së gi¸o dôc vµ®µo t¹o h¶i d¬ng
*********************
s¸ng kiÕn kinh nghiÖm
gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp
m«n : vËt lý
khèi : 11
n¨m häc : 2007 - 2008
phßng gi¸o dôc vµ®µo t¹o h¶i d¬ng
trêng thpt b×nh giang
*********************
s¸ng kiÕn kinh nghiÖm
gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp
m«n : vËt lý
khèi : 11
t¸c gi¶ : lª v¨n tiÕn
1
®¸nh gi¸ cña nhµ trêng
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
PhÇn ghi sè ph¸ch cña
Phßng GD & §T
s¸ng kiÕn kinh nghiÖm
gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp
m«n : vËt lý
khèi : 11
®¸nh gi¸ cña phßng GD & §T
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2
I - §Æt vÊn ®Ò
Bµi tËp vÒ kÝnh lóp lµ mét phÇn kiÕn thøc quan träng cña phÇn quang h×nh.
Nh×n chung trong kÕt cÊu c¸c ®Ò thi m«n vËt lý trong kú thi cã néi dung bµi tËp
vÒ kÝnh lóp. Trong kÕt cÊu ch¬ng tr×nh thêi gian ph©n bæ lîng lý thuyÕt trong bµi
kh¸ hîp lý nhng néi dung trong bµi cßn nhiÒu bÝ Èn nªn häc sinh hiÓu cha thùc sù
s©u s¾c vÒ hiÖn tîng vµ thêng bÕ t¾c khi gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp.
§Ó häc sinh n¾m ch¾c kiÕn thøc, vËn dông thµnh th¹o vµ gi¶i c¸c bµi tËp cã liªn
quan, cã høng thó häc tËp phÇn kiÕn thøc nµy. Qua thùc tÕ gi¶ng d¹y vµ «n tËp
cho häc sinh, n¾m v÷ng kiÕn thøc, hiÓu ®îc râ nh÷ng khã kh¨n vµ sai lÇm thêng
m¾c ph¶i cña häc sinh. T«i lu«n suy nghÜ t×m biÖn ph¸p ®Ó gióp häc sinh ®Ô hiÓu,
®Ô nhí, xo¸ ®i mÆc c¶m, hoang mang lo sî trong häc sinh vÒ m«n häc còng nh
phÇn kiÕn thøc nµy. N©ng cao hiÖu qu¶ vËn dông lý thuyÕt vµo gi¶i bµi tËp kÝnh
lóp. §ång thêi qua ®ã mét phÇn nÒn t¶ng gi¶i bµi tËp vÒ c¸c dông cô quang häc
kÝnh hiÓn vi vµ thiªn v¨n, cñng cè gi¶i bµi tËp vÒ söa tËt cña m¾t.
Trong chuyªn ®Ò nµy, t«i xin phÐp ®îc tr×nh bµy kinh nghiÖm lµm thÕ nµo
®Ó häc sinh n¾m ch¾c vµ hiÓu s©u kiÕn thøc vÒ kÝnh lóp vµ c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n
cã liªn quan. ChØ ra c¸c d¹ng bµi tËp c¸c néi dung chÝnh thêng gÆp trong c¸c bµi
tËp vµ híng tíi c¸ch gi¶i ®¬n gi¶n. §ång thêi t«i còng muèn ®ãng gãp mét chót
kinh nghiÖm cña m×nh cïng ®ång nghiÖp trao ®æi n©ng cao hiÖu qu¶ gi¶ng d¹y
m«n vËt lý vµ phÇn bµi tËp kÝnh lóp nãi riªng.
II – gi¶i quyÕt vÊn ®Ò
§Ó häc sinh cã kü n¨ng vËn dông kiÕn thøc vµo gi¶i quyÕt tèt bµi tËp vÒ
kÝnh lóp, tríc hÕt cÇn trang bÞ cho häc sinh c¬ së lý thuyÕt vµ kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ
kÝnh lóp vµ kiÕn thøc cã liªn quan.
ChØ ra néi dung kiÕn thøc mµ c¸c bµi to¸n thêng ®Ò cËp tõ ®ã chØ ra ph¬ng ph¸p
gi¶i tõng néi dung mµ bµi to¸n yªu cÇu.
3
A - C¬ së lý thuyÕt
I – C¸c kiÕn thøc liªn quan
1. C«ng thøc thÊu kÝnh
1 1 1
d'.f
�d
f d d'
d' f
k
d' f d'
d
f
2. M¾t
* §iÓm cùc cËn CC : §iÓm gÇn nhÊt trªn trôc chÝnh cña m¾t mµ ®Æt vËt t¹i ®ã m¾t
cßn nh×n râ ®îc.
