Giáo án Vật lý lớp 9 - Bài 43: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

TUẦN 24: TIẾT 48
BÀI 43: ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ
- Ngày soạn: 23/01/2014
- Ngày dạy: 29/02/2014
I. MỤC TIÊU: 
Nêu được các đặc điểm về ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ. 
Dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ bằng cách dựng các tia đặc biệt.
 (Dựng ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính ta cần dựng trục phụ) 
II. CHUẨN BỊ: 
 *Mỗi nhóm HS: 
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự khoảng 12 cm
Một giá quang học, một cây nến cao khoảng 5 cm 
Một màn để hứng ảnh, một bật lữa, một nến 
 *Giáo viên :
H. 43.2 và dụng cụ TN như H.43.2 
Bảng 1 vẽ trên bảng con 
*PP: Thực nghiệm, nêu vấn đề, chứng minh, vấn đáp...
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: + Nêu cách nhận biết một thấu kính hội tụ? Đặc điểm của các tia sáng qua thấu kính hội tụ ?
- HS: Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa 
 * Đặc điểm của các tia sáng 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.
- GV: (Y/C HS quan sát H.43.1)
 + Một thấu kính hội tụ đặt sát vào mặt trang sách. Hãy quan sát hình ảnh dòng chữ qua thấu kính. Hình ảnh đó thay đổi như thế nào khi ta từ từ dịch chuyển thấu kính ra xa trang sách ? Ta sẽ tìm hiểu trong bài học hôm nay (GV ghi tên bài)
2. HĐ2 : Tìm hiểu đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ :
* Hoạt động của thầy và trò :
* Nội dung :
- GV: (Dùng H.43.2) giới thiệu dụng cụ TN, cách bố trí tiến hành TN, phân dụng cụ TN cho các nhóm. 
- HS: Nhóm trưởng nhận dụng cụ TN
- GV: Thấu kính hội tụ ta đang sử dụng có tiêu cự 10 cm . Hãy tiến hành TN với 2 trường hợp :
 + Đặt vật ngoài tiêu cự (f > 10 cm)
 + Đặt vật trong khoảng tiêu cự (f < 10 cm)
 Quan sát hiện tượng trả lời các câu C1 – C3 , ghi đặc điểm của ảnh vào bảng 1 ?
- HS: (TN theo nhóm, quan sát, th. luận thống nhất trả lời)
- GV: * Đặt vật ở xa thấu kính và màn ở sát thấu kính, từ từ dịch chuyển màn ra xa thấu kính cho đến khi xuất hiện ảnh rõ nét của vật ở trên màn. Đó là ảnh thật, ảnh thật cùng chiều hay ngược chiều với vật ?
- HS: * Ảnh thật, ngược chiều với vật 
- GV: * Dịch vật vào gần thấu kính hơn. Tiến hành TN như trên, có thu được ảnh của vật trên màn nữa không? Ảnh thật hay ảo? Ảnh cùng chiều hay ngược chiều với vật ? (d > 2f ; f < d < 2f )
- HS: * Dịch vật vào gần thấu kính hơn vẫn thu được ảnh của vật trên màn. Đó là ảnh thật, ngược chiều với vật. 
- GV: + Khi đặt vật ở trong tiêu cự (d < 10 cm) . Hãy chứng tỏ rằng không hứng được ảnh của vật ở trên màn. Hãy quan sát ảnh của vật qua thấu kính và cho biết đó là ảnh thật hay ảnh ảo? Cùng chiều hay ngược chiều? Lớn hơn hay nhỏ hơn vật?
- HS:* Đặt vật trong khoảng tiêu cự, màn ở sát thấu kính, từ từ dịch chuyển màn ra xa thấu kính không hứng được ảnh ở trên màn. Đặt mắt trên đường truyền của chùm tia ló, ta quan sát thấy ảnh cùng chiều, lớn hơn vật. Đó là ảnh ảo không hứng được trên màn. 
- GV: + Hãy ghi các nhận xét trên vào bảng 1 
- HS: Điền vào bảng kết quả 
- GV: Gọi 1 HS đại diện nhóm báo cáo kết quả, HS2 nhận xét (GV nhận xét, sửa chữa đưa ra KL chung)
- GV: Y/C HS đọc thông tin 2 
- HS: Đọc theo y/c
- GV: Một điểm sáng nằm ngay trên trục chính, ở rất xa thấu kính, cho ảnh tại tiêu điểm của thấu kính . Chùm tia phát ra từ điểm sáng này chiếu tới mặt thấu kính được coi là chùm song song với trục chính của thấu kính 
 + vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính, cho ảnh cũng vuông góc với trục chính 
I. Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ :
 1. Thí nghiệm :
 a. Đặt vật ngoài khoảng tiêu cự :
 - Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự. 
b.Đặt vật trong khoảng tiêu cự :
 - Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật 
 2. Ghi các nhận xét ở trên bảng 1 :
(HS vẽ bảng 1 vào vở và ghi nhận xét đầy đủ)
3. HĐ3: Dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ :
- GV: Y/C HS đọc thông tin 1 trả lời. 
 + Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ ? Cách dựng ?
- HS: + Cách dựng: Chỉ cần dựng 2 trong 3 tia đặc biệt. 
- GV: * Hãy dựng ảnh S’của điểm sáng S trên H.43.3. 
- HS: (Phân nhóm, vẽ trên bảng phụ)
-GV: Gọi HS lên bảng vẽ và 1 HS khác nhận xét 
- HS: Ảnh là giao điểm của các tia ló. 
- GV: Đối với một vật sáng, cách dựng ảnh của vật qua thấu kính hội tụ như thế nào? Ta sẽ nghiên cứu ở 2 .
- GV: * Hãy dựng ảnh của vật sáng AB qua thấu kính hội tụ. AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm. Điểm A nằm trên trục chính . 
+ Hãy dựng ảnh A’B’ của AB trong 2 trường hợp :
 - Vật AB cách thấu kính 1 khỏang d = 36 cm
 - Vật AB cách thấu kính một khỏang d = 8 cm
- HS: (Tự vẽ vào vở)
- GV: Gọi đồng thời 2 HS lên vẽ ảnh A’B’ của AB trong 2 trường hợp. 
- HS1, HS2 : Thực hiện theo Y/C.
- GV: Đặc điểm của ảnh trong 2 trường hợp?
 + Ảnh thật hay ảnh ảo? Tính chất ảnh? (Cùng chiều hay ngược chiều?lớn hơn hay nhỏ hơn vật?) 
- HS: + Vật AB cách thấu kính 1 khoảng d = 36 cm: A’B’ là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật. 
 + Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 8 cm : A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật .
II. Cách dựng ảnh :
1. Dựng ảnh của một điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ :
 Để xác định vị trí ảnh S’ của S ta chỉ cần vẽ đường truyền của 2 trong 3 tia sáng đặc biệt 
 S 
 F F’ (∆)
 O
 S’
2. Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ :
 Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính) chỉ cần dựng ảnh B’của B bằng cách vẽ đường truyền của 2 tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A.
(HS dựng ảnh A’B’ H.43.4 a, b vào vở)
4. HĐ4: Vận dụng – củng cố - hướng dẫn về nhà :
- GV: * Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh trong 2 trường hợp ở C5 . Cho biết vật AB có chiều cao h = 1 cm
- HS : * Xét 2 tam giác đồng dạng ABF và OHF (H.43.4a) 
Ta có : = = = = 0,5 (cm)
- Xét 2 tam giác đồng dạng A’B’F’và OIF’ 
	Ta có : = = = (cm)
- A’O = A’F’ + F’O = 6 + 12 = 18 ( cm ) A’B’ = OH = 0,5 (cm)
- Tương tự H 43.3b : Xét 2 cặp tam giác đồng dạng 
 * OB’F’ với BB’I 
 * OAB với OA’B” A’B’ = 3 (cm) ; OA’ = 24 (cm)
- Sự khác nhau giữa ảnh thật và ảnh ảo ở thấu kính hội tụ :
+ Ảnh thật luôn ngược chiều với vật
+ Ảnh ảo luôn cùng chiều với vật
 B I
 ∆ F O F’A’
 A	 
 H B’
 B’	
	 Hình 43.4a	
 B
	 ∆
 A’ F A O F’
 Hình 43.4b
- GV:* Hãy trả lời câu hỏi nêu ra ở phần mở bài ?
- HS: * Từ từ dịch chuyển thấu kính hội tụ ra xa trang sách, ảnh của dòng chữ quan sát qua thấu kính cùng chiều và to hơn dòng chữ khi quan sát trực tiếp. Đó là ảnh ảo của dòng chữ tạo bởi thấu kính hội tụ, khi dòng chữ nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính .
 	Tới một vị trí nào đó ta lại nhìn thấy ảnh của dòng chữ ngược chiều với vật, đó là ảnh thật của dòng chữ tạo bởi thấu kính hội tụ. Khi dòng chữ nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính và ảnh thật đó nằm ở trước mắt 
- GV: Về nhà : 
+ Học bài , vẽ lại ảnh AB trong 2 trường hợp,làm lại C5
+ Đọc “ Có thể em chưa biết “ 
+ Làm các bài tập 42 - 43.3 đến 42 - 43.10 (p 87 -> 89) SBT.
*RKN: