SKKN hướng dẫn học sinh giải một số bài tập về thấu kính

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ THANH HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI:
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP
VỀ THẤU KÍNH

Người thực hiện: Nguyễn Thị Liên
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Tân Sơn
SKKN thuộc lĩnh vực : Vật lí

THANH HÓA NĂM 2019


1. Mở đầu:
1.1. Lí do chọn đề tài:
Môn vật lý là một trong những môn học lý thú, hấp dẫn trong nhà trường
phổ thông, đồng thời nó cũng được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống
hàng ngày. Mặc dù mấy năm gần đây chương trình đã có sự giảm tải, có bổ xung
những tiết bài tập, tuy nhiên vẫn chưa thực sự đem lại hiệu quả trong việc giúp
học sinh vận dụng kiến thức trong việc làm bài tập, đặc biệt là ở lớp 9, với thời
lượng ít ỏi chưa đủ đề đáp ứng nhu cầu đề ra. Phần bài tập quang hình - phần
thấu kính là phần bài tập đa dạng, khó đói với học sinh THCS, đòi hỏi học sinh
phải nắm vững kiến thức phần hình học ở lớp 8 về hai tam giác đồng dạng. Nếu
chỉ hướng dẫn học sinh tìm tòi kiến thức như sách giáo khoa thì đa số học sinh
đều rất lúng túng khi giải các bài tập quang hình. Nguyên nhân chủ yếu là do
học sinh chưa có phương pháp giải bài tập hợp lý. Để giúp các em học sinh có
học lực trung bình trở lên có kĩ năng giải được các bài toán quang hình, tôi
mạnh dạn đưa ra một vài kinh nghiệm “hướng dẫn học sinh giải một số bài tập

về thấu kính" giúp các em hiểu hơn loại bài tập này để các em không thấy ngại
mỗi khi phải tính toán trong bộ môn vật lí, đồng thời nâng cao kết quả học tập
của học sinh và chất lượng giảng dạy của giáo viên.
1.2 Mục đích nghiên cứu:
Loại bài tập này ít đề cập trong sách bài tập tuy nhiên trong một số đề thi lại
hay nhắc đến. Mà học sinh không được tiếp xúc rèn luyện nhiều và không có
phương pháp giải thì sẽ hết sức lúng túng khi gặp các bài tập này. Mặt khác 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. Kiến thức
toán hình học còn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên không thể giải các bài toán
về thấu kính một cách chính xác, ngắn gọn và dễ hiểu được. Thậm chí có hiểu
thì cũng không biết cách trình bày.Với ý nghĩa đó tôi muốn đưa ra một số
phương pháp hướng dẫn cho học sinh khi giải loại bài tập này để các em có thể
tự tin vận dụng và giải quyết nhanh chóng chính xác các yêu cầu mà các bài toán
đưa ra.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
Học sinh có học lực trung bình trở lên, khối lớp 9 trường THCS Tân Sơn –
Thành phố Thanh Hóa.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin.
- Phương pháp thống kê xử lí số liệu
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
- Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lý thuyết và đặc biệt giúp
học sinh có phương pháp giải bài tập. Biết vận dụng kiến thức vật lý để giải
quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề thực tế của đời sống là thước đo
mức độ hiểu biết, kĩ năng của mỗi học sinh.
- Muốn làm được bài tập vật lí, học sinh phải biết vận dụng các thao tác tư duy,
so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa.... để xác định được bản chất vật lí,
trên cơ sở đó chọn ra các công thức thích hợp cho từng bài tập cụ thể. Vì thế bài

