Xây dựng một số bài tập thí nghiệm vật lí để tổ chức hoạt động dạy học phần quang hình vật lí lớp 11

BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
I. Lời giới thiệu
Đổi mới PPDH là một trọng tâm của đổi mới giáo dục. Luật giáo dục (điều 28) yêu
cầu: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,
sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng
phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến
tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.
Sự xuất hiện nền kinh tế toàn cầu hóa và nền kinh tế tri thức đang đưa xã hội
loài người tới một kỉ nguyên mới và nó cũng đòi hỏi một hệ thống giáo dục mới và
phương pháp giáo dục mới sao cho thích nghi với môi trường xã hội thay đổi.Việt
Nam không thể đứng ngoài xu thế đó. Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là một
trong những mục tiêu lớn được nghành giáo dục đào tạo đặt ra trong giai đoạn hiện
nay và là mục tiêu chính đã được nghị quyết TW 2, khóa VIII chỉ ra rất rõ và cụ thể:
“Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ
một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các
phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều
kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …”
Giáo dục phổ thông nước ta hiện nay đang thực hiện bước chuyển từ chương
trình giáo dục tiếp cận nội dung sang chương trình tiếp cận năng lực người học, nghĩa
là từ chỗ quan tâm HS được học cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua
việc học.
Việc đổi mới giáo dục trung học dựa trên những đường lối quan điểm chỉ đạo
giáo dục của nhà nước, đó là những định hướng quan trọng về chính sách và quan
điểm trong việc phát triển và đổi mới giáo dục trung học. Việc đổi mới phương pháp
dạy học, kiểm tra đánh giá cần phù hợp với những định hướng đổi mới chung của
chương trình giáo dục trung học.
Dạy học định hướng năng lực đòi hỏi việc thay đổi mục tiêu, nội dung, phương
pháp dạy học và đánh giá, trong đó việc thay đổi quan niệm và cách xây dựng các
nhiệm vụ học tập, câu hỏi và bài tập có vai trò quan trọng. Chương trình dạy học định
hướng năng lực được xây dựng trên cơ sở chuẩn năng lực của môn học.Năng lực chủ

yếu hình thành thông qua hoạt động của HS. Hệ thống bài tập định hướng năng lực
chính là công cụ để HS luyện tập nhằm hình thành năng lực và là công cụ để GV và
các cán bộ quản lí giáo dục kiểm tra đánh giá năng lực của HS và biết được mức độ
đạt chuẩn của quá trình dạy học. Bài tập là một thành phần quan trọng trong môi
trường học tập mà người GV cần thực hiện.Vì vậy, trong quá trình dạy học, người GV
cần biết xây dựng các bài tập định hướng năng lực.

1


Xuất phát từ những lí do trên mà tôi chọn đề tài: “Xây dựng một số bài tập thí
nghiệm Vật lí để tổ chức hoạt động dạy học phần quang hình - Vật lí lớp 11”
II. Tên sáng kiến:
“Xây dựng một số bài tập thí nghiệm Vật lí để tổ chức hoạt động dạy học
phần quang hình - Vật lí lớp 11”
III. Tác giả sáng kiến:
- Họ và tên: Lê Thị Thanh Bình
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Giáo viên trường THPT Nguyễn Thái Học
- Số điện thoại:0986623809. Email:
IV. Chủ đầu tư: Không
V. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học môn vật lí 11
VI. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử:
Ngày 28 tháng 2 năm 2019
VII. Mô tả bản chất của sáng kiến:
A. Nội dung sáng kiến
1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. KHÁI NIỆM VỀ THÍ NGHIỆM
1.1.1. Khái niệm thí nghiệm
Theo lý thuyết thông tin, thí nghiệm được coi là một hệ thông tin. Theo quan
điểm này thí nghiệm bao gồm một thiết bị thí nghiệm (TBTN) tác động qua lại chặt

chẽ với bộ phận thứ hai của hệ - Đó là hiện thực khách quan (HTKQ) tức là đối tượng
của thí nghiệm.
Thí nghiệm

Ii

Im

TBTN

HTKQ
Id

Io

Hệ thống thông tin của thí nghiệm

Trước hết hệ nhận một mệnh lệnh điều khiển từ ngoài vào (input) dưới dạng
một thông tin Ii chuyển đến TBTN. Nhận lệnh này, TBTN tác động một thông tin mà
nó mã hoá Im vào hiện thực khách quan (HTKQ). Nhờ tác động này HTKQ cung cấp
trở lại cho thiết bị một thông tin đo lường I d. Thông tin này lập tức đuợc tế bào giãi mã

2


thành một thông tin mới để chuyển nó ra ngoài hệ đó là I o (output). Nhà thực nghiệm
thu lấy thông tin cuối cùng của thí nghiệm là Io.
Nếu xét thí nghiệm là một quá trình thì hệ còn bao gồm cả nhà thực nghiệm thí
nghiệm nữa. Như vậy thí nghiệm gồm hai bộ phận:
a. Nhà thực nghiệm thí nghiệm giữ vai trò bộ phận điều khiển thí nghiệm.

b. Bộ phận bị điều khiển thí nghiệm, tức là TBTN và HTKQ và theo lý thuyết
thông tin - quá trình thí nghiệm là một hệ điều khiển.

Ii

Im
TBTN

HTKQ
Id

Io

Như vậy thí nghiệm là phương pháp nghiên cứu đối tượng và hiện tượng trong
những điều kiện nhân tạo để tìm hiểu sâu hơn những mối nhân quả trong các đối tượng
và hiện tượng.
Ưu thế của thí nghiệm là nó cho phép tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, tìm
hiểu qui luật của chúng cùng những mối liên hệ nhân quả.
1.1.2. Vai trò của thí nghiệm
Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, nó là cơ sở, điểm
xuất phát cho quá trình học tập - nhận thức của học sinh. Từ đây xuất phát quá trình
nhận thức cảm tính của trò, để rồi sau đó diễn ra sự trừu tượng hoá và sự tiến lên từ
trừu tượng đến cụ thể trong tư duy.
Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn. Vì vậy nó là phương tiện duy
nhất giúp hình thành ở học sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy kỹ thuật.
Thí nghiệm giúp học sinh đi sâu vào tìm hiểu bản chất của các hiện tượng vật lí,
thí nghiệm còn là hình thức để học sinh vận dụng kiến thức vào đời sống hàng ngày,
làm chủ kiến thức, gây được niềm tin sâu sắc cho bản thân, kết quả thu được càng làm
tăng lòng say mê, hứng thú học tập.
Thực hiện thí nghiệm vật lí sẽ đưa việc học tập của học sinh tiến gần đến cách

nghiên cứu của các nhà khoa học, giúp học sinh hứng thú trong công việc.
Thí nghiệm do giáo viên biểu diễn phải mẫu mực về thao tác để qua đó học sinh
học tập, bắt chước, để rồi sau đó khi học sinh làm thí nghiệm, học sinh sẽ học được
cách thức làm thí nghiệm và từ đó rèn kỹ năng, kỹ xảo thực hành thí nghiệm.

