Sáng kiến kinh nghiệm giải bài tập về kính lúp môn Vật lý 11

<span class='text_page_counter'>(1)</span>sở giáo dục vàđào tạo nam định *********************. s¸ng kiÕn kinh nghiÖm. gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp. m«n : vËt lý khèi : 11. n¨m häc : 2008 - 2009 1 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> phòng giáo dục vàđào tạo nam định trường thpt giao thuỷ *********************. s¸ng kiÕn kinh nghiÖm. gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp m«n : vËt lý khèi : 11 t¸c gi¶ : ph¹m tiÕn dòng. đánh giá của nhà trường .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ................................................................................................................................... 2 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. I - Đặt vấn đề. Bµi tËp vÒ kÝnh lóp lµ mét phÇn kiÕn thøc quan träng cña phÇn quang h×nh. Nhìn chung trong kết cấu các đề thi môn vật lý trong kỳ thi có nội dung bài tập về kính lúp. Trong kết cấu chương trình thời gian phân bổ lượng lý thuyết trong bµi kh¸ hîp lý nh­ng néi dung trong bµi cßn nhiÒu bÝ Èn nªn häc sinh hiÓu ch­a thực sự sâu sắc về hiện tượng và thường bế tắc khi giải bài tập về kính lúp. §Ó häc sinh n¾m ch¾c kiÕn thøc, vËn dông thµnh th¹o vµ gi¶i c¸c bµi tËp cã liªn quan, cã høng thó häc tËp phÇn kiÕn thøc nµy. Qua thùc tÕ gi¶ng d¹y vµ «n tËp cho häc sinh, n¾m v÷ng kiÕn thøc, hiÓu ®­îc râ nh÷ng khã kh¨n vµ sai lÇm thường mắc phải của học sinh. Tôi luôn suy nghĩ tìm biện pháp để giúp học sinh đễ hiểu, đễ nhớ, xoá đi mặc cảm, hoang mang lo sợ trong học sinh về môn học còng nh­ phÇn kiÕn thøc nµy. N©ng cao hiÖu qu¶ vËn dông lý thuyÕt vµo gi¶i bµi tập kính lúp. Đồng thời qua đó một phần nền tảng giải bài tập về các dụng cụ quang häc kÝnh hiÓn vi vµ thiªn v¨n, cñng cè gi¶i bµi tËp vÒ söa tËt cña m¾t. Trong chuyên đề này, tôi xin phép được trình bày kinh nghiệm làm thế nào để học sinh nắm chắc và hiểu sâu kiến thức về kính lúp và các kiến thức cơ bản có liên quan. Chỉ ra các dạng bài tập các nội dung chính thường gặp trong các bài tập và hướng tới cách giải đơn giản. Đồng thời tôi cũng muốn đóng góp một chút kinh nghiệm của mình cùng đồng nghiệp trao đổi nâng cao hiệu quả giảng dạy m«n vËt lý vµ phÇn bµi tËp kÝnh lóp nãi riªng.. 3 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> II – giải quyết vấn đề §Ó häc sinh cã kü n¨ng vËn dông kiÕn thøc vµo gi¶i quyÕt tèt bµi tËp vÒ kính lúp, trước hết cần trang bị cho học sinh cơ sở lý thuyết và kiến thức cơ bản vÒ kÝnh lóp vµ kiÕn thøc cã liªn quan. Chỉ ra nội dung kiến thức mà các bài toán thường đề cập từ đó chỉ ra phương ph¸p gi¶i tõng néi dung mµ bµi to¸n yªu cÇu. A - C¬ së lý thuyÕt I – C¸c kiÕn thøc liªn quan 1. C«ng thøc thÊu kÝnh 1 1 1 d'.f   d f d d' d' f k. d' f  d'  d f. 2. M¾t * Điểm cực cận CC : Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt cßn nh×n râ ®­îc. * Điểm cực viễn CV : Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt cßn nh×n râ ®­îc. * Khoảng cách từ điểm cực cận CC đến điểm cực viễn CV gọi là giới hạn nhìn rõ cña m¾t. * Góc trông vật : góc trông một vật AB có dạng là một đoạn thẳng đặt vuông góc víi trôc chÝnh cña m¾t, lµ gãc t¹o bëi hai tia s¸ng ®i tõ hai ®Çu A vµ B cña vËt qua quang t©m O cña m¾t. B A'. . 4 B' Lop11.com. O. A. .