1


tập vật lí còn là phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo,
tính tự lực trong suy luận.
- Khi làm bài tập, học sinh bắt buộc phải nhớ lại kiến thức đã học và vận dụng,
đào sâu kiến thức, do vậy đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức của học
sinh thì đây là phương tiện tự kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh. Trong
việc giải bài tập, nếu học sinh tự giác, say mê tìm tòi thì nó còn có tác dụng rèn
luyện cho các em những đức tính tốt như tinh thần tự lập, vượt khó, tính cẩn
thận, tính kiên trì, và đặc biệt tạo niềm vui trí tuệ học tập.
2.2. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu:
Qua nhiều năm giảng dạy vật lí ở trường THCS, tôi nhận thấy vấn đề giải các
bài tập vật lí đối với học sinh khối 9 gặp không ít khó khăn đặc biệt là bài tập
quang hình, do có nhiều nguyên nhân:
- Học sinh đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề còn yếu,
lượng thông tin cần thiết để giải toán còn hạn chế, chưa biết phương pháp để
giải bài tập vật lí.
- Vẽ hình còn lúng túng. Một số vẽ sai hoặc không vẽ được ảnh của vật qua thấu
kính, do đó không thể giải được bài toán.
- Môt số chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặc điểm của tiêu điểm, các
đường truyền của tia sáng đặt biệt, chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo. Một
số khác không biết biến đổi công thức toán .
- Chưa có thói quen định hướng cách giải một cách khoa học trước những bài
toán quang hình học lớp 9.
Chính vì những lí do đó nên nhiều em không tự tin trong việc vận dụng kiến
thức, khi bài toán thay đổi một chút số liệu thì các em lại càng " hoang mang"
không biết mình sẽ thực hiện như thế nào.
2.3. Các giải pháp thực hiện.
a. Vẽ hình là một yêu cầu hết sức quan trọng trong giải bài tập quang

hình: Để làm được bài tập quang hình yêu cầu đầu tiên là các em phải vẽ được
hình. Để vẽ được hình thì các em phải biết được cách vẽ đường đi của ba tia
sáng đặc biệt qua thấu kính:
+ Đối với thấu kính hội tụ( TKHT).
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính.
- Tia tới đi qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia
tới.
+ Đối với thấu kính phân kì:
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đi qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia
tới.
Ngoài ra các em cần nắm thêm khái niệm về trục phụ, tiêu điểm phụ để vẽ ảnh
của những vật không vuông góc với trục chính của thấu kính.
- Mỗi thấu kính có vô số trục phụ. Tia tới song song với trục phụ sẽ cho tia ló
đi qua tiêu điểm phụ ( Tiêu điểm phụ là giao điểm của trục phụ với đường thẳng
vuông góc với tiêu điểm của thấu kính)
b. Một số ví dụ cụ thể:
2


-Ví dụ 1. Cho vật sáng AB ( AB  ; B  ) và thấu kính hội tụ như hình 1.3a.
Hãy dựng ảnh của vật AB
* Phân tích AB có dạng một đoạn thẳng nên ảnh A1B1 của nó cũng có dạng một
đoạn thẳng. Do đó muốn dựng ảnh của vật AB cần dựng ảnh A1 của A và B1 của B
Vì AB   nên ảnh A1B1  ; B   nên ảnh B1   => B là giao điểm của 
với đường thẳng đi qua A1 và vuông góc với  => Muốn dựng ảnh B1 trước hết
cần phải dựng ảnh A1

* Cách dựng

- Dựng ảnh của A:
Từ A vẽ tia tới a //  và tia ló a1 tương ứng đi qua F’. Vẽ tia ló b qua O và tia ló
b1 trương ứng truyền thẳng
Tìm giao điểm A1 của 2 tia ló a1 và b1 ta được ảnh của A
- Dựng ảnh của B: Từ A1 vẽ đường thẳng vuông góc với  cắt  tại B1.
Dựng ảnh của AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta được A1B1 là ảnh
của AB
-Ví dụ 2: Hãy vẽ tiếp đường đi của các tia sáng 1b, 2b, 3b ở hình 1.2a.

