Giáo án Vật lí 9 - Tiết 44-46: Chuyên đề Thấu kính hội tụ - Năm học 2015-2016

TUẦN:23, 24- T 44,45,46
Ngày soạn:26/1/2016
CHUYÊN ĐỀ
THẤU KÍNH HỘI TỤ
Thời lương: 3 tiết
I. MỤC TIÊU CỦA CHUYÊN ĐỀ:
*. Kiến thức:
 - Nhận biết được thấu kính hội tụ.
 - Mô tả được đường truyền của tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ. 
 - Nêu được tiêu điểm (chính), tiêu cự của thấu kính là gì.
 - Nêu được các đặc điểm về ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ.
 *. Kĩ năng:
 - Xác định được thấu kính hội tụ qua việc quan sát trực tiếp các thấu kính này
- Vẽ được đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ.
- Dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ bằng cách sử dụng các tia đặc biệt.
 - Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập về thấu kính hội tụ.
 *. Thái độ:
- Nhanh nhẹn, nghiêm túc, hợp tác khi làm việc nhóm, tự giác tích cực khi làm việc cá nhân.
*. Năng lực hướng tới:	
- Năng lực sử dụng kiến thức: K1, K2, K3, K4
- Năng lực về phương pháp: P1, P2, P4, P5, P6
- Năng lực trao đổi thông tin: X1, X2, X3, X5
	 - Năng lực cá thể: C1, C2 ,C3
	II. Hình thức, phương pháp, kĩ thuật dạy học
* Hình thức: 
+ Tổ chức dạy học trên lớp trong 3 tiết.
+ Tổ chức cho HS hoạt động nhóm, cá nhân
* Phương pháp: Phát huy tính chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực học sinh
III. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh.
1. Chuẩn bị của GV:
- Mỗi nhóm: -1 thấu kính hội tụ tiêu cự khoảng 12 cm.
-1 giá quang học. -1 nguồn sáng. –Khe sáng hình chữ F. -1 màn hứng ảnh.	
- Phiếu học tập
2. Chuẩn bị của HS:
- Đọc trước TKHT, ảnh của 1 vật tạo bởi TKHT.
IV. Tổ chức các hoạt động dạy và học:
1. Ổn dịnh tổ chức: Kiểm tra sĩ số
BẢNG NHẬT KÍ DẠY HỌC 
Lớp dạy
Ngày dạy
Sĩ số - Tên HS vắng
Tiết 1
Tiết 2
Tiết 3
Tiết 1
Tiết 2
Tiết 3
9A
9B
9C
2. Kiểm tra:
- GV kiểm tra sự chuẩn bị bài của học sinh.
3. Tiến trình bài dạy:
Hoạt động 1: Khởi động
	“Cuộc du lịch của viên thuyền trưởng Hát –tê – rát”của Giuyn Vec-nơ, khi đoàn du lịch bị mất bật lửa cả đoàn lâm vào cảnh thiếu lửa trong những ngày cực lạnh ở -480C. Một thành viên trong đoàn, chỉ với chiếc rìu , con dao nhỏ và đôi bàn tay, đã lấy một tảng băng nước ngọt đường kính khoảng 30cm chế tạo được một thấu kính hội tụ trong suốt chẳng khác gì pha lê. Dưới ánh nắng mặt trời, Ông đưa thấu kính đó ra hứng các tia nắng sao cho tia nắng rọi lên trên bùi nhùi, chỉ vài phút sau thì bùi nhùi bốc cháy. Vậy thấu kính hội tụ là gì?
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Đặc điểm của thấu kính hội tụ.
- GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân, cho HS quan sát tranh vẽ H42.2, thí nghiệm của GV 
- HS hoạt động cá nhân, bằng sự quan sát và trả lời C1, C2 SGK/113?
- GV cho các HS khác nhận xét và GV nhận xét chốt lại:
	Chùm tia tới //, vuông góc với mặt TKHT cho chùm tia ló hội tụ tại 1 điểm.
- GV tổ chức cho HS làm việc theo nhóm mỗi nhóm 2 bàn ( 4 HS) các nhóm cử nhóm trưởng, thư ký để cùng nghiên cứu, trao đổi thảo luận nhóm về hình dạng của TKHT để trả lời câu hỏi C3
- GV cho các nhóm khác nhận xét và GV nhận xét chốt lại:
TKHT có phần rìa mỏng hơn phần giữa
- GV thông báo một số vật liệu lam TK và kí hiệu TKHT
Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của TKHT
- GV tổ chức cho HS làm việc theo nhóm mỗi nhóm 2 bàn ( 4 HS) trao đổi thảo luận nhóm về trục chính, quang tâm, tiêu điểm của TKHT
- GV gọi 1 nhóm trình bày về trục chính, 1 nhóm trình bày về quang tâm, 1 nhóm trình bày về tiêu điểm
- GV cho các nhóm khác nhận xét và GV nhận xét chốt lại:	
Trục chính: .
Quang tâm: 
Tiêu điểm: .
- GV thông báo khái niệm tiêu cự
3. Đặc điểm của ảnh của 1 vật tạo bởi TKHT:
- GV nêu mục đích của TN là quan sát ảnh của 1 vật tạo bởi TKHT trong 2 trường hợp vật đặt ngoài khoảng tiêu cự và vật đặt trong khoảng tiêu cự.
- GV tổ chức cho HS làm việc theo nhóm mỗi nhóm 2 bàn ( 4 HS) tiến hành TN theo hướng dẫn trong SGK, đồng thời phát phiếu học tập ( bảng 1 SGK/ 117) cho các nhóm để các nhóm hoàn thành. 
- GV gọi đại diện 1 nhóm trình bày sau đó gọi nhóm khác nhận xét 
- GV nhận xét và chốt lại: + Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự của TKHT cho ảnh thật ngược chiều với vật.
+ Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật cụ thể
 Kết quả qsát
Lần 
TN
Khoảng cách từ vật đến thấu kính (d)
Đặc điểm của ảnh
Thật hay ảo
Cùng chiều hay ngược chiều với vật
Lớn hay nhỏ hơn vật
1
Vật ở rất xa thấu kính
Thật
Ngược
Nhỏ hơn
2
d > 2f
Thật
Ngược
Nhỏ hơn
3
f < d < 2f
Thật
Ngược
Lớn hơn
4
d < f
ảo
Cùng
Lớn hơn
- GV thông báo vật đặt vuông góc với trục chính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính.
4. Cách dựng ảnh:
Một vật đặt trước thấu kính hội tụ có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo vậy làm thế nào để dựng được ảnh đó?
+ Dựng ảnh của 1 điểm sáng
GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân thực hiện câu hỏi C4 SGK/117
GV gọi 1 HS lên bảng vẽ sau đó gọi HS khác nhận xét rồi chốt lại cách dựng ảnh của 1 điểm sáng trước TKHT.
+ Dựng ảnh của 1 vật sáng
GV HD HS cách dựng ảnh của 1 vật sáng đặt vuông góc với trục chính của TKHT.
GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân thực hiện câu hỏi C5, SGK/117 theo HD.
GV gọi HS lên bảng vẽ sau đó gọi HS khác nhận xét rồi chốt lại cách dựng ảnh của 1 vật sáng trước TKHT
5. Bài tập về TKHT.
- GV yêu cầu HS làm việc cá thân sử dụng các kiến thức đã học về TKHT để giải bài tập sau.
Bài 1: Cho là trục chính của một thấu kính hội tụ. AB và A’B’ lần lượt là vật và ảnh của nó qua thấu kính.
A
A’
B
B’
a. ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo? Vì sao?
b. Bằng phép vẽ hãy xác định quang tâm, tiêu điểm của thấu kính?
- GV gọi 1 HS đứng tại chỗ trả lời phần a sau đó gọi HS khác nhận xét.
- GV gọi 1 HS lên bảng thực hiện phần b sau đó gọi HS dưới lớp nhận xét rồi GV nhận xét và chốt lại: 
a. A’B’ là ảnh ảo. Vì A’B’ cùng chiều và lớn hơn AB
b. - Nối BB’ kéo dài cắt tại O là quang tâm của thấu kính.
- Tại O dựng đường vuông góc với , đó chính là vị trí của thấu kính.
