SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

PHÒNG GD&ĐT HUYỆN QUAN SƠN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TỐT
PHẦN QUANG HÌNH MÔN VẬT LÍ 9
Ở TRƯỜNG PTDT BÁN TRÚ THCS TAM THANH

Người thực hiện: Lò Văn Xơi
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lí


1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................1
1.3. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................2
2. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lý luận..................................................................................................3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến.............................................3
2. 3. Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 9...........4
2.3.1. Giải pháp 1. Dạy chắc lý thuyết, có thể cho học sinh ôn lại kiến thức tam
giác
đồng
dạng
ở
môn

trình độ, có khả năng tiếp cận với khoa học công nghệ hiện đại. Kiến thức là một
biển trời mênh mông vô tận, chúng ta sẽ không chiếm lĩnh được kiến thức nếu
không có phương pháp dạy và học phù hợp. Điều này yêu cầu mỗi người thầy
tạo cho học sinh động cơ và phương pháp học tập đơn giản nhất, hiệu quả để
tiếp thu lĩnh hội những kiến thức.
Môn Toán nói chung là công cụ hữu hiệu giúp học sinh tiếp thu các môn
học khác . Trong đó, phần quang học Vật lí 9 sử dụng nhiều kiến thức hình học
lớp 8, đặc biệt các định lí về tam giác đồng dạng. Ngay chính học sinh lớp 8 học
nội dung này thường nghiêng về phương pháp chứng minh các tam giác đồng
dạng, còn việc tính các giá trị đoạn thẳng trong các tam giác đồng dạng thường
dừng ở một phép tính tỉ lệ thức đơn giản và chỉ cần tính một bước là có ngay đáp
số. Chính vì thế, việc đổi mới tư duy giáo dục trong thời đại tri thức nhằm đáp
ứng sự thay đổi của cuộc sống phát triển không ngừng là một tất yếu. Việc đổi
mới phương pháp dạy học theo hình thức tích hợp kiến thức vào giảng dạy là
nhiệm vụ cần thiết để đáp ứng yêu cầu cần đạt về phẩm chất, năng lực người học
và cuối cùng là vì mục tiêu đáp ứng bối cảnh của thời đại.
Qua thực tế giảng dạy môn Vật lí 9 ở trường PTDT Bán trú THCS Tam
Thanh, tôi nhận thấy khi giải các bài toán quang hình học lớp 9 trong đó có một
dữ liệu cho biết, với kiến thức vật lí, học sinh khá dễ dàng dựng ảnh của một vật
qua thấu kính. Nhưng ngay sau đó lại có các câu hỏi tính khoảng cách ảnh đến
thấu kính và độ cao ảnh … đến đây hầu hết học sinh khá và trung bình, mặc dù
đã được rèn luyện, cũng gặp nhiều lúng túng khi làm dạng toán này, còn học
sinh giỏi thì trở nên tập trung hơn, tuy giải được nhưng chưa tự tin và lo lắng
cho kết quả của mình. Còn giáo viên khi dạy phần này mới thấy được những băn
khoăn và lo lắng. Trong khi đó các tài liệu, sách giáo khoa vật lí 9 không có
hướng dẫn cụ thể các dạng toán này để học sinh có thể học tốt hơn và cũng như
giúp giáo viên xử lý kịp thời những tình huống bất ngờ. Chính vì lẽ đó tôi chọn
đề tài “Một số giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình môn
Vật lí 9 ở trường PTDT Bán Trú THCS Tam Thanh” để nghiên cứu.
1.2. Mục đích nghiên cứu