* Phân tích: Thấu kính đã cho là TKHT, các tia 1b, 2b, 3b là các tia ló đặc biệt.
Tia ló 1b song song với trục chính  nên tia tới tương ứng phải đi qua tiêu điểm
F. Tia ló 2b đi qua quang tâm O nên tia tới tương ứng phải đi qua O và nằm trên
đường thẳng chứa tia 2b. Tia 3b đi qua tiêu điểm F’ nên tia tới tương ứng phải
song song với trục chính 
Cách vẽ: ( Như hình 1.4b)
- Vẽ tia tới 1a đi qua tiêu điểm F
- Trên đường thảng chứa tia ló 2b vẽ tia tới 2a đi qua O
- Vẽ tia tới 3a song song với trục chính 
-Ví dụ 3: Cho vật sáng AB ( AB  ; B  ) và thấu kính hội tụ như hình 1.5.a.
Hãy dựng ảnh của vật AB
Phân tích: AB có dạng một đoạn thẳng nên ảnh A 1B1 của nó cũng có dạng một
đoạn thẳng--> muốn dựng ảnh A1B1 của AB cần dựng ảnh A1 của A và B1 của B

3


Vì AB   nên ảnh A1B1  ; B   nên ảnh B1   => B là giao điểm của 
với đường thẳng đi qua A1 và vuông góc với  => Muốn dựng ảnh B1 trước hết
cần phải dựng ảnh A1

* Cách dựng: Dựng ảnh của A:
-Từ A vẽ tia tới AI //  và tia ló IR tương ứng đi qua F ’. Vẽ tia lới AO và tia ló
OK trương ứng truyền thẳng.
-Tìm giao điểm A1 của 2 tia ló IR và OK kéo dài ta được ảnh của A
Dựng ảnh của B:
-Từ A1 vẽ đường thẳng vuông góc với  cắt  tại B1.
-Dựng ảnh của AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta được A1B1 là ảnh
của AB
-Ví dụ 4:. Cho vật sáng AB và thấu kính hội tụ như hình 1.7. ) ( A và B � ).
Dựng ảnh của vật AB
* Phân tích: AB có dạng một đoạn thẳng nên ảnh A1B1 của nó cũng có dạng
một đoạn thẳng do đó muốn dựng ảnh của AB cần dựng ảnh A 1 của A và B1 của
B. Muốn dựng ảnh B1 trước hết cần phải dựng ảnh A1
Cách dựng:
Dựng ảnh của A: Từ A vẽ tia tới a //  và tia ló a1 tương ứng đi qua F’.
Vẽ tia lới b qua O và tia ló b1 trương ứng truyền thẳng.
Tìm giao điểm A1 của 2 tia ló a1 và b1 ta được ảnh của A
- Dựng ảnh của B: tương tự như cách dựng ảnh của A
- Dựng ảnh của AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta được A1B1 là ảnh
của AB

Chú ý: Muốn dựng ảnh của một vật sáng có dạng hình học đặc biệt, ta dựng
ảnh của các điểm đặc biệt thuộc vật đó rồi nối lại.
Ví dụ: Muốn dựng ảnh của một vật AB có dạng là một đoạn thẳng, ta dựng ảnh
A1 của A, dựng ảnh B1 của B bằng cách vẽ đường đi của 2 trong 3 tia sáng đặc
biệt rồi vẽ đoạn thẳng A1B1.
Muốn dựng ảnh A1B1C1 của một vật có dang hình tam giác ABC...., ta dựng ảnh
A1, B1, C1 của các đỉnh A,B,C rồi vẽ tam giác A1B1C1
-Ví dụ 5: Cho thấu kính hội tụ và điểm sáng S
thuộc trục chính  như hình 1.8a

Hãy dựng ảnh S1 của S tạo bởi thấu kính trên
4


Phân tích :
Điểm S   nên 3 tia sáng đặc biệt đều trùng với trụcschính .
Bằng cách vẽ đường đi của hai trong ba tia sáng đặc biệt ta không thể dựng ảnh
của điểm S được ( vì hai tia sáng trùng nhau thì có vô số điểm chung ).
Nếu có một vật sáng AS   và S   thì ảnh A1S1   và S1.   .
Do đó muốn vẽ ảnh S1 của S ta vẽ ảnh của điểm thuộc đoạn thẳng SA
Cách dựng: ( Hình vẽ1.8.b)
Vẽ đoạn thẳng AS  Vẽ ảnh A1 của A ( bằng cách vẽ đường đi của hai tia sáng
đặc biệt )
Từ A1 hạ đường vuông góc xuống  cắt  tại S1 ta được S1 là ảnh của điểm S

