SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ THANH HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI:
HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP
VỀ THẤU KÍNH

Người thực hiện: Nguyễn Thị Liên
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Tân Sơn
SKKN thuộc lĩnh vực : Vật lí

THANH HÓA NĂM 2019


1. Mở đầu:
1.1. Lí do chọn đề tài:
Môn vật lý là một trong những môn học lý thú, hấp dẫn trong nhà trường
phổ thông, đồng thời nó cũng được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống
hàng ngày. Mặc dù mấy năm gần đây chương trình đã có sự giảm tải, có bổ xung
những tiết bài tập, tuy nhiên vẫn chưa thực sự đem lại hiệu quả trong việc giúp
học sinh vận dụng kiến thức trong việc làm bài tập, đặc biệt là ở lớp 9, với thời
lượng ít ỏi chưa đủ đề đáp ứng nhu cầu đề ra. Phần bài tập quang hình - phần
thấu kính là phần bài tập đa dạng, khó đói với học sinh THCS, đòi hỏi học sinh
phải nắm vững kiến thức phần hình học ở lớp 8 về hai tam giác đồng dạng. Nếu
chỉ hướng dẫn học sinh tìm tòi kiến thức như sách giáo khoa thì đa số học sinh
đều rất lúng túng khi giải các bài tập quang hình. Nguyên nhân chủ yếu là do
học sinh chưa có phương pháp giải bài tập hợp lý. Để giúp các em học sinh có
học lực trung bình trở lên có kĩ năng giải được các bài toán quang hình, tôi
mạnh dạn đưa ra một vài kinh nghiệm “hướng dẫn học sinh giải một số bài tập

hình: Để làm được bài tập quang hình yêu cầu đầu tiên là các em phải vẽ được
hình. Để vẽ được hình thì các em phải biết được cách vẽ đường đi của ba tia
sáng đặc biệt qua thấu kính:
+ Đối với thấu kính hội tụ( TKHT).
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính.
- Tia tới đi qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia
tới.
+ Đối với thấu kính phân kì:
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đi qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia
tới.
Ngoài ra các em cần nắm thêm khái niệm về trục phụ, tiêu điểm phụ để vẽ ảnh
của những vật không vuông góc với trục chính của thấu kính.
- Mỗi thấu kính có vô số trục phụ. Tia tới song song với trục phụ sẽ cho tia ló
đi qua tiêu điểm phụ ( Tiêu điểm phụ là giao điểm của trục phụ với đường thẳng
vuông góc với tiêu điểm của thấu kính)
b. Một số ví dụ cụ thể:
2


-Ví dụ 1. Cho vật sáng AB ( AB  ; B  ) và thấu kính hội tụ như hình 1.3a.
Hãy dựng ảnh của vật AB
* Phân tích AB có dạng một đoạn thẳng nên ảnh A1B1 của nó cũng có dạng một
đoạn thẳng. Do đó muốn dựng ảnh của vật AB cần dựng ảnh A1 của A và B1 của B
Vì AB   nên ảnh A1B1  ; B   nên ảnh B1   => B là giao điểm của 
với đường thẳng đi qua A1 và vuông góc với  => Muốn dựng ảnh B1 trước hết
cần phải dựng ảnh A1

* Cách dựng

* Cách dựng: Dựng ảnh của A:
-Từ A vẽ tia tới AI //  và tia ló IR tương ứng đi qua F ’. Vẽ tia lới AO và tia ló
OK trương ứng truyền thẳng.
-Tìm giao điểm A1 của 2 tia ló IR và OK kéo dài ta được ảnh của A
Dựng ảnh của B:
-Từ A1 vẽ đường thẳng vuông góc với  cắt  tại B1.
-Dựng ảnh của AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta được A1B1 là ảnh
của AB
-Ví dụ 4:. Cho vật sáng AB và thấu kính hội tụ như hình 1.7. ) ( A và B � ).
Dựng ảnh của vật AB
* Phân tích: AB có dạng một đoạn thẳng nên ảnh A1B1 của nó cũng có dạng
một đoạn thẳng do đó muốn dựng ảnh của AB cần dựng ảnh A 1 của A và B1 của
B. Muốn dựng ảnh B1 trước hết cần phải dựng ảnh A1
Cách dựng:
Dựng ảnh của A: Từ A vẽ tia tới a //  và tia ló a1 tương ứng đi qua F’.
Vẽ tia lới b qua O và tia ló b1 trương ứng truyền thẳng.
Tìm giao điểm A1 của 2 tia ló a1 và b1 ta được ảnh của A
- Dựng ảnh của B: tương tự như cách dựng ảnh của A
- Dựng ảnh của AB: Dùng thước thẳng vẽ đoạn thẳng A 1B1 ta được A1B1 là ảnh
của AB

