Giáo án Vật lý 11 - Bài 13: Bài tập về dụng cụ quang học

Tieát : 0 Baøi 13 : BAØI TAÄP VEÀ DUÏNG CUÏ QUANG HOÏC Muïc tieâu : Vaän duïng vaø khaéc saâu caùc kieán thöùc ñaõ hoïc ôû chöông I vaø tröông II trong quaù trình giaûi baøi taäp. Naém ñöôïc caùch vaø hình thaønh kó naêng döïng aûnh qua quang heä, döïng aûnh cuûa vaät aûo. Hình thaønh kó naêng xaây döïng sô ñoà taïo aûnh qua duïng cuï quang hoïc cuõng nhö quang heä. Hieåu ñöôïc caùc öùng duïng cuûa caùc duïng cuï quang hoïc trong thöïc tieãn ñôøi soáng xaõ hoäi. II. Phöông Phaùp Giaûng Daïy : Phöông phaùp thöïc nghieäm vaø neâu vaán ñeà .. III. Thieát bò , ñoà duøng daïy hoïc : 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’) Traû lôøi caâu hoûi SGk Laøm baøi taäp 1,2,3,4,5 SGK Kieåm tra vaø ñaùnh giaù Nghieân cöùu baøi môùi Saùch giaùo khoa Tính chieát suaát cuûa chaát laøm laêng kính Xeùt tia saùng chieáu thaúng goùc ñeán maët thöù nhaát cuûa laêng kính ==> i1 = 0 0 neân r 1 = 0 0 ==> r 2 = A ; D = i1 + i2 –A = i1 –A Baøi 1. Ñeå cho HS hình dung moät caùch tröïc quang ñöôøng ñi cuûa tia saùng qua caùc maët cuûa laêng kính, GV caàn yeâu caàu HS veõ hình. Saùch giaùo khoa Bai 2. Ñoái vôùi caùc baøi taäp veà taïo aûnh qua quang heä, thì GV caàn yeâu caàu HS tröôùc heát tröôùc heát xaây döïng sô ñoà taïo aûnh qua töøng duïng cuï quang hoïc cuûa quang heä. Sô ñoà taïo aûnh thöïc chaát laø daïng toùm taét nhöõng caùi ñaõ cho vaø nhöõng caùi caàn tìm cuûa moät baøi toaùn quang hình. Khi xaây döïng sô ñoà taïo aûnh, caàn ghi caùc ñaïi löôïng ñaõ bieát, ñaïi löôïng caàn tìm lieân quan ñeán vaät, aûnh vaø duïng cuï quang hoïc, ñaët bieät chuù yù caùc daáu ñaïi soá cuûa caùc ñaïi löôïng naøy. Ñoái vôùi baøi taäp naøy, GV xaây döïng sô ñoà taïo aûnh qua thaáu kính hoäi tuï L1 nhö sau : Sô ñoà naøy trình baøy ñaày ñuû veà hieän töôïng caàn nghieân cöùu, caùc ñoái töôïng vaø ñaïi löôïng ñaõ bieát lieân quan lieân quan tôùi caùc ñoái töôïng ñoù : hieän töôïng taïo aûnh A1B1 cuûa vaät AB qua thaáu kính hoäi tuï L1, aûnh AB (caùch L1 moät khoaûng d1 = 4cm), thaáu kính L1 (coù tieâu cöï f1 = +10 cm, laø thaáu kính hoäi tuï), khoaûng caùch phaûi tìm d1 töø aûnh A1B1 ñeán L1. Sau khi tìm ñöôïc d1, coi A1B1 laø vaät ñoái vôùi L2 ñeå xaây döïng tieáp sô ñoà taïo aûnh qua L2 nhö trong SGK vaø tính tieáp caùc ñaïi löôïng caàn tìm. Ñeå döïng aûnh cuûa vaät AB qua hai thaáu kính L1 vaø L2 , laàn löôït döïng aûnh A1B1 cuûa AB qua L1 roài