Tài liệu Báo cáo thực tập-sáng kiến kinh nghiệm-phương pháp giải toán quang hình 9

PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO GIỒNG TRÔM TRƯỜNG THCS THẠNH PHÚ ĐÔNG ********************** S¸ng kiÕn kinh nghiÖm §Ò tµi: “ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN QUANG HÌNH 9 ” ******************************** ĐỀ TÀI THUỘC LĨNH VỰC CHUYÊN MÔN: VẬT LÝ. HỌ VÀ TÊN NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ THUỲ LINH. CHỨC VỤ: GIÁO VIÊN. SINH HOẠT TỔ CHUYÊN MÔN: TOÁN - LÝ - CN- TIN. ********************** Thạnh Phú Đông, ngày 20 tháng 2 năm 2011 N¨m häc 2006 - 2007 Sáng kiến kinh nghiệm - 1 A. PHẦN MỞ ĐẦU I. BỐI CẢNH CỦA ĐỀ TÀI: Hiện nay, đất nước ta đang phát triển và đổi mới ngày càng mạnh mẽ về mọi mặt. Bộ GD&ĐT đã đặt vấn đề đổi mới phương pháp dạy học Vật lý ở bậc THCS. Việc vận dụng đổi mới phương pháp dạy học Vật lý trong gần mười năm qua của giáo viên ở mỗi trường có những thành công và hạn chế khác nhau. Trong thực tế dạy học vật lý thì bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt. Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới và dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh làm tốt các bài tập trong sách giáo khoa đã góp phần không nhỏ vào việc thành công trong công tác dạy học theo phương pháp đổi mới. Chính vì thế, hơn 1 năm học qua tôi đã tìm hiểu thực trạng, nguyên nhân khiến cho nhiều học sinh học yếu, không ham thích môn vật lý. Từng bước tôi đã vận dụng các giải pháp mà mình tim được và thấy hiệu quả học tập của học sinh có nâng dần hơn. II . LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Thực tế qua các năm dạy chương trình thay sách lớp 9 bản thân nhận thấy: Các bài toán quang hình học lớp 9 mặc dù chiếm một phần nhỏ trong chương trình Vật lý 9, nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, nếu các em được hướng dẫn một số điểm cơ bản thì những loại toán này không phải là khó. Từ những lý do trên, để giúp HS lớp 9 có một định hướng về phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9, nên tôi đã chọn đề tài: “phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9’’ III. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Phạm vi nghiên cứu: chương III: Quang học 9. - Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 9 trường THCS Thạng Phú Đông. IV. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: - Đôi mới phương pháp dạy học. - Nâng cao chất lượng dạy học, cụ thể là chất lượng học sinh giỏi là mũi nhọn. - Rèn cho học sinh có kỹ năng giải bài tập quang học làm cơ sở cho các năm tiếp theo. V. ĐIỂM MỚI TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sáng kiến kinh nghiệm - 2 Nhờ sự nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lý, tôi đã nhận thấy những ưu điểm cần phát huy, những hạn chế cần khắc phục. Bản thân từng bước tìm ra các giải pháp để khắc phục những tồn tại, nhằm nâng dần chất lượng bộ môn và giúp học sinh có hứng thú học tập, đạt hiệu quả cao hơn. B - PHẦN NỘI DUNG : I. CƠ SỞ LÝ LUẬN: - Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng , để hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý đạt hiệu quả đòi hỏi người giáo viên phải không ngừng đầu tư, sáng tạo, tìm tòi phương pháp phù hợp. Bài tập vật lý sẽ giúp các em hiểu sâu hơn những qui luật, hiện tượng vật lý. Thông qua các bài tập vật lý tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức đã học, làm cho các kiến thức đó trở nên sâu sắc và trở thành vốn riêng của HS. Khi giải các bài tập HS phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh , phân tích ,tổng hợp…Nên bài tập vật lý gây hứng thú cho HS. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ: 1. Thuận lợi: - Giáo viên được đào tạo có trình độ chuyên môn nghiệp vụ đạt chuẩn và chuyên tu trên chuẩn, kiến thức khá phong phú đủ năng lực soạn dạy. - Từng bước nắm bắt sự thay đổi về mọi mặt của đất nước, nhạy bén trước thay đổi của khoa học kĩ thuật hiện đại, giáo viên đã tìm hiểu và vận dụng, đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin vào soạn dạy. - Đa số các em chăm ngoan, tích cực học tập. Đa số các em có tinh thần tự học cao. Tính chủ động tìm hiểu kiến thức qua sách báo, trên mạng Internet….. ở nhiều HS càng được phát huy. Số HS đạt điểm giỏi môn lý học ngày càng nhiều hơn, học sinh giỏi huyện dần dần xuất hiện tuy ít nhưng cũng nhen nhóm niềm hi vọng cho thầy-trò của trường. 2. Khó khăn: - Tài liệu tham khảo bộ môn vật lý ở trường chưa phong phú. - Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, kĩ năng cơ bản, định lý, các hệ quả do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán quang hình học lớp 9. Sáng kiến kinh nghiệm - 3 - Kiến thức toán hình học còn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên không thể giải toán được. - Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, hệ quả còn hời hợt. III. NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC HIỆN: Những bài toán quang hình học lớp 9 được gói gọn ở chương III từ tiết 40 đến tiết 51. Mặc dù các em đã học phần quang ở năm lớp 7, nhưng chỉ là những khái niệm cơ bản, cho nên những bài toán loại này vẫn còn mới lạ đối với HS, Mặc dù không quá phức tạp đối với HS lớp 9 nhưng vẫn tập dần cho HS có kỹ năng định hướng bài giải một cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với các bài toán quang hình học đa dạng hơn ở các lớp cấp trên sau này . Để khắc phục khó khăn đã nêu ở trên, tôi đã đưa ra một số giải pháp cần thiết cho HS bứơc đầu có một phương pháp cơ bản để giải loại bài toán quang hình lớp 9 dược tốt hơn: 1/Trước hết GV cần giúp HS nắm chắc các kiến thức cơ bản từ bài 40 đến bài bài 50. 2/ Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ 3 đến 5 lần cho đến khi hiểu. Sau đó hướng dẫn HS phân tích đề: * Bài toán cho biết gì? Cần tìm gì? Ghi tóm tắt. *Vẽ hình như thế nào? * Vận dung công thức, hệ thức gì để giải? 3/ Sau khi học sinh phân tích bài toán hợp lý, tổng hợp lại rồi giải theo các bước đã phân tích. ** Chú ý: GV cần giúp HS: Biết cách vẽ ảnh cho cả 2 loại thấu kính, nắm chắc các công thức vật lý, các hệ thức của tam giác đồng dạng,dùng các phép toán để biến đổi các hệ thức, biểu thức : * Biết cách vẽ ảnh cho cả 2 loại thấu kính: GV dạy kỹ ở các tiết bài học kết hợp với các bài tập sau. * Công thức tính số bội giác: G= 25 25 ⇒f = f G Sáng kiến kinh nghiệm - 4 *Hệ thức của tam giác đồng dạng, dùng các phép toán để biến đổi các hệ thức, biểu thức: (xem cụ thể ở các bài tập) ->Phần này là phần cốt lõi để giải được một bài toán quang hình học, nên đối với một số HS yếu thì GV thường xuyên nhắc nhở về nhà rèn luyện thêm phần này. - Một số HS mặc dù đã nêu được các tam giác đồng dạng, nêu được một số hệ thức nhưng không thể biến đổi suy ra các đại lượng cần tìm.Trường hợp trên GV phải nắm cụ thể tùng HS, sau đó giao nhiệm vụ cho một số em khá trong tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để cùng nhau tiến bộ. Đây là phương pháp căn bản để giải bài tập, tùy nhiên tùy theo từng bài cũng như trình độ HS mà linh hoạt lựa chọn phương pháp phù hợp. Sau đây là một số bài tập tham khảo. - Hai bài tập này tương đối khó với HS mà là bài tập đầu tiên trong SGK nên GV phải hướng dẫn kỹ và có phương pháp phù hợp làm cơ sơ cho các bài tiếp theo.Sau đây tôi xin đưa ra môt cách giải bằng cách vẽ 2 tia sáng dặc biệt: Tia qua quang tâm O (tia thứ 1) và tia qua tiêu điểm F (tia thứ 3) Bài 1(C5 và C6 SGK trang 117) Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của TKHT có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính.Xét 2 trường hợp AB cách TK một khoảng OA(1) = 36cm và OA(2) = 8cm. a/Vẽ ảnh trong 2 trường hợp. b/Vận dụng kiến thức hình học tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kinh và chiều cao của ảnh trong 2 trường hợp, biết AB cao 1cm Đây là bài tập khi HS vừa học bài “ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI TKHT” nên GV cần hướng dẫn kỹ,cũng như phân bố thời gian hợp lý vì trong tiết này kiến thức mới rất nhiều mà bài tập cũng tương dối khó, nếu GV không hướng dẫn kỹ thì đến bài “ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI TKPK” HS sẽ rất khó khăn để giải các bài tập tiếp theo. Hướng dẫn HS tóm tắt TKHT OF = 12cm OA(1) = 36cm Sáng kiến kinh nghiệm - 5 OA(2) = 8cm . a/Vẽ ảnh b/AB = 1cm OA’(1) = ? OA’(2) = ? A’B’(1) = ? A’B’(2) = ? a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm. + Chọn một tỉ lệ xích phù hợp số liệu đã cho : OA:OF 36:12 hay 9:3 Ta lấy OA=9cm, OF=3cm, +Đề bài không cho AB nên ta chọn AB là 1số nguyên lần cm, lấy AB = 2cm vì trường hợp OA>2f thì ảnh sẽ nhỏ hơn vật, nếu ta lấy AB nhỏ thì ảnh sẽ nhỏ hơn nữa, hình vẽ khó nhìn. +Sử dụng 2 trong 3 tia đặc biệt để vẽ hình, hướng dẫn HS vẽ tia thứ 1 và 3, vì bài tập này cần sử dụng hệ thức của 2 tam giác đồng dạng để tính toán,chọn cách vẽ này sẽ giúp HS dễ hiểu và làm cơ sở cho các bài tập tiếp theo. TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm.(tương tự như trên) b/ Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán: Ta có thể tính A’B’trước sau đó tính OA’. TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm. *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’...... *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm. *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’...... Sáng kiến kinh nghiệm - 6 *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ GIải: TRƯỜNG HỢP 1: OA = 36cm. Chiều cao của ảnh ∆FAB ~ ∆FOI => AB FA AB FA AB.FO AB.FO 1.12 = ⇒ = => A ' B ' = = = = 0,5(cm) OI FO A ' B ' FO FA OA − OF 36 − 12 Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB~ ∆OA'B' => OA AB OA. A ' B ' 36.0,5 = ⇒ OA ' = = = 18(cm) OA ' A ' B ' AB 1 TRƯỜNG HỢP 2: OA = 8cm. Chiều cao của ảnh ∆FAB ~ ∆FOI => AB FA AB FA AB.FO AB.FO 1.12 = ⇒ = => A ' B ' = = = = 3(cm) OI FO A ' B ' FO FA OF − OA 12 − 8 Sáng kiến kinh nghiệm - 7 Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB ~ ∆OA'B' => AB OA A ' B '.OA 3.8 = ⇒ OA ' = = = 24(cm) A ' B ' OA ' AB 1 Bài tập 3 (C5 và C7 trang 123) Đặt vật AB trước một thấu kính có tiêu cự f = 12cm. Vật AB cách thấu kính một khoảng OA’= 8cm, A nằm trên trục chính. Xét 2 trường hợp TKHT và TKPK . a/Vẽ ảnh trong 2 trường hợp. b/Vận dụng kiến thức hình học tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kinh và chiều cao của ảnh trong 2 trường hợp, biết AB cao 6mm Hướng dẫn HS tóm tắt Tóm tắt TKHT vàTKPK OA = 8cm OF = 12cm . . a/Vẽ ảnh b/AB = 6mm OA’ = ? A’B’= ? Khi GV đã giảng kỹ bài tập trên, tương tự bài tập trên HS sẽ giải được trường hợp của TKHT, GV chỉ cần hướng dẫn trường hợp của TKPK a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: + Chọn một tỉ lệ xích phù hợp số liệu đã cho : : OA:OF 8:12 hay 2:3 Ta lấy OA=2cm, OF=3cm +Đề bài không cho AB nên ta chọn AB là 1số nguyên lần cm, lấy AB = 2cm vì trường hợp TKPK thì ảnh sẽ nhỏ hơn vật, nếu ta lấy AB nhỏ thì ảnh sẽ nhỏ hơn nữa, hình vẽ khó nhìn. +Sử dụng 2 trong 3 tia đặc biệt để vẽ hình. b/ Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán: Ta có thể tính A’B’trước sau đó tính OA’ TRƯỜNG HỢP II: TKPK. Sáng kiến kinh nghiệm - 8 *Muốn tính A'B’ ta cần xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆FAB ~ ∆FOI) ⇒ OI => A’B’...... *Muốn tính OA' ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? ( ∆OAB ~ ∆OA'B') -Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OI → A'B’ → OA’ GIải: TRƯỜNG HỢP 1: TKHT tương tự TRƯỜNG HỢP II của bài tập 1. Thay AB= 0,6cm nên A’B’=1,8cm, OA=24cm. TRƯỜNG HỢP 2: TKPK Chiều cao của ảnh ∆FB’O ~ ∆IB’B => FO OB ' FO OB ' OB ' 12 3 OB ' 3 = ⇒ = => = = => = IB BB ' OA BB ' BB ' 8 2 OB 5 Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: ∆OAB ~ ∆OA'B' => A ' B ' OA ' OB ' 3 A ' B '.OA 3.8 = = = ⇒ OA ' = = = 4,8cm AB OA OB 5 AB 5 A' B ' 3 3 AB 3.0, 6 = => A ' B ' = = = 0.36cm AB 5 5 5 Bài tập 3: Bài 23 trang 152 SGK Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ có tiêu cự 8cm. Máy ảnh được hướng để chụp ảnh một vật cao 40cm, đặt cách máy 1,2m. a/ Hãy dựng ảnh của vật trên phim(không cần đúng tỉ lê). b/ Dựa vào hình vẽ để tính độ cao của ảnh trên phim. Sáng kiến kinh nghiệm - 9 Tóm tắt AB TKHT OA= 1.2m= 120cm AB= 40cm OF=f=8cm . . a/Vẽ ảnh? b/A’B’=? - Đây là bài tập về máy ảnh nhưng cũng là dạng bài tập về TKHT mà ta đã giải ở bài 1, bằng cách vẽ tia thứ 1 và 3 HS sẽ dễ dàng tinh được. Nếu vẽ ảnh bằng tia thứ 1 và 2 ta cũng giải được các bài tập trên nhưng dài dòng hơn làm cho HS lúng túng.Tóm lại GV có thể lưu ý HS khi giải các bài tập về TKHT trong đó có cả máy ảnh, mắt, kính lúp nếu đề bài cho biết OA, OF, AB, yêu cầu tính OA’, A’B’ ta nên chọn cách giải này. -Xin lấy bài tập trên trình bày cả 2 cách giải: CÁCH 1: b/ Chiều cao của ảnh ∆ FAB ~ ∆FOI => AB AF AB.OF = => OI = OI OF AF Mà OI = A’B’ => A’B’ = AB.OF AB.OF 40.8 = = = 2,86cm AF OA − OF 120 − 8 CÁCH 2: b/ ∆OAB ~ ∆OA'B => ∆FOI ~ ∆FA'B' => OA AB = (1) OA ' A ' B ' OI FO AB FO = => = (2) A ' B ' FA ' A ' B ' FA ' Từ (1) và (2) =>= = <=> = =>OA’= cm Từ (1) =>A’B’ = =.= 2,86 cm Chiều cao của ảnh là 2,86 cm Bài tập4: Bài 2 trang 135 SGK Sáng kiến kinh nghiệm - 10 Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của TKHT, cách thấu kinh 16cm, A nằm trên trục chính. Thấu kính có tiêu cự 12cm. a/Vẽ ảnh của vật AB theo đúng tỉ lệ. b/ Hãy đo chiều cao của ảnh và của vật trên hình vẽ và tính xem ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật. Hướng dẫn HS tóm tắt Tóm tắt TKHT OA= 16cm OF =12cm . . a/Vẽ ảnh theo đúng tỉ lệ. b/ A' B ' =? AB a/ Hướng dẫn HS vẽ ảnh: + Chọn một tỉ lệ xích phù hợp số liệu đã cho : OA:OF là 16:12tương ứng 4:3 Ta lấy OA=4cm, OF=3cm, +Đề bài không cho AB nên ta chọn AB là 1số nguyên lần cm, lấy AB nhỏ, AB = 1cm vì trường hợp f - Xem thêm -