Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 75 - Bài tập về lăng kính và thấu kính mỏng

Tiết: 75 Ngày soạn: 07/04/2008 BÀI 49: BÀI TẬP VỀ LĂNG KÍNH VÀ THẤU KÍNH MỎNG Mục tiêu Kiến thức: - Biết được tính chất của vật và ảnh qua thấu kính. - Vận dụng được các công thức thấu kính để giải một số bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. - Vận dụng được công thức của lăng kính để vẽ tiếp đường đi của tia sáng qua lăng kính và tính toán một số yếu tố của lăng kính. - Vẽ được sự tạo ảnh của vật qua thấu kính. Kỹ năng: - Vẽ đường truyền tia sáng qua lăng kính và thấu kính. - Giải các bài tập về thấu kính và lăng kính - Rèn luyện kĩ năng về vẽ hình và giải các bt dựa vào các phép toán hình học. Thái độ: - Có thái độ hợp tác, nghiêm túc, làm việc khoa học, chủ động tích cực trong hoạt động học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn, thuyết trình và nêu và giải quyết vấn đề và phương pháp thực hành giải bài tập. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Một số bài tập tiêu biểu. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Hãy nêu quy ước về dấu và trình bày các công thức về thấu kính? Hãy viết tất các các công thức liên quan đến lăng kính? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong tiết trước chúng ta đã tìm hiểu về sự tạo ảnh qua thấu kính. Hôm nay chúng ta sẽ vận dụng những kiến thức có được để giải một số bài tập liên quan. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Bài tập về lăng kính GV: Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm vận dụng các công thức lăng kính để giải bài tập. HS: Nhóm 1, 2 làm câu a, nhóm 3, 4 làm câu b, nhóm 5, 6 làm câu C. GV: Sau khi học sinh thảo luận xong giáo viên gọi các nhóm lên trình bày bài giải của mình. Các nhóm còn lại góp ý và nhận xét GV: Tổng kết và đưa ra kết quả tổng kết cuối cùng HS: Ghi chép vào vỡ đầy đủ 3 câu a,b,c. 1. Bài tập ví dụ 1: a. Ta có: Suy ra r’=A-r=24043’ Sini’=nsinr’=0,624 Vậy góc ló i’=38040’ Góc lệch D là: D=i+i’-A=38040’ b. Khi có góc lệch cực tiểu thì đường đi của tia sáng qua lăng kính đối xứng nhau qua phân giác góc chiết quang trong trường hợp này r=r’=A/2=300 Suy ra sini=nsinr=0,75 Vậy i=48040’ Vậy góc lệch cực tiểu là: Dm=2i-A=37020’ c. Tia sáng đi thẳng qua mặt AB tới mặt AC tại J với góc tới là i=600 Mặt khác góc giới hạn phản xạ toàn phần là: sinigh=n2/n1=0,667 hay igh=420 Vậy ta có i>igh. Tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J theo tia JK. Ta có JK vuông góc với mặt đáy BC nên truyền thẳng ra ngoài Suy ra góc lệch làm bởi tia ló và tia tới là: D=600 Hoạt động 2: Bài tập về hệ thấu kính F’2 l O1 A A1 B1 F’1 F1 F2 A2 (L2) (L1) B2 O2 Bài tập áp dụng Một thấu kính L có tiêu cự f =20cm. Đặt vật AB = 1cm vuông góc với trục chính và cách thấu kính một đoạn d. Hãy nói rõ vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh khi d = 30 cm và d = 10 cm. Đặt thêm một thấu kính L’ có tiếu cự f’ = 25 cm và cùng trục, cách L khoảng l = 15 cm. Vật AB đặt trứơc hệ hai thấu kính, cách L một khoảng d = 30 cm. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh cho bởi hệ. Vẽ chùm tia sáng từ vật tới ảnh cuối cùng . HS: Tự giải câu 1 bằng cách áp dụng các công thức thấu kính. GV: Yêu cầu học sinh viết sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính. HS: Vận dụng công thức thấu kính xác định d1' GV: Hãy xác định d2? HS: Vận dụng l= d1'+d2 GV: Hãy xác định d2' HS: Vận dụng công thức thấu kính. GV: Hãy tính độ cao của ảnh A2B2? HS: Vận dụng công thức tính độ phóng đại để tính. 1. Vị trí tính chất và độ lớn ảnh: Vị trí ảnh : Độ lớn của ảnh: Với d=30cm Ảnh thật. Ảnh cao 2 cm và ngược chiều với vật Với d=10cm Ảnh ảo. Ảnh cao 2 cm và cùng chiều với vật 2 . Vị trí – tính chất và độ lớn ảnh qua hệ (L, L’) : Sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai thấu kính : Củng cố: Câu 1 : Chọn câu trả lời đúng Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ có ảnh ngược chiều lớn gấp 4 lần AB và cách AB 100 cm. Tiêu cự của thấu kính là : A. f = 25 cm B. f = 16 cm C. f = 20 cm D. f = 40 cm Câu 2 : Chọn câu trả lời đúng Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ có ảnh cùng chiều, bề cao bằng ½ AB và cách AB 10 cm. Độ tụ của thấu kính là : A. D = - 2 điốp B. D = - 5 điốp C. D = 5 điốp D. D = 2 điốp Câu 3 : Chọn câu trả lời đúng Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ có ảnh cùng chiều, lớp gấp 3 lần AB. Di chuyển AB ra xa thấu kính thêm 8 cm thì ảnh lại ngược chiều và cũng lớn gấp 3 lần AB. Tiêu cự của thấu kính là : A. f = 12 cm B. f = 18 cm C. f = 24 cm D. f = 48 cm Câu 4 : Chọn câu trả lời đúng Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ có ảnh ngược chiều, độ lớn bằng ½ AB. Di chuyển AB về phía thấu kính thêm 42 cm thì ảnh lại ngược và lớn gấp 4 lần AB. Tiêu cự của thấu kính là: A. f = 10 cm B. f = 18 cm C. f = 24 cm D. f = 36 cm Câu 5 : Chọn câu trả lời đúng Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính sẽ có ảnh cùng cgiều, độ lớn bằng 0,3AB. Di chuyển AB lại gần thấu kính thêm 25 cm thì ảnh vẫn cùng chiều và lớn gấp 2 lần ảnh trước. Tiêu cự của thấu kính là : A. f = - 15 cm B. f = - 20 cm C. f = - 30 cm D. f = - 40 cm chứng minh. 5. Dặn dò * Làm bài tập 5, 6, 7 SGK Bài mới: “Thấu kính mỏng” Ôn lại kiến thức về thấu kính mỏng đã được học ở lớp 9. Xem lại các định nghĩa tiêu điểm, tiêu cự, trục chính, trục phụ.