- Khả năng đề xuất các dự đoán hoặc giả thiết đơn giản về mối quan hệ
hay về bản chất của các hiện tượng vật lí.
Những bài toán quang hình môn Vật lí 9 được giới thiệu trong chương III,
lượng kiến thức không nhiều nhưng nó có ý nghĩa quan trong đối với thực tiễn
và kĩ thuật như các tật về mắt, chế tạo máy ảnh. Mặc dù các em đã học phần
quang ở Vật lí lớp 7, nhưng chỉ là những khái niệm cơ bản, cho nên những bài
toán loại này vẫn còn mới lạ đối với học sinh. Đây là phần nội dung kiến thức
không quá phức tạp đối với học sinh lớp 9 nhưng vẫn tập dần cho học sinh 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 .
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến
Thống kê các bài kiểm tra thường xuyên tôi thu được kết quả như sau:
Điểm Y-K
Điểm TB
Điểm Khá
Điếm Giỏi
Lớp Sĩ số
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
9A
37
11
29,7
17

những nhược điểm sau:
- Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề còn yếu,
lượng thông tin cần thiết để giẩi toán còn hạn chế.
3


- Vẽ hình còn lúng túng. Một số vẽ sai hoặc không vẽ được ảnh của vật
qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh do đó không thể giải được bài toán.
- Một số chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặt điểm của tiêu điểm,
các đường truyền của tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo.
Một số khác không biết biến đổi công thức toán .
Từ những khó khăn đó của của học sinh trong việc giải các bài toán quang
hình môn Vật lí 9, tôi đưa ra các giải sau để giúp học sinh học tập tốt hơn
2. 3. Các giải pháp hướng dẫn học sinh học tốt phần quang hình Vật lí 9
2.3.1. Giải pháp 1. Dạy chắc lý thuyết, có thể cho học sinh ôn lại kiến thức
tam giác đồng dạng ở môn hình học 8
a) Mục tiêu giải pháp
Ở nội dung này học sinh cần nắm vững các kiến thức, các kí hiệu về thấu
kính hội tụ, thấu kính phân kì, đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua thấu
kính, ảnh thật, ảnh ảo, công thức vật lí, kiến thức về tam giác đồng dạng.
b) Cách thức thực hiện: Giáo viên hướng dẫn học sinh nắm vững các nội
dung kiến thức sau:
*Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như:
- Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì:

;

- Vật đặt vuông góc với trục chính:

hoặc

- Đường truyền các tia sáng đặt biệt như:
4


Thấu kính hội tụ:
+Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F.
+Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính.
+Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng.
+Tia tới bất kỳ cho tia ló đi qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song
với tia tới
F

F'

O

•

F

•

O

•

•F'

Thấu kính phân kì:
+ Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F'.


B
O
A

Q

* Mắt, mắt cận và mắt lão:
+ Thể thuỷ tinh ở mắt là một thấu kính hội tụ - Màng lưới như phim ở
máy ảnh.
+ Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thẻ nhìn rõ được khi không
điều tiết.
5


+ Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được.
+ Mắt cận nhìn rõ vật ở gần nhưng không nhìn rõ vật ở xa. Kính cận là
thấu kính phân kì. Mắt cận phải đeo kính phận kì để nhìn rõ vật ở xa.
B

•

A

F,CV
Mắt
Kinh cận

+ Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần.
Kính lão là thấu kính hội tụ. Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở

25

G= f ⇒ f = G
* Các thông tin về ảnh của một vật qua thấu kính và máy ảnh
- Thấu kính hội tụ:
+ Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều
+ Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng
bằng tiêu cự.
+ Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật, cùng chiều với
vật.
- Thấu kính phân kỳ:
6


+ Vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo,cùng chiều,
nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoản tiêu cự của thấu kính.
+ Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một
khoảng bằng tiêu cự.
- Máy ảnh:
+ Ảnh trên phim là ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật.
- Kính lúp:
+ Vật cần quan sát phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính để cho một ảnh
ảo lớn hơn vật.Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó.
2.3.2. Giải pháp 2. Tìm hiểu kĩ đề bài và phân tích bài toán
a) Mục tiêu giải pháp
Học sinh đọc kĩ đề bài, tìm hiểu yêu cầu của bài toán, xét xem những đại
lượng nào đã biết, cần tính những đại lượng nào, theo công thức nào.
b) Cách thức thực hiện: Tôi đưa cách tìm hiều đề bài qua bài toán sau:
Ví dụ 1: Một người dùng một kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát một vật
nhỏ AB được đặt vuông góc với trục chính của kính và cách kính 8cm.


