Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tiết 41: Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

Ngày soạn:01/01/2007 Ngày giảng: Tiết 41 Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ I - Mục t iêu - Mô tả được sự thay đổi của góc khúc xạ khi góc tới tăng hoặc giảm - Mô tả được thí nghiệm thể hiện mối quan hệ gữa góc tới và góc khúc xạ II- Chuẩn bị: - 1 miếng thuỷ tinh, mặt phẳng đi qua đường kính được dán giấy kín chỉ để một khe nhỏ tại tâm I của miếng thuỷ tinh - 1 miếng gỗ phẳng - 1 tờ giấy có vòng tròn chia độ hoặc thước chia độ - 3 chiếc đinh ghim. III- Hoạt động dạy học Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung cần đạt HĐ1: (10 phút)Ôn tập những kiến thức có liên quan đến bài mới Có thể yêu cầu HS trả lời những câu hỏi sau: - hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Nêu kết luận về sự khúc xạ ánh sáng khi truyền không khí sang nước và ngược lại - Khi góc tới tăng, góc khú xạ có thay đổi không ? Trình bày một phương án thí nghiệm để quan sát hiện tượng đó. HĐ2: (25 phút)Nhận biết sự thay đổi của góc khúc xạ theo góc tới Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm theo các bước đã nêu - Yêu cầu HS đặt khe hở I của miếng thuỷ tinh đúng tâm của tấm tròn chia độ - Kiểm tra các nhóm khi xác định vị trí cần có của đinh ghim A Yêu cầu đại diện một vài nhóm trả lời C1 Có thể gợi ý HS bằng cách đặt các câu hỏi: - Khi nào mắt ta nhìn thấy hình ảnh của đinh ghim A qua miếng thuỷ tinh? - Khi mắt ta chỉ nhìn thấy đinh ghim A, chứng tỏ điều gì? Yêu cầu HS trả lời C2 Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Khi ánh sáng truyền từ không khí sang thuỷ tinh, góc khúc xạ và góc tới quan hệ với nhau như thế nào? a) các nhóm bố trí thí nghiệm như hình 41.1 SGK và tiến hành thí nghiệm như đã nêu ở mục a và b SGK b) Từng HS trả lời C1, C2. c) Dựa vào bảng kết quả thí nghiệm, cá nhân suy nghĩa, trả lời câu hỏi của GV để rút ra kết luận d) Cá nhận đọc phần Mở rộng trong SGK HĐ3 (10 phút)Củng cố và vận dụng Yêu cầu HS trả lời các câuhỏi: Khi ánh sáng truyền từ không khí sang các môi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì góc khúc xạ và gó tới có quan hệ với nhau như thế nào? Đối với HS yếu kém yêu cầu tự đọc phần ghi nhớ trong SGK rồi trả lời câu hỏi của GV Yêu cầu HS trả lời C3. Gợi ý: - Mắt nhìn thấy A hay B? Từ đó vẽ đường truyền của tia sáng trong không khi tới mắt. - Xác định điểm tới và vẽ đường truyền của tia sáng từ A tới mặt phân cách Yêu cầu HS trả lời C4. a) Từng HS trả lời câu hỏi của GV b) Từng HS làm C3, C4 Ngày soạn: Ngày giảng: Tiết 42 Thấu kính hội tụ I - Mục tiêu 1. Nhận dạng được thấu kính hội tụ 2. Mô tả được khúc xạ của các tia sáng đặc biệt (tia tới quang tâm, tia song song với trục chính và tia có phương qua tiêu điểm) qua thấu kính hội tụ. 3. Vận dụng được kiến thức đã học để giải bài tập đơn giản về thấu kính hội tự và giải thích một vài hiện tượng thường gặp. II- Chuẩn bị - 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự khoảng 1 cm - 1 giá quang học - 1 màn hứng để quan sát đường truyền của chùm sáng - 1 nguồn sáng ra chùm 3 tia sáng song song. III- Hoạt động dạy học Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung cần đạt HĐ1: (5 phút)Ôn tập những kiến thức có liên quan đến bài mới