Chú ý: Muốn dựng ảnh của một vật sáng có dạng hình học đặc biệt, ta dựng
ảnh của các điểm đặc biệt thuộc vật đó rồi nối lại.
Ví dụ: Muốn dựng ảnh của một vật AB có dạng là một đoạn thẳng, ta dựng ảnh
A1 của A, dựng ảnh B1 của B bằng cách vẽ đường đi của 2 trong 3 tia sáng đặc
biệt rồi vẽ đoạn thẳng A1B1.
Muốn dựng ảnh A1B1C1 của một vật có dang hình tam giác ABC...., ta dựng ảnh
A1, B1, C1 của các đỉnh A,B,C rồi vẽ tam giác A1B1C1
-Ví dụ 5: Cho thấu kính hội tụ và điểm sáng S
thuộc trục chính  như hình 1.8a

- Khi vật là một điểm sáng:Ảnh thật và vật nằm ở hai phía thấu kính, đồng thời
nằm ở hai nửa mặt phẳng bờ là trục chính 
- ảnh ảo và vật nằm cùng phía đối với thấu kính. Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo ở
xa thấu kính và trục chính hơn vật. Thấu kính phân kỳ cho ảnh ảo ở trong
khoảng tiêu cự và gần trục chính hơn vật
2. Muốn nhận biết loại thấu kính có thể dựa vào các đặc điểm sau đây:
- Dựa vào hình dạng của thấu kính ( ký hiệu thấu kính)
- Dựa vào đặc điểm của chùm sáng ló của một chùm sáng song song chiếu tới
thấu kính.
-Dựa vào đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính
5


Ví dụ 6: Một vật sáng nhỏ có dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính
của một thấu kính hội tụ và nằm ở ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính đó.
a) Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d’ là khoảng cách từ ảnh đến
thấu kính, f là tiêu cự của thấu kính. Hãy vẽ ảnh của vật qua thấu kính và chứng
minh công thức:

1
1
1
+ =
f
d d

b) Đặt vật sáng trên ở một phía của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm, song
song với trục chính và cách trục chính một đoạn l = 20 cm. Biết các điểm A và B
cách thấu kính lần lượt là 40 cm và 30 cm. Tính độ lớn ảnh của vật AB qua thấu
kính.

F/

O

(2)

- Từ ( 1) và (2) rút ra :

1 1 1
 
d d/ f

B/

b) - Vẽ hình
- Vì OI = OF/   OIF/ vuông cân  góc OF/I = 450
 góc CA/B/ = 450   A/CB/ vuông cân

A

B

I

.F

.F

/


/

2

/

2

= 20 2 cm

- Trong bài tập này công việc đầu tiên yêu cầu các em chứng minh công thức
thấu kính (Công thức Descarter). Công thức này giúp các em có thể tính toán
nhanh các đại lượng như: d, d/ ,f , ngoài ra còn giúp các em có thể tính nhanh tỉ
lệ chiều cao ảnh vật để vẽ hình nhanh chóng và đúng tỉ lệ.Từ cách chứng minh
tương tự các em cũng có công thức thấu kính áp dụng cho thấu kính hội tụ trong
trường hợp ảnh ảo và thấu kính phân kì lần lượt là:

1 1
1
- = ;
d d f

1 1
1
=
d d
f

- Ở câu b các em sẽ vẽ ảnh một vật khi vật đó đặt song song với trục chính, có lẽ
trong chương trình cơ bản chưa đề cập.

B
’

A'B' F'A' OA' - OF'


(2)
AB
F'O
OF'

- OF’I ~ A’F’B’ 

- Thay A’B’ = 4AB và OF’ = 20cm vào (1) và (2), tính
được: OA = 25cm; OA’ = 100cm
* Trường hợp vật AB tạo ảnh ảo:
- Vẽ hình đúng (H.2)
A'B' OA'

- A’OB’~ AOB 
(3)
AB OA

- OF’I ~ A’F’B’ 

B
’
A’

B

OA
f
d

 d2 - ld + lf = 0 (*)

