Giáo án môn Vật lý 9 - Gương cầu lõm

I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
TIẾT 8 - BÀI 8: GƯƠNG CẦU LÕM
	- Học sinh có năng lực vận dụng những kiến thức các môn Vật lý, Lịch sử, Địa lí, Công nghệ và Giáo dục công dân để giải quyết các vấn đề về tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường.
* Môn Vật lý
	- Nhận biết được ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm và nêu được những tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lõm.
	- Nêu được ứng dụng chính của gương cầu lõm là có thể biến đổi một chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ tập trung vào một điểm, hoặc có thể biến đổi chùm tia tới phân kì thành một chùm tia phản xạ song song.
* Môn Địa lí
	- Trình bày được đặc điểm tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên của từng vùng địa lí.
	- Nêu được mối quan hệ giữa nguồn cấp nước và chế độ nước sông.
	- Mạng lưới sông ngòi, hướng chảy, chế độ nước ở địa hình Việt Nam.
	+ Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ.
	+ Lớp 7: Chương 1: Các môi trường địa lí
	Chương 3: Môi trường hoang mạc.
* Môn Lịch sử
	- Học sinh biết được câu chuyện về nhà bác học Archimet với công trình sáng tạo về gương cầu lõm để đánh thắng quân La Mã muốn xâm chiếm thành Syracuse - quê hương ông.
* Môn Công nghệ
	- Nêu được vai trò của rừng và bảo vệ rừng.
	+ Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp.
* Môn Giáo dục công dân
	- Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Biết sử dụng các nguồn năng lượng thay thế để tiết kiệm năng lượng hóa thạch.
	+ Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên.
2. Kĩ năng
* Môn Vật lý
	- Biết cách bố trí thí nghiệm để quan sát ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm và quan sát được tia sáng phản xạ qua gương cầu lõm
* Môn địa lí
	+ Lớp 6 : 
* Môn Địa lí
	+ Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ.
	+ Lớp 7: Chương 1: Các môi trường địa lí
Chương 3: Môi trường hoang mạc.
* Môn Công nghệ
	+ Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp.
* Môn Giáo dục công dân
	+ Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trường
3. Thái độ
	- Thái độ nghiêm túc, hợp tác khi làm thí nghiệm và yêu thích môn học.
	- Có ý thức bảo vệ môi trường và thiên nhiên. Biết sử dụng các nguồn năng lượng hợp lí, hiệu quả.
II. CHUẨN BỊ
* GV:
	- Chuẩn bị đồ dùng học tập cho 4 nhóm: 4 gương cầu lõm, 4 gương phẳng, 4 màn chắn và 8 viên pin bằng nhau về kích thước. Một gương cầu lồi cho giáo viên.
	- Thông tin tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường.
	- Thông tin tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
	- Hình ảnh về nhà bác học Archimet và một số công trình sáng tạo của ông.
	- Thông tin, hình ảnh về các ứng dụng của gương cầu lõm trong việc bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên.
	- Trang thiết bị/Đồ dùng dạy học liên quan đến CNTT: Máy chiếu projecter.
* HS: Kiến thức về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 
Ổn định lớp
 Kiểm tra bài cũ
HS1: Nêu tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lồi?
HS2: So sánh tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lồi với tính chất của ảnh tạo bởi gương phẳng?
 3 . Bài mới
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập
- GV chiếu các hình ảnh giới thiệu về nhà Vật lí Archimet và một số công trình sáng tạo của ông.
- HS quan sát màn hình.
Nhà bác học Ac-si-met: “Hãy cho tôi một điểm tựa,tôi sẽ nâng bổng trái đất lên”.
C¸nh tay s¾t nhÊc bæng thuyÒn giÆc b»ng hÖ thèng rßng räc.
M¸y nÐm ®¸ sö dông nguyªn lÝ ®ßn bÈy.
„„Năm 212 trước Công nguyên, đoàn thuyền La Mã đang vây thành Syracuse (Hy Lạp), bỗng trên mặt thành xuất hiện vô số tấm gương phản chiếu ánh nắng mặt trời, khiến đoàn thuyền bốc cháy. Nhà bác học Hy Lạp Archimet đã dùng loại gương gì để thiêu cháy kẻ địch.’’