GV vẽ tia khúc xạ trong hai trường hợp: - Tia sáng truyền từ không khí sang thuỷ tinh - Tia sáng truyền từ nước sang không khí. Yêu cầu HS lên bảng vẽ tiếp tia tới. Từng HS thực hiện yêu cầu của GV HĐ2: (10 phút)Nhận biết đặc điểm của thấu kính hội tụ Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm Theo dõi giúp đỡ các nhóm HS yêu. Hướng dẫn các em đặt các dụng cụ thí nghiệm đúng vị trí. Đối với lớp HS khá giỏi, trước khi bố trí thí nghiệm như hình 42.2 SGK , GV có thể làm thêm thí nghiệm như sau: Dùng thấu kính hội tụ hứng một chùm ánh sáng song song (chùm sáng mặt trời hoặc ánh sáng ngọn đèn đặt ở xa) lên màn hứng ảnh. Từ từ dịch chuyển tấm bìa ra xa thấu kính, yêu cầu HS quan sát thí nghiệm trả lời câu hỏi: Kích thước vết sáng trên màn thay đổi như thế nào? Dự đoán chùm khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm gì? Sau khi HS trả lời các câu hỏi mới bố trí thí nghiệm như hình 42.SGK Yêu cầu HS trả lời C1. Thông báo về tia tới và tia ló. Yêu cầu HS trả lời C2. a) Các nhóm HS bố trí và tiến hành thí nghiệm như hình 42.2 SGK b) Từng HS suy nghĩ và trả lời C1 c) Cá nhân đọc phần thông báo về tia tới và tia ló trong SGK d) Từng HS trả lời C2 HĐ3: (5 phút) Nhận biết hình dạng của thấu kính hội tụ trong SGK Yêu cầu HS trả lời C3 Thông báo về chất liệu làm thấu kính hội tụ thường dùng trong thực tế. Nhận biết thấu kính hội tự dựa vào hình vẽ và kí hiệu thấu kính hội tụ. a) Từng HS trả lời C3 b) Cá nhân đọc phần thông báo về thấu kính và thấu kính hội tụ trong SGK HĐ4: (15 phút) Tìm hiểu các khái niệm trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ. Yêu cầu HS trả lời C4 - hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm đưa ra dự đoán - Yêu cầu HS tìm cách kiểm tra dự đoán (có thể dùng thước thẳng) - Thông báo về khái niệm trục chính. Thông báo về khái niệm quang tâm. GV làm thí nghiệm. Khi chiếu tia sáng bất kì qua quang tâm thì nó tiếp tục truyền thẳng, không đổi hướng. Hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm tiêu điêm - Yêu cầu HS quan sát lại thí nghiệm để tra rlời C5, C6 - Yêu cầu HS trả lời câuhỏi: Tiêu điểm của thấu kính là gì? Mỗi thấu kính có mấy tiêu điểm? Vị trí của chúng có đặc điểm gì? - GV phát biểu chính xác các câu trả lời C5, C6 - Thông báo về khái niệm tiêu điểm Thông báo về khái niệm tiêu cự GV làm thí nghiệm đối với tia tới qua tiêu điểm a) Tìm hiểu khái niệm trục chính. - Các nhóm thực hiện thí nghiệm hình 42.2. Thảo luận nhóm để trả lời C4 - Từng HS đọc phần thông báo về trục chính b) Tìm hiểu về khái niệm quang tâm. từng HS đọc phần thông báo về khái niêm quang tâm. c) Tìm hiểu khái niệm tiêu điểm - Nhóm HS tiến hành lại thí nghiệm ở hình 42.2 SGK. Từng HS trả lời C5, C6 - Từng HS đọc phần thông báo trong SGK và trả lời câu hỏi của GV d) Tìm hiểu khái niệm tiêu cự Từng HS đọc phần thông báo về khái niệm tiêu cự. HĐ5 (10 phút) Củng cố và vận dung Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: - Nêu các cách nhận biết thấu kính hộitụ - Cho biết đặc điểm đường truyền của một số tia sáng qua thấu kính hội tụ Đối với HS trung bình, GV cho HS tự đọc phần ghi nhớ SGK rồi trả lời câu hỏi. Yêu cầu HS trả lời C7 và C8 a) từng HS trả lời các câu hỏi của GV b) Cá nhân suy nghĩ trả lời C7 và C8. Ngày soạn: Ngày giảng: Tiết 43 ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tự I - Mục tiêu 1. Nêu được tro ng trường hợp nào thấu kính hội tụ cho ảnh thật và cho ảnh ảo của một vật và chỉ ra được đặc điểm của các ảnh này. 2. Dùng các tia sáng đặc biệt dựng được ảnh thật và ảnh ảo của một vật qua thấu kính hội tự II- Chuẩn bị Đối với mỗi nhóm HS - 1 thấu kính hội tụ - 1 giá quang học - 1 cây nến - 1 màn để hứng - 1 bao diêm III- Hoạt động dạy học Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung cần đạt Hoạt động của HS Trợ giúp của GV HĐ1: (5 phút) Ôn tập những kiến thức có liên quan đến bài mới Từng HS trả lời các câu hỏi của GV Yêu cầu HS trả lời những câu hỏi sau: - Nêu cách nhận biết thấu kính hội tụ. - Kể tên và biểu diễn trên hình vẽ, đường truyền của 3 tia sáng đi qua thấu kính hội tụ mà em đã học. - GV đặt vấn đề, hình ảnh của dòng chữ ta quan sát được qua thấu kính như hình 43.1 SGK là hình ảnh của dòng chữ tạo bởi thấu kính hội tụ. ảnh đó cùng chiều với vật. Vậy có khi nào ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ ngược chiều với vật không ? Cần bố trí thí nghiệm như thế nào để tìm hiểu vấn đề trên? HĐ2: (15 phút) Tìm hiểu đặc điểm đối với ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ. a) Các nhóm bố trí thí nghiệm như hình 43.2 SGK đặt vật ngoài khoảng tiêu cự, thựchiện các yêu cầu của c1 và C2 Ghi đặc điểm của ảnh vào dong 1,2, 3 của bảng 1. b) Nhóm bố trí thí nghiệm như hình 43.2 SGK đặt vật trong khoảng tiêu cự. Thảo luận nhóm để trả lời C3 Ghi các nhận xét về đặc điểm của ảnh vào dòng 4 của bảng 1 SGK Hướng dẫn HS làm thí nghiệm Trường hợp vật được đặt xa thấu kính để hứng ảnh ở tiêu điểm là khó khăn. GV có thể hướng dẫn HS quay thấu kính về phía của số lớp để hứng ảnh của cửa sổ lớp lên màn. Cho các nhóm thảo luận trước khi ghi nhận xét đặc điểm của ảnh vào bảng 1 Hướng dẫn HS làm thí nghiệm để trả lời C3. Có thể yêu cầu HS trả lời thêm câu hỏi: Làm thế nào để quan sát được ảnh của vật trong trường hợp này? Cho các nhóm thảo luận trước khi ghi các nhận xét vầ đặc điểm ảnh vào bảng 1 SGK HĐ3: (15 phút) Dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ a) Từng HS thực hiện C4 b) Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ - Từng HS thực hiện C5 Trước hết yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: - Chùm tia tới xuất phát từ S qua thấu kính cho chùm tia ló đồng quy ở S’. S’ là gì của S? - Cần sử mấy tia sáng xuất phát từ S để xác định S’? - GV thông báo khái nệm ảnh của điểm sáng. - Giúp đỡ HS yếu vẽ hình. hướng dẫn HS thựchiện C5 - Dựng ảnh B’ của điểm B - Hạ B’A’ vuông góc với trục chính, A’ là ảnh của A và A’B’ là ảnh của AB HĐ4: (10 phút) Củng cố và vận dụng a) Từng HS trả lời các câu hỏi của GV b) Từng HS trả lời C6, C7 Đề nghị HS trả lời các câu hỏi: - Hãy nâu đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ? - Nêu cách dùng ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ Đối với HS trung bình cho HS tự đọc phần ghi nhớ SGK , rồi trả lời câu hỏi hướng dẫn HS trả lời C6: - Xét hai cặp tam giác đồng dạng - Trong từng trường hợp tính tỉ số Đề nghị HS trả lời C7 Ngày soạn: Ngày giảng Tiết 44 Thấu kính phân kì I - Mục tiêu 1. Nhận dạng được thấu kính phân kì 2. Vẽ được đường truyền của hai tia sáng đặc biệt (tia tới quang tâm và tia