Giáo án Vật lý 11 - Bài 02: Gương cầu

Tieát : 02 Baøi 02 GÖÔNG CAÀU I. MUÏC TIEÂU : + Noäi dung baày ñeà caäp tôùi hieän töôïng phaûn xaï aùnh saùng treân moät maët cong, cuï theå laø moät maët caàu . HS caàn bieát : Phaân bieät ñöôc hai loaïi göông caàu : Göông caàu loài vaø göông caàu loõm. Hieåu roû tính chaát cuûa tieâu ñieåm, tieâu cöï vaø tieâu dieän. Naém vöõng caùch veõ ñöôøng ñi tia saùng treân göông caàu vaø söï taïo aûnh bôûi moät göông caàu . Phaân bieät ñöôïc caùc tröôøng hôïp vaât thaät ,vaät aûo , aûnh thaät , aûnh aûo. Hieåu caùc coâng thöùcveà vò trí cuûa vaät vaø aûnh veà ñoä phoùng ñaïi cuøng qui öôùc veà daáu cuûa caøc coäng thöùc naøy. Naém vöõng ñieàu kieän töông ñieåm ñoái vôùi göông caàu ñeå coù aûnh roû neùt . Xaùc ñònh moät caùch ñònh tính caùc ñaët tröng (tieâu ñieåm ,tieâu cöï , tieâu dieän) cuûa hai loaïi thaáu kính . Phaân bieät ñöôïc caùc ñieåm khaùc nhau veà caùc ñaëc tröng giöõa hai loaïi göông . Bieát caùch xaùc ñònh aûnh cho bôûi göông caàu cuûa moät vaät baèng caùch veõ caùc ñöôøng ñi tia saùng . Bieát caùch vaän duïng caùc coâng thöùc veà göông caàu ñeå giaûi quyeát caùc baøi toaùn veà göông caà . II. PHÖÔNG PHAÙP GIAÛNG DAÏY : Phöông phaùp thöïc nghieäm vaø neâu vaán ñeà . III. THIEÁT BÒ , ÑOÀ DUØNG DAÏY HOÏC . Moät göông phaúng ; Moät göông caàu loõm ; Moät göông caàu loài ; Ba ngoïn neán . ; Dieâm queït . IV. Tieán Trình Giaûng daïy Phaân phoái thôøi gian Phaàn laøm vieäc cuûa Giaùo Vieân Hoaït ñoâng cuûa hoïc sinh Ghi chuù Noäi dung ghi baûng Toå chöùc ,ñieàu khieån Kieåm tra baøi cuõ vaø kieán thöùc cuõ lieân quan vôùi baøi môùi (3’) Nguoàn saùng laø gì ? Trong caùc tröôøng hôïp naøo thì aùnh saùng khoâng ñi theo ñöôøng thaúng ? Aûnh aûo vaø aûnh thaät khaùc nhau ôû ñieåm naøo ? Baøi taäp 1,2 trang Nghieân cöùu baøi môùi Göông caàu Caáu taïo : Moät choûm caàu phaûn xaï toát aùnh saùng ñöôïc goïi laø göông caàu Phaân loaïi : Coù hai loaïi Göông caàu loõm coù maët phaûn xaï laø maët loõm Göông caàu loài coù maët phaûn xaï laø maët loài Kí hieäu Tieâu ñieåm. Tieâu cöï. Tieâu dieän. Tieâu ñieåm Thí nghieäm: SGK Tieâu ñieåm : Khi chieáu moät chuøm saùng song song vôùi truïc chính tôùi moät göông caàu, caùc tia phaûn xaï (hoaëc ñöôøng keùo daøi cuûa chuùng) caét nhau taïi moät ñieåm treân truïc chính goïi laø tieâu ñieåm Kí hieäu : F Phaân loaïi : Göông caàu loõm cho tieâu ñieåm thaät. Göông caàu loài cho tieâu ñieåm aûo 2. Tieâu cöï. Tieâu cöï laø moät ñoä daøi ñaïi soá, kí hieäu laø f, coù chieàu daøi baèng khoaûng caùch töø ñænh göông vôùi tieâu ñieåm F. 3.Tieâu dieän. Tieâu dieän (hay maët phaúng tieâu) : Maët phaúng vuoâng goùc vôùi truïc chính taïi tieâu ñieåm F. Tieâu ñieåm phuï : Giao ñieåm cuûa truïc phuï vôùi tieâu dieän Ñöông ñi cuûa tia saùng Xeùt ñöôøng ñi cuûa boán tia saùng ñaët bieät Tia tôùi (1) song song vôùi truïc chính cho tia phaûn xaï(hoaëc ñööôøng keùo daøi cuûa tia phaûn xaï) qua tieâu ñieåm F. Tia tôùi (2) (hoïaêc ñöôøng keù daøi) qua tieâu ñieåm F cho tia phaûn xaï song song vôùi truïc chính. Tia tôùi (3) hoaïc ñöôøng keùo daøi qua taâm C cho tia phaûn