3


Thí nghiệm có thể được sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh
với các mức độ tích cực, tự lực và sáng tạo khác nhau: thông báo, tái hiện (bắt chước),
tìm tòi bộ phận, nghiên cứu.
Tóm lại: Thí nghiệm được sử dụng để học bài mới, để củng cố hoàn thiện kiến
thức, để kiểm tra, đánh giá kiến thức. Thí nghiệm có thể do giáo viên biểu diễn hay do
học sinh tự tiến hành. Thí nghiệm có thể tiến trình trên lớp, trong phòng thí nghiệm,
ngoài trời hay tại nhà.
1.2.BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.2.1. Khái niệm bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm về cơ bản là phải làm thí nghiệm để đo đạc một đại lượng hoặc
khảo sát một quá trình vật lí.
Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi cả lí thuyết và thực nghiệm, cả trí óc và
tay chân…để thực hiện nhiệm vụ đặt ra.
1.2.2. Phân loại bài tập thí nghiệm
Có nhiều cách để phân loại bài tập thí nghiệm. Tuy nhiên nếu dựa vào tính chất
của bài tập thì gồm có hai loại là bài tập thí nghiệm định tính và bài tập thí nghiệm
định lượng
a) Bài tập thí nghiệm định tính
Bài tập thí nghiệm định tính là loại bài tập thí nghiệm khi giải, HS không cần thực
hiện các phép tính toán phức tạp mà chỉ cần thực hiện các suy luận, đưa ra các lập luận,
không cần thao tác đo đạc lấy số liệu. Để giải bài tập loại này, HS cần thực hiện những
phép suy luận logic dựa trên những khái niệm, quy luật, định luật và các quan sát thu được

trong phòng thí nghiệm, vì vậy bài tập thí nghiệm định tính là phương tiện tốt để phát
triển tư duy của HS. Việc giải bài tập loại này giúp HS hiểu rõ bản chất hiện tượng, quy
luật vật lí. Bài tập thí nghiệm định tính có thể chia làm hai loại.
- Bài tập thí nghiệm quan sát và giải thích hiện tượng
Câu hỏi của dạng bài tập này thường là “Cái gì xảy ra nếu …?” và “… Tại sao
lại xảy ra như vậy?”. Với câu hỏi thứ nhất, HS cần thực hiện thí nghiệm, quan sát và
mô tả hiện tượng.
- Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm để giải quyết yêu cầu định tính của đề
bài
Đây là những bài tập yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm theo yêu cầu
của đề bài theo các mức độ khác nhau. Với bài tập loại này, HS cần trả lời được câu
hỏi “Cần kiểm nghiệm kết luận nào?”, “Cần sử dụng những dụng cụ thí nghiệm nào?”,
“Bố trí các dụng cụ ra sao?”, “Tiến hành thí nghiệm như thế nào?”, “Thu được những
kết quả định tính và định lượng như thế nào?”…
b) Bài tập thí nghiệm định lượng

4


Bài tập thí nghiệm định lượng là loại bài tập thí nghiệm mà khi giải đòi hỏi HS
phải tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu để trả lời câu hỏi mà đề bài đặt ra.
Các câu hỏi có thể là đo đạc một đại lượng vật lí hoặc tìm quy luật về mối liên hệ giữa
các đại lượng vật lí. Bài tập định lượng có thể được xây dựng với các mức độ khác
nhau.
1.2.3. Vai trò của bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt cả về ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và
giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt chúng làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và
thực tiễn. Có thể kể đến các vai trò nổi bật của bài tập thí nghiệm như sau:
a) Ôn tập, củng cố và mở rộng kiến thức
Để giải được một bài tập thí nghiệm đòi hỏi HS cần phải vận dụng được những

kiến thức đã học một cách linh hoạt. Qua đó mà những kiến thức này được khắc sâu,
và có thể vận dụng được vào thực tiễn. Ngoài ra, trong quá trình làm thí nghiệm để
giải bài tập sẽ phát sinh những tình huống không đúng như kiến thức lí thuyết đã được
học(trường hợp lí tưởng). Do đó mà HS có thể thấy được phạm vi áp dụng của kiến
thức, hoặc phát triển tiếp kiến thức theo hướng mới.
b) Phát triển tư duy, trí tưởng tượng, khả năng sáng tạo thực tiễn; phát huy hứng thú
học tập và phương pháp tư duy khoa học
Trong quá trình giải bài tập thí nghiệm, HS cần vận dụng các kiến thức lí
thuyết, tiến hành suy luận logicđể thu được hệ quả có thể kiểm tra được bằng thực
nghiệm. Quá trình này sẽ giúp cho HS phát triển tư duy, tăng hứng thú trong học tập.
c) Phát triển năng lực của HS
Thông qua việc giải bài tập vật lí nói chung và bài tập thí nghiệm nói riêng, góp
phần phát triển các kĩ năng như phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa; kĩ năng
lập kế hoạch giải quyết một vấn đề. Bài tập thí nghiệm còn là loại bài tập yêu cầu tính
tự lực cao của HS trong quá trình giải. Chính vì thế mà các năng lực của HS đặc biệt là
năng lực thực nghiệm được phát triển trong quá trình giải quyết một bài tập thí
nghiệm.
d) Giúp HS làm quen với phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Quá trình giải một bài tập thí nghiệm cũng cần trải qua các bước như xác định
cơ sở lí thuyết để suy luận ra một hệ quả có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm, xây
dựng phương án thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả, tiến hành thí
nghiệm, thu thập, xử lí và trình bày kết quả. Đó cũng chính là cách để HS tiếp cận với
phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
e) Khai thác được các thiết bị thí nghiệm sẵn có
Các bài tập thí nghiệm được xây dựng phải đảm bảo HS có thể thực hiện được
với các thiết bị thí nghiệm sẵn có ở phòng thí nghiệm, các thiết bị cần chế tạo phải đơn

5

giản, dễ tìm kiếm. Do đó khi ta sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học sẽ tận dụng
tối đa được các thiết bị thí nghiệm đã được cung cấp cho các trường phổ thông, làm
cho HS được tiếp xúc nhiều với thiết bị thí nghiệm, góp phần nâng cao chất lượng của
các tiết học thực hành chính khóa.
1.3. QUY TRÌNH XÂY DỰNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM
Để xây dựng bài tập thí nghiệm ta sử dụng quy trình 4 bước và có thể tóm tắt như
sau
Bước 1: Nghiên cứu các nội dung Vật lí xem có thể đo đại lượng nào? Khảo sát
quá trình gì? Xem xét khả năng xây dựng các thiết bị thí nghiệm từ phòng thí nghiệm
hay từ đời sống.
Bước 2: Xác lập các mục tiêu dạy bài tập thí nghiệm được xây dựng
Bước 3: Viết đề bài theo cấu trúc:
* Nội dung bài tập: Quá trình vật lí, hiện tượng vật lí, dữ kiện và yêu cầu xác lập
mối quan hệ, giá trị một đại lượng vật lí, yêu cầu xác lập phương án thí nghiệm, yêu
cầu về chế tạo, lựa chọn bố trí thí ngiệm, đo đạc và xử lí số liệu.
* Dụng cụ thí nghiệm : Nêu rõ các dụng cụ thí nghiệm đã cho, cần xây dựng.
Bước 4: Giáo viên tự giải bài tập để đánh giá bài tập, hoàn chỉnh đề bài.
1.4. QUY TRÌNH CHUNG ĐỂ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP THÍ
NGHIỆM
Việc giải bài tập thí nghiệm có thể tiến hành ở lớp, ở phòng thí nghiệm hay ở
nhà theo nhóm hoặc cá nhân có thể quy về các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài, xác định nhiệm vụ về mặt lí thuyết và thực nghiệm
Bước 2: Tìm hiểu công thức hoặc suy luận logic để rút ra các công thức có thể
kiểm nghiệm được bằng thí nghiệm
Bước 3: Tìm hiểu hoặc xây dựng phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ hay
tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm(chế tạo thiết bị nếu cần), lập kế hoạch thực hiện
Bước 4: Tiến hành thí nghiệm, thu thập, xử lí số liệu
Bước 5: Rút ra nhận xét, kết luận. Biện luận sai số, đề xuất cải tiến thí nghiệm
Bước 6: Vận dụng, liên hệ, phát hiện vấn đề mới.
2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hiện nay phần lớn giáo viên vẫn thực hiện áp dụng các phương pháp dạy học
truyền thống để giảng dạy, chưa tạo được môi trường tích cực để học sinh hoạt động,
chủ động trong việc chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ, phát triển năng lực.
Mặt khác, việc đưa các vấn đề tích hợp, liên môn vào bài dạy còn hạn chế, chưa hiệu
quả đặc biệt là các môn tự nhiên.

