Giáo án Vật lý lớp 9 - Bài 45: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì

TUẦN 26: TIẾT51
BÀI 45: ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH PHÂN KÌ 
 - Ngày soạn : 06/02/13
 - Ngày dạy: 18/02/13
I/ MỤC TIÊU: 
- Nêu được các đặc điểm về ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì . 
- Dựng được ảnh của một vật tạo bởi TKPK bằng cách sử dụng các tia đặc biệt. 
II/ CHUẨN BỊ: 
 * Mỗi nhóm HS: 
Một thấu kính phân kì có tiêu cự khoảng 12 cm, một giá quang học, một cây nến cao khoảng 5cm, một màn để hứng ảnh
 * Giáo viên :
 	Bài tập 44-45.3 ghi trên bảng con 
 * PP: Trực quan, diễn giảng, nêu vấn đề...
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: Nêu cách nhận biết thấu kính phân kì? Thấu kính phân kì có đặc điểm gì trái ngược với thấu kính hội tụ? Vẽ đường truyền 2 tia sáng đã học qua thấu kính phân kì?
 + HS2: ( Làm bài tập )
- Hình 44-45.3 vẽ trục chính ∆, quang tâm O, 2 tiêu điểm F,F’của một thấu kính, 2 tia ló 1,2 của 2 tia tới xuất phát từ một điểm sáng S 
 	+ Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ hay phân kì ?
+ Bằng cách vẽ hãy xác định ảnh S’ và điểm sáng. S
 F O F’ ∆
- HS1: Có thể nhận biết bằng một trong 2 cách sau :
 + Phần rìa của thấu kính này dày hơn phần giửa 
 + Đặt thấu kính này gần dòng chữ nhìn qua kính thấy ảnh dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn trực tiếp dòng chữ đó 
 * Thấu kính phân kì có những đặc điểm trái ngược với thấu kính hội tụ :
 - Phần rìa của thấu kính phân kì dày hơn phần giữa
 - Chùm sáng tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì. 
Khi để thấu kính phân kì gần dòng chữ trên trang sách, nhìn qua thấu kính ta thấy dòng chữ bé đi so với khi nhìn trực tiếp.
(HS vẽ đường truyền của 2 tia sáng qua TKPK)
- HS2: + Thấu kính đã cho là thấu kính phân kì 
 + Ảnh S’ và điểm sáng S như hình sau :
 S S’
	 ∆ F F’
	 O
- GV: Bạn Đông bị cận nặng, nếu bạn Đông bỏ kính ra, ta nhìn thấy mắt bạn to hơn hay nhỏ hơn khi nhìn mắt bạn đang đeo kính?
- HS: To hơn (nhỏ hơn )
- GV: Bạn nào dự đoán đúng ? Qua tìm hiểu bài 45 “Ảnh của một vật qua thấu kính phân kì ” ta sẽ biết được điều đó. (GV ghi tên bài)
2/ HĐ2: Tìm hiểu đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì :
* Hoạt động của thầy và trò :
* Nội dung :
- GV: Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì có những đặc điểm gì ?
(Dùng H.45.1) GV Y/C HS đọc I trả lời câu hỏi :
- HS: Thực hiện Y/C
- GV: Muốn quan sát ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì cần có những dụng cụ gì? Nêu cách bố trí và tiến hành TN?
- HS: + Quan sát ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì cần: Vật sáng, thấu kính phân kì, màn chắn, giá quang học 
- GV: Phân nhóm, phát dụng cụ TN, Y/C các nhóm tiến hành TN, quan sát, th. luận trả lời C1, C2
- HS: TN theo nhóm 
- GV: * Hãy làm TN chứng tỏ rằng không thể hứng được ảnh của vật trên màn với mọi vị trí của vật ?
 - HS: * Đặt màn hứng ở sát thấu kính, đặt vật ở vị trí bất kì trên trục chính của thấu kính và vuông góc với trục chính. Từ từ đưa màn ra xa thấu kính và quan sát xem có ảnh trên màn hay không, thay đổi vị trí của vật và cũng làm tương tự ta cũng được kết quả như trên (không hứng được ảnh trên màn) 
- GV: Qua thấu kính phân kì ta luôn nhìn thấy ảnh của một vật đặt trước thấu kính nhưng không hứng được ảnh đó trên màn. Vậy ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo ? Hãy th luận trả lời C2
- HS: *Muốn quan sát ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì, ta đặt mắt trên đường truyền của chùm tia ló. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì là ảnh ảo cùng chiều với vật 
I/ Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì :
- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính 
- Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự 
3/ HĐ3: Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính phân kì :
- GV: Muốn dựng ảnh của một điểm sáng ta làm thế nào ?
- HS: Dựng 2 tia đặc biệt, giao điểm của 2 tia ló là ảnh của điểm sáng .
- GV: * Dựa vào kiến thức đã học ở bài trước, hãy nêu cách dựng ảnh của vật AB qua thấu kính phân kì, biết AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính 
- HS: * Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau :
 + Dựng ảnh B’của điểm B qua thấu kính, ảnh này là điểm đồng qui khi kéo dài chùm tia ló 
 + Từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính của thấu kính, cắt trục chính tại A’, A’ là ảnh của điểm A
 + A’B’ là ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì 
- GV: (Dùng H.45.2) 
 * Trên H.45.2 cho biết vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA = 24 cm 
 + Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho
 + Dựa vào hình vẽ hãy lập luận để chứng tỏ rằng ảnh này luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính ?
