Sáng tạo trong bài giảng thấu kính

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài.
Ngành giáo dục nước ta đang tiến hành cuộc đổi mới lớn căn bản và toàn diện.
Từ xưa giáo dục vẫn được coi là quốc sách hàng đầu, được ưu tiên đầu tư để phát
triển. Mục tiêu quan trọng của giáo dục là đào tạo nhân tài, đào tạo những lớp
người có đạo đức, có tri thức chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu xây dựng và phát
triển đất nước theo hướng hội nhập thế giới.
Vật lý học là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật
chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái
niệm liên quan như năng lượng và lực. Một cách rộng hơn, nó là sự phân tích tổng
quát về tự nhiên, được thực hiện để hiểu được cách biểu hiện của vũ trụ.
Vật lý học cũng có những đóng góp quan trọng.Ví dụ, sự tiến bộ trong hiểu
biết về điện từ học hoặc vật lý hạt nhân đã trực tiếp dẫn đến sự phát minh và phát
triển những sản phẩm mới, thay đổi đáng kể bộ mặt xã hội ngày nay, như ti vi, máy
vi tính, laser, internet, các thiết bị gia dụng, hay là vũ khí hạt nhân; những tiến bộ
trong nhiệt động lực học dẫn tới sự phát triển cách mạng công nghiệp…
Hơn nữa, đội ngũ học sinh là một lực lượng lao động dự bị nòng cốt và thật hùng
hậu về khoa học kỹ thuật, trong đó kiến thức, kỹ năng vật lý đóng góp một phần
không nhỏ trong lĩnh vực này. Kiến thức, kỹ năng vật lý cũng được vận dụng và đi
sâu vào cuộc sống con người góp phần tạo ra của cải, vật chất cho xã hội ngày một
hiện đại hơn.
Năm học 2017-2018, học sinh THPT phải làm các bài thi liên quan đến kiến
thức của lớp 11 và 12. Sau đó, từ năm 2018-2019 phạm vi kiến thức là cả ba năm
THPT. Trong phần Quang học ở chương trình vật lý lớp 11, học sinh được học
chương “Mắt và các dụng cụ quang”. Trong chương này bài “Thấu kính” là cơ sở
để học sinh giải quyết các bài về dụng cụ quang học. Nếu học sinh không giải
quyết một cách triệt để bài toán về thấu kính thì hầu như không giải được các bài
tập về dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt.
Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh khi học bài này thường rất khó
khăn, chậm nắm bắt được thông tin, lúng túng khi giải bài tập, không xác định
được hướng giải quyết bài toán. Trong khi đó thời lượng cho bài này trong chương

trình kể cả phần giải bài tập cũng chỉ có ba tiết học. Do đó làm thế nào để giảng
dạy tốt bài này và giúp học sinh nắm bắt được kiến thức là một vấn đề khó, đòi hỏi
người thầy phải có kinh nghiệm và sự tích cực học tập của học sinh trong thời gian
ở nhà mới giải quyết được.
1


-

-

1.2. Mục đích nghiên cứu.
Xây dựng tiến trình, tổ chức hoạt động dạy học bài : “Thấu kính” vật lí 11 theo
hướng phát huy năng lực của học sinh,giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản,
hình thành phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ và động cơ học tập đúng đắn để
cho học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung kiến thức mới,
khắc sâu thêm kiến thức cũ đã được học ở lớp 9 và còn giúp học sinh biết đưa kiến
thức Vật lý đã học vào đời sống, vào thực tiễn.
Làm cho các em thích học, thích đến trường, yêu trường yêu lớp hơn.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
- Hoạt động dạy và học bài “ Thấu kính” Vật lí lớp 11.
- Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học giải quyết vấn đề và dạy học theo hướng
phát huy năng lực của học sinh.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
+ Phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu lí luận về dạy học bài tập Vật lí.
Nghiên cứu cơ sở lí luận để làm sáng tỏ vai trò của việc xây dựng hệ thống và
hướng dẫn giải bài tập Vật lí bài “Thấu kính”
Nghiên cứu chương trình Vật lí phổ thông, nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 và
những tài liệu tham khảo có liên quan để xác định mức độ, nội dung và yêu cầu về

kiến thức, kĩ năng giải bài tập.
Lựa chọn các dạng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo phù
hợp với nội dung, kiến thức của chương.
+ Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế, thu thập thông tin.
Khảo sát công tác bồi dưỡng, phụ đạo của học sinh những ưu điểm và nhược điểm
từ đó đưa ra những phương pháp cụ thể.
Tập hợp và nghiên cứu nội dung sách giáo khoa Vật lý lớp 11 các tài liệu tham
khảo khác để tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập tự luận, trắc nghiệm.
+ Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông
+ Phương pháp thống kê, xử lí số liệu.
Thống kê các kết quả đo được trong quá trình thử nghiệm.
So sánh kết quả
2. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Bộ môn vật lý được đưa vào giảng dạy trong nhà trường phổ thông nhằm
cung cấp cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống toàn diện về
vật lý. Hệ thống kiến thức này phải thiết thực, có tính tổng hợp và đặc biệt phải phù
hợp với quan điểm vật lý hiện đại. Để học sinh có thể hiểu được một cách sâu sắc
những kiến thức và áp dụng các kiến thức đó vào thực tiễn cuộc sống thì cần phải
2


rèn luyện cho các học sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: Kỹ năng kỹ xảo
giải bài tập, kỹ năng đo lường, quan sát ….
Lý thuyết vật lý với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức
quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lý ở nhà trường phổ thông.
Thông qua việc nắm vững lý thuyết vật lý các học sinh sẽ có được những kỹ năng
so sánh, phân tích, tổng hợp … do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư
duy của học sinh và vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết những
tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên hấp dẫn, lôi cuốn các em hơn.