6


Nắm được những mặt hạn chế trong phương pháp dạy học truyền thống, một số
giáo viên cũng vận dụng phương pháp dạy học tích cực, hiện đại: dạy học theo góc,
dạy theo dự án, dạy theo hợp đồng… kết hợp với các kĩ thuật: tia chớp, công não, sơ
đồ tư duy…Tuy bước đầu cũng đã tạo ra được môi trường học tập mới, tạo ra sự hứng
thú cho các em học sinh. Nhưng do kinh nghiệm để dạy học theo các phương pháp
hiện đại còn thiếu, điều kiện áp dụng còn hạn chế, đặc biệt do đặc điểm về thời gian
phân phối cho tiết học nên kết quả chưa thực sự như mục tiêu đặt ra.
Khi tiến hành thực hiện dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm tạo ra động cơ,
hứngthú học tập cho học sinh. Học sinh được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp
vào giải quyết các tình huống thực tiễn và đặc biệt là kỹ năng thực hành được nâng
cao.
Từ những suy nghĩ trên tôi thấy rằng một trong những nội dung đổi mới
phương pháp dạy học môn vật lý để kích thích gây hứng thú cho học sinh học tập là
việc nghiên cứu khai thác các thí nghiệm trong các giờ học, đó là điều kiện rất thuận
lợi để có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả trong việc tiếp thu kiến thức của học sinh. Tổ
chức dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm chưa được áp dụng nhiều ở chương trình
phổ thông. Nhưng nếu được áp dụng một cách sâu, rộng đồng thời kết hợp với các
phương pháp và kĩ thuật dạy học hiện đại khác sẽ rất tôt để phát triển năng lực của học
sinh.
3. XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP THÍ NGHIỆM VẬT LÍ PHẦN QUANG
HÌNH VẬT LÍ 11.

3.1. Nội dung kiến thức
3.1.1. Nội dung kiến thức - kĩ năng cơ bản
a) Ví trí, tầm quan trọng kiến thức trong chương trình vật lí THPT
Phần kiến thức khúc xạ ánh sáng, lăng kính và thấu kínhthuộc chương thứ sáu
và thứ bảytrong chương trình Vật lí 11.
Nhìn chung, các kiến thức của phần này được xây dựng trên cơ sở kế thừa và
phát triển từ chương trình vật lí trung học cơ sở. Các khái niệm về phản xạ, khúc xạ,
phản xạ toàn phần, lăng kính,thấu kinh, kính lúp…. đã được học ở chương trình Vật lí
lớp 7 và lớp 9 nhưng ở mức độ nhận thức đơn giản, chưa yêu cầu cao về kiến thức cũng
như kỹ năng cần đạt. Tuy nhiên đó cũng là những kiến thức nền, giúp HS có thể học tốt
phần “Quang hình” ở chương trình Vật lí 11. Ở phần này, các kiến thức nêu trên được
mở rộng, nâng cao hơn, đặt ra những yêu cầu cao hơn về kiến thức cũng như kĩ năng,
thái độ của HS.
Đây là phần nối tiếp kiến thức chương “Cảm ứng điện từ”, đồng thời là nền
tảng để nghiên cứu các phần khác trong chương trình Vật lí phổ thông như: Sóng ánh
sáng Vật lí 12.

7


Phần lớn các kiến thức của chương rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong đời
sống và kỹ thuật. Khúc xạ ánh sángdùng để giải thích nhiều hiện tượng quang học
trong thực tế, phản xạ toàn phần, lăng kính và thấu kính có nhiều ứng dụng trong thực
tế: Ánh sáng trong các lễ hội, Cáp quang dùng trong y học hay trong truyền tải thông
tin, các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt…. Đó là những đặc tính nổi của ánh sáng,
có tầm quan trọng đặc biệt, nhờ đó mà các ứng dụng về ánh sáng các dụng cụ quang
học được sử dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật. Các thiết bị quang dùng trong
thực tế là tương đối phức tạp, hầu hết các thiết bị đều dựa trên các định luật về ánh
sáng các thấu kính lăng kinh của các chất khác nhau.Hệ thống bài tập rất đa dạng và
phong phú, phù hợp với những trình độ khác nhau của HS.

b) Kiến thức, kĩ năng cần đạt được
Ngoài những kiến thức nền được học ở THCS các em cần hiểu và vận dụng tốt
các kiến thức sau:
- Định luật khúc xạ ánh sáng. Chiết suất. Tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh
sáng
- Hiện tượng phản xạ toàn phần. Cáp quang.
- Lăng kính. Công dụng của lăng kính.
- Thấu kính. Tính chất ảnh tạo bởi thấu kính. Công thức thấu kính.
3.1.2. Phân tích một số nội dung kiến thức
a) Nội dung “Khúc xạ ánh sáng”
Ở bài này, ta cần làm rõ thêm một số vấn đề sau:
+ Định luật khúc xạ ánh sáng:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
- Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới.
- Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới (sini) và
sin của góc khúc xạ (sinr) là một hằng số :
sini
sinr

= n hay sin i = nsin r

Hằng số n tuỳ thuộc vào môi trường khúc xạ (môi trường chứa tia khúc xạ) và
môi trường tới (môi trường chứa tia tới).
Nếu n > 1 thì sini > sinr hay i > r, môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi
trường tới.

8


Nếu n < 1 thì sini < sinr hay i < r, môi trường khúc xạ chiết quang kém môi

trường tới.
+Hằng số n là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ đối với môi trường tới. Chiết
suất tỉ đối bằng tỉ số giữa các tốc độ v1 và v2 của ánh sáng trong môi trường tới và môi

trường khúc xạ : n = n21 =

v1
v2

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó
đối với chân không.

Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 và của môi trường 2 là: n1 =

c
v1

; n2 =

c
v2

.

+ Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng : ánh sáng truyền đi theo đường nào thì
cũng truyền ngược lại được theo đường đó.
Theo định luật khúc xạ ánh sáng, nếu ánh sáng truyền từ môi trường 1 sang môi
trường 2 với góc tới i và góc khúc xạ là r thì khi ánh sáng truyền từ môi trường 2 sang
môi trường 1 với góc tới r thì góc khúc xạ sẽ bằng i.
b) Nội dung “Phản xạ toàn phần”

Ở bài này các em cẩn hiểu rõ các đơn vị kiến thức sau:
+ Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1sang môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn
(r > i).
Cho góc tới i tăng dần thì góc khúc xạ r cũng tăng dần và luôn lớn hơn i.
Khi r đạt giá trị lớn nhất là 90o thì góc tới i cũng có giá trị lớn nhất là igh ,
sini gh =

với

n2
n1

.

Khi i ≥ igh, toàn bộ ánh sáng sẽ bị phản xạ, không có tia khúc xạ vào môi
trường thứ hai. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.
+ Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: Khi ánh sáng đi từ môi trường có
chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn hoặc
bằng góc giới hạn igh (i ≥ igh), thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, trong đó mọi
tia sáng đều bị phản xạ, không có tia khúc xạ.
+ Biết nhận dạng các trường hợp xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần của tia sáng khi
qua mặt phân cách.
+ Sợi quang có lõi làm bằng thuỷ tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1, được
bao quanh bằng một lớp vỏ có chiết suất n2 nhỏ hơn n1.