 Lưu ý: Có thể giải bài toán trên bằng cách khác ( ví dụ dùng khái niệm trục
phụ, tiêu điểm phụ để vẽ đường đi của một tia sáng bất kỳ từ S tới thấu kính.
Giao của tia ló này với  là ảnh của S), ít có tác dụng trong việc rèn tư duy sáng
tạo cho học sinh
Cách đã nêu có HS hiệu quả cao hơn vì chỉ sử dụng kiến thức SGK hiện hành
mà không sử dụng thêm kiến thức bổ trợ nào
Dạng 2: Xác định tính chất của ảnh tạo bởi thấu kính, loại thấu kính
1.Phương pháp chung:
- Muốn xác định tính chất của ảnh có thể dựa vào các kiến thức sau:
- Khi vật có kích thước đáng kể (một đoạn thẳng...): Vật thật đặt trước thấu kính
hội tụ có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo:
Ảnh thật: Ngược chiều với vật, ảnh và vật nằm ở hai phía thấu kính ảnh
ảo: Cùng chiều, lớn hơn vật, ảnh và vật nằm cùng phía đối với thấu kính.
- Vật thật đặt trước thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo cùng chiều bé hơn vật, và
nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.

- Khi vật là một điểm sáng:Ảnh thật và vật nằm ở hai phía thấu kính, đồng thời
nằm ở hai nửa mặt phẳng bờ là trục chính 
- ảnh ảo và vật nằm cùng phía đối với thấu kính. Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo ở
xa thấu kính và trục chính hơn vật. Thấu kính phân kỳ cho ảnh ảo ở trong
khoảng tiêu cự và gần trục chính hơn vật
2. Muốn nhận biết loại thấu kính có thể dựa vào các đặc điểm sau đây:
- Dựa vào hình dạng của thấu kính ( ký hiệu thấu kính)
- Dựa vào đặc điểm của chùm sáng ló của một chùm sáng song song chiếu tới
thấu kính.
-Dựa vào đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính
5


Ví dụ 6: 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 công thức:

1
1
1
+ =
f
d d

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
Hướng dẫn giải:
a) - Vẽ hình
- Ta có  OA/B/ ~  OAB :
A / B / OA / d /


AB
OA
d

(1)

.F

A

- Lại có: OIF/ ~ A/B/F/ :
A / B/ F/ A / d /  f


OI
OF/
f

.

A/

F/

O

(2)

- Từ ( 1) và (2) rút ra :

1 1 1
 
d d/ f

B/

b) - Vẽ hình
- Vì OI = OF/   OIF/ vuông cân  góc OF/I = 450
 góc CA/B/ = 450   A/CB/ vuông cân

A

B

I

.F

.F

/

O
dB

dA

A/
d /A

C

d/B

B/
6


d f

d f

B
A
- Tính được A/C = d/B – d/A = d  f  d  f 20 cm
B
A
- Độ lớn của ảnh :

A/B/ =

A C  B C

/

2

/

2

= 20 2 cm

- Trong bài tập này công việc đầu tiên yêu cầu các em chứng minh công thức
thấu kính (Công thức Descarter). Công thức này giúp các em có thể tính toán
nhanh các đại lượng như: d, d/ ,f , ngoài ra còn giúp các em có thể tính nhanh tỉ
lệ chiều cao ảnh vật để vẽ hình nhanh chóng và đúng tỉ lệ.Từ cách chứng minh
tương tự các em cũng có công thức thấu kính áp dụng cho thấu kính hội tụ trong
trường hợp ảnh ảo và thấu kính phân kì lần lượt là:

1 1
1
- = ;
d d f

1 1
1
=
d d
f

- Ở câu b các em sẽ vẽ ảnh một vật khi vật đó đặt song song với trục chính, có lẽ
trong chương trình cơ bản chưa đề cập.

