Giáo án Vật lý lớp 9 - Bài 42: Thấu kính hội tụ

TUẦN 24 : TIẾT 47
BÀI 42: THẤU KÍNH HỘI TỤ
- Ngày soạn : 18/01/2016
- Ngày dạy : 28/01/2016
I. MỤC TIÊU: 
Nhận dạng được thấu kính hôi tụ 
Mô tả được sự khúc xạ của các tia sáng đặc biệt (tia tới quang tâm, tia song song với trục chính, tia có phương qua tiêu điểm) qua thấu kính hội tụ 
Vận dụng được kiến thức đã học để giải bài tập đơn giản về thấu kính hội tụ và giải thích một vài hiện tượng trong thực tế 
II. CHUẨN BỊ: 
*Mỗi nhóm HS: 
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự khỏang 12 cm , một giá quang học, một màn hứng để quan sát đường truyền của chùm sáng , một nguồn sáng phát ra 3 chùm tia sáng song song 
*Giáo viên : 
Lắp mô hình TN như H.42.2 
Hình 42.3 phóng to
III. TIẾN TRÌNH HỌAT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 
1. HĐ1: Kiểm diện - kiểm tra bài cũ - Tổ chức tình huống học tập: 
- GV: Ổn định lớp
- HS: Báo cáo SS
- GV: + HS1: Hãy nêu mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ ?
 Vẽ 2 tia tới trong 2 trường hợp từ không khí ra thủy tinh, từ nước ra không khí như hình sau :
 Không khí P M K
 I
 I	Không khí 
 K
 Q Thủy tinh Nước N 
- HS1: Khi tia sáng truyền từ không khí sang các môi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì :
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới 
- Khi góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
- Khi góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ bằng 0o, tia sáng không bị gãy khúc khi truyền qua 2 môi trường 
 S P 	 M	K
 I 
 N N’ X I X’
 Không khí Thủy tinh Nước Không khí 
 K
 Q N 
- GV: (Kể câu truyện “Cuộc du lịch của thuyền trưởng Hát Tê Rát” đã làm băng lấy lửa, đến năm 1763 nhà vật lí người Anh cũng thành công trong TN này”)
Vậy thấu kính hội tụ là gì ? Chúng ta có thể tự chế tạo thấu kính hội tụ được không? Ta sẽ tìm hiểu qua bài 42 “ Thấu kính hội tụ” (GV ghi tên bài) 
2. HĐ2: Tìm hiểu đặc điểm của thấu kính hội tụ :
* Hoạt động của thầy và trò :
* Nội dung :
- GV: Thấu kính hội tụ có những đặc điểm gì ? Ta sẽ tiến hành TN 
(Dùng H.42.2 GT với HS và tiến hành bố trí TN như H.42.2)
- HS: Quan sát TN do GV biểu diễn 
- GV: * Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm gì mà người ta gọi nó là thấu kính hội tụ?
- HS:* Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm hội tụ tại một điểm nên gọi là thấu kính hội tụ 
- GV: Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới, tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló 
 * Hãy chỉ ra tia tới , tia ló trong TN ở hình 42.2?
- HS:* Các tia tới : tia từ nguồn sáng tới thấu kính 
 Các tia ló : tia đi ra khỏi thấu kính 
- GV: (Dùng H.42.3 và các thấu kính thật)
 + Đây là hình ảnh một số thấu kính thật trong thực tế (H.42.3a,b,c và kí hiệu của thấu kính hội tụ H.42.3 d, giới thiệu phần rìa và phần giữa của thấu kính) 
- HS: Lưu ý khi GV giới thiệu 
- GV: *Tìm hiểu so sánh độ dày phần rìa so với phần giữa của thấu kính hội tụ dùng trong thí nghiệm ?
- HS: * Phần rìa của thấu kính hội tụ mỏng hơn phần giữa 
- GV: Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt thường bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa , trên hình vẽ có kí hiệu là 
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ :
1. Thí nghiệm :
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ :
-Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa
3. HĐ3: Tìm hiểu các khái niệm trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ :
- GV: Hãy tiến hành TN theo nhóm như hình 42.2, quan sát TN và trả lời C4
- HS : Thực hiện theo Y/C
- GV: * Trong 3 tia sáng tới thấu kính tia nào qua thấu kính truyền thẳng không bị đổi hướng ? Tìm cách kiểm tra điều này ?