<span class='text_page_counter'>(5)</span> tan  . AB . * N¨ng suÊt ph©n ly cña m¾t lµ gãc tr«ng nhá nhÊt  min gi÷a hai ®iÓm mµ m¾t phân biệt được hai điểm đó. * Mắt nhìn vật tại điểm cực viễn không phải điều tiết, đối với mắt tốt điểm cực viÔn ë v« cùc. II – Lý thuyÕt vÒ kÝnh lóp 1. §Þnh nghÜa KÝnh lóp lµ mét dông cô quang häc bæ trî cho m¾t trong viÖc quan s¸t c¸c vËt nhá. Nã cã t¸c dông lµm t¨ng gãc tr«ng ¶nh b»ng c¸ch t¹o ra mét ¶nh ¶o lín h¬n vật nó nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. Cấu tạo kính lúp đơn giản là một thấu kÝnh héi tô cã tiªu cù ng¾n. 2. C¸ch ng¾m chõng ë ®iÓm cùc cËn vµ c¸ch ng¾m chõng ë cùc viÔn vµ ë v« cïng. Muốn quan sát vật nhỏ qua kính lúp ta phải đặt vật trong khoảng từ tiêu điểm vật đến quang tâm của kính để tạo ra ảnh ảo. Đặt mắt sau kính quan sát ảnh ảo đó phải điều chỉnh vị trí của vật hoặc kính để ảnh ảo này nằm từ CC đến CV của mắt.. B1 B A2. O'.  O. F'. F CC A1. A. B2. d1. . d'1. d2. d'2. H×nh 1. 5 Lop11.com. CV.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> * Nếu điều chỉnh để ảnh A1B1 ở điểm cực cận của mắt gọi là cách ngắm chừng ở cùc cËn. * Nếu điều chỉnh để ảnh A1B1 ở điểm cực viễn của mắt gọi là cách ngắm chừng ở cực viễn, trường hợp mắt tốt điểm cực viễn ở vô cực gọi là cách ngắm chừng ở vô cùc. 3. Sè béi gi¸c cña kÝnh lóp. Tû sè gi÷a gãc tr«ng ¶nh qua dông cô quang (  ) víi gãc tr«ng trùc tiÕp vËt (  0 ) khi vật đặt ở điểm cực của mắt được gọi là số bội giác (G). G.  tan  ; V×  ,  0 nhá G = . 0 tan  0. tan  0 . AB ; § = OCC. § B. A' B'. 0 O. A CC. H×nh 2. Tõ h×nh vÏ 1 vµ 2 ta cã : tan  . G. A1 B 1 AB  1 1' v× d'1  0. ' d1     d1. tan  A1B1 § f  d1' §  .  . tan  0 AB -d1' f -d1'. §.(f-d1' ) G . §©y lµ c«ng thøc tæng qu¸t. f.(-d1' ) ' §.(f-d1C ) '  k , v×   d1C * Khi ng¾m chõng ë cùc cËn : G C   §. ' f.(-d1C ). * Khi ng¾m chõng ë cùc viÔn : G V . ' §.(f-d1V ) . ' f.(-d1V ). 6 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> ' * Khi ng¾m chõng ë v« cùc d1V.  f  §.  '  1  d   §.   : G    1    f f.  '  1   d1 . * Trường hợp mắt đặt cách kính  = f, ta cũng có G . § . VËy khi ng¾m chõng ë f. vô cùng và mắt đặt cách khính khoảng  = f thì số bội giác của kính bằng nhau. * Chú ý : 1) Các công thức trên Đ là khoảng thấy rõ ngắn nhất của mắt người quan s¸t. 2) G  ký hiệu trên vành kính, ví dụ 2,5 ;  8 ; ...... nhưng Đ của người mắt tốt Đ = 0,25 (m). VÝ dô : 2,5  G  . 