vị trí của thấu kính cách nhau khoảng l nên:
d2 = l



-

=l 

f =

d1 -

L2 − l 2
4L

18


*VD15: Đặt một vật sáng AB trước và vuông góc với một màn
hứng ảnh L.Di chuyển một thấu kính hội tụ trong khoảng giữa vật
và màn, người ta thấy trong khoảng giữa vật và màn có hai vị trí
của thấu kính cho ảnh rõ
nét của vật trên màn, ảnh
có độ cao lần lượt là 9cm và
4cm.Tìm độ cao vật AB.
HD:
Do tính đối xứng nên ta có:
d1=d'2 ; d'1=d2
Trên hình vẽ, dễ thấy
(1)
(2)
Chia (1) cho (2) ta được:
=> d’1 =1,5 d1
Thay vào (1) => AB = 6cm
5. Bài tập về hệ quang học.
*VD16: Cho hai thấu kính hội tụ L1, L2 có trục chính trùng nhau,
cách nhau 40cm. Vật AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục
chính, trước L1( theo thứ tự AB – L1 – L2). Khi AB dịch chuyển dọc
theo trục chính thì ảnh A’B’ của nó tạo bởi hệ L 1, L2 không thay đổi
độ lớn và cao gấp 3 lần AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính.
HD:

* Khi tịnh tiến vật trước O1 thì tia tới từ B song song với trục chính
không thay
đổi lên tia ló ra khỏi hệ của tia này cũng không đổi. ảnh B’ của B
nằm trên tia
ló ra này. Để ảnh A’B’ có chiều cao không đổi với mọi vị trí của vật
AB thì tia
ló khỏi hệ của tia trên phải là tia song song với trục chính. Điều
này xảy ra khi
hai tiêu điểm chính F1 ≡ F2 :Khi đó O1F1 + O2F2 = O1O2 = 40cm (1)
Lại có:

=3

=>O2F2 = 3.O1F1 (2)
19


Từ (1) và (2) có O1F1 = 10cm ; O2F2 = 30cm
*VD17:Một vật sáng AB đặt trước một thấu kính hội tụ L 1, thấu kính có tiêu cự f1 = f .
Vật AB cách thấu kính một khoảng 2f .Sau thấu kính L1 người ta đặt một thấu kính phân kỳ
L2 có tiêu cự f2 =

f
f
. Thấu kính L2 cách thấu kính L1 một khoảng O1O2 = , trục chính
2
2

của hai thấu kính trùng nhau (như hình vẽ)
a). Vẽ ảnh của vật AB qua hai thấu kính trên và dùng hình học tìm khoảng cách từ ảnh

cuối cùng A2B2 đến thấu kính phân kỳ.
b). Vẽ một tia sáng phát ra từ A sau khi đi qua cả hai thấu kính thì tia ló có phương đi qua B
L1 L
.
2
A
F

F

’

O

B

O

1 thấu
2
HD : a. Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai
kính

trên:

M

I

A

K

A
Vẽ như trên hình.
O
B1
b, + Các bước vẽ:
B2
O2
B
- Vẽ tia BM qua A2 kéo dài cắt L2 tại K;
A1
- Vẽ tia A1K kéo dài cắt L1 tại I
- Vẽ tia AI.:Tia AI chính là tia tới từ A, sau khi
L2
L1 qua
hai thấu kính cho tia ló có phương qua B.
+ Giải thích: - Giải thích đúng vì sao vẽ tia BM;
- Giải thích đúng vì sao vẽ tia IKA1;
- Giải thích đúng vì sao vẽ tia AI
6. Bài toán cực trị:
*VD18: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu
cự 20cm tạo ảnh A’B’
a. Biết A’B’ = 4AB. Vẽ hình và tính khoảng cách từ vật tới thấu
b. Cho vật AB di chuyển dọc theo trục chính của thấu kính. Tính khoảng cách ngắn
B
I
nhất giữa vật và ảnh thật của nó.
F

A’
HD:
A O
’
a. Trường hợp vật AB tạo ảnh thật:
- Vẽ hình đúng (H.1)
(H.1)
Sử dụng hai cặp tam giác đồng dạng tính được:
B
B’
OA = 25cm; OA’ = 100cm
’
* Trường hợp vật AB tạo ảnh ảo:
2

1

Sử dụng hai cặp tam giác đồng dạng
tính được: OA = 15cm; OA’ = 60cm

B
A’

A

I

F’

O

(H.2)

20


b. Đặt OA = d, OA’ = l – d với l là khoảng cách
giữa vật và ảnh, thay vào (1) và (2),
ta được:

A'B' OA' - OF' OA'
l-d-f l-d
=
=
⇒
=
AB
OF'
OA
f
d

⇒ d2 - ld + lf = 0 (*)

Để phương trình (*) có nghiệm : ∆ = l2 – 4lf ≥ 0 ⇒ l ≥ 4f
Vậy lmin = 4f = 80cm.
4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Qua kết quả khảo sát chất lượng học sinh giải quyết tốt các bài tập quang hình
trong các kì thi học sinh giỏi các cấp sau khi áp dụng sáng kiến tại trường THCS

Nhữ Bá Sỹ tôi đã thống kê được kết quả như sau:
TT
Năm học
Làm tốt
Làm chưa tốt
1

