PHỊNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO GIỒNG TRƠM TRƯỜNG THCS THẠNH PH ễNG ********************** Sáng kiến kinh nghiệm Đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN QUANG HÌNH ” ******************************** ĐỀ TÀI THUỘC LĨNH VỰC CHUYÊN MÔN: VẬT LÝ HỌ VÀ TÊN NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ THUỲ LINH CHỨC VỤ: GIÁO VIÊN SINH HOẠT TỔ CHUN MƠN: TỐN - LÝ - CN- TIN ********************** Thạnh Phú Đông, ngày 20 tháng nm 2011 Năm học 2006 - 2007 Sỏng kin kinh nghiệm - A PHẦN MỞ ĐẦU I BỐI CẢNH CỦA ĐỀ TÀI: Hiện nay, đất nước ta phát triển đổi ngày mạnh mẽ mặt Bộ GD&ĐT đặt vấn đề đổi phương pháp dạy học Vật lý bậc THCS Việc vận dụng đổi phương pháp dạy học Vật lý gần mười năm qua giáo viên trường có thành cơng hạn chế khác Trong thực tế dạy học vật lý tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Hiện để việc thực tốt chương trình sách giáo khoa dạy học theo phương pháp đổi có hiệu việc hướng dẫn học sinh làm tốt tập sách giáo khoa góp phần không nhỏ vào việc thành công công tác dạy học theo phương pháp đổi Chính thế, năm học qua tơi tìm hiểu thực trạng, nguyên nhân khiến cho nhiều học sinh học yếu, không ham thích mơn vật lý Từng bước tơi vận dụng giải pháp mà tim thấy hiệu học tập học sinh có nâng dần II LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Thực tế qua năm dạy chương trình thay sách lớp thân nhận thấy: Các tốn quang hình học lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lý 9, loại tốn em hay lúng túng, em hướng dẫn số điểm loại tốn khơng phải khó Từ lý trên, để giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải tốn quang hình học lớp 9, nên tơi chọn đề tài: “phương pháp giải tốn quang hình học lớp 9’’ III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Phạm vi nghiên cứu: chương III: Quang học - Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp trường THCS Thạng Phú Đơng IV MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: - Đôi phương pháp dạy học - Nâng cao chất lượng dạy học, cụ thể chất lượng học sinh giỏi mũi nhọn - Rèn cho học sinh có kỹ giải tập quang học làm sở cho năm V ĐIỂM MỚI TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sáng kiến kinh nghiệm - Nhờ nghiên cứu, tìm hiểu áp dụng đổi phương pháp dạy học môn Vật lý, nhận thấy ưu điểm cần phát huy, hạn chế cần khắc phục Bản thân bước tìm giải pháp để khắc phục tồn tại, nhằm nâng dần chất lượng môn giúp học sinh có hứng thú học tập, đạt hiệu cao B - PHẦN NỘI DUNG : I CƠ SỞ LÝ LUẬN: - Đối với môn vật lý trường phổ thơng, tập vật lý đóng vai trò quan trọng , để hướng dẫn học sinh làm tập vật lý đạt hiệu đòi hỏi người giáo viên phải không ngừng đầu tư, sáng tạo, tìm tịi phương pháp phù hợp Bài tập vật lý giúp em hiểu sâu qui luật, tượng vật lý Thông qua tập vật lý tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt kiến thức học, làm cho kiến thức trở nên sâu sắc trở thành vốn riêng HS Khi giải tập HS phải vận dụng thao tác tư so sánh , phân tích ,tổng hợp…Nên tập vật lý gây hứng thú cho HS II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ: Thuận lợi: - Giáo viên đào tạo có trình độ chun mơn nghiệp vụ đạt chuẩn chun tu chuẩn, kiến thức phong phú đủ lực soạn dạy - Từng bước nắm bắt thay đổi mặt đất nước, nhạy bén trước thay đổi khoa học kĩ thuật đại, giáo viên tìm hiểu vận dụng, đổi phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin vào soạn dạy - Đa số em chăm ngoan, tích cực học tập Đa số em có tinh thần tự học cao Tính chủ động tìm hiểu kiến thức qua sách báo, mạng Internet… nhiều HS phát huy Số HS đạt điểm giỏi môn lý học ngày nhiều hơn, học sinh giỏi huyện xuất nhen nhóm niềm hi vọng cho thầy-trị trường Khó khăn: - Tài liệu tham khảo môn vật lý trường