9


Một tia sáng truyền vào một đầu của sợi quang. Trong sợi quang, tia sáng bị
phản xạ toàn phần nhiều lần tại mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ và ló ra đầu kia. Sau nhiều

lần phản xạ như vậy, tia sáng được dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị giảm
không đáng kể. Nhiều sợi quang ghép với nhau thành bó. Các bó được ghép và hàn nối
với nhau tạo thành cáp quang.
Ứng dụng của cáp quang :Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để
truyền thông tin (dữ liệu) dưới dạng tín hiệu ánh sáng. Cáp quang có ưu điểm hơn so với
cáp kim loại là truyền được lượng dữ liệu rất lớn, không bị nhiễu bởi trường điện từ bên
ngoài.
c) Nội dung “Lăng kính”
Sau kiến thức về khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần các em sẽ tìm hiểu về
các dụng cụ quang học cụ thể phần này em em sẽ tìm hiểu về lăng kính:
+ Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không
song song. Trong thực tế, lăng kính thường là một khối lăng trụ tam giác. Góc A hợp
bởi hai mặt bên của lăng kính gọi là góc chiết quang hay góc ở đỉnh của lăng kính.
+ Đường truyền của tia sáng qua lăng kính : Xét tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết
diện chính và ánh sáng là đơn sắc.Tia ló ra khỏi lăng kính bao giờ cũng lệch về phía
đáy lăng kính so với tia tới.
+ Gọi i là góc tới, r là góc khúc xạ ở mặt bên thứ nhất, r’ là góc tới, i’ gọi là góc ló của
tia sáng ở mặt bên thứ hai. Góc tạo bởi tia ló ra khỏi lăng kính và tia tới đi vào lăng
kính, gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
sini = nsinr ; r + r' = A

Ta có các công thức sau:
sini ' = nsinr' ; D = i + i '− A

trong đó, n là chiết suất của chất làm lăng kính.
d) Nội dung “Thấu kính”:
Yêu cầu HS cần nắm được những nội dung sau đây:
+ Thấu kính mỏng là thấu kính có bề dày ở tâm rất nhỏ.
+ Đường đi của các tia sáng qua thấu kính:
Tia tới song song với trục chính thì cho tia ló (hoặc đường kéo dài của nó) đi

qua tiêu điểm ảnh chính.
Tia tới (hoặc đường kéo dài của nó) qua tiêu điểm vật chính cho tia ló tương
ứng song song với trục chính.
Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng.\

10


Tia tới bất kì cho tia ló (hoặc đường kéo dài của nó) đi qua tiêu điểm ảnh phụ
tương ứng (là giao điểm của trục phụ song song với tia tới và tiêu diện ảnh).
D=

+ Độ tụ của thấu kính là đại lượng được đo bằng nghịch đảo tiêu cự:

1
f

Với thấu kính hội tụ, D > 0, với thấu kính phân kì , D < 0.
Trong hệ SI, tiêu cự tính bằng mét (m) thì độ tụ tính bằng điôp (dp).

+ Công thức tính độ tụ của thấu kính là:D =

1
f

=(

1 
 1
R + R ÷

2
n−1  1

)

(*)

Trong đó, n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính đối với môi trường
xung quanh thấu kính. R1 và R2 là bán kính của các mặt thấu kính, quy ước R1, R2> 0
đối với các mặt lồi, R1, R2< 0 đối với các mặt lõm, R1 (hay R2) = ∞ đối với mặt phẳng.
Công thức liên hệ giữa các vị trí của ảnh, vật và tiêu cự (công thức thấu kính)
1 1 1
+ =
d d' f

là :

Ta quy ước : d > 0 với vật thật, d’ > 0 với ảnh thật, d’ < 0 với ảnh ảo, f > 0 với
thấu kính hội tụ, f < 0 với thấu kính phân kì.
+ Số phóng đại ảnh k cho biết ảnh lớn hơn vật bao nhiều lần và cùng chiều hay ngược
k=

chiều với vật :

A 'B'
AB

AB A 'B'

trong đó,

,
tương ứng là độ dài đại số của vật và ảnh. Nếu ảnh và vật cùng
chiều, k > 0. Nếu ảnh và vật ngược chiều k < 0. Có thể tính được số phóng đại ảnh k
k=–

theo khoảng cách d’ và d từ quang tâm tới ảnh và tới vật theo công thức :

d'
d

3.2. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm.
3.2.1. Mục đích, yêu cầu
- Xây dựng các bài tập thí nghiệm chương “Quang hình” làm phương tiện để
HS có thể phát triển năng lực thực nghiệm. Thông qua các bài tập thí nghiệm, HS được
bồi dưỡng phương pháp làm việc như một nhà khoa học, một nhà vật lí thực nghiệm.
- Yêu cầu: Hệ thống bài tập phải được phân thành từng dạng phù hợp với nội
dung phần “Quang hình” trong chương trình Vật lí 11. Các bài tập này phải sắp xếp
theo thứ tự từ dễ đến khó để có thể phù hợp với mọi đối tượng HS. Nội dung của các
bài tập phù hợp với các kiến thức của sách giáo khoa cũng như gần gũi với thực tế đời

11


sống. Các thiết bị thí nghiệm phải đơn giản, dễ tìm, dễ chế tạo hoặc có sẵn ở phòng thí
nghiệm. Các thao tác thí nghiệm phù hợp với HS.
3.2.2. Phương pháp biên soạn
Để xây dựng được các bài tập thí nghiệm, tôi tìm hiểu, nghiên cứu nội dung
phấn “Quang hình” Vật lí 11 trong Sách giáo khoa cơ bản, sách giáo khoa nâng cao.
Sau đó, tìm ra những nội dung có thể xây dựng được thành bài tập thí nghiệm. Đồng
thời có sưu tầm thêm các bài tập trong các đề thi của các tỉnh.

3.2.3.Hệ thống bài tập thí nghiệm
Bài tập 1: Cắm nghiêng 1 chiếc đũa vào cốc. Đặt mắt nhìn dọc theo chiếc đũa
trong 2 trường hợp: cốc không có nước và cốc có nước. Mô tả hiện tượng quan sát
được. Giải thích.
Mục đích của bài tập: Ôn tập lại kiến thức về khúc xạ ánh sáng đã được học ở
THCS. Qua đó, rèn luyện năng lực thực nghiệm: bố trí và tiến hành thí nghiệm theo
mô tả ở đề bài, quan sát, giải thích hiện tượng.
Dự kiến cách sử dụng: Sử dụng ở phần mở đầu bài “ Khúc xạ ánh sáng”.
Lời giải tóm tắt:Hiện tượng: Khi
nhìn dọc theo đũa trong trường hợp cốc
không có nước thấy đũa vẫn như cũ, không
có gì thay đổi. Khi nhìn theo hướng từ trên
xuống trong trường hợp cốc có nước thấy đũa
như bị gãy tại mặt phân cách giữa nước và
không khí.
Giải thích: Trường hợp cốc không có
nước thì ánh sáng truyền theo đường thẳng
nên ta thấy đũa không có gì thay đổi.Trường hợp trong cốc có nước thì ánh sáng bị
khúc xạ tại mặt phân cách giữa nước và không khí nên ta thấy đũa như bị gãy khúc tại
mặt phân cách đó.
Bài tập 2: Cho các dụng cụ sau: 1 cây kim, 1 chiếc hộp hình chữ nhật có
thành trong suốt, 1 cuộn chỉ, 1 đèn laze, 1 chiếc compa, 1 tấm xốp mỏng phẳng
hình chữ nhật, vài chiếc tăm, nước, kéo, bút bi, thước thẳng chia đến mm, thước đo
góc. Hãy lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm để kiểm nghiệm lại định luật khúc xạ
ánh sáng. Từ đó hãy xác định chiết suất của nước.

12


Mục đích của bài tập: Kiểm nghiệm lại định luật khúc xạ ánh sáng.Qua đó,

rèn luyện năng lực thực nghiệm: Biết lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm và sử dụng
chúng. Thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính khả thi của
phương án đã lựa chọn. Biết cách tạo ra mặt phẳng tới, xác định góc tới, góc khúc xạ,
biết vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để cắm các chiếc tăm thẳng hàng.
Dự kiến cách sử dụng: Có 2 hướng
sử dụng:Một là sử dụng để nghiên cứu hiện
tượng khúc xạ ánh sáng: Xem vị trí của tia
tới và tia khúc xạ liên hệ với nhau như thế
nào? Nếu sử dụng để nghiên cứu thì câu hỏi
của đề bài phải thay đổi, không là kiểm
nghiệm nữa mà là: Hãy lựa chọn dụng cụ và
tiến hành thí nghiệm để tìm mối liên hệ
giữa vị trí của tia tới và tia khúc xạ? Hai là
sử dụng để kiểm nghiệm hiện tượng khúc
xạ ánh sáng: Đã biết định luật, dùng để
kiểm tra.
Lời giải tóm tắt: Phương án thí nghiệm 1: - Lựa chọn các dụng cụ: 1 cây
kim, 1 chiếc hộp hình chữ nhật có thành trong suốt, 1 cuộn chỉ, 1 đèn laze, 1 chiếc
compa (thước đo góc), 1 tấm xốp mỏng phẳng hình chữ nhật, nước, kéo, bút bi, thước
thẳng chia đến mm.
- Luồn chỉ vào kim, nối 2 đầu chỉ thành một mặt phẳng vuông góc với 2 đáy
của hộp. Đổ nước vào hộp sao cho một phần của kim nằm trong nước. Chiếu ánh sáng
vào một vị trí chỉ nằm ở đáy trên và giao điểm của kim và mặt nước. Quan sát vị trí
của vết sáng ở đáy dưới.
- Dùng bút và thước vẽ 2 đường
thẳng vuông góc trên tấm xốp. Dùng băng
dính dính xốp vào thành hộp sao cho mực
nước ngang với đường thẳng nằm ngang
trên xốp. Đánh dấu vị trí bất kì trên xốp ở
ngoài không khí. Chiếu sáng từ vị trí đánh