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
a). Thuận lợi
Trong quá trình giảng dạy, khi tìm hiểu tâm tư nguyện vọng của một số học
sinh lớp 11 tôi được biết có rất nhiều học sinh thích học môn vật lí, nhiều học sinh
có nguyện vọng đăng kí vào đại học khối A, A1 và học các ngành vật lí.
Theo cấu trúc của chương trình và sách giáo khoa vật lí lớp 11 thì trước khi
học bài thấu kính, học sinh đã được học một số kiến thức cơ bản có liên quan đến
bài học. Vì vậy việc giúp học sinh phát triển những kiến thức này lên các mức cao
hơn, tổng quát hơn theo bản thân tôi không những là trách nhiệm mà còn là nghĩa
vụ của một giáo viên.
b). Khó khăn
Trong những năm gần đây, bộ môn vật lí là một trong số các môn học được
Bộ Giáo dục và Đào tạo chọn hình thức kiểm tra và thi theo phương pháp trắc
nghiệm khách quan. Với hình thức thi này, thời gian dành cho mỗi câu hỏi và bài
tập là rất ngắn, khoảng hơn 1 phút. Nếu học sinh không được cung cấp đầy đủ các
kiến thức cơ bản và các công thức tổng quát, các công thức hệ quả của mỗi dạng
bài tập để tìm ra kết quả nhanh nhất thì không thể đủ thời gian để hoàn thành tốt bài
làm trong các kỳ thi và kiểm tra.
Trong thực tế giảng dạy và tìm hiểu quá trình học tập của học sinh tôi nhận
thấy đa số học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi giải các bài toán về thấu kính, nhất
là dạng bài toán dời vật và dời thấu kính theo phương của trục chính. Các bài toán
thấu kính vô cùng phong phú, đa dạng nhưng trong chương trình sách giáo khoa
Vật lý 11 ban cơ bản mới chỉ đề cập ở mức độ sơ khảo, cung cấp những kiến thức
cơ bản nhất về thấu kính. Các tài liệu tham khảo cũng hệ thống chưa thật rõ dàng,
hơn nữa học sinh cũng không đủ điều kiện về kinh tế cũng như thời gian để mua và
hệ thống hết các kiến thức cũng như cách giải hay trong các tài liệu tham khảo.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Trong đề tài này tôi đưa ra cách phân loại một số dạng bài tập cơ bản về thấu
kính đơn ( chỉ xét với vật thật ) và ví dụ cho mỗi dạng bài cụ thể:
3

A. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
I. THẤU KÍNH
1. Thấu kính là một khối chất trong suốt ( thủy tinh, nhựa…) giới hạn bởi hai mặt
cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
2. Phân loại :
a) Theo hình dạng :
+ Thấu kính lồi ( thấu kính rìa mỏng ) <-> Thấu kính hội tụ ( TKHT)
+ Thấu kính lõm ( thấu kính rìa dày ) <-> Thấu kính phân kỳ ( TKPK )

II. QUANG TÂM . TIÊU ĐIỂM. TIÊU DIỆN. TIÊU CỰ. ĐỘ TU
( Sgk)
III. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH
1.Khái niệm ảnh và vật trong quang học.
+ Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài giữa chúng.
Một ảnh điểm là : - thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ.
- ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kỳ.
+ Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài giữa chúng.
Một vật điểm là : - thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ.
- ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ . ( không xét )
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính.
a) Ta thường vẽ các tia sau đây :
+ Tia tới qua quang tâm -> đi thẳng.
+ Tia tới song song với trục chính của thấu kính -> tia ló đi qua tiêu điểm ảnh
chính F/.
4


+ Tia tới qua tiêu điểm vật chính F -> tia ló song song với trục chính.

b) Trong trường hợp phải vẽ một tia bất kì thì ta xác định trục phụ song song
với tia tới -> tia ló ( hoặc đường kéo dài của nó ) sẽ đi qua tiêu điểm ảnh phụ.
* Chú ý :
⇒

+ Vật thật – Ảnh thật : vật và ảnh có cùng tính chất
Thấu kính là hội tụ.
+ Vật thật – Ảnh ảo : vật và ảnh khác tính chất
- Ảnh ảo lớn hơn vật: Thấu kính là hội tụ
- Ảnh ảo nhỏ hơn vật : Thấu kính là phân kì.
IV. CÁC CÔNG THỨC VỀ THẤU KÍNH
Đặt :

OA = d
OA = d
/

là vị trí vật. Với quy ước : vật thật d > 0 ; vật ảo d < 0 ( không xét )
/

là vị trí ảnh. Với quy ước: ảnh thật d/ > 0 ; ảnh ảo d/ < 0
a)

A/ B /
k=
AB

là số phóng đại ảnh. Với quy ước: + k > 0 ảnh và vật cùng chiều
+ k < 0 ảnh và vật ngược chiều.
B

x

F

O

F/

A

A/
y

B/
• Kiến thức trọng tâm :
Dạng 1.Công thức tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính theo chiết suất và các
đặc trưng hình học.
+ Tiêu cự : |f| = OF = OF’
f > 0 với thấu kính hội tụ.
f < 0 với thấu kính phân kì.
1. + Độ tụ: Khả năng hội tụ hay phân kì chùm tia sáng của thấu kính được đặc
D=

n
1
1
1
= ( tk − 1)( + )
f
nmt

R1 R2

trưng bởi độ tụ D xác định bởi:
f : mét (m); D: điốp (dp) ; R > 0 : mặt lồi; R < 0 : mặt lõm; R = ∞: mặt phẳng.
Dạng 2.Công thức thấu kính