Để phương trình (*) có nghiệm :  = l2 – 4lf  0  l  4f
Vậy lmin = 4f = 80cm.
- Ở bài tập này học sinh nên vẽ ảnh theo tỉ lệ rồi mới đi tới chứng minh các yêu
cầu bài toán đặt ra. Học sinh phải giải được phương trình bậc hai, với học sinh
giỏi có lẽ đây không phải là vấn đề.
-Ví dụ 8: Bài tập về tính độ dịch chuyển của ảnh theo độ dịch chuyển của vật.
Một vật sáng AB đặt tại một vị trí trước một thấu kính hội tụ, sao cho AB
vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được
một ảnh thật lớn gấp 2 lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí vật AB và dịch chuyển
thấu kính dọc theo trục chính, theo chiều ra xa vật một đoạn 15cm, thì thấy ảnh
của nó cũng dịch chuyển đi một đoạn 15cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu
cự f của thấu kính (không sử dụng trực tiếp công thức của thấu kính).
Hướng dẫn giải:
B

I'

B

F'
A

F



- Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là
B
d’.
A
Ta tìm mối quan hệ giữa d, d’ và f:
 AOB ~  A'OB'
A�
B� OA� d�
=
=
;
AB
OA
d
 OIF' ~  A'B'F'
A�
B� A�
F� A�
B�
d�
-f
d�
�
� d(d' - f) = fd'
=
=
=
; hay
OI

2d

�

8


��
B �không thể di
- Ở vị trí 2 (Hình B): Ta có: d 2 = d + 15 . Ta nhận thấy ảnh A�
�
chuyển ra xa thấu kính, vì nếu di chuyển ra xa thì lúc đó d�
2 = d , không thoả mãn
��
B�
công thức (*). Ảnh A�
sẽ dịch chuyển về phía gần vật, và ta có: O’A” = OA’ 15 - 15 = OA’ - 30
�
hay: d�
2 = d - 30 = 2d - 30 .
1

1

1

1

1



OI
OF'
OF'
f
A F
O
f
A B d ' f
d1
Do OI = AB => 1 1  1
(2)
B1
d' 1
AB
f
d1 ' d1 ' f

Từ ( 1 ) và ( 2 ) ta được:
d1
f
=> d1 'f  d1d1 ' d1f
1 1 1
1 1
 

Chia cả hai vế cho d1.d1’.f ta được :
=
(3)
f d1 d1 ' d1 15

d1  a d1
Từ ( 3 ) và ( 5 ) ta được:
1 1
1
1
 =

(7)
d1 15 d1  a 20
Giải hệ phương trình ( 6 ),( 7 ) ta được: a = 10(cm) ; d1 = 30(cm).
Thay d1 = 30(cm) vào ( 3 ) ta được tiêu cự của thấu kính là f = 10 cm.
-Ví dụ 10: Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính
hội tụ, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính một
khoảng OA = a. Nhận thấy nếu dịch chuyển vật lại gần hoặc ra xa thấu kính một
khoảng b = 5cm thì đều thu được ảnh có độ cao bằng ba lần vật, trong đó có một
ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật. Hãy xác định khoảng cách a và
vị trí tiêu điểm của thấu kính.
Hướng dẫn giải:
=>

- Ảnh cùng chiều với vật là ảnh ảo, vật nằm trong tiêu cự.
- Ảnh ngược chiều với vật là ảnh thật, vật nằm ngoài khoảng tiêu cự của thấu
kính.
Xét trường hợp ảnh ảo.
B’
OA1 B1  OA'1 B'1

1

B1


Từ (1) và (2) ta có:

3(a  5)
2
f

’1
(2)

(3)

B2

Xét trường hợp ảnh ngược chiều với vật:

I2

OA2 B2  OA' 2 B ' 2
A' 2 B ' 2 OA' 2
OA' 2

 3
 OA' 2 3 a  5
A2 B2
OA2
a 5

(4)



2

(5)

(6)
10


Từ (3) và (6) ta có: a = 15cm; f = 15 cm
- Ví dụ 11: Vật AB xác định (A nằm trên trục chính) đặt trước một thấu kính hội
tụ và vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh thật lớn gấp 4 lần vật. Nếu
đưa vật lại gần thấu kính thêm 4cm cũng như gần thêm 6cm sẽ cho ảnh có cùng
độ lớn.
a. Không dùng công thức thấu kính, hãy tính khoảng cách ban đầu của vật so
với thấu kính và tiêu cự của thấu kính đó.
b. Nghiêng vật AB (A cố định) về phía thấu kính sao cho đầu B cách trục
chính 5cm và cách thấu kính 20cm. Hãy vẽ ảnh của AB? Ảnh này gấp mấy lần
vật?
Hướng dẫn giải

N

B
A

O

F


(1)

Do cùng một vật đặt trước 1 TKHT không thể có 2 ảnh thật bằng nhau nên:
- Khi OA1 = OA – 4, thấu kính cho ảnh thật
B/
- Khi OA2 = OA – 6, thấu kính cho ảnh ảo.
Trường hợp ảnh thật:
2
/