xaï coù phöông truøng vôùi phöông tia tôùi. Tia tôùi (4) ñeán ñænh O cho tia phaûn xaï ñoái xöùng vôùi tia tôùi qua truïc chính. Aûnh cho bôûi göông caàu Thí nghieäm : Thí ngheäm minh hoïa (Göông loõm) Ngoaøi tieâu ñieåm F : coù aûnh treân maøn (aûnh thaät ) Trong khoaûng tieâu cöï : Khoâng coù aûnh treâmaøn (aûnh aøo) Xaùc ñònh vò trí cuûa aûnh baèng caùch veõ ñöôøng ñi cuûa tia saùng Töø B, veõ hai tia tôùi (neân duøng hai tia ñaët bieät). Giao ñieåm cuûa caùc tia phaûn xaï laø aûnh B’ cuûa ñænh B. Töø B’ haï ñöôøng thaúng vuoâng goùc vôùi truïc chính, ta ñöôïc aûnh A’B’ cuûa vaät AB Ñoái vôùi göông caàu loài ta xaùc ñònh aûnh nhö hình veõ Coâng thöùc göông caàu Coâng thöùc Goïi d vaø d’ laø caùc khoaûng caùch töø vaät vaø hình aûnh tôùi göông, ta coù coâng thöùc lieân heä giöõa vò trí cuûa vaät vaø aûnh laø : Quy öôùc veà daáu caùc ñaïi löôïng nhö sau: Vaät thaät : d > 0 , vaät aûo : d < 0 Aûnh thaät : d’>0, aûnh aûo : d’<0 Göông caàu loõm : f > 0, göông caàu loài : f < 0 ] Ñoä phoùng ñaïi cuûa göông Ñieàu kieän töông ñieåm Muoán coù aûnh roõ neùt, taát caû caùc tia phaûn xaï öùng vôùi caùc tia tôùi khaùc nhau xuaát phaùt töø S ñeàu phaûi caét nhau taïi moät ñieåm duy nhaát S’. Muoán vaäy, caùc tia tôùi phaûi laøm vôùi truïc chính moät goùc nhoû. Öùng duïng cuûa göông caàu Loø maët trôøi (hay beáp maët trôøi) Göông chieáu haäu Göông loõm parapol ] Göông caàu GV : Giôùi thieäu moät soá moâ hình veà göông caàu Thaép ba ngoïn neàn ñaït moäi ngoïn öùng vôùi töøng loaïi göông vaø cho hoïc sinh nhaän xeùt è Kluaän ] Tieâu ñieåm. Tieâu cöï. Tieâu dieän. Tieâu ñieåm GV : Laøm thí nghieäm. SGK Höùng moät chuøm saùng song song (chuøm saùng maët trôøi) leân moät göông caàu loõm. Ñeå moät taám bìa nhoû E ôû tröôùc göông, vuoâng goùc vôùi truï6c chính ñeå höùng chuøm saùng phaûn xa . Gôïi yù cho hoïc sinh nhaän xeùt hình aûnh treân maøn GV : Tieáp tuïc di chuyeån E doïc theo truïc chính Gôïi yù cho hoïc sinh nhaän xeùt söï thay ñoåi hình aûnh veät saùng treân maøn . GV : Keát luaän : Ñoù laø ñieåm hoäi tuï cuûa caùc tia phaûn xaï töø göông caàu. Laøm laïi thí nghieäm vôùi göông caàu loài GV : Khoâng theå höùng ñöôïc ñieåm hoäi tuï cuûa chuøm tia phaûn xaï, nhöng nhìn thaáy moät ñieåm saùng ôû sau göông.è KL : SGK Tieâu cöï GV :Neâu vaán ñeà sgk Tieâu cöï laø moät ñoä daøi ñaïi soá, kí hieäu laø f, coù chieàu daøi baèng khoaûng caùch töø ñænh göông vôùi tieâu ñieåm F. Tieâu dieän GV : Ñaët manø E taïi F . HS cho nhaän xeùt ? GV : Keát luaän SGK ] Ñöông ñi cuûa tia saùng GV : höôùng daãn hoïc sinh veõ caùc loaïi tia saùng ñaëc bieät ñoái vôùi caû hai loaïi göông caàu Chuù yù Tính chính xaùc trong khi veõ. Tính chaát chung cuûa caùch veõ caùc loaïi tia saùng ñaëc bieät ñoái vôùi caû hai loaïi göông caàu ] Aûnh cho bôûi göông caàu GV : Tieán haønh thí nghieäm : Trong moät phoøng toái, ñaët moät vaät saùng AB hình muõi teân vuoâng goùc vôùi truïc chính cuûa moät göông caàu loõm. Tröôùc göông, ta ñaët moät maøn E vuoâng goùc vôùi truïc göông. GV : Di chuyeån maøn doïc theo phöông cuûa truïc chính, cho tôùi khi aûnh treân maøn roõ neùt