5


1 1 1
= +
f d d/

+
k =−

d′
d

+ Số phóng đại ảnh :
2.1. Nếu đề bài cho f, d → d / ; hoặc f, d/ → d ; hoặc d, d / → f. Từ đó ta kết luận
được tính chất của ảnh hoặc vật.
2.1.a) Cho biết tiêu cự f của thấu kính, khoảng cách d từ vật đến thấu kính, độ lớn
của vật AB. Xác định vị trí, tính chất ảnh và số phóng đại ảnh k.
* Phương pháp :
d′ =

d. f
d− f

+ Tìm d/ từ công thức:
d/ > 0 : ảnh thật, hứng được trên màn
d/ < 0 : ảnh ảo, không hứng được trên màn
d′ → ∞

: ảnh ở vô cùng, chùm tia ló là chùm song song.
k =−

A′B′ = k AB

d′
f
f − d′
=
=
d
f −d
d′

+ Độ lớn của ảnh
. Với
2.1.b) Cho biết tiêu cự f của thấu kính, khoảng cách d / từ ảnh đến thấu kính, độ
lớn của ảnh A/B/. Xác định vị trí, tính chất vật và số phóng đại ảnh k.
* Phương pháp :
d=

+ Tìm d từ công thức:
d > 0 : vật thật
d < 0 : vật ảo ( loại )
d →∞

d ′. f
d′ − f

: vật ở vô cùng, chùm tia tới là chùm song song với trục chính.
AB =

A′B′
k

k =−

d′
f
f − d′
=
=
d
f −d
d′

+ Độ lớn của vật
. Với
Chú ý: Khi thay số chú ý đơn vị và dấu của các đại lượng.
2.2. Tìm khoảng cách từ vật đến thấu kính; xác định vị trí và tính chất ảnh.
2.2.a) Cho biết tiêu cự f và số phóng đại ảnh k.
* Phương pháp :

6

dd ′

f
=

d + d′

k = − d ′

d

Tìm d và d/ bằng cách giải hệ phương trình :
+ k > 0 : ảnh và vật cùng chiều (d và d/ trái dấu - ảnh và vật khác tính chất )
+ k < 0 : ảnh và vật ngược chiều (d và d/ cùng dấu - ảnh và vật cùng tính chất )
2.2.b) Cho biết tiêu cự và khoảng cách giữa vật và ảnh.
* Phương pháp :
B
L = d + d′

Khoảng cách giữa vật và ảnh:
Các trường hợp có thể xảy ra đối với vật sáng:
A
F O
a. Thấu kính hội tụ, vật sáng cho ảnh thật d > 0,
/
d >0:
d
L = d + d/
b. Thấu kính hội tụ, vật sáng cho ảnh ảo

, d > 0, d / < 0: L = ─ (d / + d )
d
c. Thấu kính phân kỳ, vật sáng cho
B/////
ảnh ảo, d > 0, d / > 0:
B
/
L=d +d
Cách giải:
A
A/
A/
A
O
d + d ' = L

2
df ⇒ d − L.d + L. f = 0
 ′
d
=

d− f


+ Từ hệ:
(1.3)
L > 0 khi ảnh là ảnh ảo qua thấu kính phân kỳ và
ảnh thật qua thấu kính hội tụ
L < 0 khi ảnh là ảnh ảo qua thấu kính hội tụ

d/

A/
F/
d/B/

F/

B/
d /’

B
d

∆ = L2 − 4 Lf ≥ 0

Phương trình có nghiệm khi
+ Trường hợp ảnh ảo qua thấu kính phân kỳ và thấu kính hội tụ, (1.3) luôn có
nghiệm tức là luôn tìm được vị trí đặt thấu kính để thu được ảnh ảo cách vật một
khoảng cho trước.
L≥4f

+ Trường hợp ảnh thật qua thấu kính hội tụ, (1.3) có nghiệm khi
.
- Khi L = 4f phương trình (1.3) có 1 nghiệm kép tức là có 1 vị trí đặt thấu kính
ở chính giữa vật và màn để thu được ảnh rõ ảnh rõ nét trên màn.
-Khi L > 4f phương trình (1.3) có 2 nghiệm phân biệt tức là có 2 vị trí đặt thấu
kính trong khoảng giữa vật và màn để thu được ảnh rõ ảnh rõ nét trên màn:
7

L− ∆
L+ ∆
; d2 =
2
2

d1 =

L2 – 4fL > 0 ⇒
Nhận thấy : d1 = d2/ ; d2 = d1/
*Chú ý: Với trường hợp L > 4f :

d1' = L − d1 =

⇒

L+ ∆
2

/
1

d 2' = L − d 2 =

;