tới song song với trục chính) qua thấu kính phân kì 3. Vận dụng được kiến thức đã học để giải bài tập đơn giản về thấu kínk phân kì và giải thích một vài hiện tượng thường gặp. II- Chuẩn bị - 1 thấu kính phân kì có tiêu cự khoảng 12 cm - 1 giá quang học - 1 màn hứng để quan sát đường truyền của chùm sáng - 1 nguồn sáng ra chùm 3 tia sáng song song. III- Hoạt động dạy học Hoạt động của HS Trợ giúp của GV HĐ1: (5 phút) Ôn tập những kiến thức có liên quan đến bài mới Từng HS trả lời câu hỏi của GV Yêu cầu một vài HS trả lời câu hỏi sau: Nêu đặc điểm ảnh của một vật tạo bới thấu kính hội tụ. Có những cách nào để nhận biết thấu kính hội tụ. HĐ2: (15 phút) Tìm hiểu đặc điểm của thấu kính phân kì a) Từng HS thực hiện C1 b) Từng HS suy nghĩ và trả lời C2 c) Các nhóm HS bố trí thí nghiệm như hình 44.1 SGK - Từng HS quan sát thí nghiệm và thảo luận nhóm để trả lời C3 Yêu cầu HS trả lời C1. Thông báo về thấu kính phân kì Yêu cầu một vài HS nêu nhận xét về hình dạng của thấu kính phân kì và so sánh với thấu kính hội tụ. Hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm như hình 44.1 SGK để trả lời C3 - Theo dõi , hướng dẫn các nhóm HS làm thí nghiệm yếu. - Thông báo hình dạng mặt cắt và kí hiệu thấu kính phân kì. HĐ3: (15 phút) Tìm hiểu các khái niệm trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính phân kì. a) Tìm hiểu khái niệm trục chính. - Các nhóm thực hiện thí nghiệm - Từng HS quan sát, thảo luận nhóm để trả lời C4 - Từng HS đọc phần thông báo về trục chính trong SGK và trả lời câu hỏi của GV b) Tìm hiểu về khái niệm quang tâm. Từng HS đọc phần thông báo về khái niệm quang tâm trong SGK và trả lời câu hỏi của GV. c) Tìm hiểu khái niệm tiêu điểm - Nhóm HS tiến hành lại thí nghiệm ở hình 44.1 SGK. - Từng HS quan sát thí nghiệm , đưa ra ý kiến của mình trước nhóm để thảo luận chung. - Trả lời C5 - Từng HS làm C6 vào vở - Từng HS đọc phần thông báo khái niệm tiêu điểm trong SGK và trả lời câu hỏi của GV d) Tìm hiểu khái niệm tiêu cự Từng HS đọc phần thông báo về khái niệm tiêu cự và trả lời câu hỏi của GV. Yêu cầu HS tiến hàng lại thí nghiệm như hình 44.1 SGK - Theo dõi hướng dẫn các em HS thực hiện lại thí nghiệm, quan sát hiện tượng để có thể trả lời C4 - Gợi ý: Dự đoán xem tia nào đi thẳng. Tìm cách kiểm tra dự đoán (dùng bút đánh dấu đường truyền của các tia sáng trên hai màn hứng. Dùng thước thẳng để kiểm tra đường truyền đó). Yêu cầu đại diện nhóm trả lời C4. GV chính xác hoá các câu trả lời của HS Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Trục chính của thấu kính có đặc điểm gì? - GV nhắc lại khái niệm trục chính. Yêu cầu HS tự đọc phần Thông báo và trả lời câu hỏi sau: Quang tâm của một thấu kính có đặc điểm gì? Tiến hành thí nghiệm : Chiếu một tia sáng bất kì qua quang tâm sẽ có tia ló đi thẳng, không đổi hướng. Yêu cầu HS làm lại thí nghiệm như ở hình 44.1 - Theo dõi,hướng dẫn các nhóm tiến hành thí nghiệm yếu. Có thể gợi ý như sau: Dùng bút đnáh dấu đường truyền của tia sáng ở trên màn hứng, dùng thước thẳng đặt vào đường truyền đã đánh dấu để vẽ tiếp đường kéo dài. - Yêu cầu một vài nhóm trả lời C5 - Yêu cầu một HS lên bảng làm C6 và trình bày ý kiến của mình trước lớp. - Yêu cầu HS tự đọc phần thông báo khái niệm tiêu điểm và trả lời câu hỏi sau: Tiêu điểm của thấu