7


Bước 3. Trình bày lời giải cụ thể
Cho biết
Kính lúp
G = 2,5X
OA = 8cm
a) f = ?Vật đặt khoảng nào?
b) Dựng ảnh của AB. Ảnh gì?
c)

A' B '
=?
AB

Giải
25

25

25

a) Theo công thức: G = f ⇒ f = G = 2,5 = 10(cm)
b) - Dựng ảnh:

- Tính chất ảnh: ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật
c) * ∆ OA'B' Đồng dạng với ∆ OAB , nên ta có :
A' B' OA' OA'

8
10
8
10

(3)

Thay (3) vào (1) ta có :
A' B ' OA' 40
=
=
= 5 ⇒ A' B ' = 5 AB
AB
8
8

Vậy ảnh lớn gấp 5 lần vật
2.3.3. Giải pháp 3. Phân loại bài tập và các cách giải các bài toán quang hình
môn Vật lí 9
a) Mục tiêu giải pháp
- Ở giải pháp này học sinh cần nắm chắc cách vẽ ảnh của một vật sáng
bằng việc sử dụng 3 tia sáng đặc biệt.
- Nắm chắc kiến thức các trường hợp đồng dạng của tam giác vuông
( Hình học 8).
- Học sinh trình bày được nhiều cách giải cho một bài toán
b) Cách thức thực hiện: Phân ra các trường hợp đối với thấu kính hội tụ và
8


thấu kính phân kì; cách đặt vật trong khoảng tiêu cự và ngoài khoảng tiêu cự của

Ta có:
Tam giác ABF đồng dạng với tam giác OHF (g-g)

AB BE AF
AB OA − OF
=
=
⇔
=
(AF = OA – OF)
OH HF OF
A'B '
OF
1
36 − 12 24
12
⇔
=
=
⇒ A' B ' =
= 0,5 (*)
A'B '
12
12
24
⇔

Tam giác ABO đồng dạng tam giác A’B’O (g-g)
⇔


H

B’

b) Tính A’B’ theo (*) cách 1 và A’B’ = 0,5cm.
Tam giác OKF’ đồng dạng với tam giác A’B’F’
⇔

OK
OF '
AB
OF '
=
⇔
=
(Vì OK = AB và A’F’ = OA’- OF’)
A' B ' A' F '
A ' B ' OA '− OF '
1
12
⇔
=
0,5 OA '− 12
⇔ OA '− 12 = 0,5.12 = 6
⇔ OA ' = 6 + 12 = 18

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.
Cách 3:
Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính cho tia ló
qua tiêu điểm F’.

OH
OF '
AB
OF '
=
⇔
=
( Vì OH = AB và A’F’ = OA’ – OF’)
A' B ' A' F '
A ' B ' OA '− OF '
AB
12
⇔
=
(2)
A ' B ' OA '− 12
36
12
=
⇔ 36.OA '− 432 = 12.OA ' ⇔ OA ' = 432 : 24 = 18
Từ (1) và (2) ta có:
OA ' OA '− 12
36
1
⇔ 36 A ' B ' = 18 ⇔ A ' B ' = 0,5
Thay OA’ = 18 vào (1) ta được: (1) ⇔ =
18 A ' B '
⇔

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKHT là 18cm. Độ cao của ảnh là 0,5cm.