L− ∆
2

/
2

Vị trí 1: d1 = d , d = d /
Vị trí 2: d2 , d
- Vì lý do đối xứng nên vật và ảnh có thể đổi chổ
cho nhau được, nên:
ℓ
B

màn

/
1

d2 = d = d /

A

/
2

O1

d
d = d1 = d
Do đó, ta có:
d + d/ = L
d/ = d + l

Giải hệ phương trình ta có: d = ½ ( L – l), d / = ½ ( L + l)
f =

d .d /
d + d/

O2
d’
L

f =

L2 − l 2
4L

Thay d & d / vào công thức tính tiêu cự
, ta được :
(Xác định tiêu cự của thấu kính bằng phương pháp Bessel)
2.3. Dời vật – Dời thấu kính theo phương của trục chính.
*Phương pháp giải:
Ta xét bài toán tổng quát sau: Khi chưa dịch chuyển, vật AB qua thấu kính cho
ảnh A1B1 có độ phóng đại k1. Vật dịch chuyển một đoạn a đối với thấu kính, thì ảnh
dịch chuyển một đoạn b và có độ phóng đại là k2.
Hướng dẫn:

Ta đi chứng minh hai công thức:
1 1 1
 f = d + d ′

k = − d ′


d

1

 d = f (1 − )
k

 d ′ = f (1 − k )

d' f
(−kd ) f
1

 d = d '− f = − kd − f ⇒ d = f (1 − k )


−d '

(
)f
d ' = df = k
⇒ d ' = f (1 − k )

d − f −d ' − f

k
Nên ta suy ra: 

Ta có:

Bước 1: Khi chưa dịch chuyển

Bước 2: Sau khi dịch chuyển
8


d = f (1 −

1
)
k1

d ' = (1 − k1 )

1
)
k2

(1)

d + a = f (1 −

(2)

d '+ b = (1 − k 2 )

(3)
(4)

Bước 3: Giải phương trình

Ta trừ vế theo vế các cặp phương trình và (1) và (3) ; (2) và (4), sau đó giải các
phương trình này ta được kết quả.
Quy ước dấu:
+ Nếu vật dịch lại gần thấu kính : a < 0 ; Nếu vật dịch ra xa thấu kính : a > 0
+ Nếu ảnh dịch lại gần thấu kính : b < 0 ; Nếu ảnh dịch ra xa thấu kính : b > 0
+ Vì qua thấu kính , vật và ảnh luôn di chuyển cùng chiều nên : a.b < 0
B. BÀI TẬP
I. BÀI TẬP VẬN DUNG.
Bài 1: Trong các hình dưới đây, xy là trục chính của thấu kính L; S là vật điểm
thật, S/ là ảnh ảo của S tạo bởi thấu kính. Với mỗi trường hợp hãy xác định:
a) S/ là ảnh thật hay ảo
b) Loại thấu kính
c) Các tiêu điểm chính (bằng phép vẽ )
S'

S
S'
x

(1)

S

S
y

x

( 2)

y

x

(3)

S'

y

G

iải
Từ đặc điểm đường đi của các tia sáng qua thấu kính, giả sử đã xác định được
quang tâm và các tiêu điểm chính F và F’ thì:
- O, S, S’ thẳng hàng.
- Điểm tới I ( của tia tới SI song song với trục chính ), F’ và F thẳng hàng.
- F và F’ đối xứng nhau qua quang tâm O.
+ Ta suy ra phép vẽ:
- Kẻ đường SS’ cắt đường xy tại O, đó là quang tâm.
- Dựng thấu kính L qua O và vuông góc với trục chính xy.
- Kẻ tia tới SI song song với xy. Kẻ IS’cắt Sy tại F’, đó là tiêu điểm ảnh chính F’.

9


'F
F
- Lấy F đối xứng F’ qua O đó là tiêu điểm vật chính F
S'

S

S
S'

S

F'
x

F' O

F

x

y

O

(1)

F

x

y

(3)

( 2)

S'

y

+ Loại thấu kính:
Trường hợp 1: là thấu kính phân kỳ vì ảnh ảo S’ ( S’ là ảnh ảo vì S’ ở cùng phía
trục chính với S ) gần trục chính hơn vật.
Trường hợp 2: là thấu kính hội tụ vì ảnh ảo S’ ( S’ là ảnh ảo vì S’ ở cùng phía trục
chính với S ) xa trục chính hơn vật.
Trường hợp 3: là thấu kính hội tụ vì S’ là ảnh thật ( S’ là ảnh thật vì S’ ở khác phía
trục chính với S )
Bài 2 : Cho xy là trục chính của thấu kính ,AB là đoạn thẳng nhỏ đặt vuông góc
trục chính và ở trước thấu kính, A/B/ là ảnh của AB cho bởi thấu kính. Xác định
loại thấu kính. Bằng phép vẽ, hãy xác định quang tâm, các tiêu điểm chính.
B
A/

x

y

A

B/
Giải
+ Vật ảnh ngược chiều ⇒ cùng thật ⇒ Thấu kính là hội tụ.
+ Nối B, B/ căt xy tại O, O là quang tâm.
B

B
O

xO

A/
y

A
B/

O

x

A/
y
10

A
B/


Dựng thấu kính vuông góc trục chính tại O
+ Dựng tia tới SI song song trục chính gặp trục chính tại I.Nối IB / cắt trục chính tại
F/. F/ là tiêu điểm chính ảnh.Lấy F đối xứng F/ qua quang tâm O. F là tiêu điểm
chính vật.
B
x

F

O

F/

A/
y

A

B/
Bài 3: IK là tia ló của tia tới SI cho bởi thấu kính. Hỏi thấu kính loại gì ? Hãy vẽ tia
ló của tia tới PQ.
I
S
K
x
y
O
P
Q
I
S
F1
Giải
K
x
+ Tia ló IK có phương đi lại gần trục chính

y
O
P
hơn phương của tia tới SI ⇒ thấu kính hội tụ.
Q
+ Dựng trục phụ song song tia tới SI,
cắt tia ló IK tại tiêu điểm phụ F1.
I
S
F1
K
+ Dựng tiêu diện vuông góc với
x
F1′
F1y′
O
P
trục chính và đi qua tiêu điểm phụ
Q
F′
I