coi aûnh A1B1 laø vaät ñoái vôùi L2 ñeå döïng aûnh A2B2. Saùch giaùo khoa Caùch döïng aûnh cuûa vaät aûo qua quang cuï Nguyeân taéc döïng aûnh : Döïa vaøo ñöôøng ñi cuûa hai tia saùng ñaëc bieät qua thaáu kính Caùc böôùc tieán haønh : Treân xô sôû ñaõ xaùc ñònh ñöôïc vò trí cuûa vaät aûo A1B1 ta tieán haønh caùc böôùc veõ sau : Veõ aûnh cuûa ñieåm aûo B1 naèm ngoaøi truïc chính Veõ tia 1 qua quang taâm O vaø B1 . Veõ tia 2 song song vôùi truïc chính caét thaáu kính taïi P , coù ñöôøng keùo daøi ( ñöôøng chaám chaám ) qua B1 Noái P vôùi tieâu ñieåm aûnh F’ . ñöôøng naøy caét ñöôøng soá 1 taïi moät ñieåm , ñieåm ñoù chính laø aønh B2cuûa ñieåm aûo B1 qua kính . Veõ aûnh cuûa ñieåm aûo A1 naèm treân truïc chính : Töø B2 haï ñöôøng vuoâng goùc xuoáng truïc chính , Ñöôøng naøy caét truïc chính taïi A2 Trong moâi tröôøng hôïp ta phaûi veõ tieáp ñöôøng ñi cuûa caùc tia qua thaáu kính, maø khoâng tia naøo trong caùc tia naøy truøng vôùi caùc tia ñi qua quang taâm thaáu kính, thì ta phaûi söû duïng quy taéc veõ ñöôøng ñi cuûa moät tia ñaëc bieät khaùc ( tia song song vôùi truïc chính, tia qua tieâu ñieåm) vaø quy taéc veõ ñöôøng ñi cuûa moät tia baát k2 Baøi 3. Beân caïnh muïc ñích reøn luyeän cho hoïc sinh kó naêng nhö xaây döïng sô ñoø taïo aûnh qua quang heä, döïng aûnh qua quang heä, tính toaùn caùc ñaïi löôïng lieân quan ñeán aûnh, oân laïi nguyeân lí thuaän nghòch trong söï truyeàn cuûa aùnh saùng, baûi taäp naøy coøn hình thaønh ôû hoï kó naêng döïng aûnh cuûa vaät aûo. Ôû caâu a) aûnh A1B1 cuûa vaät AB naèm beân phaûi thaáu kính L2 theo chieàu truyeàn cuû aùnh saùng, neân ñoái vôùi L2 noù laø vaät aûo. Ñeå döïng aûnh cuûa vaät aûo A1B1 qua L2, coù hia caùch : Theo caùch 1, söû duïng tia quang taâm vaø tia song song truïc chính cuûa L2. Khi döïng aûnh A1B1, ñaõ döïng tia song song truïc chính cuûa L1, töùc laø song song vôùi truïc chính cuûa L2. Theo caùch 2, veõ tieáp ñöôøng ñi cuûa caùc tia tôùi L2. Caùc tia naøy ñaõ coù khi veõ ñöôøng ñi cuûa tia saùng xuaát phaùt töø AB qua L1. Döôùi ñaây laø hình veõ töông öùng vôùi töøng caùch. Traû lôùi Saùch giaùo khoa Baøi 4. ÔÛ caâu a), döïa vaøo sô ñoà taïo aûnh qua maét döôùi ñaây : coù theå phaân tích baøi nhö sau: Ñeå xaùc ñònh vò trí ñieåm cöïc caän, töùc laø xaùc ñònh ñöôïc d, caàn phaûi xaùc ñònh ñöôïc DCC (ñoä tuï cuûa maét öùng vôùi khi maét ñieàu tieát toái ña, maét nhìn thaáy roõ vaät ñaët taïi ñieåm cöïc caän). Ñeå xaùc