- Qua B vẽ tia sáng song song với và cắt thấu kính tại I. Nối B’I kéo dài cắt tại F là tiêu điểm của thâu kính.
- Lấy F’ đối xứng với F qua O F’ là tiêu điển thứ 2 của thâu kính.
O
F’
F
A
A’
B
B’
I
Bài 2: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của 1 TKHT có tiêu cự f. Điểm A nằm trên trục chính cách TK một khoảng d cho ảnh A’B’ cách thấu kính 1 khoảng d’. Chứng minh rằng:
a. Nếu A’B’ là ảnh thật thì: 
b. Nếu A’B’ là ảnh ảo thì: 
- GV HD HS chứng minh
F’
A’
B’
O
I
F
A
B
a. Giả sử ta đã vẽ xong ảnh A’B’ của AB như hình vẽ
Đặt OA = d; OA’ = d’
Ta có DABO ∽ DA’B’O (g – g)
 Þ = = (1)
Ta có DOIF’ ∽ DA’B’F’ (g - g)
 Þ = = = = (2) Từ (1) và (2) ta có = Û 
 = + (*)
F/
K
B
A
B/
A/
O
F/
b. Giả sử ta đã vẽ xong ảnh A’B’ của AB như 
hình vẽ Đặt OA = d; OA’ = d’
Ta có DABO ∽ DA’B’O (g – g)
 Þ = = (1)
Ta có DOKF’ ∽ DA’B’F’ (g - g)
 = Û = = (2)Từ (1) và (2) 
ta có = Û = - (*)
Hoạt động 3 : Luyện tập
- GV cho HS hoạt động cá nhân vẽ hình hoàn thành câu C7, Sgk/115
F’
O
•
S’
S•
F
- GV gọi 1 HS lên bảng vẽ sau đó cho lớp thảo luận nhận xét rồi GV chốt lại.
Hoạt động 4 : Vận dụng :
- Yêu cầu HS làm việc cá nhân thực hiện các câu hỏi SGK C6,C7 sgk/117,118
C6: + Xét 2 cặp tam giác đồng dạng:
 ABF ~ OHF và
 A’B’F’ ~ OIF’
Viết các hệ thức đồng dạng ta tính được: h’ = 0,5 cm; OA’ = 18 cm
+ Xét 2 cặp tam giác đồng dạng:
 OB’F’ ~ BB’I và
 OAB ~ OA’B’
Viết các hệ thức đồng dạng ta tính được: h’ = 3 cm; OA’ = 24 cm
- ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật.
- ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật
C7: Từ từ dịch chuyển thấu kính hội tụ ra xa trang sách thấy ảnh của dòng chữ cùng chiều, to hơn chữ quan sát trực tiếp đó là ảnh ảo của dòng chữ khi nó nằm trong khoảng tiêu cự mcủa thấu kính hội tụ.
- Tới vị trí nào đó ta thấy dòng chữ ngược chiều, đó là ảnh thật của dòng chữ khi nó nằm ngoài khoảng tiên cự.
Hoạt động 5 : Tìm tòi, mở rộng
GV đưa ra câu hỏi:
+ Nếu vật là 1 điểm sáng nằm trên trục chính thì ảnh của nó nằm ở đâu và cách vẽ như thế nào?
+ Nếu vật nằm đúng ở vị trí tiêu cự thì ảnh nằm ở đâu?
+ Nếu vật nằm cách TKHT 1 khoảng bằng 2f thì ảnh của nó có gì dặc biệt?
4- Củng cố: GV củng cố lại chuyên đề thông qua việc yêu cầu HS trả lời 1 số câu hỏi.
- Nêu cách nhận biết thấu kính hội tụ dựa vào đường truyền của tia sáng và dựa vào hình dạng? 
- Nêu đặc điểm của ảnh của 1 vật tạo bởi TKHT? 
- Nêu đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua TKHT?
- Nêu cách dựng ảnh qua TKHT?
5- Hướng dẫn về nhà:
- Học bài trả lời lại các câu hỏi trong sgk.
- Làm bài tập ở bài 42, 43 (SBT)
- Đọc trước bài 44 thấu kính phân kì.