- Ví dụ 7: 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 kính (xét 02
trường hợp: ảnh thật và ảnh ảo).
b. Cho vật AB di chuyển dọc theo trục chính của thấu kính. Tính khoảng cách
ngắn nhất giữa vật và ảnh thật của nó.
Hướng dẫn giải:
a. Trường hợp vật AB tạo ảnh thật:
- Vẽ hình đúng (H.1)
- A’OB’ ~ AOB 

A'B' OA'

(1)
AB OA

B

I

A O

F
’

A
’

(H.1)

B
’

A'B' F'A' OA' - OF'


(2)
AB
F'O
OF'

- OF’I ~ A’F’B’ 

- Thay A’B’ = 4AB và OF’ = 20cm vào (1) và (2), tính
được: OA = 25cm; OA’ = 100cm
* Trường hợp vật AB tạo ảnh ảo:
- Vẽ hình đúng (H.2)
A'B' OA'

- A’OB’~ AOB 
(3)
AB OA

- OF’I ~ A’F’B’ 

B
’
A’

B

A O

I

F’

(H.2)

A'B' F'A' OA' + OF'


(4)
AB F'O
OF'

7


- Thay A’B’ = 4AB và OF’ = 20cm vào (3) và (4), tính được: OA = 15cm;
OA’ = 60cm
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.
- Ở bài tập này học sinh nên vẽ ảnh theo tỉ lệ rồi mới đi tới chứng minh các yêu
cầu bài toán đặt ra. Học sinh phải giải được phương trình bậc hai, với học sinh
giỏi có lẽ đây không phải là vấn đề.
-Ví dụ 8: Bài tập về tính độ dịch chuyển của ảnh theo độ dịch chuyển của vật.
Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB
vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được
một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển
thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh
của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu
cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Hướng dẫn giải:
B

I'

B

F'
A

F

A ''

d '2

Hình
A

F'
A

O '

d2

I

F

A '

O

B ''

Hình
B

B '

1B

- Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là
B
d’.
A
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:
 AOB ~  A'OB'
A�
B� OA� d�
=
=
;
AB
OA
d
 OIF' ~  A'B'F'
A�
B� A�
F� A�
B�
d�
-f
d�
�
� d(d' - f) = fd'
=
=
=
; hay
OI

OF� AB
f
d
� dd' - df = fd' � dd' = fd' + fd ;
1
1
1
= +
Chia hai vế cho dd'f ta được:
(*)
f
d
d�
A�
B� d�
=
= 2 � d’ = 2d
- Ở vị trí ban đầu (Hình A):
AB
d
1
1
1
3
=
Ta có: = +
(1)
f
d
2d

2d

�

8


��
B �không thể di
- Ở vị trí 2 (Hình B): Ta có: d 2 = d + 15 . Ta nhận thấy ảnh A�
�
chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thì lúc đó d�
2 = d , không thoả mãn
��
B�
công thức (*). Ảnh A�
sẽ dịch chuyển về phía gần vật, và ta có: O’A” = OA’ 15 - 15 = OA’ - 30
�
hay: d�
2 = d - 30 = 2d - 30 .
1

1

1

1

1

Ta có phương trình: f = d + d�= d + 15 + 2d - 30
(2)
2
2
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta tìm được: f = 30(cm).
- Ví dụ 9: Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội
tụ, A nằm trên trục chính, ta thu được ảnh A1B1 rõ nét trên màn cách thấu kính
15cm. Sau đó giữ nguyên vị trí thấu kính, dịch chuyển vật dọc theo trục chính
lại gần thấu kính một đoạn a, thì thấy phải dời màn ảnh đi một đoạn b = 5cm
mới thu được ảnh rõ nét A2B2 trên màn. Biết A2B2 = 2A1B1. Tính khoảng cách a
và tiêu cự của thấu kính .
Hướng dẫn giải:
Lúc đầu trước khi dịch chuyển vật ( hình vẽ )
Do  AOB   A1OB1 nên ta có :
A 1B1 OA 1 d1 ' 15



(1)
AB
OA d1 d1
Mµn
B
Do  OIF’   A1B1F’ nên ta có :
I
A 1B1 A 1F' OA 1  OF' d1 ' f
A1
F'