+ Dựng trục phụ song song tia tới PQ cắt tiêu
diện tại tiêu điểm ảnh phụ F/2 .
S
Dựng tia ló QF/2.
x

F1
P

O
Q

K
y

F/2
11
2


Bài 4: Thủy tinh làm bằng thấu kính có chiết suất n = 1,50
a) Hãy tính tiêu cự của các thấu kính ( đặt trong không khí) :
+ hai mặt đều lồi có các bán kính 10cm, 30 cm.
+ mặt lồi có bán kính 10 cm, mặt lõm có bán kính bằng 30 cm.
b) Hãy tính lại tiêu cự của các thấu kính trên khi chúng được dìm vào nước có chiết
suất n/ =

4
3

Giải
a) Thấu kính đặt trong không khí :
+ Trường hợp 1:
+ Trường hợp 2:

1
1 1  2
= (1,5 − 1)  + ÷ =

⇒ f = 15cm
f
 10 30  30
1
1 1  1
= (1,5 − 1)  − ÷ =
⇒ f = 30cm
f
 10 30  30

b) Thấu kính được dìm vào nước:

+Trường hợp 1:

1
1
1
= (n − 1)( + )
f
R1 R2

1
n
1 1
= ( / − 1)( + )
/
f
n
R1 R2

1
1,5
1 1  1
= ( − 1)  + ÷ =
⇒ f = 60cm
/
4
f
 10 30  60
3
1
1,5
1
1 1 
= ( − 1)  − ÷ =
⇒ f = 120cm
/
4
f
 10 30  120
3

+ Trường hợp 2:
Bài 5: Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n = 1,50. Khi đặt trong không khí thấu
kính có độ tụ 5dp. Dìm thấu kính vào chất lỏng chiết suất n / thì thấu kính có tiêu cự
f/ = -1m. Tính chiết suất n/ của chất lỏng.
Giải:
+ Trong không khí : D =
+ Trong chất lỏng: D/ =

1
1
1
= (n − 1)( + )
f
R1 R2
1
n
1 1
= ( / − 1)( + )
/
f
n
R1 R2

12


D
n −1
=
= −5 ⇒ n / = 1, 67
/
n
D
−1
n/

Lập tỉ số :
Bài 6: Vật thật AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một

thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là d thay đổi
được. Hãy xác định tính chất, vị trí, chiều, độ lớn của ảnh và vẽ ảnh trong mỗi
trường hợp sau:
a) d1= 30 cm
b) d2 = 20 cm
c) d3 = 10 cm
Giải:
d/ =

Áp dụng công thức :
d1/ =

a) d1= 30 cm:
k1 = −

d. f
d− f

k =−

và

d/
d

d1. f
30.20
=
= 60cm
d1 − f 30 − 20

. Vậy ảnh thật cách thấu kính 60 cm

/
1

d
60
= − = −2
d1
30

: Ảnh ngược chiều và bằng hai lần vật.

Vẽ hình:
B
F/
A

F

A/

o
B/

b) d2 = 20 cm = f
/

→∞

=> d
Vẽ hình:

: A/B/ ở vô cực
B
A= F

O

F/

13


d3/ =

d3 . f
10.20
=
= −20cm
d3 − f 10 − 20

c) d3 = 10 cm
 Ảnh ảo cách thấu kính 20 cm ;
d1/
−20
k1 = − = −
=2
d1

10

+
Vẽ hình :

: Ảnh cùng chiều và bằng hai lần vật.

B/
A/ = F/ A O
F
Bài 7: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt
vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cao gấp hai lần vật. Xác định vị trí vật
và ảnh.
Giải
Với giả thiết ảnh cao gấp hai lần vật, ta phải lưu ý cho học sinh rằng ảnh thật và
ảnh ảo của vật thật cho bởi thấu kính hội tụ đều có thể cao hơn vật. Do đó giá trị
k

của số phóng đại k trong trường hợp này là giá trị tuyệt đối
+ Giải hệ hai phương trình:

k=−
d/ =

d .20
d − 20

2=−

d/

d

+ Trường hợp 1:

d/ =

+ Trường hợp 2:

=2⇔k= ±2

d. f
d/ =
d− f
d/
d

= ±2

Giải hệ ta được: d = 10 cm , d/ = -20cm

d .20
d − 20

d/
−2 = −
d

Giải hệ ta được: d = 30 cm , d/ = 60cm
14

• GV lưu ý cho học sinh: Cũng bài toán như trên nhưng nếu có thêm giả thiết ảnh
ngược chiều vật thì xác định ngay đó là ảnh thật : k = ─ 2, còn nếu ảnh cùng chiều
vật thì đó là ảnh ảo k = +2.
Bài 8: Vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ
tiêu cự bằng 20cm cho ảnh A’B’ cách vật 18 cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và
tính chất của ảnh.
Giải
Thấu kính phân kỳ nên f = -20cm và L = 18cm
d + d ' = 18

 d1 = 30cm, d1 ' = −12cm
d . ( −20 )
d. f

2
⇒
d
−
18
d
−
360
=
0
⇒
d
'
=
=

 d = −12cm, d ' = 30cm(loai )