dấu đến giao điểm của 2 đường thẳng
vuông góc. Xác định điểm trên đường
truyền của tia khúc xạ. Lấy xốp ra, dùng
thước hoặc compa xác định được tỉ số giữa
sin góc khúc xạ và góc tới.
Phương án thí nghiệm 2: - Lựa chọn các dụng cụ: 1 chiếc hộp hình chữ nhật
có thành trong suốt, 1 chiếc compa, 1 tấm xốp mỏng phẳng hình chữ nhật, vài chiếc
tăm, nước, kéo, bút bi, thước thẳng chia đến mm, thước đo góc

13


- Kẻ một đường thẳng nằm ngang trên xốp. Cắm tăm 1 ở một vị trí trên xốp
dưới đường nằm ngang. Dán xốp vào thành hộp. Đổ nước vào hộp sao cho mức nước
ngang vạch trên xốp. Cắm tăm 2 ở vị trí trên đường nằm ngang. Đặt mắt từ ngoài
không
nhìn
vào tăm 2,
thay
đổi
hướng nhìn
cho đến khi
thấy tăm 2
che khuất ảnh
của tăm 1.
Cắm tăm 3
vuông góc lên miếng xốp sao cho: tăm 3, tăm 2 và ảnh của tăm 1 thẳng hàng. Dùng
thước hoặc compa xác định tỉ số sin góc tới và góc khúc xạ.
Dự kiến khó khăn của HS: Không kiểm nghiệm hết các nội dung của định luật
khúc xạ ánh sáng (chỉ kiểm nghiệm tỉ số giữa sin góc tới và góc khúc xạ là một hằng

số). Không đề xuất được phương án thí nghiệm.
Định hướng tư duy: Cần kiểm nghiệm những nội dung gì của định luật khúc
xạ ánh sáng? Với các dụng cụ đã cho làm như thế nào để kiểm nghiệm lại nội dung
của định luật khúc xạ ánh sáng? Có những cách nào
để tạo ra mặt phẳng tới? Làm thế nào để xác định
được tia tới nếu biết trước tia khúc xạ ở trong nước?
Bài tập 3: Một khối bán trụ trong suốt có
chiết suất n = 1,41 = . Một tia sáng hẹp trong một
mặt phẳng của tiết diện vuông góc được chiếu tới
bán trụ như trong hình vẽ. Xác định đường đi của
tia sáng với các giá trị sau đây của góc α :
a.
b.
c.
d. Hiện tượng gì đã xảy ra ở câu c? Làm thế nào để kiểm nghiệm ? Cho các
dụng cụ: 1 khối bán trụ, một đèn laze.
e. Khi nào thì xảy ra hiện tượng giống như câu c? Làm thế nào để kiểm
nghiệm lại điều đó?
Mục đích của bài tập: Nghiên cứu hiện tượng phản xạ toàn phần. Qua đó, rèn
luyện năng lực thực nghiệm: đưa ra các dự đoán: khi chiếu tia sáng vào khối bán trụ
với góc α = 300 thì toàn bộ tia sáng bị phản xạ lại không có tia khúc xạ. Biết bố trí,
tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. Suy luận lý thuyết khi bắt đầu xảy ra hiện

14


tượng phản xạ toàn phần thì góc khúc xạ bằng 90 0 để tìm ra được điều kiện xảy ra hiện
tượng phản xạ toàn phần.
Dự kiến cách sử dụng: Ba ý đầu a, b, c để đặt vấn đề cho bài phản xạ toàn
phần. Hai ý cuối d, e để nghiên cứu hiện tượng phản xạ toàn phần.

Lời giải tóm tắt: Áp dụng định luật khúc xạ
ánh sáng tìm được: Với α = 600 r = , với α = 450  r
= 900, với α = 300 không tìm được góc khúc xạ.
- Để kiểm tra xem trong trường hợp này vì sao
không tìm được tia khúc xạ cần phải làm thí nghiệm.
Chiếu ánh sáng từ đèn laze vào khối bán trụ với góc
tới = 600, kết quả thấy không có tia khúc xạ mà chỉ có
tia phản xạ. Để kiểm nghiệm lại điều kiện xảy ra hiện
tượng phản xạ toàn phần ta phải thay đổi góc tới cho
đến khi nó bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần khi đó thấy tia khúc xạ đi sát mặt
phân cách giữa bán trụ và không khí (phía mặt phẳng).
Dự kiến khó khăn của HS: Không biết khi nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần.
Định hướng tư duy của HS: Khi bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
thì góc khúc xạ bằng bao nhiêu? Khi đó góc i tới hạn được tính như thế nào? Sin của
một góc nằm trong giới hạn nào? Từ đó suy ra điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần là gì?
Bài tập 4: Cho các dụng cụ sau: các tấm xốp mỏng, phẳng, hình vuông, 1
tăm, 1 thước thẳng chia đến mm, 1 hộp nước. Hãy trình
bày và tiến hành một phương án đo chiết suất của nước.
Mục đích của bài tập: Xác định chiết suất của
nước. Qua đó, rèn luyện năng lực thực nghiệm: Vận dụng
điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, bố trí, tiến
hành, xử lí kết quả thí nghiệm.
Dự kiến cách sử dụng: Sau khi đã học xong hiện
tượng phản xạ toàn phần ở phần ôn tập, củng cố kiến thức.
Lời giải tóm tắt: Để đo chiết suất của nước trong trường hợp này ta dựa vào
góc giới hạn phản xạ toàn phần.
Tiến hành thí nghiệm: Cắm tăm vào tâm hình vuông. Đặt mắt là là mặt
thoáng của nước và quan sát. Đẩy tăm vào nước cho đến khi bắt đầu thấy đầu A của

tăm thì dừng lại. Đánh dấu vị trí mặt
thoáng nước lúc đó lên tăm và rút tăm ra,
đo chiều dài phần tăm OA ngập trong
nước.
Có: sin igh = 1/n

15


Dự kiến khó khăn của HS: HS không đưa ra được phương án thí nghiệm.
Định hướng tư duy: Có thể sử dụng kiến thức đã học nào để xác định chiết
suất của nước trong trường hợp này không? Khi cắm tăm xuyên qua tấm xốp và đặt
mắt là là mặt nước, có phải ta luôn thấy đầu tăm không? Tại sao khi ấn tăm chưa đủ
sâu, quan sát như thế ta không thể nhìn thấy đầu tăm? Có thể xác định được góc giới
hạn phản xạ toàn phần của nước không?
Bài tập 5: Dùng một chiếc cốc trong suốt đựng nước đặt lên trên một đồng
xu. Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu quan sát đồng xu theo hai
hướng: nhìn từ thành cốc vào và nhìn từ trên mặt thoáng xuống.
Làm thí nghiệm kiểm tra.
Mục đích của bài tâp: Nhận biết khi nào xảy ra hiện tượng
khúc xạ, khi nào xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.Qua đó, rèn
luyện năng lực thực nghiệm: bố trí và tiến hành thí nghiệm theo
môt tả ở đề bài, quan sát, giải thích hiện tượng.
Dự kiến cách sử dụng: Sau khi đã học xong hiện tượng
khúc xạ và phản xạ toàn phần.
Lời giải tóm tắt: Đặt mắt theo hướng nhìn từ trên mặt
thoáng xuống, mắt nhận được các tia sáng khúc xạ (1) nên thấy
đồng xu ở đáy cốc như được nâng lên cao hơn. Mắt cũng nhận được
các tia sáng phản xạ toàn phần trên thành cốc (2) nên thấy có một
đồng xu ở trên thành cốc. Đặt mắt nhìn đồng xu theo hướng từ thành cốc vào (hướng