chưa phong phú - Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó mà vẽ hình hồn thiện tốn quang hình học lớp Sáng kiến kinh nghiệm - - Kiến thức tốn hình học cịn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên khơng thể giải tốn - Do phịng thí nghiệm, phịng thực hành thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ hời hợt III NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC HIỆN: Những tốn quang hình học lớp gói gọn chương III từ tiết 40 đến tiết 51 Mặc dù em học phần quang năm lớp 7, khái niệm bản, tốn loại cịn lạ HS, Mặc dù không phức tạp HS lớp tập dần cho HS có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với tốn quang hình học đa dạng lớp cấp sau Để khắc phục khó khăn nêu trên, tơi đưa số giải pháp cần thiết cho HS bứơc đầu có phương pháp để giải loại tốn quang hình lớp dược tốt hơn: 1/Trước hết GV cần giúp HS nắm kiến thức từ 40 đến bài 50 2/ Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ đến lần hiểu Sau hướng dẫn HS phân tích đề: * Bài tốn cho biết gì? Cần tìm gì? Ghi tóm tắt *Vẽ nào? * Vận dung cơng thức, hệ thức để giải? 3/ Sau học sinh phân tích toán hợp lý, tổng hợp lại giải theo bước phân tích ** Chú ý: GV cần giúp HS: Biết cách vẽ ảnh cho loại thấu kính, nắm cơng thức vật lý, hệ thức tam giác đồng dạng,dùng phép toán để biến đổi hệ thức, biểu thức : * Biết cách vẽ ảnh cho loại thấu kính: GV dạy kỹ tiết học kết hợp với tập sau * Cơng thức tính số bội giác: G= 25 25 ⇒f = f G Sáng kiến kinh nghiệm - *Hệ thức tam giác đồng dạng, dùng phép toán để biến đổi hệ thức, biểu thức: (xem cụ thể tập) ->Phần phần cốt lõi để giải tốn quang hình học, nên số HS yếu GV thường xuyên nhắc nhở nhà rèn luyện thêm phần - Một số HS nêu tam giác đồng dạng, nêu số hệ thức biến đổi suy đại lượng cần tìm.Trường hợp GV phải nắm cụ thể tùng HS, sau giao nhiệm vụ cho số em tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để tiến Đây phương pháp để giải tập, tùy nhiên tùy theo trình độ HS mà linh hoạt lựa chọn phương pháp phù hợp Sau số tập tham khảo - Hai tập tương đối khó với HS mà tập SGK nên GV phải hướng dẫn kỹ có phương pháp phù hợp làm sơ cho tiếp theo.Sau xin đưa môt cách giải cách vẽ tia sáng dặc biệt: Tia qua quang tâm O (tia thứ 1) tia qua tiêu điểm F (tia thứ 3) Bài 1(C5 C6 SGK trang 117) Vật sáng AB đặt vng góc với trục TKHT có tiêu cự f = 12cm Điểm A nằm trục chính.Xét trường hợp AB cách TK khoảng OA(1) = 36cm OA(2) = 8cm a/Vẽ ảnh trường hợp b/Vận dụng kiến thức hình học tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kinh chiều cao ảnh trường hợp, biết AB cao 1cm Đây tập HS vừa học “ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI TKHT” nên GV cần hướng dẫn kỹ,cũng phân bố thời gian hợp lý tiết kiến thức nhiều mà tập tương dối khó, GV khơng hướng dẫn kỹ đến “ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI TKPK” HS khó khăn để giải tập Hướng dẫn HS tóm tắt TKHT OF = 12cm OA(1) = 36cm Sáng kiến kinh nghiệm - OA(2) = 8cm a/Vẽ ảnh b/AB = 1cm OA’(1) = ? OA’(2) = ? A’B’(1) = ? A’B’(2) = ? a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm + Chọn tỉ lệ xích phù hợp số liệu cho : OA:OF 36:12 hay 9:3 Ta lấy OA=9cm, OF=3cm, +Đề không cho AB nên ta chọn AB 1số nguyên lần cm, lấy AB = 2cm trường hợp OA>2f ảnh nhỏ vật, ta lấy AB nhỏ ảnh nhỏ nữa, hình vẽ khó nhìn +Sử dụng tia đặc biệt để vẽ hình, hướng dẫn HS vẽ tia thứ 3, tập cần sử dụng hệ thức tam giác đồng dạng để tính toán,chọn cách vẽ giúp HS dễ hiểu làm sở cho tập TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm.(tương tự trên) b/ Hướng dẫn học sinh phân tích tốn: Ta tính A’B’trước sau tính OA’ TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’ *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’ Sáng kiến kinh nghiệm - *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ GIải: TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm Chiều cao ảnh ∆FAB ~ ∆FOI => AB FA AB FA AB.FO AB.FO 1.12 = ⇒ = => A ' B ' = = = = 0,5(cm) OI FO A ' B ' FO FA OA − OF 36 − 12 Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB~ ∆OA'B' => OA AB OA A ' B ' 36.0,5 = ⇒ OA ' = = = 18(cm) OA ' A ' B ' AB TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm Chiều cao ảnh ∆FAB ~ ∆FOI => AB FA AB FA AB.FO AB.FO 1.12 = ⇒ = => A ' B ' = = = = 3(cm) OI FO A ' B ' FO FA OF − OA 12 − Sáng kiến kinh nghiệm - Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB ~ ∆OA'B' => AB OA A ' B '.OA 3.8 = ⇒ OA ' = = = 24(cm) A ' B ' OA ' AB Bài tập (C5 C7 trang 123) Đặt vật AB trước thấu kính có tiêu cự f = 12cm Vật AB cách thấu kính khoảng OA’= 8cm, A nằm trục Xét trường hợp TKHT TKPK a/Vẽ ảnh trường hợp b/Vận dụng kiến thức hình học tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kinh chiều cao ảnh trường hợp, biết AB cao 6mm Hướng dẫn HS tóm tắt Tóm tắt TKHT vàTKPK OA = 8cm OF = 12cm a/Vẽ ảnh b/AB = 6mm OA’ = ? A’B’= ? Khi GV giảng kỹ tập trên, tương tự tập HS giải trường hợp TKHT, GV cần hướng dẫn trường hợp TKPK a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: + Chọn tỉ lệ xích phù hợp số liệu cho : : OA:OF 8:12 hay 2:3 Ta lấy OA=2cm, OF=3cm +Đề không cho AB nên ta chọn AB 1số nguyên lần cm, lấy AB = 2cm trường hợp TKPK ảnh nhỏ vật, ta lấy AB nhỏ ảnh nhỏ nữa, hình vẽ khó nhìn +Sử dụng tia đặc biệt để vẽ hình b/ Hướng dẫn học sinh phân tích tốn: Ta tính A’B’trước sau tính OA’ TRƯỜNG HỢP II: TKPK Sáng kiến kinh nghiệm - *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’ *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ GIải: TRƯỜNG HỢP 1: TKHT tương tự TRƯỜNG HỢP II tập Thay AB= 0,6cm nên A’B’=1,8cm, OA=24cm TRƯỜNG HỢP 2: TKPK Chiều cao ảnh ∆FB’O ~ ∆IB’B => FO OB ' FO OB ' OB ' 12 OB ' = ⇒ = => = = => = IB BB ' OA BB ' BB ' OB Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB ~ ∆OA'B' => A ' B ' OA ' OB ' A ' B '.OA 3.8 = = = ⇒ OA ' = = = 4,8cm AB OA OB AB A' B ' 3 AB 3.0, = => A ' B ' = = = 0.36cm AB 5 Bài tập 3: Bài 23 trang 152 SGK Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ có tiêu cự 8cm Máy ảnh hướng để chụp ảnh vật cao 40cm, đặt cách máy 1,2m a/ Hãy dựng ảnh vật phim(không cần tỉ lê) b/ Dựa vào hình vẽ để tính độ cao ảnh phim Sáng kiến kinh nghiệm - Tóm tắt AB TKHT OA= 1.2m= 120cm AB= 40cm OF=f=8cm a/Vẽ ảnh? b/A’B’=? - Đây tập máy ảnh dạng tập TKHT mà ta giải 1, cách vẽ tia thứ HS dễ dàng tinh Nếu vẽ ảnh tia thứ ta giải tập dài dịng làm cho HS lúng túng.Tóm lại GV lưu ý HS giải tập TKHT có máy ảnh, mắt, kính lúp đề cho biết OA, OF, AB, yêu cầu tính OA’, A’B’ ta nên chọn cách giải -Xin lấy tập trình bày cách giải: CÁCH 1: b/ Chiều cao ảnh ∆ FAB ~ ∆FOI => AB AF AB.OF = => OI = OI OF AF Mà OI = A’B’ => A’B’ = AB.OF AB.OF 40.8 = = = 2,86cm AF OA − OF 120 − CÁCH 2: b/ ∆OAB ~ ∆OA'B => ∆FOI ~ ∆FA'B' => OA AB = (1) OA ' A ' B ' OI FO AB FO = => = (2) A ' B ' FA ' A ' B ' FA ' Từ (1) (2) =>= = = =>OA’= cm Từ (1) =>A’B’ = =.= 2,86 cm Chiều cao ảnh 2,86 cm Bài tập4: Bài trang 135 SGK Sáng kiến kinh nghiệm - 10 Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vng góc với trục TKHT, cách thấu kinh 16cm, A nằm trục Thấu kính có tiêu cự 12cm a/Vẽ ảnh vật AB theo tỉ lệ b/ Hãy đo chiều cao ảnh vật hình vẽ tính xem ảnh cao gấp lần vật Hướng dẫn HS tóm tắt Tóm tắt TKHT OA= 16cm OF =12cm a/Vẽ ảnh theo tỉ lệ b/ A' B ' =? AB a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: + Chọn tỉ lệ xích phù hợp số liệu cho : OA:OF 16:12tương ứng 4:3 Ta lấy OA=4cm, OF=3cm, +Đề không cho AB nên ta chọn AB 1số nguyên lần cm, lấy AB nhỏ, AB = 1cm trường hợp f