Dùng gương đốt cháy thuyền giặc.
- HS nhận xét gương mà Archimet dùng để đốt cháy thuyền giặc là gương gì ?
- GV: Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời được câu hỏi trên. Chúng ta cùng tìm hiểu.
Hoạt động 2 : Nghiên cứu ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm
- Yêu cầu HS nhận dụng cụ và tiến hành thí nghiệm H8.1 theo nhóm và nhận xét ảnh quan sát được.
- Yêu cầu HS đưa ra phương án thí nghiệm để so sánh ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm với ảnh của vật đó tạo bởi gương phẳng.
- Khi một vật đặt gần sát gương cầu lõm thì ảnh của nó có tính chất gì ?
Hoạt động 3 : Nghiên cứu sự phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm.
- GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo trên màn hình với trường hợp: Chùm tia tới song song.
- Hướng dẫn HS cách tạo ra chùm sáng song
song (điều chỉnh đèn).
- HS quan sát màn hình, nhận xét gương mà Archimet dùng để đốt cháy thuyền giặc.
- Ghi đầu bài.
I. Ảnh tạo bởi gương cầu lõm
- HS nêu được tính chất của ảnh
(C1)?
- HS tự bố trí thí nghiệm để so sánh độ lớn của ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm với độ lớn của vật (C2).
Kết luận :
- Ảnh của một vật đặt gần sát gương cầu lõm có tính chất:
+ Là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn.
+ Ảnh lớn hơn vật.
- Khi vật đặt ở xa gương thì ảnh của vật là ảnh thật, ngược chiều với vật.
II. Sự phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm.
- HS quan sát và trả lời câu C3.
Kết luận:
Chiếu một chùm tia tới song song lên một gương cầu lõm, ta thu được một chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở trước gương.
- Hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo, giới thiệu thiết bị hứng ánh sáng mặt trời để làm nóng vật. Yêu cầu HS giải thích.
Tích hợp giáo dục s dụng năng lượng ti t kiệm và bảo vệ m i trư ng :
+ Mặt Trời là một nguồn năng lượng sạch và nhiều vô tận. Sử dụng năng lượng Mặt Trời là một yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu việc sử dụng năng lượng hóa thạch như dầu mỏ, than đá, khí đốt. Như thế tiết kiệm được nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt, bên cạnh đó làm giảm lượng lớn khí nhà kính thải ra môi trường và bảo vệ môi trường.
+ Một cách sử dụng năng lượng Mặt Trời đó là: Sử dụng gương cầu lõm có kích thước lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm để đun nấu, nung chảy kim loại, sản xuất điện mặt trời...
- GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo trên màn hình với trường hợp: Chùm tia tới phân kì. (Hướng dẫn HS cách tạo chùm sáng phân kì bằng cách điều chỉnh đèn).
- HS quan sát thí nghiệm ảo và trả lời câu C4.
C4: Mặt trời ở rất xa nên chùm sáng từ mặt trời đến gương coi là chùm tia tới song song, cho chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở trước gương. Ánh sáng mặt trời có nhiệt năng nên để vật ở chỗ ánh sáng hội tụ sẽ làm vật nóng lên.
- HS quan sát và trả lời các câu C5.
Kết luận:
Một nguồn sáng nhỏ đặt trước gương cầu lõm ở một vị trí thích hợp, có thể cho một chùm tia phản xạ song song.
S
III. Vận dụng
* Tìm hiểu đèn pin.
Chùm tia sáng phân kỳ xuất phát từ điểm S thích hợp tới
gương cầu lõm
Hoạt động 4 : Vận dụng
- GV chiếu hình ảnh. Yêu cầu HS tìm hiểu đèn pin.
- HS nêu được cấu tạo của đèn:
- Cấu tạo của đèn pin:
+ Pha đèn giống gương cầu lõm.
+ Bóng đèn đặt trước gương có thể di chuyển vị trí.
ĐÈN PIN
- Hướng dẫn HS bật đèn sáng, xoay nhẹ pha đèn để thay đổi vị trí của bóng đèn sao cho thu được chùm phản xạ song song từ pha đèn chiếu ra.