0,25  2,5  f(m)  0,25 : 2,5  0,1(m) . f(m). B – Nh÷ng ®iÓm l­u ý khi gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp 1) Từ hình vẽ 1 có sơ đồ tạo ảnh. K m¾t AB   A1B1  A2B2. d1'. d1. d2. (d'2  OC). a) Tìm vị trí đặt vật tức là tìm d1 ta xuất phát từ d2  d1'  d1. b) T×m ®iÓm cùc cËn hoÆc cùc viÔn tøc lµ ph¶i t×m d2 xuÊt ph¸t tõ d1  d1'.  d2 =   d1' . c) d1, d1' , d2 chØ cã d1' < 0 cßn d1, d2 > 0, d'2  OV = h»ng sè. §.(f-d1' ) 2) T×m sè béi gi¸c dùa vµo c«ng thøc tæng qu¸t G  . f.(-d1' ). 3) T×m kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a hai ®iÓm trªn vËt dùa vµo G. G.  AB .§  .§ ; 0  ; G=  AB min  min . 0 § AB G min. 7 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Khi ng¾m chõng ë CC th× GC lín nhÊt, khi ng¾m chõng kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt ph¶i lấy GV đối với mắt tốt G  . C – Mét sè bµi tËp vÒ kÝnh lóp Bài 1 : Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 10cm và giới hạn nhìn rõ của mắt 40cm. Dùng kính lúp trên vành kính ghi 6,25 để quan sát vật. Mắt đặt c¸ch kÝnh  . 1. Cho   2cm . a) Tìm khoảng vật đặt trước kính. b) §é béi gi¸c biÕn thiªn trong kho¶ng nµo. c) BiÕt r»ng n¨ng suÊt ph©n li cña m¾t lµ 1’ = 3. 10-4 (rad). H·y tÝnh kho¶ng c¸ch nhắn nhất giữa hai điểm trên vật để mắt phân biệt được ảnh của hai điểm đó qua kÝnh. d) Tính độ bội giác của kính khi vật đặt cách kính 3,5cm. 2. Tìm  = ? để G không phụ thuộc vào cách ngắm chừng. Hãy tính độ bội giác. Gi¶i OCC = 10cm , OCV = 50cm , f . 25 25   4 (cm) . G  6,25. 1. BiÕt   2cm K m¾t AB   A1B1  A2B2. d1. d1'. d2. (vâng m¹c). (d'2  OV). a) * Khi ng¾m chõng CC d2 = OCC = 10cm  d1' = 2 – 10 = - 8cm. d1' .f 8 d1  '  cm. d1  f 3. * Khi ng¾m chõng CV d2 = OCV = 50cm  d1' = 2 – 50 = - 48cm. 8 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> . 8 (cm)  d  3,69 (cm) . 3. b) GC = . d'C § f  d'C 10 4  8  .  .  3. dC f   d'C 4 2  8. § f  d'V 10 4  48  .  2,6 . GV = . f   d'V 4 2  48.  2,6  G  3 . c)  . AB . ; G.  0.   .OC C  .OC C AB AB   AB  . ; 0   ; G  AB G § OC  C . ABmin   min th× Gmax = GC = 3 ; ABmin = d) d' . 3.10 4.10  10 3 (cm). 3. d.f § f  d' 10 4  28  28cm ; G = .  .  2,66 . df f   d' 4 2  28. 2. Ta cã G = hoÆc G = k.. § f  d' § . ,   f  4cm  G   2,5 . f   d' f. § f § §f  .  d'   f  d1   d1f d1 .   f   f d1  f. G kh«ng phô thuéc vµo d1 khi vµ chØ khi   f . Bài 2 : Một người dùng kính lúp có tụ D = 20diop quan sát vật nhỏ, mắt cách kÝnh   5cm . Vật đặt trước kính, dịch vật trước kính thấy mắt chỉ nhìn rõ được vật đó cách mắt 7,5cm  9,5cm. 1. Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt người. 2. GC , GV nhËn xÐt. Gi¶i Sơ đồ tạo ảnh :. K m¾t AB   A1B1  A2B2. d1. d1'. d2. 9 Lop11.com. (d'2  OV).