2016 - 2017

80%

20%

2

2017- 2018

90%

10%

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Thông qua việc nghiên cứu và vận dụng đề tài sáng kiến kinh nghiệm này vào công
tác bồi dưỡng HSG ở Trường bản thân tôi đã rút ra được một số kinh nghiệm như
sau:
Khi áp dụng đề tài tôi nhận thấy học sinh đã dễ dàng hơn trong
việc tiếp cận với các dạng bài tập này.
Trong việc dạy học nói chung và bồi dưỡng học sinh giỏi nói
riêng,

ngoài
phương pháp ôn tập theo luyện theo đề để phát huy trí sáng tạo,
khả năng ứng biến thì còn một phương pháp nữa là ôn tập theo
chủ đề. Với phương pháp này, việc phân loại các dạng bài thành
hệ thống có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
Việc giải các bài tập quang hình học đòi hỏi học sinh phải nắm
vững các kiến thức vật lý cũng như hình học ở: kĩ năng vẽ hình,
chứng minh …Thông thường các bài tập có thể có nhiều cách giải,
ta cần tìm ra cách giải tối ưu. Muốn vậy thì cần chú ý:
+ Rèn cho học sinh việc chọn tia sáng để vẽ cho thích hợp.
+ Vận dụng tối đa và linh hoạt các kiến thức hình học đã học.
+ Nắm vững các dạng bài và cách giải cho từng dạng,chọn cách
giải tối ưu.
2. Kiến nghị
Để nâng cao chất lượng bộ môn, tôi xin được gửi tới các cấp lãnh đạo một số kiến
nghị sau:
21


- Đối với tổ chuyên môn nhà trường :
Thường xuyên tổ chức các buổi sinh hoạt chuyên môn để trao đổi phương pháp
dạy học, ôn luyện học sinh giỏi, đặc biệt những giáo viên có nhiều học sinh giỏi các
cấp chia sẻ kinh nghiệm.
- Đối với phòng giáo dục và sở giáo dục:
Tổ chức các buổi học chuyên đề về phương pháp ôn luyện học sinh giỏi nên
tổ chức mỗi năm một lần vào đầu năm học để giáo viên trao đổi, học hỏi kinh
nghiệm lẫn nhau.
Trên đây là “Kinh nghiệm phân loại và hướng dẫn học sinh giải bài tập quang hình
học phần thấu kính trong ôn luyện học sinh giỏi vật lý lớp 9” ở Trường THCS Nhữ
Bá Sỹ- TT Bút Sơn - Hoằng Hóa và được các đồng nghiệp trong huyện áp dụng đã

áp dụng đối với đối tượng học sinh đem lại hiệu quả và sự tiến bộ rõ rệt. Tuy nhiên,
chắc chắn sẽ còn những phương pháp giải hay hơn, hướng đi hiệu quả hơn cho từng
dạng bài. Vì vậy rất mong sự tham gia góp ý của các thầy cô và các bạn đồng
nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 8 /5/2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Người viết

Lê Thị Nam

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa ,Sách bài tập Vật Lý lớp 11 NXB- GD VN
2.Sách giáo viên, sách giáo khoa Địa lí 9NXB- GD VN
3. Mạng Internet
4. 180 bài toán quang hình- Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Mnh
–Tác giả Đỗ Xuân Hội.
22


5. Tuyển chọn đề thi HSG 9 và tuyển sinh vào 10 chuyên – Nhà xuất bản Đại học
Sư Phạm –Tác giả Nguyễn Đức Tài.
6.Chiến thắng kì thi vào lớp 10 chuyên Vật Lý- Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà
Nội
7.200 bài toán Quang hình - Vũ Thanh Khiết – NXB Tổng Hợp Đồng Nai

DANH MỤC
CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC
HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT
VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả:Lê Thị Nam..
Chức vụ và đơn vị công tác: giáo viên – Trường THCS Nhữ Bá Sỹ - Thị Trấn
Bút Sơn – huyện Hoằng hóa
23


TT
1.
1
1
2.
2
2

Tên đề tài SKKN

Cấp đánh
giá xếp loại
(Phòng, Sở,
Tỉnh...)

Hướng dẫn sử dụng dụng
cụ thiết bị thí nghiệm trong Sở giáo dục và
đào tạo
dạy hoc Vật Lí ở trường

THCS
Kinh nghiệm tích hợp kiến
thức giáo dục giáo dục sử
Sở giáo dục và
dụng năng lượng tiết kiệm
đào tạo
và hiệu quả trong tiết dạy
vật lý 9

Ra đề kiểm tra đánh giá định
Phòng giáo
3
kì môn vật lý theo chuẩn
dục và đào tạo
3
kiến thức, kỹ năng
4.
Tích hợp kiến thức giáo dục
4
giáo dục ứng phó với biến đổi
Phòng giáo
4
khí hậụ để nâng cao kĩ năng
dục và đào tạo
sống cho học sinh THCS qua
bài dạy Vật lí 9
5. 5 Kinh nghiệm dạy bài tập thực Phòng giáo
5
hành cho học sinh giỏi môn dục và đào tạo
Vật lý 8

Kết quả
đánh giá Năm học
xếp loại đánh giá
(A, B, xếp loại
hoặc C)
B

2003 -2004

C

2009 -2010

B

2011 -2012

A

2013 -2014

A

2015 -2016

3.

MỤC LỤC

I- PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tượng nghiên cứu
4. Phương pháp nghiên cứu

Trang
1
1
2
2
2
24


II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
3. Giải pháp thực hiện .
3.1 Giáo viên cần giúp học sinh nắm vững các kiến
thức cơ bản.
3.2. Các kiến thức cần bổ trợ cho học sinh
3.3.Phân loại bài tập quang hình học lớp 9
3.4.Hướng dẫn giải các dạng bài tập theo từng dạng
4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo
dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
2.Kiến nghị
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO

2
2
3
4
4
6
7
13
14
14
15
16

25