ñònh ñöôïc DCC , töø ñieàu kieän ñaàu baøi cho thaáy : DCC = D0 + 1 vôùi D0 laø ñoä tuï cuûa maét khi khoâng ñieàu tieát, töùc laø khi maét nhìn vaät ôû ñieåm cöïc vieãn. Vaäy caàn xaùc ñònh D0. Ñeå xaùc ñònh D0, laïi döïa vaøo sô ñoà nhìn aûnh trong tröôøng hôïp maét nhìn vaät ôû ñieåm cöïc vieãn döôùi ñaây : Nhö vaäy, ta ñaõ giaûi baøi toaùn theo phöông phaùp phaân tích. Phöông phaùp phaân tích thöôøng ñöôïc aùp duïng ggiaûi caùc baøi toaùn maø ngay töø ñaàu, chöa heà xaùc ñònh ñöôïc phöông höôùng giaûi. Ta phaûi xuaát phaùt töø aån soá vaø laàn tìm caùc moái quan heä giaùn tieáp cuûa noù vôùi caùc döõ kieän ñaõ cho. Ôø caâu c), ñeå giaûi ñöôïc baøi toaùn, ta coù theå yeâu caàu hoïc sinh phaûi chuùng minh coâng thöùc ñoä tuï cuûa hai thaáu kính gheùp saùt D = D1 + D2 Saùch giaùo khoa Baøi 5. ÔÛ caâu a) cuûa baøi naøy, ñaõ hoûi “Caàn ñaët vaät AB ôû vò trí naøo tröôùc vaät kính ñeå aûnh, cuoái cuøng cuûa noù ghi ñöôïc roõ neùt treân phim ?”, do ñoù ta suy ra aûnh cuoái cuøng A2B2 phaûi laø aûnh thaät, naèm treân phim, maø phim ñaët caùc thò kính L2 moät khoaûng laø 20 cm, thì d’2 = 20cm. Bieát d’2 vaø f2 cuõng nhö f1, ta laàn löôït tính ñöôïc d2, d’1 vaø d1, töø ñoù tính ñöôïc k. Saùch giaùo khoa Baøi 6. ÔÛ caâu a ñeå tính ñoä boäi giaùc trong tröôøng hôïp ngaém chöøng ôû voâ cöïc, ta phaûi tính tieâu cöï vaät kính f1 vaø tieâu cöï thò kính f2. Sau ñoù aùp duïng coâng thöùc : tính tính f2 nhö sau Vaät A1B1 ñaët taïi tieâu ñieåm vaät F2 cuûa thò kính, A2B2 ôû voâ cöïc. ñeå tính khoaûng caùch giöõa hai ñieåm treân Maët Traêng, ta chuù yù raèng, goùc troâng hai ñieåm naøy qua kính laø 4’, coù nghóa laø goùc a = 4’ Baøi taäp maét 1/53 Ñoä tuï D = + 10 ñioâp Þ tieâu cö kính luùp f = 0,10 m Ñoä boäi giaùc khi ngaém chöøng ôû voâ cöïc : Khi ngaém chöøng ôû cöïc caän thì ñoä boäi giaùc baèng ñoä phoùng ñaïi cuûa aûnh. G = k Vôùi 2/54 Khi vaät ñaët taïi A1 thì aûnh A’1 cho bôûi kính luùp ôû taïi Cc Khi vaät ñaët taïi A2 thì aûnh A’2 cho bôûi kính luùp ôû taïi CV Vaäy phaûi ñaët vaät caùch kính luùp töø 5 cm ñeán 8,3 cm 5 cm d 8,3 cm * Tröôøng hôïp ngaém chöøng ôû cöïc vieãn * Tröôøng hôïp ngaém chöøng ôû cöïc caän Vaäy Gc = kc = 2. Cuûng coá baøi giaûng Daën doø cuûa hoïc sinh (5’) Yeâu caàu nhaéc laïi : Nhaán maïnh caùc noäi dung quan troïng . Traû lôøi caâu hoûi vaø laøm baøi taäp SGK Chuaån bò baøi môùi” Thöïc haønh “ HS tö löc {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{