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Do vËt c¸ch m¾t 7,5cm  9,5cm nªn vËt c¸ch kÝnh 2,5  4,5cm..  2,5cm  d1  4,5cm . d1  2,5cm  d1' . d1 .f  5cm. d1  f. d2    d1'  5  5  10cm. d2 = OCC = 10cm. Víi d1 = 4,5cm  d1' = - 45cm.. d2    d1'  50cm. d2 = OCV = 50cm. VËy ®iÓm cùc cËn c¸ch m¾t 10cm, ®iÓm cùc viÔn c¸ch m¾t 50cm.  d1'  2. 2) GC = kC = d1. GV = k V.. OC C 45 10  .  2. ' d V   4,5 45  5. VËy GC = GV  G . OC C = h»ng sè (kh«ng phô thuéc vµo c¸ch ng¾m chõng). f.    f  5cm.. Bài 3 : Một người có OCC = 10cm ; OCV = 50cm. Người này dùng kính lúp f = 5cm quan sát vật nhỏ, biết rằng vật đặt cách mắt 9,5cm. Hỏi phải đặt kính cách mắt bao nhiêu để ngắm chừng không phải điều tiết. Gi¶i Sơ đồ tạo ảnh : K m¾t AB   A1B1  A2B2. d1. d1'. d2. (d'2  OV). Người ngắm chừng không phải điều tiết vậy A1B1 phải ở CV của mắt. 10 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> d2 = OCV = 50cm, d1'    50  0    50 d1 = 9,5 -  > 0    9,5cm . d1 .d1' (  50).(9,5  ) f   5. ' d1  d1   50  9,5     2  59,5  272,5  0   1  5 (tho¶ m·n) ;  2  54,5 (lo¹i).. VËy   5cm. III – kÕt luËn Bài tập về kính lúp là một hiện tượng vật lý khẳng định có tính ứng dụng cña dông cô quang häc. Bµi tËp vÒ kÝnh lóp gióp häc sinh hiÓu râ b¶n chÊt sù t¹o ¶nh vµ øng dông cã høng thó khi nghiªn cøu t×m hiÓu vÒ øng dông cña kÝnh lóp. Qua thùc tÕ gi¶ng d¹y, n¾m v÷ng néi dung kiÕn thøc c¬ b¶n c¸c d¹ng c©u hái ¸p dông vµo bµi tËp khai th¸c néi dung kiÕn thøc vÒ kÝnh lóp nãi riªng. Mçi chuyên đề tôi đã rút ra phương pháp cho từng loại trên cơ sở lý thuyết, khai thác những điều bí ẩn trong lý thuyết thường học sinh mắc phải và tìm biện pháp khắc phục để học sinh có hứng thí học môn vật lý nói riêng. Thùc tÕ cho thÊy häc sinh khi häc rÊt hµo høng tiÕp thu vµ vËn dông vµo các bài tập đề cập đến kính lúp. Trªn ®©y lµ kinh nghiÖm gi¶i bµi tËp kÝnh lóp gióp häc sinh cã thÓ vËn dông vµ gi¶i thµnh th¹o c¸c c©u hái bµi tËp, th¸o gì nh÷ng lo ng¹i cña häc sinh khi gặp loại toán này. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp để chúng ta ngày càng có nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy và đạt kÕt qu¶ ngµy cµng tèt h¬n. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n.. 11 Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(12)</span>