* §iÓm cùc viÔn CV : §iÓm xa nhÊt trªn trôc chÝnh cña m¾t mµ ®Æt vËt t¹i ®ã m¾t
cßn nh×n râ ®îc.
* Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm cùc cËn CC ®Õn ®iÓm cùc viÔn CV gäi lµ giíi h¹n nh×n râ
cña m¾t.
* Gãc tr«ng vËt : gãc tr«ng mét vËt AB cã d¹ng lµ mét ®o¹n th¼ng ®Æt vu«ng gãc
víi trôc chÝnh cña m¾t, lµ gãc t¹o bëi hai tia s¸ng ®i tõ hai ®Çu A vµ B cña vËt qua
quang t©m O cña m¾t.
AB
tan
l
B
A'
O
B'
l
A
* N¨ng suÊt ph©n ly cña m¾t lµ gãc tr«ng nhá nhÊt min gi÷a hai ®iÓm mµ m¾t
ph©n biÖt ®îc hai ®iÓm ®ã.
* M¾t nh×n vËt t¹i ®iÓm cùc viÔn kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt, ®èi víi m¾t tèt ®iÓm cùc
viÔn ë v« cùc.
II – Lý thuyÕt vÒ kÝnh lóp
1. §Þnh nghÜa
KÝnh lóp lµ mét dông cô quang häc bæ trî cho m¾t trong viÖc quan s¸t c¸c vËt
nhá. Nã cã t¸c dông lµm t¨ng gãc tr«ng ¶nh b»ng c¸ch t¹o ra mét ¶nh ¶o lín h¬n
vËt nã n»m trong giíi h¹n nh×n râ cña m¾t. CÊu t¹o kÝnh lóp ®¬n gi¶n lµ mét thÊu
kÝnh héi tô cã tiªu cù ng¾n.
2. C¸ch ng¾m chõng ë ®iÓm cùc cËn vµ c¸ch ng¾m chõng ë cùc viÔn vµ ë v«
cïng.
4
Muèn quan s¸t vËt nhá qua kÝnh lóp ta ph¶i ®Æt vËt trong kho¶ng tõ tiªu ®iÓm vËt
®Õn quang t©m cña kÝnh ®Ó t¹o ra ¶nh ¶o. §Æt m¾t sau kÝnh quan s¸t ¶nh ¶o ®ã
ph¶i ®iÒu chØnh vÞ trÝ cña vËt hoÆc kÝnh ®Ó ¶nh ¶o nµy n»m tõ CC ®Õn CV cña m¾t.
B1
B
A2
O'
O
F'
F CC A1
A
CV
B2
d1
l
d'1
d2
d'2
* NÕu ®iÒu chØnh ®Ó ¶nh A1B1 ë ®iÓm
H×nhcùc
1 cËn cña m¾t gäi lµ c¸ch ng¾m chõng ë
cùc cËn.
* NÕu ®iÒu chØnh ®Ó ¶nh A1B1 ë ®iÓm cùc viÔn cña m¾t gäi lµ c¸ch ng¾m chõng ë
cùc viÔn, trêng hîp m¾t tèt ®iÓm cùc viÔn ë v« cùc gäi lµ c¸ch ng¾m chõng ë v«
cùc.
3. Sè béi gi¸c cña kÝnh lóp.
Tû sè gi÷a gãc tr«ng ¶nh qua dông cô quang ( ) víi gãc tr«ng trùc tiÕp vËt ( 0 )
khi vËt ®Æt ë ®iÓm cùc cña m¾t ®îc gäi lµ sè béi gi¸c (G).
tan
G
; V× , 0 nhá G =
.
0
tan 0
tan 0
AB
; § = OCC.
�
B
A'
B'
0
O
A CC
H×nh 2
Tõ h×nh vÏ 1 vµ 2 ta cã : tan
A1 B 1
AB
1 1' v× d' 0.
'
1
d1 l l d1
5
G
tan A1B1 � f d1' �
.
.
tan 0 AB l -d1'
f l -d1'
G
�.(f-d1' )
. §©y lµ c«ng thøc tæng qu¸t.
f.(l -d1' )
'
�.(f-d1C
)
'
* Khi ng¾m chõng ë cùc cËn : G C
k , v× l d1C
�.
'
f.(l -d1C )
'
�.(f-d1V
)
* Khi ng¾m chõng ë cùc viÔn : G V
.
'
f.(l -d1V )
'
* Khi ng¾m chõng ë v« cùc d1V
�f
�
�. � ' 1 �
�d1� � �.
� : G �
�l
� f
f. � ' 1 �
�d1� �
�
. VËy khi ng¾m chõng ë
f
v« cïng vµ m¾t ®Æt c¸ch khÝnh kho¶ng l = f th× sè béi gi¸c cña kÝnh b»ng nhau.