3), không có tia sáng đến mắt nên ta không thể thấy đồng xu.
Dự kiến khó khăn của HS: Không xác định được hiện tượng phản xạ toàn
phần xảy ra tại đâu ở mặt phân cách giữa hai môi trường nào?
Định hướng tư duy:Vẽ đường đi của các tia sáng từ vật. Khi ánh sáng đi tới
mặt phân cách giữa hai môi trường nào thì có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn
phần?
Bài tập 6: a. Bằng các dụng cụ sau: 1 tấm bóng kính, 1 chiếc kéo, 1 cuộn
băng dính 2 mặt, 1 lọ 502, 1 thước thẳng chia mm, nước. Hãy chế tạo ra một lăng
kính nước (để hở đáy trên), có tiết diện thẳng là một tam giác đều cạnh 6 cm, chiều
cao của lăng kính 5cm.
b. Cho thêm các dụng cụ sau: 1 tấm xốp phẳng, 4 chiếc tăm, 1 đèn laze, 1
compa, 1 thước đo góc, 1 chiếc bút chì. Hãy trình bày và tiến hành một phương án
thí nghiệm để đo chiết suất của lăng kính nước trên.
c. Đổ nước trong lăng kính đi. Dùng băng dính gắn chặt lăng kính vào chiếc
hộp hình chữ nhật có thành trong suốt. Đổ nước vào hộp (không đổ vào lăng kính)
sao cho nước không ngập lăng kính. Dùng đèn laze chiếu tia sáng từ đáy lăng kính.

16


Dự đoán đường truyền của tia sáng trong trường hợp này. Làm thí nghiệm kiểm
tra. Giải thích hiện tượng quan sát được.
Mục đích của bài tập: Chế tạo lăng kính từ những vật liệu đơn giản.Xác định
chiết suất của chât làm lăng kính.Quan sát đường truyền của ánh sáng qua lăng kính
không khí đặt trong nước. Qua đó, rèn luyện năng lực thực nghiệm: chế tạo dụng cụ
thí nghiệm từ những vật liệu đơn giản, thiết kế các phương án thí nghiệm, bố trí và tiến
hành thí nghiệm, xử lí số liệu để được kết quả, quan sát và giải thích hiện tượng.
Dự kiến cách sử dụng: Ôn tập, củng cố, mở rộng kiến thức.Phần a, cho về nhà
làm trước, các phần còn lại tiến hành trên lớp.
Lời giải tóm tắt

a. Chế tạo lăng
kính từ dụng cụ đơn giản.
Hình bên đề cập
đến 1 cách.
b. Xác định chiết
suất của lăng kính nước.
Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng:
Dùng đèn laze

Dùng tăm

- Xác định góc lệch cực tiểu trước rồi tính n.
Cơ sở lí thuyết: Khi xảy ra góc lệch cực tiểu thì tia tới và tia ló đối xứng nhau
qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang.

17


Dùng đèn laze

Dùng tăm

Biết được Dm sử dụng công thức dưới tìm được
c. Quan sát đường truyền của tia sáng qua lăng kính không khí đặt trong nước.Tia
sáng không lệch về đáy mà lệch về đỉnh. Vì: Tia đi
từ nước sang không khí, nên góc tới tại mặt bên đầu
tiên của lăng kính sẽ nhỏ hơn góc khúc xạ trong lăng
kính, tại mặt bên còn lại tia đi từ không khí ra nước
lên góc khúc xạ lớn hơn góc tới, kết quả là bị lệch về
đỉnh. Hoặc xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: Tia

sáng tới lăng kính bị phản xạ, không có tia sáng nào
truyền qua lăng kính không khí.
Dự kiến khó khăn của HS: Không đề xuất được phương án thí nghiệm trong
câu b, dự đoán sai hiện tượng trong câu c là tia sáng sẽ lệch về đáy của lăng kính.
Định hướng tư duy: b. Trong các công thức lăng kính có thể sử dụng công
thức nào để xác định chiết suất của lăng kính? Nếu sử dụng công thức sin i 1 = nsinr1
hay (chiếu ánh sáng từ không khí vào lăng kính nước) thì cần phải đo những đại
lượng nào? làm như thế nào để đo đai lượng đó? Từ đó phải bố trí và tiến hành thí
nghiệm như thế nào để xác định được chiết suất của lăng kính?

c. Hiện tượng sẽ như thế nào nếu truyền tia sáng từ nước vào lăng kính
không khí (sao cho tia sáng đi từ đáy lăng kính lên)? Vẽ đường truyền của một
tia sáng đi từ nước vào lăng kính không khí (tia sáng đi từ đáy lăng kính lên), khi đó
có nhận xét gì về tia ló ra khỏi lăng kính?
Bài tập 7: Cho các dụng cụ sau: 1 chiếc đèn laze, một chiếc thước thẳng có
chia đến mm, một tờ giấy trắng, một chiếc bút chì, vài chiếc tăm, một tấm xốp
phẳng, các thấu kính 2 mặt lồi, 2 mặt lõm. 1 mặt phẳng và 1 mặt lồi. Hãy lựa chọn
dụng cụ và tiến hành thí nghiệm xác định tiêu cự.

18


Mục đích của bài tập: Xác định tiêu cự và chiết suất của chất làm thấu kính.
Qua đó, rèn luyện năng lực thực nghiệm: Vẽ các tia đặc biệt qua thấu kính, vận dụng
công thức thấu kính để tìm được chiết suất của nó khi đã biết các đại lượng còn lại.
Biết cách cắm tăm sao cho khi nhìn qua thấu kính thì ta thấy các chiếc tăm nằm trên
một đường thẳng.
Dự kiến cách sử dụng: - Xác định tiêu cự có thể dùng trong tiết học, ngay sau
khi học mục “tiêu điểm. Tiêu diện. Tiêu cự”. Xác định chiết suất dùng sau khi học
xong mục “ độ tụ”.

Lời giải tóm tắt: Xác định f
Cách 1: Dùng đèn laze: Đặt thấu kính lên giấy, dùng bút vẽ đường bao quanh
thấu kính. Dùng đèn chiếu qua lăng kính sao cho đường truyền qua là một đường
thẳng, đánh dấu 2 điểm trên đường này, 1 trước, 1 sau thấu kính. Bỏ thấu kính ra, nối 2
điểm này ta được trục chính của thấu kính.Dùng đèn chiếu vệt song song với trục
chính qua thấu kính, đánh dấu trên đường truyền của tia ló 2 điểm, bỏ thấu kính ra, nối
2 điểm trên, kéo dài cắt trục chính tại đâu thì đó chính là tiêu điểm F’. Dùng thước xác
định tâm O, đo khoảng cách từ O đến F’ được f. Căn cứ vào hình vẽ để lấy dấu của f.
Cách 2: Dùng tăm: Đặt thấu kính lên tấm xốp, dùng bút vẽ đường bao bên
ngoài. Vẽ trục chính của thấu kính. Kiểm tra lại bằng cách cắm một tăm ở trước thấu
kính, trên trục chính, sau thấu kính cắm 1 tăm cũng trên trục chính, nhìn vào thấu kính
thấy 2 tăm này thẳng trùng nhau.Kẻ một đường song song với trục chính, trước thấu
kính, cắm 1 tăm trên đường này. Quan sát qua thấu kính, tìm vị trí căm tăm 2, và tăm 3
sao cho 3 tăm cùng nằm trên một đường thẳng. Đánh dấu các vị trí này, bỏ thấu kính
ra, dùng bút và thước nối các vị trí này với thấu kính, kéo dài cắt trục chính tại đâu đó
chính là tiêu điểm F’. Việc còn lại giống ở trên.Sử dụng công thức: , (f đã biết, cần tìm
R1, R2. Với mặt phẳng R = ∞, mặt lõm R < 0, mặt lồi R > 0).Xác định R, căn cứ vào:
qua 3 điểm chỉ có một đường tròn,3 điểm tạo thành tam giác, đường tròn ngoại tiếp
tam giác có tâm là giao của 3 đường trung trực.