d−f
d + 20
 2
2


Vậy vật thật đặt cách thấu kính 30cm cho ảnh ảo trước thấu kính, cách thấu kính
12cm.
Bài 9: Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f
a) Xác định vị trí vật để ảnh tạo bởi thấu kính là ảnh thật.
b) Chứng tỏ rằng khoảng cách giữa vật thật và ảnh thật có một giá trị cực tiểu. Tính
khoảng cách cực tiểu này. Xác định vị trí của vật lúc đó?
Giải
/
a) Điều kiện để ảnh là ảnh thật: d > 0 => d > f
b) Khoảng cách giữa vật và ảnh : L = d + d/ (1)
Vì vật thật, ảnh thật nên : d > 0 ; d/ > 0
Áp dụng BĐT Cauchy : d + d/ ≥ 2
⇒ f ≤

dd / ⇔ 4dd ′ ≤ ( d + d ′ )

2

(2)

L
⇔ L≥4f

4

Từ (1) và (2)
Khoảng cách giữa hai vật đạt giá trị cực tiểu dấu “=” ở (2) xảy ra.
Khi đó: L = 4f  d = d/ = 2f
Bài 10: Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu
cự 15 cm có ảnh cách vật 80 cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh.
Giải
d + d ' = L

2
d . f ⇒ d − L.d + L. f = 0

 d'= d − f


(1.3)

+ Trường hợp ảnh thật: L = 80cm

15


 d = 60cm, d1 ' = 20cm
⇔ d 2 − 80d + 1200 = 0 ⇒  1
 d 2 = 20cm, d 2 ' = 60cm

(1)
+ Trường hợp ảnh ảo: L = - 80cm

 d1 ≈ 12,92cm, d1 ' ≈ −93,17cm
⇔ d 2 + 80d − 1200 = 0 ⇒ 
 d 2 ≈ −92,92cm, d 2 ' ≈ 12,92cm(loai)

(1)
Vậy:
- vật thật đặt cách thấu kính 60cm cho ảnh thật sau thấu kính, cách thấu kính 20cm.
- vật thật đặt cách thấu kính 20cm cho ảnh thật sau thấu kính, cách thấu kính 60cm.
- vật thật đặt cách thấu kính 12,92cm cho ảnh ảo trước thấu kính, cách thấu kính
93,17cm.
Bài 11: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh thật với độ phóng đại k 1, dịch vật ra xa
thấu kính một đoạn a thì ảnh có độ phóng đại k2. Tính tiêu cự của thấu kính?
Giải
Theo bài ra ta có k1 < 0 ; a > 0 ; b < 0
+ Bước 1:
Khi chưa dịch chuyển
Khi dịch chuyển

a)



1
d = f 1 − ÷

 k1 
d ′ = f 1 − k
( 1)




1
d + a = f 1 − ÷

 k2 
d ′ + b = f 1 − k
( 2)


với a > 0 , b

<0
+ Bước 2 & 3:
1

 d1 = f (1 − k )

1

 d = f (1 − 1 )
 2
k2

1 1 
kk
a= f  − ⇒ f = 1 2 a
k2 − k1
 k1 k2 
Suy ra:

Ta có:
Bài 12: Vật sáng AB ở vị trí 1, thấu kính cho ảnh thật với độ phóng đại k 1. Dịch
thấu kính ra xa một đoạn a thì ảnh dịch đi một đoạn b. Biết a, b là các khoảng cách
cho trước. Tính tiêu cự của thấu kính?
Giải
Theo bài ra ta có: k1 < 0 ; a > 0 , b < 0
+ Bước 1:
Khi chưa dịch chuyển
Khi dịch chuyển

16


b)



1
d = f 1 − ÷

 k1 
d ′ = f 1 − k
( 1)




1
d + a = f 1 − ÷


 k2 
d ′ + b = f 1 − k
( 2)


với a > 0 , b

<0
+ Bước 2 & 3:
Ta có:
1

 d = f (1 − k )
1 1 
1

⇒a= f  − 

 k1 k2 
d + a = f 1 − 1 

÷

 k2 

(1) và

d ′ = f (1 − k1 )
⇒ b = f [ k1 − k 2 ]


d ′ + b = f ( 1 − k 2 )

(2)

Từ (1) và (2) ta được:


1
1 
b
k ab
a= f  −
⇒ f = 12
⇔a= f
k1 (b − k1 f )
ak1 + b
 k1 k − b 
1

f 

với a > 0 ; b < 0
Bài 13: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh A B , dịch vật lại gần thấu kính một
đoạn a thì ảnh dịch đi một đoạn là b, biết ảnh này cao gấp 2,5 lần ảnh trước và hai
ảnh này cùng tính chất. Tìm tiêu cự của thấu kính?
Giải
Theo bài ra ta có a < 0 ; b > 0
+ Bước 1:
Khi chưa dịch chuyển

Khi dịch chuyển
/

c)



1
d = f 1 − ÷

 k1 
d ′ = f 1 − k
( 1)


/



1
d + a = f 1 − ÷

 k2 
d ′ + b = f 1 − k
( 2)


với a < 0 , b

>0

+ Bước 2 và 3:
Trong đó k2 = 2,5k1 nên:

f

f


d)

 k = 2,5k1


1
1  2
 1 − ÷+ a = f  1 − ÷ 
3f
−10ab
⇒ f =
(a < 0; b > 0)
 k1 
 k2  ⇒  a =
5k1
9