GƯƠNG CẦU LÕM
- Yêu cầu HS vận dụng kết luận để trả lời
câu C6 và C7.
- C6: Nhờ có gương cầu lõm nên khi xoay pha đèn đến vị trí thích hợp sẽ thu được chùm sáng phản xạ song song, ánh sáng sẽ truyền đi xa mà không bị phân tán.
§Ìn lại gần
g•¬ng
§Ìn ra xa
g•¬ng
- Yêu cầu giải đáp tình huống đầu bài: Nhà bác học Archimet đã dùng gương cầu lõm để đốt cháy thuyền địch.
- Chiếu một số hình ảnh ứng dụng và ý
nghĩa của gương cầu lõm trong cuộc sống.
Tích hợp theo ch đề
* Sử dụng gương cầu lõm có kích thước lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm để đun nấu giúp cho những người dân ở vùng ngập nước, lũ lụt dài ngày hay ngư dân đi biển dài ngày không thể dùng bếp đun củi và điện năng có thể không có để sử dụng. Bên cạnh đó giúp cho những người lao động tiết kiệm được thời gian đồng thời bảo vệ được sức khỏe từ việc đun củi, than đá gây nhiều bụi khói và khí độc ảnh hưởng tới mắt
- phổi.
- C7: Muốn thu được chùm sáng hội tụ từ đèn phát ra thì ta phải xoay pha đèn để cho bóng đèn ra xa gương.
- Giải đáp tình huống đầu bài.
- Quan sát tìm hiểu một số ứng dụng của gương cầu lõm.
12
* Sử dụng gương cầu lõm trong quan sát thiên văn, dùng gương soi cho các diễn viên. Và dùng trong ngành y tế giúp bác sĩ nha khoa quan sát răng được rõ hơn.
* Tấm gương cầu lõm có kích thước 3,6m X
3,6m tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm có thể nung chảy thép(nhiệt độ tại điểm hội tụ lên tới 13000C) do các sinh viên ở Viện MIT-Mỹ chế tạo năm 2008. Và đây là cơ sở để xây dựng nhà máy sản xuất điện Mặt trời. Bên cạnh là hình ảnh nhà máy điện Mặt trời Germasolar hoạt động vào ban đêm, được xây dựng ở Tây Ban Nha trên diện tích 185 hecta với tổng số gương cầu lõm là 2650 chiếc. Nó có thể hoạt động vào ban đêm là nhờ 2 bể muối đặt ở chân tháp với nhiệt độ bể muối lên đến 9000C.
Tấm gương mặt tr i có thể làm chảy thép.
Nhà máy điện Germasolar.
* Ở Việt Nam chúng ta thì sao? Là một nước nhiệt đới với bờ biển dài 3260km, năng lượng bức xạ Mặt trời hằng năm rất lớn, là lợi thế cho Việt Nam chúng ta sử dụng nguồn năng lượng Mặt trời. Vào năm
2000, trung tâm Nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lượng mới - Đại học Đà Nẵng đã phối hợp với các tổ chức từ thiện Hà Lan triển khai dự án (30 000 USD) đưa bếp năng lượng mặt trời - bếp tiện lợi vào sử dụng ở các vùng nông thôn của tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi. Dự án đã phát triển rất tốt và ngày càng được đông đảo nhân dân ủng hộ.
Với thế hệ trẻ các em, hi vọng vào một tương lai không xa, năng lượng Mặt trời sẽ được phát triển rộng rãi hơn nữa và sử dụng một cách hiệu quả với tiềm năng vô tận của nó trên chính quê hương của mình.
 IV. Củ ng cố 
1. Vật như thế nào có thể coi là gương cầu lõm? Hãy chọn câu trả lời đúng? A. Pha đèn pin C. Mặt trong của cái chảo đánh bóng. B. Mặt trong của cái thìa inốc. D. Cả 3 vật đều được.
2. Chiếu một chùm tia tới song song vào một gương cầu lõm, chùm tia phản xạ là
chùm gì?
A. Song song. C. Phân kì
B. Hội tụ tại một điểm. D. Có thể A, hoặc B, hoặc C.
3. Người đàn ông trong hình (bên trái) đang soi gương gì