OI
OF'
OF'
f
A F
O
f
A B d ' f
d1
Do OI = AB => 1 1  1
(2)
B1
d' 1
AB
f
d1 ' d1 ' f

Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta được:
d1
f
=> d1 'f  d1d1 ' d1f
1 1 1
1 1
 

Chia cả hai vế cho d1.d1’.f ta được :
=
(3)
f d1 d1 ' d1 15

Khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn a thì khoảng cách từ vật tới
thấu kính lúc này là: d2 = d1 - a
Khoảng cách từ ảnh tới thấu kính lúc này là:
d2’ = d1’ + b = 15 + 5 = 20(cm)
áp dụng các công thức (1) và (3) cho trường hợp sau khi dịch chuyển vật ta
được:
A 2B2 d2 '
20


(4)
AB
d2 d1  a
1 1
1
1
1
 


(5)
f d2 d2 ' d1  a 20
Do A2B2 = 2A1B1 nên từ ( 1 ) và ( 4 ) ta được:
9


2
3

(6)

d1  a d1
Từ ( 3 ) và ( 5 ) ta được:
1 1
1
1
 =

(7)
d1 15 d1  a 20
Giải hệ phương trình ( 6 ),( 7 ) ta được: a = 10(cm) ; d1 = 30(cm).
Thay d1 = 30(cm) vào ( 3 ) ta được tiêu cự của thấu kính là f = 10 cm.
-Ví dụ 10: 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.
Hướng dẫn giải:
=>

- 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’
OA1 B1  OA'1 B'1

1

B1

A'1 B'1 OA'1
OA'1

 3
 OA'1 3 a  5 (1)
A1 B1
OA1
a 5

I1

F
/
’

A1 F A1 O
/

F 'OI 1  F ' A'1 B '1
A'1 B '1 F ' A'1 OF 'OA'1
OA'1


 3 1 
 OA'1 2 f
OI1
OF '
OF '
f

Từ (1) và (2) ta có:

3(a  5)
2
f

’1
(2)

(3)

B2

Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật:

I2

OA2 B2  OA' 2 B ' 2
A' 2 B ' 2 OA' 2
OA' 2

 3
 OA' 2 3 a  5
A2 B2
OA2
a 5

(4)

A2

O

A' 2 B' 2 F ' A' 2 OA' 2  OF '
OA' 2


 3
 1  OA' 2 4 f
OI 2
OF '
OF '
f
3(a  5)
4
f

2

B’

F 'OI 2  với F ' A' 2 B ' 2

Từ (4) và (5) ta có:

A’

F
’

2

(5)

(6)
10


Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm
- Ví dụ 11: 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?
Hướng dẫn giải

N

B
A

O

F

A/

F/

B/
A/ O A/ B /

4  A / O 4 AO
AO
AB
/ /
/ /
/
AB
AB
OA  f
4.OA  f



4 
4  f 0,8.OA
ON
AB
f
f
∆ONF/ ~ ∆ A/B/F/

- Từ hình vẽ ta có: AOB ~ A / OB / 

(1)

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/
- Khi OA2 = OA – 6, thấu kính cho ảnh ảo.
Trường hợp ảnh thật:
2
/

/
1

/ /
1

Do ∆IOF ~ ∆B A F 
/

/

Do ∆F OB 1 ~ ∆IB1B


A1/ B1/ F / A1/ F / B1/


(*)
A1 B1
OF /

IF /

/
1

B

A /2

K

2

F A O

F / B1/ OF /
F / B1/
OF /
f




/
/
/ /
/
B1 I
OA1  f
IB1

IB1  F B1 B1 I  OF

F / B1/
A1/ B1/
f
f



hay
(**) . Từ (*) và (**)
/
OA1  f
A1 B1 OA1  f
IF

F/

2

(2)

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:
/

A2 B2 OF  B2 K
f  A2 O

(3)
11


Mặt khác: A/1B/1 = A/2B/2 ; A1B1 = A2B2 = AB

(4)

