Giáo án giảng dạy bộ môn Vật lý 11 - Trường THPT Mạc Đĩnh Chi - Tiết 1: Bài tập thấu kính

<span class='text_page_counter'>(1)</span>TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. . Tieát : 1. BAØI TAÄP THAÁU KÍNH I. Muïc tieâu : - Vận dụng và khắc sâu các kiến thức đã học ở bài 5 trong quá trình giải bài tập. - Nắm được cách vẽ và hình thành kĩ năng dựng ảnh qua thấu kính. - Hình thành kĩ năng xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua dụng cụ quang học cũng như quang hệ. Hiểu được các ứng dụng của các dụng cụ quang học trong thực tiễn đời sống xã hội II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .. III. Thiết bị , đồ dùng dạy học : IV. Tieán Trình Giaûng daïy Phaàn laøm vieäc cuûa Giaùo Vieân. Phaân phoái thời gian 1. Kieåm tra baøi cuõ vaø kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) 2. Nghieân cứu bài mới. Noäi dung ghi baûng. Hoạt đông của hoïc sinh. Tổ chức ,điều khiển. 1. Trả lời câu hỏi SGk 2. Laøm baøi taäp 1,2,3,4,5 SGK. Kiểm tra và đánh giá. Baøi 1. D = 5 ñioáp  f  1  1  0,2m  20cm D 5. GV hướng dẩn : AB laø vaät thaät  d >0 So sánh d và f  đoán trước vị trí ảnh Hướng dẫn học sinh chia tỉ lệ trên hình veõ cho chính xaùc Xaùc ñònh vò trí cuûa tieâu ñieåm chính xaùùc. a. AB = 2 cm , d = 30 cm >0 B o. o. AF. F’ O. o. A’. GV : ĐỖ HIẾU THẢO.  B’. Lop11.com. Ghi chuù. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -1 /9.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. . treân hình Xaùc ñònh vò trí cuûa vaät chính xaùc treân hình Veõû caùc tia ñaët bieät Dùng công thứ ính lại kết quả và so sánh với kết quả trên hình vẽ. Ta coù. 1 1 1 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d . f 30 . 20 600 : d'     60cm 0 d  f 30  20 10 A' B' d' 60 Ta coù : k     2 d 30 AB  A' B'  2AB  2.2  4cm. B’ B. A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 60 cm ngược chiều với vật và có chieàu cao laø 4 cm. F. o. A’. A. O. F’ o. b. AB = 2 cm , d = 10 cm > 0 1 1 1 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d.f 10.20 200 d'     20cm0 d  f 10  20  10 A' B' d'  20 Ta coù : k     2 0 d 10 AB  A' B'  2AB  2.2  4cm A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 20 cm cùng chiều với vật và có chiều cao laø 4 cm. GV hướng dẫn : a. Vì chùm tia tới hội tụ sau thấu kính ( vật ảo ) và chùm tia ló Giải thích từ chùm tia tới hội tụ sau Baøi 2. :. GV : ĐỖ HIẾU THẢO. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -2 /9.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. . song song với trục chính nên thấu kính phân kì .. thaáu kính ( vaät aûo ) vaø chuøm tia loù song b. Điểm hội tụ của chùm tia tới là một điểm ảo cách L 25 cm  song với trục chính f = 25 cm  D = f/2 = 12,5 cm. c. AB = 2 cm , d = 40 cm > 0. 1 1 1 1 1 1 df       d d' f d' f d d.f d.f 40. 25  1000 200 d'      15,38cm 0 d  f 40   25 65 13. B B’. A' B' d'  200 5 Ta coù : k     0 d 13.40 13 AB 5 5 10  A' B'  AB  .2   0,77cm 13 13 13. o. A. F. O. o. o. F’ A’. A’B’ là ảnh ảo ,cách thấu kính 15,38 cm cùng chiều với vật và có chieàu cao laø 0,77 cm. Trả lới. Bài 3. Sơ đồ tạo ảnh. d' d' AB  (L1 )  A 1B1  (L 2 )  A 2 B2 d d 1. 