nhaát. GV : Neáu cho vaät tieán laïi gaàn göông ôû caùch göông moät khoaûng nhoû hôn tieâu cöï thì ta khoâng höùng ñöôïc aûnh treân maøn nöõa, maø chæ thaáy ñöôïc moät aûnh trong göông. Xaùc ñònh vò trí cuûa aûnh baèng caùch veõ ñöôøng ñi cuûa tia saùng GV : Höôùng daãn Hs söû duïng boán tia ñaëc bieät ñeå veõ aûnh Löy yù : Caùc ñieåm gioáng nhau vaø khaùc nhau khi xeùt hai loaïi göông caàu loõm vaø caàu loài . ] Coâng thöùc göông caàu GV : Hs töï chöùng minh . Caàn chuù yù cho HS Caùc ñaïi löông trong coâng thöùc laø ñaïi löôïng ñaïi soá Coâng thöùc ñuùng cho caû hai tröôøng hôïp loõm vaø loài Aûnh cho bôûi göông caàu (Tuï chöùng minh ) Ñoái vôùi vaät thaät Göông loõm cho aûnh thaät khi vaät naèm ngoaøi tieâu dieän vaø cho aûnh aûo lôùn hôn vaät khi vaät naèm trong tieâu dieän Göông loài bao giôø cuõng cho aûnh aûo nhoû hôn vaät vaø naèm trong khoaûng töø tieâu dieän ñeán göông . Ñoái vôùi vaät aûo Göông loõm bao giôø cuõng cho aûnh thaät nhoû hôn vaät vaø naèm trong khoaûng töø tieâu dieän ñeán göông . Göông loài cho aûnh thaät lôùn hôn vaät khi vaät naèm trong tieâu dieän vaø cho aûnh aûo khi vaät naèm ngoaøi tieâu dieän Ñieàu kieän töông ñieåm GV : Trình baøy SGK ] Öùng duïng cuûa göông caàu Loø maët trôøi (hay beáp maët trôøi) Loø maët trôøi laø moät öùng duïng tính chaát hoäi tuï aùnh saùng cuûa moät göông caàu loõm ñeå taäp trung naêng löôïng maët trôøi vaøo tieâu ñieåm cuûa göông Naêng löôïng naøy coù theå ñöôïc söû duïng ñeå phuïc vuï vaùc nhu caàu cuûa ñôøi soáng haèng ngaøy nhö ñun nöôùc, saáy khoâ, Göông chieáu haäu HS : Cho ba aûnh khaùc nhau GV : neâu ñònh nghóa vaø caùc yeáu toá cuûa göông caàu èPhaân bieät hai loaïi göông caàu : Göông caàu loõm coù maët phaûn xaï laø maët loõm Göông caàu loài coù maët phaûn xaï laø maët loài HS : Ta ñöôïc moät veät troøn saùng treân E. HS : xuaát hieän moät vò trí cuûa E ñeå hình troøn saùng treân taám bæa E nhoø vaø HS : Khoâng thaáy veät saùng treân E , thaáy moät ñieåm saùng ôû sau göông.saùng nhaát HS : Nhaân xeùt Vôùi göông caàu loõm höùng ñöôïc ñieåm hoäi tuï treân E èCacù tia phaûn xaï thaät söï caét nhau taïi F. Tieâu ñieåm naøy laø moät tieâu ñieåm thaät. Vôùi göông caàu loài thì khoâng höùng ñöôïc ñieåm hoäi tuï treân E è caùc ñöông keùo daøi cuûa caùc tia phaûn xaï caét nhau taïi F. Tieâu ñieåm naøy laø moät tieâu ñieåm aûo HS : Nhaän ñöôïc aûnh toùt nhaát Hs töï tìm hieåu veà caùch veõ caùc tia baát kì . Quan saùt cho nhaän xeùt HS : Ta ñöôïc moät aûnh khoâng roõ neùt treân maøn. Quan saùt cho nhaän xeùt HS : Aûnh naøy laø aûnh thaät Quan saùt cho nhaän xeùt Aûnh naøy laø aûnh aûo. . Ghi nhôù Töï löïc xaây döïng coâng thöùc Suy luaän vaø ghi nhôù HS : Töï tìm hieåu SGK Yeâu caàu HS traû lôøi caâu hoûi H1,H2,H3 SGK Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) Yeâu caàu hoïc sinh nhaéc laïi veà tieâu ñieåm , tieâu cöï , caùch veõ caùc tia saùng ñaët bieät ,coâng thöùc göông caàu ,aùp duïng giaûi caùc baøi taäp sgk Laøm caâu hoûi saùch giaùo khoa . Laøm baøi taäp 1,2,3,4 trang14 sgk Chuaån bò baøi môùi : Baøi 3 “ Hieän töôïng khuùc xaï aùnh saùng “