* Chó ý : 1) C¸c c«ng thøc trªn § lµ kho¶ng thÊy râ ng¾n nhÊt cña m¾t ngêi quan
s¸t.
* Trêng hîp m¾t ®Æt c¸ch kÝnh l = f, ta còng cã G
2) G � ký hiÖu trªn vµnh kÝnh, vÝ dô �2,5 ; �8 ; ...... nhng § cña ngêi m¾t tèt § =
0,25 (m).
VÝ dô : �2,5 � G �
0,25
2,5 � f(m) 0,25 : 2,5 0,1(m) .
f(m)
B – Nh÷ng ®iÓm l u ý khi gi¶i bµi tËp vÒ kÝnh lóp
1) Tõ h×nh vÏ 1 cã s¬ ®å t¹o ¶nh.
K
m�
t
AB ��
� A1B1 ���
A2B 2
d1
d1'
d2
(d'2 OC)
a) T×m vÞ trÝ ®Æt vËt tøc lµ t×m d1 ta xuÊt ph¸t tõ d2 � d1' �d1.
b) T×m ®iÓm cùc cËn hoÆc cùc viÔn tøc lµ ph¶i t×m d2 xuÊt ph¸t tõ d1 � d1'
�d2 = l d1' .
6
c) d1, d1' , d2 chØ cã d1' < 0 cßn d1, d2 > 0, d'2 OV = h»ng sè.
2) T×m sè béi gi¸c dùa vµo c«ng thøc tæng qu¸t G
�.(f-d1' )
.
f.(l -d1' )
3) T×m kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a hai ®iÓm trªn vËt dùa vµo G.
G
AB
.�
.�
; 0
; G=
� AB min min .
0
�
AB
G min
Khi ng¾m chõng ë CC th× GC lín nhÊt, khi ng¾m chõng kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt ph¶i
lÊy GV ®èi víi m¾t tèt G �.
C – Mét sè bµi tËp vÒ kÝnh lóp
Bµi 1 : Mét ngêi cËn thÞ cã ®iÓm cùc cËn c¸ch m¾t 10cm vµ giíi h¹n nh×n râ cña
m¾t 40cm. Dïng kÝnh lóp trªn vµnh kÝnh ghi �6,25 ®Ó quan s¸t vËt. M¾t ®Æt c¸ch
kÝnh l .
1. Cho l 2cm .
a) T×m kho¶ng vËt ®Æt tríc kÝnh.
b) §é béi gi¸c biÕn thiªn trong kho¶ng nµo.
c) BiÕt r»ng n¨ng suÊt ph©n li cña m¾t lµ 1’ = 3. 10 -4 (rad). H·y tÝnh kho¶ng c¸ch
nh¾n nhÊt gi÷a hai ®iÓm trªn vËt ®Ó m¾t ph©n biÖt ®îc ¶nh cña hai ®iÓm ®ã qua
kÝnh.
d) TÝnh ®é béi gi¸c cña kÝnh khi vËt ®Æt c¸ch kÝnh 3,5cm.
2. T×m l = ? ®Ó G kh«ng phô thuéc vµo c¸ch ng¾m chõng. H·y tÝnh ®é béi gi¸c.
Gi¶i
OCC = 10cm , OCV = 50cm , f
25
25
4 (cm) .
G � 6,25
1. BiÕt l 2cm
K
m�
t
AB ��
� A1B1 ���
A2B 2
d1
d1'
d2
(v�
ng m�
c)
(d'2 OV)
a) * Khi ng¾m chõng CC
d2 = OCC = 10cm � d1' = 2 – 10 = - 8cm.
7
d1' .f
8
d1 '
cm.
d1 f 3
* Khi ng¾m chõng CV
d2 = OCV = 50cm � d1' = 2 – 50 = - 48cm.
8
� (cm) d 3,69 (cm) .
3
b) GC =
GV =
d'C � f d'C 10 4 8
.
.
3.
dC f l d'C 4 2 8
� f d'V 10 4 48
.
.
2,6 .
f l d'V 4 2 48
�2,6
G 3.
c)
AB
l
; G
0
�
AB AB
; �
0
�
OC C
�
�
.OC C
.OC C
.
� AB
�; G
AB
G
�
4
ABmin � min th× Gmax = GC = 3 ; ABmin = 3.10 .10 10 3 (cm).
3
d) d'
d.f
� f d' 10 4 28
28cm ; G = .
.
2,66 .
df
f l d' 4 2 28
2. Ta cã G =
hoÆc G =
k.
� f d'
�
, l f 4cm � G 2,5 .
.
f l d'
f
�
f
�
�f
.
d' l f d1 l d1f
d1. l f l f
d1 f
G kh«ng phô thuéc vµo d1 khi vµ chØ khi l f .