F’

b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g)
⇒

AF AB
=
(1)
OF OH

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:
(1) ⇔

OF − OA
AB
12 − 8
1
=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 3 cm.
OF
A' B '
12
A' B '

Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B’ (g-g)
⇔

OA ' A ' B '

b) Tam giác FAB đồng dạng Với tam giác FOH (g-g)
⇔

AF AB
=
(1)
OF OH

Mà AF = OF – OA và OH = A’B’ nên:
(1) ⇔

OF − OA
AB
12 − 8
1
=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 3 cm.
OF
A' B '
12
A' B '

Tam giác F’OK đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g)
OF '
OK
=
Mà OK = AB = 1cm nên
A' F ' A' B '

⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' A ' B '
=
=
⇔
=
(1)
OA OB
AB
8
AB

Tam giác F’OH đồng dạng với tam giác F’A’B’ (g-g)
F ' A' A' B '
⇔
=
Mà F’A’ = OF’ + OA’ = 12 + OA’ nên:
F 'O
AB
12 + OA ' A ' B '
⇒
=
(2)
12
AB
OA ' 12 + OA '
=
Từ (1) và (2) ⇒

⇔

OB ' BB ' OB '− BB ' OB
OB ' 12
=
=
=
⇔
=
= 3 (2’)
12
8
12 − 8
4
OB
4

12


Từ (1’) và (2’) ta tính được OA’ = 24cm và A’B’ = 3cm.
* Đối với thấu kính phân kì và vật đặt ngoài khoảng tiêu cự
Bài toán 3. Vật sáng AB = h = 3cm được đặt vuông góc với trục chính của
TKPK có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và vật AB cách thấu
kính một khoảng d = 36cm.
a) Hãy dựng ảnh A’B’ của vật AB.
b) Vận dụng kiến thức hình học , hãy tính khoảng cách từ ảnh đến TKPK
và chiều cao của ảnh.
Bài giải
Tóm tắt: OF = OF’ = f = 12cm

=
⇔
=
⇔ A ' B ' = 0, 75 cm
F'A
AB
48
3

Tam giác OA’B’ đồng dạng tam giác OAB (g-g)
⇔

OA ' A ' B '
OA ' 0, 75
=
⇔
=
⇔ OA ' = 9 cm.
OA
AB
36
3

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’ =0,75cm.
Cách 2: Sử dụng tia song song với trục chính có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F
và tia hướng tới F’đến TKPK có tia ló song song với trục chính.
a) Dựng ảnh:
B
A


=
Vì OH = AB =3cm:
OF
AB
12 − OA ' 0, 75
⇔
=
⇔ OA ' = 9cm
12
3
⇔

Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B’= 0,75cm.
Cách 3: Sử dụng tia đi qua quang tâm O và tia song song với trục chính đến
TKPK – có tia ló kéo dài qua tiêu điểm F.
a) Dựng ảnh:
B

H
B’

A

F A’ O

F’

b) Có 2 cách giải
Cách 3a:
Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA’B” (g-g)

(2)
12
AB
OA ' 12 − OA '
=
⇔ OA ' = 9 cm.
Từ (1) và (2) ta có :
36
12
⇔

Thay OA’ = 9cm vào (1) ta được A’B’ = 0,75cm.
Vậy khoảng cách từ ảnh đến TKPK là OA’ = 9cm và độ cao ảnh A’B = 0,75cm.
Cách 3b:
Tam giác OAB đồng dạng tam giác OA’B’(g-g)
14


⇔

OA ' OB ' A ' B '
OA ' OB ' A ' B '
=
=
⇔
=
=
(1)
OA OB
AB

- Có cách giải chỉ cần một bước (1 cặp tam giác đồng dạng) là có được kết
quả (nếu sử dụng 1 tia tới đi qua tiêu điểm F và tia 1 còn lại)
- Có cách giải cần 3 bước (2 cặp tam giác đồng dạng và thêm vận dụng
tính chất tỉ lệ thức hoặc tính chất dãy tỉ lệ thức).
Ngoài các giải pháp trên đối với học sinh khá giỏi giáo viên có thể hướng
dẫn học sinh chứng minh các công thức của thấu kính:
(Trong các hình vẽ dưới đây với d = OA, d’ = A’O, f = OF= OF’)
a) Đối với thấu kính hội tụ
* Trường hợp ảnh thật
∆