Từ (2), (3), (4)  OA1 – f = f – OA2
(5)
Mà OA1 = OA – 4; OA2 = OA – 6  OA – f = 5
(6)
Từ (1) và (6)  OA = 25cm, f = 20cm
Theo kết quả câu a thì B nằm trên đường vuông góc với trục chính tại tiêu điểm
(tiêu diện).
- Bằng phép vẽ ( H.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.
Vì vậy tỷ số:

A/ B /

AB

I
B

A

N
F O

A
/

F
/

- Trong bài toán này mục đích để các em biết cách vẽ ảnh của một vật khi vật
đặt không vuông góc với trục chính của thấu kính và một điểm của vật cách thấu
kính đúng bằng tiêu điểm.
- Ví dụ 12: Hai vật nhỏ A1 B1 và A2 B2 giống nhau đặt song song với nhau và cách
nhau 45cm. Đặt một thấu kính hội tụ vào trong khoảng giữa hai vật sao cho trục
chính vuông góc với các vật. Khi dịch chuyển thấu kính thì thấy có hai vị trí của
thấu kính cách nhau là 15cm cùng cho hai ảnh: một ảnh thật và một ảnh ảo,
trong đó ảnh ảo cao gấp 2 lần ảnh thật. Tìm tiêu cự thấu kính (không dùng công
thức thấu kính).
Hướng dẫn giải:

B1'
B1

A2' A1'
B2'

I

B2

F

F’
A1

O

A2

O1

12


Gọi O và O  là hai vị trí quang tâm trên trục chính OO 15 cm  .
Theo tính chất thuận nghịch ánh sáng. Ta có:
A1O O A2 : A1O  OO   O A2 45 cm
 A1O O A2 15 cm 

F IO ~ F B1A1 

F O
IO
f
IO




(1)
F A1 B1A1
f  OA1 B1A1

OB1 A1 ~ OB1A1 

OA1 B1 A1
BA
15


 1 1 (2)
OA1 B1A1
OA1 B1A1
f

15

IO

Từ (1) và (2)  f  OA  OA  B A 
1
1
1 1
B2 A2 O ~ B2 A2O 
IOF ~ B2 A2F 

f  15
IO


f
B1A1

A2 O B2 A2
B A
30


 2 2 (3)
A2O B2 A2
A2O B2 A2

F
IO
OF
IO



(4)
A2F B2 A2
A2O  f B2 A2
30

f

IO

Từ (3) và (4)  AO  AO  f  B  A 
2

2
2 2
Chia vế với vế của (**) ta có:

30  f
IO

(**)
f
B2 A2

f  15 30  f
IO
IO
:

:
f
f
B1A1 B2 A2

f  15 B2 A2

mà 2 B2 A2  B1A1.
30  f
B1A1

Nên:

f  15 1

  2 f  30 30  f  3 f 60
30  f 2

Vậy: f 20 cm  . Vậy TKHT có tiêu cự f = 20 cm
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm:
Sau khi vận dụng sáng kiến này vào hoạt động dạy học, tôi nhận thấy các em
đã yêu thích môn vật lí hơn, không ngại mỗi khi gặp các bài tập tính toán liên
quan đến toán học. Đặc biệt các em đã biết và nắm vững hơn cách giải các bài
tập phần quang hình học và các em đã giải đúng được hầu hết các bài phần này,
thể hiện rõ ở kết quả khảo sát trước và sau khi vận dụng phương pháp trên vào
giảng dạy. Học sinh đã phát huy tính chủ động, tích cực khi nắm được phương
pháp giải loại bài toán quang hình. Vì thế kết quả năm học 2017-2018 đã có số
học sinh đạt khá, giỏi môn vật lí nhiều hơn
Kết quả kiểm tra chất lượng học sinh trước khi nghiên cứu
Lớp
Số
Giỏi
Khá¸
TB
Yếu-kém
HS SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
Lớp thí nghiệm 9A 25
0

0
6
24
19
76
0
0
Lớp đối chứng 9B
25
0
0
6
24
19
76
0
0
50
0
0
12 24 38 76
0
0
Tổng
13


Kết quả kiểm tra chất lượng học sinh sau khi dạy thể nghiệm theo cách mới
Lớp
Số

Giỏi
Khá
TB
Yếu
HS
SL %
SL
% SL %
Lớp thí nghiệm
25
6
24
10
40
9
36
0
0
Lớp đối chứng
25
1
4
7
28 17 68
0
0
Tổng
50
7
14

17
34 26 52
0
0
3. Kết luận, kiến nghị:
3.1. Kết luận:
Trong quá trình giảng dạy tôi cũng đã không ngừng tìm tòi học tập rút kinh
nghiệm, tìm ra quy luật, phân loại các dạng bài tập, đúc rút kinh nghiệm, tổng hợp
đưa ra các dạng bài tập cơ bản nhất giúp các em có thể vận dụng nhanh chóng
hiệu quả, nâng cao hơn nữa công tác bồi dưỡng, chất lượng mũi nhọn. Với kinh
nghiệm đó phần nào cũng đã giúp cho các em có kết quả khả quan trong các kì
thi, tổng kết cuối năm. Học sinh dần yêu thích, say mê với môn học, đó cũng là
nguồn động lực giúp tôi ngày càng hăng say hơn với công việc của mình.
Trong khuân khổ bài viết có hạn, với kinh nghiệm của bản thân có lẽ còn rất
nhiều thiếu sót, do đó tôi mong muốn được sự góp ý gúp đỡ chân thành từ đồng
nghiệp đề tài này ngày càng hoàn thiện hơn, thiết thực hơn trong việc nâng cao
chất lượng dạy và học môn vật lí nói chung, cũng như kĩ năng giải bài tập phần
quang hình nói riêng.
3.2. Kiến nghị:
- Về phía phụ huynh cần quan tâm hơn nữa đến con em mình không nên xem
nhẹ các môn học tự nhiên nói chung, môn vật lí nói riêng, bởi hiện tại môn vật lí
không phải là môn thi vào lớp 10 THPT nên không ít phụ huynh không muốn
cho con tập trung học các môn không phải là: Toán -Văn- Tiếng Anh do đó kết
quả tổng kết môn Vật lí không cao.
- Về phía nhà trường: Cần tăng cường cơ sở vật chất đặc biệt là các đồ dùng thí
nghiệm để giáo viên có tiết dạy lôi quấn, hấp dẫn các em, giúp các em yêu thích
môn học, hăng say tìm hiểu khám phá các hiện tượng vật lí .
- Về phía phòng giáo dục nên có những chuyên đề bồi dưỡng định hướng cho
giáo viên, để giáo viên có thể vận dụng những kinh nghiệm, những sáng kiến
hay vào giảng dạy góp phần nâng cao chất lượng học sinh của trường cũng

chính là nâng cao chất lượng chung của học sinh Thành phố.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ:

Tân Sơn, ngày 10 tháng 4 năm 2019
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
không sao chép nội dung của người khác.

Nguyễn Thị Liên
14


TÀI LIỆU THAM KHẢO
-BÀI TẬP VẬT LÍ 9: ĐOÀN DUY HINH -NGUYỄN VĂN HÒA
-VŨQUANG- NGÔ MAI THANH- NGUYỄN ĐỨC THÂM
- GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ THCS: NGUYỄN ĐỨC THÂM.
- ÔN TẬP VÀ LUYỆN THI VÀO LỚP 10 ( CHUYÊN VẬT LÍ) - VŨ THÚY
HẰNG- NGUYỄN TIẾN DŨNG.
- LỜI GIẢI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ 9- PHAN NHƯ HUẤN.

15


MỤC LỤC:
1.Mở đầu
Lí do chọn đề tài ...................................................................................... .....1
Mục đích nghiên cứu......................................................................................1
Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................1
Phương pháp nghiên cứu................................................................................1
Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm ................................................1

2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm............................................................1
Cơ sở lí luận...................................................................................................1
Thực trạng của vấn đề nghiên cứu ...............................................................2
Các giải pháp thực hiện..................................................................................2
Hiệu quả của sáng kiến ..................................................................................13
3. Kết luận- kiến nghị........................................................................................14
Tài liệu tham khảo......................................................................................... 15

16