Dự kiến khó khăn của HS: không đưa ra được phương án thí nghiệm.
Định hướng tư duy: Tiêu cự của thấu kính được xác định như thế nào thông
qua các tia đặc biệt? Với các dụng cụ đã cho làm như thế nào để xác định được tiêu cự
của thấu kính? Làm như thế nào để xác bán kính của các mặt cầu của thấu kính?

19


Bài tập 8: Không sờ vào thấu kính làm thế nào để phân biệt được đâu là
thấu kính hội tụ đâu là thấu kính phân kì? Với các dụng cụ: thấu kính hội tụ, thấu

kính phân kì hãy tiến hành tiến hành thí nghiệm chỉ ra thấu kính nào là thấu kính
hội tụ, thấu kính nào là thấu kính phân kì. Nói rõ cách làm và giải thích vì sao làm
được như vậy.
Mục đích của bài tập: Phân biệt được thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì nhằm
năng lực thực nghiệm: vận dụng tác dụng của thấu kính hội tụ là tạo ra chùm tia ló hội
tụ khi chùm tia tới song song, thấu kính phân kì tạo ra chùm tia ló phân kì khi chùm tia
tới song song. Quan sát sự tạo ảnh của thấu kính. Vận dụng tính chất ảnh của vật qua
các thấu kính: thấu kính phân kì luôn tạo ra ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật, thấu kính
hội tụ có thể tạo ra ảnh thật, ảnh ảo nhưng ảnh ảo bao giờ cũng lớn hơn vật. Quan sát
được sự dịch chuyển của ảnh khi thấu kính dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng.
Vẽ được hình lý giải cách quan sát này.
Dự kiến cách sử dụng: Sau khi học xong bài “Thấu kính mỏng”.
Lời giải tóm tắt: Có 3 cách cơ bản để phân biệt thấu kính hội tụ và thấu
kính phân kì. Cách 1: Dùng thấu kính hứng chùm tia mặt trời vì: chùm sáng song
song qua thấu kính hội tụ thì hội tụ tại một điểm, qua thấu kính phân kì thì bị phân kì,
không hội tụ.Cách 2: Dùng thấu kính quan sát ảnh của các vật vì: thấu kính hội tụ cho
ảnh ảo lớn hơn vật, cùng chiều với vật, ảnh thật có thể cùng to (nhỏ) hơn vật, ngược
chiều với vật. Thấu kính phân kì cho ảnh ảo, bé hơn vật, cùng chiều với vật.Cách 3:
Dịch chuyển thấu kính trong mặt phẳng thẳng đứng. Nếu ảnh chuyển động cùng chiều
với chiều của thấu kính trong mặt phẳng thẳng đứng thì đó là thấu kính phân kì, ngược
lại là thấu kính hội tụ.
Dự kiến khó khăn của HS: Không giải thích được vì sao khi dịch chuyển thấu
kính trong mặt phẳng thẳng đứng. Nếu ảnh chuyển động cùng chiều với chiều của thấu
kính trong mặt phẳng thẳng đứng thì đó là thấu kính phân kì, ngược lại là thấu kính hội
tụ.
Định hướng tư duy: Vẽ hình trong 2 trường hợp vật đặt thẳng đứng trên trục
chính của thấu kính và vật đặt thẳng đứng cũng ở khoảng cách đó so với thấu kính
nhưng nằm ngoài trục chính từ đó cho nhận xét.
Bài tập 9: Nhúng một vòng dây có đường kính 2-3mm vào nước rồi quan sát
xác vật nhỏ thì ta sẽ thấy gì? Bằng các dụng cụ: 1 dây đồng nhỏ, một chiếc đinh,

một cốc nước. Hãy tiến hành thí nghiệm và giải thích hiện tượng quan sát được.
Mục đích của bài tập: Quan sát sự tạo ảnh của vật qua thấu kính nhằm rèn luyện
năng lực thực nghiệm: bố trí và tiến hành thí nghiệm theo mô tả ở đề bài, quan sát hiện
tượng và giải thích hiện tượng quan sát được.
Dự kiến cách sử dụng: Sau khi học xong bài “Thấu kính mỏng”, có thể làm ở
nhà.

20


Lời giải tóm tắt: Khi giọt nước còn đọng trên vòng dây, thì các vật quan sát
qua vòng dây cho ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật, hoặc ảnh ngược chiều với vật, lúc
này vòng dây đóng vai trò là một thấu kính hội tụ.

- Khi trên vòng dây chỉ còn một lớp nước mỏng, các vật quan sát qua vòng dây
cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật, lúc này vòng dây đóng vai trò là một thấu kính
phân kì.
Dự kiến khó khăn của HS: Chỉ mô tả được quan sát các vật quả vòng day cho
ảnh cùng chiều lớn hơn vật.
Định hướng tư duy: Thay đổi khoảng cách giữa vòng dây chứa nước với vật
cần quan sát. Thay đổi lượng nước trên vòng dây.
Bài tập 10: Bằng các dụng cụ có trong cuộc sống hàng ngày, hãy tạo ra các
thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì. Giải thích vì sao thấu kính mình tạo ra là hội
tụ hay phân kì.
Mục đích của bài tâp: Chế tạo ra thấu kính từ các vật liệu đơn giản.
Dự kiến cách sử dụng: Sau khi học bài “ Thấu kính mỏng”, làm ở nhà

Lời giải tóm tắt: Có nhiều vật có thể sử dụng để tạo ra các thấu kính đơn giản.
Hình trên là 2 ví dụ: đổ một lớp nước mỏng vào lỗ của một chiếc chìa khóa, hay một
vỏ thuốc con nhộng.

Dự kiến khó khăn của HS: Không tạo ra được thấu kính từ các vật liệu đơn
giản trong cuộc sống.

21


Định hướng tư duy: Dựa trên kết quả bài 15, và cấu tạo của thấu kính có thể
chế tạo ra các thấu kính từ các vật liệu đơn giản. Vậy ta có thể tạo ra thấu kính từ các
vật liệu đơn giản nào? Làm như thế nào để tạo ra thấu kính với các vật liệu đó? Các
thấu kính tạo ra là hội tụ hay phân kì? Vì
sao?
Bài tập 11: Trìnhbày phương pháp
để xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ.
Mục đích của bài tập: Xác định
tiêu cự của thấu kính phân kì từ các cách
khác nhau. Qua đó rèn luyện năng lực thực
nghiệm: thiết kế các phương pháp khác
nhau để đo tiêu cự của thấu kính, vận dụng tính chất của các tia đặc biệt qua thấu kinh:
tia song song với trục chính thì tia ló hội tụ tại tiêu điểm ảnh chính, vận dụng giải bài
toán thấu kính di chuyển trong khoảng vật – màn, vận dụng công thức thấu kính.
Dự kiến cách sử dụng: Ôn tập, củng cố.
Lời giải: Có 3 cách cơ bản để xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ:Cách 1: Dùng
tia sáng mặt trời. Khoảng cách từ điểm hội tụ đến thấu kính chính là tiêu cự.Cách 2: Xác
định vị trí vật, ảnh. Hoặc chiều cao của vật, ảnh. Sử dụng công thức thấu kính, công thức
số phóng đại.Cách 3: Dịch chuyển thấu kính trong khoảng vật – màn.
Dự kiến khó khăn của HS: không đưa ra được nhiều cách khác nhau để đo tiêu
cự của thấu kính hội tụ.
Định hướng tư duy: Tình huống trong bài liên quan đến kiến thức vật lý nào? Vì
sao? Có thể vận dụng kết quả của bài tập đã biết nào để giải bài này không?
Bài tập về hệ thấu kính.