B

I
F’

A

F

A’

0

B’

A, B , A,O d ,
Ta có: ∆A’B’O đồng dạng ∆ABO (g-g) ⇒
=
= (1)

1
1
1
=
⇒ = + ,
d
f
f
d
d

* Trường hợp ảnh ảo
B’
I

B

A’

F

A

O

F’

Δ

15

,

Từ (1) và (2) ta có:
d,
d, + f
1
1
1
=
⇒ = − ,
d
f
f
d d
b) Đối với thấu kính phân kì
B

I

B’
A

F’ A’

F

O

∆



Từ (1) và (2) ta có:

d,
f −d ,
1
1 1
=
⇒ = , −
d
f
f
d
d
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với
bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Sau thời gian áp dụng các giải pháp đã nêu tôi thấy kết quả học giải bài
toán quang hình môn Vật lí 9 khả quan hơn. Đa số các HS yếu đã biết vẽ hình,
trả lời được các câu hỏi và giải được các bài tập. Đặc biệt, sau khi áp dụng sáng
kiến tôi thấy học sinh chủ động, tích cực, yêu thích môn học hơn và tự tin khi
giải các bài toán quang hình môn Vật lí 9.
Khảo sát chất lượng học sinh sau khi áp dụng sáng kiến tôi thu được kết
quả như sau:
Điểm Y-K
Điểm TB
Điểm Khá
Điếm Giỏi
Lớp Sĩ số
SL
%

3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
- Kết luận
Để giúp học sinh hứng thú và đạt kết quả tốt trong việc giải toán quang
hình học môn Vật lí 9, điều cơ bản nhất mỗi tiết dạy giáo viên phải tích cực,
nhiệt tình, truyền đạt chính xác, ngắn gọn nhưng đầy đủ nội dung, khoa học và
lôgíc nhằm động não cho học sinh phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt.
Những tiết lý thuyết, thực hành cũng như tiết bài tập giáo viên phải chuẩn
bị chu đáo bài dạy, hướng dẫn học sinh chuẩn bị bài theo ý định của giáo viên,
có như vậy giáo viên mới cảm thấy thoải mái trong giờ dạy và chữa các bài tập
quang hình học từ đó khắc sâu được kiến thức và phương pháp giải bài tập của
học sinh.
Đối với một số học sinh chậm tiến bộ thì phải thông qua giáo viên chủ
nhiệm kết hợp với gia đình để giúp các em học tốt hơn, hoặc qua giáo viên bộ
môn toán để giúp đỡ một số học sinh yếu toán có thể giải được một vài bài toán
đơn giản về điện lớp 9. Từ đó gây sự đam mê, hứng thú học hỏi bộ môn Vật lí.
Sau khi áp dụng phương pháp giải bài tập quang hình học ở trên trong dạy
học tôi nhận thấy học sinh say mê, hứng thú và đã đạt hiệu quả cao trong giải bài
tập nhất là bài tập quang hình môn Vật lí 9. Học sinh đã phát huy tính chủ động,
tích cực khi nắm được phương pháp giải loại bài toán này.
- Kiến nghị
+ Đối với Phòng GD&ĐT Quan Sơn
Tham mưu với cấp trên trang bị đầy đủ cơ sở vật chất cho các trường đặc
biệt là thiết bị thí nghiệm bộ môn Vật lí.
+ Đối với xã Tam Thanh
Cần làm tốt phong trào khuyến học khuyến tài để động viên khuyến khích
các em học sinh có hoàn cảnh khó khăn được đến trường đầy đủ.
+ Đối với nhà trường
Đánh giá, góp ý vào các giải pháp thực hiện để đề tài có thể được áp dụng
rộng rãi, nâng cao chất lượng học tập môn Vật lí nói riêng và nâng cao chất
lượng giáo dục nói chung.