1. 2. 2. với f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, a+ 10cm (khoảng cách giữa L1 và L2). d f ' Ta coù d  1 1  60cm 1 d f 1 1 Độ phóng đại của A1B1 : d 1' k1   2, suy ra A 1 B1  k AB  4 cm . d1 Khoảng cách từ A1B1 tới L2 : d2 = a – d’1 = -50 cm.  A1B1 là vật ảo đối với L2. GV : ĐỖ HIẾU THẢO. (L2). (L1). O1 A. O2. F’1. A2. F’2. A1. F1 F2 B2. a B1. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -3 /9.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. . d f 50 Aûnh cuoái cuøng A2B2 caùch L2 laø : d '2  2 2  cm . d 2  f2 3 d '2 1 Độ phóng đại k2 = -  d2 3 4 Suy ra A2B2 = k A1B1  cm. 3 b) Khi hai thaáu kính gheùp saùt nhau : a = 0 1 1 1 công thức đối với thấu kính L1 :   d1 d ' f1 1 1 1 1 Đối với thấu kính L2 :   d2 d' f2 2 Trong đó d2 = a – d’1 = -d’1 (vì a = 0). 1 1 1 1 Cộng hai phương trình (1) và (2), ta được :    d1 d ' f1 f 2 2 Vaäy hai thaáu kính gheùp saùt nhau töông ñöông moät thaáu kính coù tiêu cự f sao cho : ff 1 1 1   hay f  1 2 f f1 f2 f1  f2 hay về độ tụ ta có : D = D1 + D2 Aùp duïng vaøo baøi taäp naøy. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. CHÚ Ý CÔNG THỨC : a = d’1 + d2 là công thức đại số áp dụng cho tất cả các trường hợp. f .f 20.25 500 100 ta coù f  1 2    cm f1  f 2 20  25 45 9 Với d = d1 = 30cm, ta có : GV : ĐỖ HIẾU THẢO. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -4 /9.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. .  100   3000  30.    df 9   9  300  d'      17,6 cm d -f 17  100   370  30      9   9  300 d' 10 0 Độ phóng đại k = -   17   d 30 17 20 Độ lớn của ảnh A’B’ = k AB  cm. 7  A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 17,6 cm ngược chiều với vật. vaø coù chieàu cao laø. 20 cm 7. Bài 4. Sơ đồ tạo ảnh. d' d' S  (L 1 )  S1  (L 2 )  S 22 d d 1. 1. Với : f1 . 2. 2. (L2). (L1). 1 1 1 1   0,5m  50cm vaø f2    0,5m  0,5cm d1 = D1 2 D2  2. 70 cm, a= 20 cm (khoảng cách giữa L1 và L2). S S2 F1 d1f1 70.50 3500 ' Ta coù d     175cm  0 1 d f 20 1 1 7050. S1. F’2. Khoảng cách từ S1 tới L2 :d2 = a – d’1 = 20 -175 = - 155 cm. < 0  S1 là vật ảo đối với L2. Aûnh cuoái cuøng S2 caùch L2 laø : d f -155.-50  7750 ' d  22    73,8cm < 0 2 d f 2 2 -155--50  -105 GV : ĐỖ HIẾU THẢO. O1 O2. F2. a. Chú ý : d2 < 0 ( vì S1 là vật ảo đối với L2). . Lop11.com. F’1. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -5 /9.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. . GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11.  Aûnh cuối cùng là ảnh ảo cách L1 một khoảng 73,8 cm .. Ta ooù :. d'1 . d1 f1 50.d1  (cm) d1  f1 d1  50. d 2  a  d '1  20 . 50d1 30d1  1000  d1  50 d1  50. Aûnh cho bởi hệ cách L2 là.  30d1  1000     50  d1  50  d2 f2 5030d1  1000   d' 2    d 2  f 2  30d1  1000   30d1  1000  50d1  2500      50  d1  50   d' 2 . 5030d1  1000  20d1  3500. Coi ñaây nhö haøm soá phuï thuoäc vaøo d1. Laäp baûng xeùt daáu : D1 Tử số Maãu soá d’2. 175 cm. + -. +. Ta thấy khi d’1 > 175 cm thì d’2 >0 nghĩa là ảnh cho bởi hệ là ảnh thaät.  