Bài tập 12: Cho các dụng cụ sau: 1 thấu kính hội tụ, 1 thấu kính phân kì, 1
giá đỡ quang học, 1 vật sáng, 1 màn, thước chia đến mm. Hãy trình bày và tiến
hành thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính phân kì.
Mục đích của bài tập: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì. Qua đó, rèn
luyện năng lực thực nghiệm: thiết kế, bố trí, tiến hành, xử lý số liệu thí nghiệm, vận
dụng công thức thấu kính, tính chất ảnh của thấu kính hội tụ, phân kì.
Dự kiến cách sử dụng: Bài thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì.

22


Lời giải tóm tắt: Cách 1: Thấu kính
phân kì L được đặt ở sau thấu kính hội tụ L 0 tạo
thành một hệ thấu kính đồng trục sao cho ảnh
thật rõ nét A1B1 ngược chiều và nhỏ hơn vật AB
cho bởi thấu kính hội tụ L0 phải nằm ở phía sau
thấu kính phân kì L và đóng vai trò vật ảo đối
với thấu kính này.
Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì

bằng công thức:
Với

1
1
1
=
+
f2 d2 d2 '

d 2 = d1' − l

trong đó l à khoảng cách giữa hai thấu kính, d 1’ là khoảng cách

từ ảnh thật A1B1 đến thấu kính hội tụ,
thấu kính phân kì

d 2'

là khoảng cách từ màn hứng vật thật A2B2 đến

Cách 2: Thấu kính phân kì L được đặt trước thấu
kính hội tụ L0 sao cho ảnh ảo A1’B1’ của vật thật AB tạo
bởi thấu kính phân kì L được dùng làm vật thật đối với
thấu kính hội tụ Lo và cho ảnh thật A 2’B2’ hiện rõ nét
nhất trên màn ảnh M.
Như vậy, nếu đo khoảng cách d từ vị trí (2) của
vật AB và khoảng cách │d’│từ vị trí (1) của vật này đến
thấu kính phân kì L, ta sẽ tính được tiêu cự f của thấu kính phân kì L , trong đó d > 0, d’
< 0 và f < 0.
Dự kiến khó khăn của HS: không đưa ra được phương án thí nghiệm.
Định hướng tư duy: Có thể sử dụng công thức nào để xác định được tiêu cự
1
1
1
=
+
f
d
d'

của thấu kính phân kì? Nếu sử dụng công thức
thì xác định d và d’ như
thế nào? Nếu sử dụng hệ thấu kính để đo d hay d’ thì phải bố trí các thấu kính như thế
nào? Đo d hay d’ như thế nào trong trường hợp đó?
B. Về khả năng áp dụng của sáng kiến:
Kết quả đạt như sau:
Lớp

Điểm dưới 5

Điểm 5-6

Điểm 7-8

Điểm 9-10

11 A6(đối chứng)

10%

40%

45%

5%

11 A7 (thực nghiệm)

0%

17%

53%

30%

23


Như vậy kết quả thu được có thể kết luận rằng:
- Học sinh rất hứng thú vì được làm việc với các thiết bị thí nghiệm vật lí.
- Học sinh sẵn sàng nhận và thực hiện nhiệm vụ ở các bài tập thí nghiệm, chủ động
trao đổi với giáo viên nếu gặp những khó khăn trong quá trình thực hiện thí nghiệm.
- Học sinh tích cực tham gia thảo luận để đưa ra cơ sở lí thuyết phù hợp, để thiết kế
phương án thí nghiệm hợp lí, tiến hành thí nghiệm theo đúng quy trình đã đề ra, cách
xử lí số liệu hiệu quả.
- Phần lớn học sinh thực hiện đầy đủ các yêu cầu của bài tập thực nghiệm được GV
giao cho (thể hiện trong báo cáo thu hoạch); đồng thời ở giai đoạn 2 của quá trình thực
nghiệm thì ý thức, tính tích cực chủ động và hiệu quả thực hiện các yêu cầu của bài tập
thực nghiệm ngày càng cao.
- Sáng kiến này có thể áp dụng rộng rãi để xây dựng và tổ chức một số bài tập thí
nghiệm khác ở các tiết học khác trong trương trình vật lí THPT.
IIX. Những thông tin cần được bảo mật : Không
IX. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến
Đối với giáo viên : + Giáo viên cần được trang bị những kiến thức về xây dựng
bài tập thí nghiệm trong việc phát triển năng lực cho học sinh.
+ Được tạo điều kiện về mặt thời gian, kinh phí, cơ sở vật chất để tiến hành thí
nghiệm.
+ Có sự hợp tác của các giáo viên trong tổ bộ môn ; giáo viên của những môn cần liên

môn.
Đối với học sinh : + Chuẩn bị những kiến thức cơ bản, học đi đôi với hành.
+ Cần tích cực thực hiện các nhiệm vụ học tập đặc biệt kỹ năng tiến hành thí nghiêm
Vật lí.
X. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến
theo ý kiến của tác giả
+ Học sinh nắm vững kiến thức cơ bản hơn khi được định hướng tự lực tìm
kiếm kiến thức.
+ Phát triển năng lực của học sinh, giảm bớt cách học thụ động.
+ Đánh giá được đa chiều về năng lực của từng học sinh thông qua hoạt động
nhóm, thông qua hoạt động của từng cá nhân, năng lực tiến hành thí nghiệm Vật lí.
+ Đặc biệt phát triển năng lực sáng tạo, chủ động giải quyết các nhiệm vụ.
Thiết kế được các thí nghiệm, mô hình, có thể tạo ra được những sản phẩm cụ thể.
+ Khả năng thuyết trình được nâng lên rõ rệt.

24


Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm thì tôi thấy năng lực của học sinh được
phát triển. Kết quả thể hiện khi so sánh:
+ Giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng .
+ Giữa các cá nhân trong lớp thực nghiệm.
+ Giữa chính từng em học sinh trước khi thực hiện dự án và sau khi thực hiện dự án.
Khi thực hiện làm bài tập thí nghiệm Vật lí, các em được bộc lộ hết những khả năng
mình có để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Có sự biến đổi thực sự trong cách học,
các em hết sức hứng thú mặc dù có những lúc các em gặp khó khăn. Nhưng sau khi
được định hướng, giúp đỡ kịp thời các em có thể hoàn thành nhiệm vụ của mính. Ở đó
cũng bộc lộ được những cá nhân chưa thực sự tích cực, còn thụ động.
Đề tài của tôi tuy không đem lại hiệu quả kinh tế một cách cụ thể, nhưng bước
đầu đã tạo ra được sản phẩm vô cùng quan trọng, đó là những con người đáp ứng được

những yêu cầu mới, có năng lực thực sự và được phát huy năng lực của mình, từng
bước hội nhập với thế giới. Mặt khác, khi hoạt động, các em học sinh thể hiện được
những năng lực còn yếu, còn thiếu từ đó định hướng, giúp đỡ các em ngày càng tiến
bộ.
XI. Danh sách những tổ chức/cá nhân đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng
sáng kiến lần đầu
Số
TT

Tên tổ
chức/cá nhân

Địa chỉ

1

Lớp 11A5

Trường THPT Nguyễn Thái Học

Phạm vi/Lĩnh vực
áp dụng sáng kiến
Giảng dạy 2 bài
1.Khúc xạ ánh sáng.
2.Phản xạ toàn phần

2

Lớp 11A7

Trường THPT Nguyễn Thái Học

Giảng dạy 2 bài
1.Khúc xạ ánh sáng.
2.Phản xạ toàn phần

......., ngày.....tháng......năm......
Thủ trưởng đơn vị/
Chính quyền địa phương
(Ký tên, đóng dấu)

........, ngày.....tháng......năm......
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
(Ký tên, đóng dấu)

........, ngày.....tháng......năm......
Tác giả sáng kiến
(Ký, ghi rõ họ tên)

Lê Thị Thanh Bình

25