( 1 − k1 ) + b = f ( 1 − k2 )
b = −1,5 fk1

17

II. BÀI TẬP TỰ GIẢI.
Bài 1: Trong hình vẽ dưới đây, xy là trục chính của thấu kính, A là điểm vật thật, A/
là ảnh của A tạo bởi thấu kính, O là quang tâm. Với mỗi trường hợp hãy xác định:
a) A/ là thật hay ảo?
b) Loại thấu kính.
c) Các tiêu điểm chính bằng phép vẽ?
A
A
A/
O
x

y

x

y

H.1
A/
H.2
Bài 2: Cho xy là trục chính của thấu kính ,AB là đoạn thẳng nhỏ đặt vuông góc trục
chính và ở trước thấu kính, A/B/ là ảnh của AB cho bởi thấu kính. Xác định loại
thấu kính. Bằng phép vẽ, hãy xác định quang tâm, các tiêu điểm chính
B
Hình(a và hình b)
B/
B
x

A/
A

Hình a

y

B/
A/

x
A

Bài 3: IK là tia ló của tia tới SI cho bởi thấu kính.
Hỏi thấu kính loại gì ? Hãy vẽ tia ló của tia tới PQ.

Hình b

y
K

I
S
x

y
P

O

Q

Bài 4: A/B/ là ảnh của đoạn thẳng nhỏ
B B
A/
AB cho bởi một thấu kính.Hỏi thấu kính
loại gì ? Bằng phép vẽ xác định quan tâm,
trục chính và các tiêu điểm chính.
Bài 5: Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kínhAR, khi đặt trong không khí có tiêu
cự f =30cm. Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng
đứng, rồi cho một chùm sáng song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấyB/
điểm
hội tụ cách thấu kính 80cm.Cho biết chiết suất của nước bằng 4/3.Bán kính R bằng:
A. 40 cm
B. 20 cm
C. 30cm
D. 50cm
Bài 6. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt
vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cao bằng nửa vật. Xác định vị trí vật và
ảnh.
18


A.

d = 90cm; d ′ = 45cm

B.

d = 45cm; d ′ = 45cm

d = 45cm; d ′ = 90cm
d = 90cm; d ′ = 90cm

C.
D.
.
Bài 7: Vật sáng AB đặt vông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f
=10cm, cho ảnh thật lớn hơn vật và cách vật 45cm
a) Vị trí của vật, ảnh là:
A.

d = 30cm; d ′ = 15cm

B.

d = 15cm; d ′ = 25cm

d = 15cm; d ′ = −30cm

d = 15cm; d ′ = 30cm

C.
D.
b) Vật cố định. Thấu kính dịch chuyển ra xa vật hơn nữa. Hỏi ảnh dịch chuyển theo
chiều nào?
A. Ảnh dịch lại gần thấu kính.
B. Ảnh dịch ra xa thấu kính.
C. Ảnh cố định.
D. Không xác định được chiều chuyển động của ảnh.

Bài 8: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng
thuỷ tinh chiết suất n=1,5, bán kính mặt lồi bằng 10cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặt
cách vật một khoảng L.
a) Xác định khoảng cách ngắn nhất của L
(L=80cm)
A.Lmin = 40 cm
B. Lmin = 80 cm
C. Lmin = 60 cm
D. Lmin = 100 cm
b) Xác định các vị trí của thấu kính trong trường hợp L=90cm. So sánh độ phóng
đại của ảnh thu được trong các trường hợp này?
(d=30,60cm; k1.k2=1)
A.d1 = 30cm; d2 = 60 cm ; k1.k2= 1
B. d1 = 30cm; d2 = 60 cm ; k1.k2= -1
k1k2 =

1
2

k1k2 = −

1
2

C. d1 = 30cm; d2 = 60 cm ;
D. d1 = 30cm; d2 = 60 cm ;
Bài 9: Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên
một màn E đặt cách vật một khoảng 18 cm, ảnh thu được cao bằng 1/5 vật.
a) Tiêu cự của thấu kính là:
A. f = - 2,5 cm

B. f = 2,5 cm
C. f = 2,5 m
D. f = -2,5 m
b) Giữ nguyên vị trí của AB và màn E. Dịch chuyển thấu kính trong khoảng AB và
màn. Có vị trí nào khác của thấu kính để ảnh lại xuất hiện trên màn E không?
A. Khi thấu kính cách vật AB một đoạn 3 cm thì ảnh lại xuất hiện trên màn E.
B. Khi thấu kính cách ảnh một đoạn 3 cm thì ảnh lại xuất hiện trên màn E.
C. Khi thấu kính cách vật AB một đoạn 2,2 cm thì ảnh lại xuất hiện trên màn E.
D. Khi thấu kính cách vật AB một đoạn -2,2 cm thì ảnh lại xuất hiện trên màn E.
Bài 10: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh thật với độ phóng đại là 2, dịch vật lại
gần thấu kính một đoạn 10cm thì ảnh vẫn là ảnh thật có độ phóng đại là 3. Tiêu cự
của thấu kính là:
A. f = -60 cm
B. f = 60 cm
C. f = 30 cm
D. f = - 30 cm
19