Baøi taäp aùp duïng 1. Một thấu kính L có tiêu cự f =20cm. Đặt vật AB = 1cm vuông góc với trục chính và cách thấu kính một đoạn d. Hãy nói rõ vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh khi d = 30 cm và d = 10 cm. GV : ĐỖ HIẾU THẢO. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -6 /9.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. . 2. Đặt thêm một thấu kính L’ có tiếu cự f’ = 25 cm và cùng trục, cách L khoảng a = 15 cm. Vật AB đặt trứơc hệ hai thấu kính, cách L một khoảng d = 30 cm. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh cho bởi hệ. Vẽ chùm tia sáng từ vật tới ảnh cuối cùng Giaûi 1. Vị trí tính chất và độ lớn ảnh: Vò trí aûnh : d. f 20d d'  d  f d  20 Độ lớn ảnh :. d' 20  AB   1 d d  20 Với d  30 (cm) : 20  30 d'   60 (cm) d'  0 : aûnh thaät 30 - 20 20 A' B'    -2 (cm) ; ảnh cao 2 cm và ngược chiều với vật. 30  20 Với d  10 (cm) : 20  10 d'   20 (cm) d'  0 : aûnh aûo. 10 - 20 20 A' B'    2 (cm) : Ảnh cao 2 cm và cùng chiều với vật. 10  20 2 . Vị trí – tính chất và độ lớn ảnh qua hệ (L, L’) : Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai thấu kính : A' B'  . A. F2. (L2). (L1). F’1 F1. A2. O2. O1. F’2. A1. B2. GV : ĐỖ HIẾU THẢO. . a. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -7 /9 B1. Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. . GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. d1 d'1 d2 d' 2 AB   L   A B   L'   A' B' 1 1  d1  OA  30 (cm) d1f 3020   60 (cm) d1  f 30  20  O' A1  d 2  a  d'1 15  60  55 (cm)  d'1  OA1 .  d' 2  O' A' . d 2 f'  5525 -1375 275    17,19(cm) d 2  f'  55  25 -80 16. 275 A' B' d'1 d' 2 60 16 5 5 k  .  .  2   0 d d 30  55 16 8 AB 1 2  A' B'  . 5 5 AB  (cm) 8 8. 1 1 1   d1 d ' f 1 Công thức này có tính đối xứng với d1 và d’1, nghĩa là nếu ta đổi vị trí của d1 với d’1 với nhau thì công thức không có gỉ thay đổi : ñieàu naøy coù nghóa laø khi vaät caùch thaáu kính laø d1 cho aûnh caùch thaáu kính laø d’1, thì khi vaät caùch thaáu kính laø d2 = d’1, aûnh seõ caùch thaáu kính laø d’2 = d1 (hình 6.1). Nhận xét công thức thấu kính :. GV : ĐỖ HIẾU THẢO. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -8 /9.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI. . GIAÙO AÙN VAÄT LYÙ 11. d1  d1'  d Ta coù heä phöông trình  ' d1  d1  l d l ' d l , d1  : 2 2 1 1 1 4d 1 Thay vào công thức  '  , suy ra 2 2  . d1 d1 f d l f suy ra d1 . d2  l 2 Tiêu cự của thấu kính : f  . 4d - Biện luận : từ công thức trên ta suy ra d 2  l 2  4df. Suy ra d 2  4df hay d  4f.. Vậy thí nghiệm chỉ xảy ra như trong bài tập, nếu khoảnh cách d giữa vật và màn ảnh phải lớn hơn bốn lần tiêu cự của thấu kính. Ñaëc bieät neáu d = 4f, ta suy ra l = 0 ; nghóa laø chæ coù moät vò trí cuûa thaáu kính cho aûnh hieän leân maøn E. b) Aùp dụng bằng số với d = 120 cm, l = 30cm, ta có tiêu cữ thấu kính laø f = 28,1 cm. Yeâu caàu nhaéc laïi :. 3. Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’). GV : ĐỖ HIẾU THẢO. HS tö löc. Nhaán maïnh caùc noäi dung quan troïng . Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” Kính lúp “. . Lop11.com. VAÄT LYÙ PB 11: BTTK -9 /9.

<span class='text_page_counter'>(10)</span>