- HS: * Trong 3 tia sáng tới thấu kính tia thứ 2 (nằm giữa) qua thấu kính truyền thẳng không bị đổi hướng . Có thể dùng thước kiểm tra điều này 
- GV: + Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính hội tụ có một tia cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng , tia này trùng với một đường thẳng gọi là trục chính (∆) của thấu kính 
- GV: Y/C HS đọc 2
 + Quang tâm là gì ?
- HS : + Trục chính của thấu kính hội tụ đi qua một điểm O trong thấu kính 
- GV : + Tất cả tia sáng đi qua quang tâm O đều truyền thẳng 
- HS : Ghi nhớ 
- GV : (Làm lại TN H 42.2)
* Quan sát lại TN H 42.2 và cho biết điểm hội tụ F của chùm tia ló nằm trên đường thẳng chứa tia tới nào ? Hãy biểu diển chùm tia tới và chùm tia ló trong TN này trên h 42.4 
- HS : * Điểm hội tụ F của chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính , nằm trên trục chính 
 O F ∆
- GV :* Vẫn TN trên nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì ?
 - HS :* Nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm trên trục chính (F’)
- GV : Làm TN kiểm tra dự đóan 
- GV : + Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính . Điểm đó gọi là tiêu điểm của thấu kính hội tụ và nằm khác phía với chùm tia tới của thấu kính có 2 tiêu điểm F và F’ nằm về 2 phía cách đều quang tâm 
- GV : (Dùng hình vẽ giới thiệu tiêu cự) 
Khỏang cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm OF = OF’ +f gọi là tiêu cự của thấu kính
 + Nếu cho tia tới đi qua tiêu điểm của thấu kính thì thấy tia ló song song với trục chính của thấu kính 
(GV thông báo đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ)
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ :
1. Trục chính : 
 Tia sáng tới vuông góc với mặt của thấu kính hội tụ có một tia truyền thẳng không đổi hướng trùng với một đường thẳng gọi là trục chính (∆)
2.Quang tâm :
 Trục chính cắt thấu kính tại một điểm (O) điểm đó gọi là quang tâm 
3. Tiêu điểm :
 Tia tới song song với trục chính (∆) cắt trục chính tại điểm F, F là tiêu điểm của thấu kính 
 * Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính 
4. Tiêu cự : Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm 
(OF = OF’ = f) gọi là tiêu cự của thấu kính 
*Đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ :
+ Tia tới qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới 
+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm 
+ Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính 
4. HĐ4 : Vận dụng – củng cố - hướng dẫn về nhà :
- GV: (Dùng H 42.6) 
 * Trên h 42.6 có vẽ thấu kính hội tụ, quang tâm O, trục chính ∆, 2 tiêu điểm F và F, các tia tới 1, 2, 3 . Hãy vẽ tia ló của các tia này?
- HS: (Vẽ như hình sau)
 S
 ∆ F O F’
 S’
- GV: * Em hãy trả lời câu hỏi của bạn Kiên nêu ra ở đầu bài ?
- HS: * Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa. Nếu chiếu một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính . Điểm hội tụ này tập trung nhiều năng lượng AS nên gây cháy 
- GV: Về nhà : + Học phần ghi nhớ 
 + Vẽ lại H 42.6 
+ Đọc “ Có thể em chưa biết”
+ Làm các bài tập 42-43.1, 42-43.2 sbt 
*RKN:
Giới thiệu hình ảnh các thấu kính hội tụ, GV chưa nói rõ mặt phẳng cắt ngang
C5: Nên hướng dẫn hs dùng thước KT trên H.42.2 (Đặt thước thẳng từ tia tới đến tia ló của hình)
C7 Nên tổ chức cho HS vẽ hình theo nhóm trên bảng phụ (H.42.6)
Trước khi vào bài mới GV nên cho HS đọc mẫu đối thoại của 2 bạn Kiên, Long + kết hợp với câu truyện giáo dục HS : tính sáng tạo, tinh thần vượt khó của con người