- HS: * Dựng ảnh A’B’ của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho: K
 B 
 I
 B’
 ∆ 
 A F A’ O F’ 
- GV: + Khi dịch vật AB lại gần hay ra xa thấu kính thì hướng của tia khúc xạ của tia tới BI (tia song song với trục chính) có thay đổi không ?
- HS: +  không thay đổi 
- GV: + Ảnh B’ của điểm B là giao điểm của những tia nào?
- HS: +  tia qua quang tâm và tia kéo dài qua tiêu điểm 
- GV: + Hãy lập luận chứng tỏ rằng ảnh này luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính ?
- HS: + Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI là không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B’trong đoạn FI. Chính vì vậy A’B’ luôn ở trong khoảng tiêu cự 
II/ Cách dựng ảnh :
 Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau :
 + Dựng ảnh B’của điểm B qua thấu kính, ảnh này là điểm đồng qui khi kéo dài chùm tia ló 
 + Từ B’hạ vuông góc xuống trục chính của thấu kính, cắt trục chính tại A’, A’ là ảnh của điểm A
 + A’B’ là ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì 
4/ HĐ4: So sánh độ lớn của ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì và thấu kính hội tụ bằng cách vẽ :
- GV: (Y/C HS dựng ảnh của vật AB như nội dung C5 )
- HS: CN vẽ ảnh A’B’ của AB qua 2 thấu kính (hội tụ, phân kì)
- GV: * Đặt vật AB trước một thấu kính có tiêu cự f = 12 cm . Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 8cm, A nằm trên trục chính. Hãy dựng ảnh A’B’ của AB. Dựa vào hình vẽ để nêu nhận xét về độ lớn của ảnh so với vật trong 2 trường hợp :
 + Thấu kính hội tụ 
 + Thấu kính phân kì 
- HS: (Qua hình vẽ th. luận trả lời)
 * + Ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật, cùng chiều và nằm trong khoảng tiêu cự
 + Ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ lớn hơn vật, cùng chiều và nằm ngoài khoảng tiêu cự .
III/ Độ lớn của ảnh ảo tạo bởi các thấu kính :
+ Ảnh ảo của thấu kính hội tụ bao giờ cũng lớn hơn vật 
+ Ảnh ảo của thấu kính phân kì bao giờ cũng nhỏ hơn vật và nằm trong khoảng tiêu cự. 
5/ HĐ5 : Củng cố - Vận dụng – hướng dẫn về nhà :
* Ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì và thấu kính hội tụ :
* Giống nhau : Cùng chiều với vật
* Khác nhau :
 + Thấu kính hội tụ : Ảnh lớn hơn vật, ở xa thấu kính hơn vật.
 + Thấu kính phân kì : Ảnh nhỏ hơn vật và ở gần thấu kính hơn vật
* Cách nhận biết nhanh chóng thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì: 
 - Cách 1 : Đưa thấu kính lại gần dòng chữ trên trang sách, nếu nhìn qua thấu kính thấy hình ảnh dòng chữ cùng chiều, to hơn so với khi nhìn trực tiếp thì đó là thấu kính hội tụ, ngược lại là TKPK. . 
 - Cách 2 : + Thấu kính phân kì sờ tay thấy phần giữa mỏng hơn phần rìa.
 + Thấu kính hội tụ sờ tay thấy phần giửa dày hơn phần rìa. 
- GV: * Vận dụng kiến thức hình học tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh trong 2 trường hợp ở C5 , khi vật có chiều cao h = 6 mm.
 B’ 
	 B I	
 A’	 F A O F’
HS: C7 : 
Tóm tắt:
Giải :
AB = h = 6 mm = 0,6 cm
OF = OF’= f = 12 cm 
OA = d = 8 cm
a/ TKHT: A’B’ = h’ = ? cm
 OA’ = d’ = ? cm
b/ TKPK: A’B’ = h’ = ? cm
 OA’ = d’ = ? cm
a/ Xét 2 cặp tam giác đồng dạng 
 + OB’F’ với BB’I
 + OAB với OA’B’
 h’= 3h = 0,6 . 3 = 1,8 cm
 OA’ = 24 cm	
b/ Xét 2 cặp tam giác đồng dạng 
 + FB’O với IB’B
 + OA’B’ với OAB
 h’ = 0,36 cm
 OA’ = 4,8 cm	
- GV: Hãy trả lời câu hỏi ở đầu bài :
 - Bạn Đông bị cận nặng. Nếu Đông bỏ kính ra thì ta nhìn thấy mắt bạn to hơn hay nhỏ hơn khi nhìn mắt bạn lúc đang đeo kính ?
 - HS: * Bạn Đông bị cận nặng. Nếu Đông bỏ kính ra thì ta nhìn thấy mắt bạn to hơn khi nhìn mắt bạn đang đeo kính. Vì kính của bạn là thấu kính phân kì, ta đã nhìn thấy ảnh ảo của mắt, nhỏ hơn mắt khi không đeo kính 
- GV: Về nhà : + Học bài 
 + Vẽ hình câu C5, làm lại bài tập C7
 + Đọc “ có thể em chưa biết “
 *RKN: