Giáo án Vật lý 11 bài 29: Thấu kính mỏng mới nhất

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Giới thiệu định nghĩa thấu kính.

Nêu cách phân loại thấu kính.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

(10 phút)

I. Thấu kính. Phân loại thấu kính

+ Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẵng.

+ Phân loại:

- Thấu kính lồi (rìa mỏng) là thấu kính hội tụ.

- Thấu kính lỏm (rìa dày) là thấu kính phân kì.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 29.3.

Giới thiệu quang tâm, trục chính, trục phụ của thấu kính.

Yêu cầu học sinh cho biết có bao nhiêu trục chính và bao nhiêu trục phụ.

Vẽ hinh 29.4.

Giới thiệu các tiêu điểm chính của thấu kính.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Vẽ hình 29.5.

Giới thiệu các tiêu điểm phụ.

Giới thiệu khái niệm tiêu diện của thấu kính.

Vẽ hình 29.6.

Giới thiệu các khái niệm tiêu cự và độ tụ của thấu kính.

Giới thiêu đơn vị của độ tụ.

Nêu qui ước dấu cho f và D.

(15 phút)

II. Khảo sát thấu kính hội tụ

1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện

a) Quang tâm

+ Điểm O chính giữa của thấu kính mà mọi tia sáng tới truyền qua O đều truyền thẳng gọi là quang tâm của thấu kính.

+ Đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính là trục chính của thấu kính.

+ Các đường thẳng qua quang tâm O là trục phụ của thấu kính.

b) Tiêu điểm. Tiêu diện

+ Chùm tia sáng song song với trục chính sau khi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm trên trục chính. Điểm đó là tiêu điểm chính của thấu kính.

Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính F (tiêu điểm vật) và F’ (tiêu điểm ảnh) đối xứng với nhau qua quang tâm.

+ Chùm tia sáng song song với một trục phụ sau khi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm trên trục phụ đó. Điểm đó là tiêu điểm phụ của thấu kính.

Mỗi thấu kính có vô số các tiêu điểm phụ vật F_n và các tiêu điểm phụ ảnh F_n’.

+ Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện. Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện vật và tiêu diện ảnh.

Có thể coi tiêu diện là mặt phẵng vuông góc với trục chính qua tiêu điểm chính.

2. Tiêu cự. Độ tụ

Tiêu cự: f = OF¯' . Độ tụ: D = 1/f  .

Đơn vị của độ tụ là điôp (dp): 1dp = 1/1m

Qui ước: Thấu kính hội tụ: f > 0 ; D > 0.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 29.7.

Giới thiệu thấu kính phân kì.

Nêu sự khác biệt giữa thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.

Yêu cầu học sinh thực hiện C3.

Giới thiệu qui ước dấu cho f và D

(10 phút)

II. Khảo sát thấu kính phân kì

+ Quang tâm của thấu kính phân kì củng có tính chất như quang tâm của thấu kính hội tụ.

+ Các tiêu điểm và tiêu diện của thấu kính phân kì cũng được xác định tương tự như đối với thấu kính hội tụ. Điểm khác biệt là chúng đều ảo, được xác định bởi đường kéo dài của các tia sáng.

Qui ước: Thấu kính phân kì: f < 0 ; D < 0.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Cho học sinh tóm tắt những Kiến thức, kỹ năng cơ bản.

Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tậptrang 189, 190 sgk .

Tóm tắt những Kiến thức, kỹ năng cơ bản.

Ghi các bài tập về nhà.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 29.10 và 29.11.

Giới thiệu ảnh điểm, ảnh điểm thật và ảnh điểm ảo,

Giới thiệu vật điểm, vật điểm thất và vật điểm ảo.

Giới thiệu cách sử dụng các tia đặc biệt để vẽ ảnh qua thấu kính.

Vẽ hình minh họa.

Yêu cầu học sinh thực hiện C4.

Giới thiệu tranh vẽ ảnh của vật trong từng trường hợp cho học sinh quan sát và rút ra các kết luận.

(25 phút)

Sự tạo ảnh bởi thấu kính

1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học

+ Anh điểm là điểm đồng qui của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng,

+ Anh điểm là thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ, là ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kì.

+ Vật điểm là điểm đồng qui của chùm tia tới hoặc đường kéo dài của chúng.

+ Vật điểm là thật nếu chùm tia tới là chùm phân kì, là ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ.

2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính

Sử dụng hai trong 4 tia sau:

- Tia tới qua quang tâm -Tia ló đi thẳng.

- Tia tới song song trục chính -Tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’.

- Tia tới qua tiêu điểm vật chính F -Tia ló song song trục chính.

- Tia tới song song trục phụ -Tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’_n.

3. Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính

Xét vật thật với d là khoảng cách từ vật đến thấu kính:

a) Thấu kính hội tụ

+ d > 2f: ảnh thật, nhỏ hơn vật.

+ d = 2f: ảnh thật, bằng vật.

+ 2f > d > f: ảnh thật lớn hơn vật.

+ d = f: ảnh rất lớn, ở vô cực.

+ f > d: ảnh ảo, lớn hơn vật.

b) Thấu kính phân kì

Vật thật qua thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Gới thiệu các công thức của thấu kính.

Giải thích các đại lượng trong các công thức.

Giới thiệu qui ước dấu cho các trường hợp.

(10 phút)

V. Các công thức của thấu kính

+ Qui ước dấu:

Vật thật: d > 0. Vật ảo: d < 0. Ảnh thật: d’ > 0. Ảnh ảo: d’ < 0.

k> 0: ảnh và vật cùng chiều ; k < 0: ảnh và vật ngược chiều.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Nội dung cơ bản

Cho học sinh thử kể và công dụng của thấu kính đã thấy trong thực tế.

Giới thiệu các công dụng của thấu kính.

(5 phút)

VI. Công dụng của thấu kính

Thấu kính có nhiều công dụng hữu ích trong đời sống và trong khoa học.

Thấu kính được dùng làm:

+ Kính khắc phục tật của mắt.

+ Kính lúp.

+ Máy ảnh, máy ghi hình.

+ Kính hiễn vi.

+ Kính thiên văn, ống dòm.

+ Đèn chiếu.

+ Máy quang phổ.

Hoạt động của thầy và trò

TG

Cho học sinh tóm tắt những Kiến thức, kỹ năng cơ bản.

Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tậptrang 189, 190 sgkvà 29.15; 29.17 sbt.

Tóm tắt những Kiến thức, kỹ năng cơ bản.

Ghi các bài tập về nhà.