Bµi 2 : Mét ngêi dïng kÝnh lóp cã tô D = 20diop quan s¸t vËt nhá, m¾t c¸ch kÝnh
l 5cm .
VËt ®Æt tríc kÝnh, dÞch vËt tríc kÝnh thÊy m¾t chØ nh×n râ ®îc vËt ®ã c¸ch m¾t
7,5cm � 9,5cm.
1. X¸c ®Þnh giíi h¹n nh×n râ cña m¾t ngêi.
2. GC , GV nhËn xÐt.
Gi¶i
8
K
m�
t
AB ��
� A1B1 ���
A2B2
S¬ ®å t¹o ¶nh :
d1'
d1
d2
(d'2 OV)
Do vËt c¸ch m¾t 7,5cm � 9,5cm nªn vËt c¸ch kÝnh 2,5 � 4,5cm.
� 2,5cm �d �4,5cm .
1
d1 2,5cm � d1'
d1 .f
5cm.
d1 f
d2 l d1' 5 5 10cm.
d2 = OCC = 10cm.
Víi d1 = 4,5cm � d1' = - 45cm.
d2 l d1' 50cm.
d2 = OCV = 50cm.
VËy ®iÓm cùc cËn c¸ch m¾t 10cm, ®iÓm cùc viÔn c¸ch m¾t 50cm.
d1'
2) GC = kC =
2.
d1
G V = kV .
OC C
45 10
.
2.
d'V l 4,5 45 5
VËy GC = GV � G
OC C
= h»ng sè (kh«ng phô thuéc vµo c¸ch ng¾m chõng).
f
� l f 5cm.
Bµi 3 : Mét ngêi cã OCC = 10cm ; OCV = 50cm. Ngêi nµy dïng kÝnh lóp f = 5cm
quan s¸t vËt nhá, biÕt r»ng vËt ®Æt c¸ch m¾t 9,5cm. Hái ph¶i ®Æt kÝnh c¸ch m¾t
bao nhiªu ®Ó ng¾m chõng kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt.
Gi¶i
S¬ ®å t¹o ¶nh :
K
m�
t
AB ��
� A1B1 ���
A2B2
d1
d1'
d2
(d'2 OV)
Ngêi ng¾m chõng kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt vËy A1B1 ph¶i ë CV cña m¾t.
d2 = OCV = 50cm, d1' l 50 0 � l 50
9
d1 = 9,5 - l > 0 � l 9,5cm .
f
d1 .d1'
(l 50).(9,5 l )
5.
'
d1 d1
l 50 9,5 l
� l 2 59,5l 272,5 0
� l 1 5 (tho�m�
n) ; l 2 54,5 (lo�
i).
VËy l 5cm.
III – kÕt luËn
Bµi tËp vÒ kÝnh lóp lµ mét hiÖn tîng vËt lý kh¼ng ®Þnh cã tÝnh øng dông
cña dông cô quang häc. Bµi tËp vÒ kÝnh lóp gióp häc sinh hiÓu râ b¶n chÊt sù t¹o
¶nh vµ øng dông cã høng thó khi nghiªn cøu t×m hiÓu vÒ øng dông cña kÝnh lóp.
Qua thùc tÕ gi¶ng d¹y, n¾m v÷ng néi dung kiÕn thøc c¬ b¶n c¸c d¹ng c©u
hái ¸p dông vµo bµi tËp khai th¸c néi dung kiÕn thøc vÒ kÝnh lóp nãi riªng. Mçi
chuyªn ®Ò t«i ®· rót ra ph¬ng ph¸p cho tõng lo¹i trªn c¬ së lý thuyÕt, khai th¸c
nh÷ng ®iÒu bÝ Èn trong lý thuyÕt thêng häc sinh m¾c ph¶i vµ t×m biÖn ph¸p kh¾c
phôc ®Ó häc sinh cã høng thÝ häc m«n vËt lý nãi riªng.
Thùc tÕ cho thÊy häc sinh khi häc rÊt hµo høng tiÕp thu vµ vËn dông vµo
c¸c bµi tËp ®Ò cËp ®Õn kÝnh lóp.
Trªn ®©y lµ kinh nghiÖm gi¶i bµi tËp kÝnh lóp gióp häc sinh cã thÓ vËn
dông vµ gi¶i thµnh th¹o c¸c c©u hái bµi tËp, th¸o gì nh÷ng lo ng¹i cña häc sinh
khi gÆp lo¹i to¸n nµy. T«i rÊt mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c b¹n
®ång nghiÖp ®Ó chóng ta ngµy cµng cã nhiÒu kinh nghiÖm trong gi¶ng d¹y vµ ®¹t
kÕt qu¶ ngµy cµng tèt h¬n.
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n.
10
- Xem thêm -