Bài 11:Vật thật qua thấu kính cho ảnh thật, vật di chuyển về thấu kính thêm 10 cm,
ảnh di chuyển được 20 cm, biết ảnh thật lúc sau bằng hai lần ảnh thật lúc đầu. Tiêu
cự của thấu kính là:
A.f = - 20 cm
B. f = 30 cm
C. f = - 30 cm
D. f = 20 cm
2.4.Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Khi tôi sử dụng đề tài này vào trong tiết bài tập, kết quả cho thấy tất cả
những học sinh được áp dụng đề tài đều rất hứng thú, say sưa trong việc xây dựng

phương pháp giải cũng như đề xuất các bài toán, các dạng toán để cùng giáo viên
giải. Tôi nhận thấy các em học sinh rất hứng thú trong việc phát hiện và giải quyết
vấn đề, qua đó còn rèn luyện cho các em phương pháp nghiên cứu khoa học.
Trong quá trình giảng dạy tôi đã thực nghiệm với đối tượng học sinh của 4
lớp 11, năm học 2019 – 2020 với hai phương pháp khác nhau: Phương pháp theo
chủ đề (lớp 11B8) và phương pháp truyền thống (lớp 11B11), cùng với nội dung về
“Thấu kính”. Đối chứng giữa lớp 11B8 với lớp 11B11 (học lực tương đương). Kết
quả thu được từ bài kiểm tra 15 phút như sau:

Chất lượng
Lớp

Điểm loại
khá, giỏi

Điểm loại
trunh bình

Điểm loại yếu

11 B8

60%

30%

10%

11 B11

35%

45%

20%

Đối chứng kết quả thu được từ việc áp dụng đề tài cho thấy hiệu quả của việc sử
dụng đề tài rất khả quan.

3. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
a) Kết luận.
- Để việc truyền đạt kiến thức cho học sinh có hiệu quả, cụ thể là kỹ năng giải bài
tập khắc sâu kiến thức, người giáo viên cần có cách nhìn tổng quát đồng thời phải
20


biết chọn lọc trong quá trình giảng dạy. Như vậy từ những kiến thức đã có trong
sách giáo khoa người thầy cần phải nghiên cứu, tham khảo rồi phân tích, tổng hợp
để tích luỹ thêm nhiều kiến thức, nhiều dạng bài tập để định hướng tư duy cho học
sinh, hướng dẫn các em biết phân loại và tìm ra cách giải tối ưu.
- Trên đây tôi đã trình bày những suy nghĩ của mình về cách giải các dạng bài tập
về “Thấu Kính” một cách hiệu quả . Tuy nhiên trong đổi mới phương pháp dạy học
vật lý tôi gặp không ít khó khăn và chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế. Tôi
rất mong sự đóng góp, bổ sung của các đồng nghiệp để phương pháp thực hiện
được tốt hơn, hoàn thiện hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy và học đáp ứng nhu
cầu của xã hội trong thời kì đổi mới.
b) Kiến nghị.
- Nhà trường cần bổ sung thêm tài liệu tham khảo các tư liệu cần thiết như:
+ Sách tham khảo chuyên sâu, tạp chí Vật lý, các đĩa, băng từ về giáo dục, về
những thông tin mới trong lĩnh vực Vật lý…

+ Đầu tư và sử dụng có hiệu quả các trang thiết bị để phục vụ tốt cho công tác
giảng dạy.
- Giáo viên cần được tham gia các buổi học bồi dưỡng thường xuyên nhiều hơn về
chuyên môn nghiệp vụ.
- Sáng kiến kinh nghiệm phải là hoạt động khoa học của tổ, thông qua sách kiến
kinh nghiệm sẽ giúp nhau cùng trao đổi chuyên sâu về chuyên môn. Mỗi sáng kiến
kinh nghiệm hoàn thành là tài liệu dùng chung cho thầy, cô trong tổ và các em học
sinh.
Do kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên chắc chắn bài viết này vẫn còn có
những thiếu sót nhất định, dạng bài tập đưa ra có thể chưa tổng quát kiến thức. Vì
vậy, tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đề tài được
áp dụng một cách hiệu quả, giúp quá trình dạy và học của cả thầy và trò ngày càng
hoàn thiện.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1.

SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 11 (Chương trình chuẩn và nâng cao) - BỘ
GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - Nhà xuất bản GIÁO DỤC – Năm 2007
2.
SÁCH BÀI TẬP VẬT LÝ 11 (Chương trình chuẩn và nâng cao) - BỘ GIÁO
DỤC VÀ ĐÀO TẠO - Nhà xuất bản GIÁO DỤC – Năm 2007
21


3.
4.
5.
6.
7.

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC GIẢI CÁC BÀI TOÁN VẬT LÝ SƠ
CẤP Tập II – VŨ THANH KHIẾT – NHÀ XUẤT BẢN HÀ NỘI – Năm 2005.
GIẢI TOÁN VẬT LÍ 11 Tập II – BÙI QUANG HÂN – Nhà xuất bản GIÁO
DỤC – Năm 2000
ÔN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ – TRẦN TRỌNG HƯNG – NHÀ XUẤT
BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI - Năm 2008



XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 10 tháng 6 năm 2020
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)
Ngô Thị Hồng

S
T
T
11. 1.MỞ ĐẦU
2 1.1-Lí do chọn đề tài

MUC LUC

TRANG
1
1

22


3
4
5
62.
7
8
9
10
11
12
133.

1.2-Mục đích nghiên cứu
1.3-Đối tượng nghiên cứu
1.4-Phương pháp nghiên cứu
2.NỘI DUNG CỦA SKKN
2.1. Cơ sở lí luận của SKKN
2.2 . Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng SKKN
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
A.Cơ sở lí thuyết .
B.Bài tập .
2.4.Hiệu quả của SKKN đối với hoạt động giáo dục…
3.KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

1
2
2

2
2
3
3
4
8
18
19

23