kính phân kì được xác định như thế nào? Nó có đặc điểm gì khác với tiêu điểm của thấu kính hội tụ? GV chính xác hoá các câu trả lời của HS Yêu cầu HS trả lời câu hỏi sau: Tiêu cự của thấu kính là gì? HĐ4 (10 phút) Củng cố và vận dụng Cá nhân suy nghĩ trả lời C7, C8 và C9 Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi C7, C8 và C9: - Theo dõi và kiểm tra HS thựchiện C7 - Thảo luận với cả lớp để trảlời C8 - Đề nghị một vài HS phát biểu, trả lời C9 Ngày soạn: Ngày giảng: Tiết 45 ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì I - Mục tiêu 1. Nêu được ảnh của một vật sáng tạo bởi thấu kính phân kì luôn là ảnh ảo. Mô tả được những đặc điểm của ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính phân kì. Phân biệt được ảnh ảo được tạo bới thấu kính hội tụ và phân kì. 2. Dùng hai tia sáng đặc biệt dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì II- Chuẩn bị Đối với mỗi nhóm HS - 1 thấu kính phânkì có tiêu cự 12 cm - 1 giá quang học - 1 cây nến cao 5 cm - 1 màn để hứng - 1 bao diêm III- Hoạt động dạy học Hoạt động của HS Trợ giúp của GV HĐ1: (5 phút) Ôn tập những kiến thức có liên quan đến bài mới Từng HS trả lời các câu hỏi của GV Yêu cầu HS trả lời những câu hỏi sau: - Nêu cách nhận biết thấu kính phân kì.Thấu kính phân kì có đặc điểm gì trái ngược với thấu kính hội tụ? - Vẽ đường truyền của 2 tia sáng đã học qua thấu kính phân kì. HĐ2: (10 phút) Tìm hiểu đặc điểm đối với ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì. - Từng HS chuẩn bị trả lời các câu hỏi của GV - Các nhóm bố trí thí nghiệm như hình hình 45.1 SGK Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: - Muốn quan sát ảnh của một vật tạo bới thấu kính phân kì, cầncó những dụng cụ gì? Nêu cách bố trí và tiến hành thí nghiệm - đặt mà sát thấu kính. Đặt vật ở vị trí bất kì trên trục chính của thấu kính và vuông góc với trục chính. - Từ từ dịch chuyển màn ra xa thấu kính. Quan sát trên màn hình xem có ảnh của vật hay không ? - Tiếp tục làm như vậy khi thay đổi vị trí của vật trên trục chính - Qua thấu kính phân kì, ta luôn nhìn thấy ảnh của một vật dặt trứơc thấu kính nhưng không hứng được ảnh đó trên màn. Do vậy là ảnh thật hay ảnh ảo? HĐ3: (15 phút) Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính phân kì a) Từng HS trả lời C3, C4 b) Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ - Từng HS thực hiện C5 Yêu cầu HS trả lời C3. Gợi ý: - Muốn dựng ảnh của một điểm sáng ta làm thế nào? - Muốn dựng ảnh của một vật sáng ta làm thế nào? Gợi ý HS trả lời C4: - Khi dịch chuyển vật AB vào gần hoặc ra xa thấu kính thì hướng của tia khú xạ của tia tới BI (tia đi song song với trục chính) có thay đổi không ? - ảnh B’ của điểm B là giao điểm của những tia nào? HĐ4: (10 phút) So sánh độ lớn của ảnh tạo bởi thấu kính phân kì và thấu kính hội tụ bằng cách vẽ a) Từng HS dựng ảnh của một vật đặt trong tiêu cự đối với cả thấu kính hội tụ và phân kì. b) So sánh độ lớn của hai ảnh vừa dựng được Theo dõi, giúp đỡ các nhóm HS dựng ảnh Yêu cầu HS nhận xét đặc điểm của ảnh ảo tạo bởi hai loại thấu kính HĐ5: (5 phút) Củng cố và vận dụng Cá nhân suy nghĩ, trả lời C6, C7, C8 Yêu cầu HS trả lời C6 Hướng dẫn HS làm C7 - Xét hai cặp tam giác đồng dạng - Trong từng trường hợp, tính tỉ số Đề nghị một vài HS trả lời C8