/
1

/ /
1

Do ∆IOF ~ ∆B A F 
/

/

Do ∆F OB 1 ~ ∆IB1B


A1/ B1/ F / A1/ F / B1/


(*)
A1 B1
OF /

IB1  F B1 B1 I  OF

F / B1/
A1/ B1/
f
f



hay
(**) . Từ (*) và (**)
/
OA1  f
A1 B1 OA1  f
IF

F/

2

(2)

Trường hợp ảnh ảo: Ta có ∆KOF/~∆B/2A/2F/ và ∆B/2KB2~∆B/2F/O
A2/ B2/
OF /
f


Tương tự như trên ta có:
/

A

N
F O

A
/

F
/

- Trong bài toán này mục đích để các em biết cách vẽ ảnh của một vật khi vật
đặt không vuông góc với trục chính của thấu kính và một điểm của vật cách thấu
kính đúng bằng tiêu điểm.
- Ví dụ 12: Hai vật nhỏ A1 B1 và A2 B2 giống nhau đặt song song với nhau và cách
nhau 45cm. Đặt một thấu kính hội tụ vào trong khoảng giữa hai vật sao cho trục
chính vuông góc với các vật. Khi dịch chuyển thấu kính thì thấy có hai vị trí của
thấu kính cách nhau là 15cm cùng cho hai ảnh: một ảnh thật và một ảnh ảo,
trong đó ảnh ảo cao gấp 2 lần ảnh thật. Tìm tiêu cự thấu kính (không dùng công
thức thấu kính).
Hướng dẫn giải:

B1'
B1

A2' A1'
B2'

I


(1)
F A1 B1A1
f  OA1 B1A1

OB1 A1 ~ OB1A1 

OA1 B1 A1
BA
15


 1 1 (2)
OA1 B1A1
OA1 B1A1
f

15

IO

Từ (1) và (2)  f  OA  OA  B A 
1
1
1 1
B2 A2 O ~ B2 A2O 
IOF ~ B2 A2F 

f  15
IO


2
2 2
Chia vế với vế của (**) ta có:

30  f
IO

(**)
f
B2 A2

f  15 30  f
IO
IO
:

:
f
f
B1A1 B2 A2

f  15 B2 A2

mà 2 B2 A2  B1A1.
30  f
B1A1

Nên:

f  15 1

0
6
24
19
76
0
0
Lớp đối chứng 9B
25
0
0
6
24
19
76
0
0
50
0
0
12 24 38 76
0
0
Tổng
13


Kết quả kiểm tra chất lượng học sinh sau khi dạy thể nghiệm theo cách mới
Lớp
Số

17
34 26 52
0
0
3. Kết luận, kiến nghị:
3.1. Kết luận:
Trong quá trình giảng dạy tôi cũng đã không ngừng tìm tòi học tập rút kinh
nghiệm, tìm ra quy luật, phân loại các dạng bài tập, đúc rút kinh nghiệm, tổng hợp
đưa ra các dạng bài tập cơ bản nhất giúp các em có thể vận dụng nhanh chóng
hiệu quả, nâng cao hơn nữa công tác bồi dưỡng, chất lượng mũi nhọn. Với kinh
nghiệm đó phần nào cũng đã giúp cho các em có kết quả khả quan trong các kì
thi, tổng kết cuối năm. Học sinh dần yêu thích, say mê với môn học, đó cũng là
nguồn động lực giúp tôi ngày càng hăng say hơn với công việc của mình.
Trong khuân khổ bài viết có hạn, với kinh nghiệm của bản thân có lẽ còn rất
nhiều thiếu sót, do đó tôi mong muốn được sự góp ý gúp đỡ chân thành từ đồng
nghiệp đề tài này ngày càng hoàn thiện hơn, thiết thực hơn trong việc nâng cao
chất lượng dạy và học môn vật lí nói chung, cũng như kĩ năng giải bài tập phần
quang hình nói riêng.
3.2. Kiến nghị:
- Về phía phụ huynh cần quan tâm hơn nữa đến con em mình không nên xem
nhẹ các môn học tự nhiên nói chung, môn vật lí nói riêng, bởi hiện tại môn vật lí
không phải là môn thi vào lớp 10 THPT nên không ít phụ huynh không muốn
cho con tập trung học các môn không phải là: Toán -Văn- Tiếng Anh do đó kết
quả tổng kết môn Vật lí không cao.
- Về phía nhà trường: Cần tăng cường cơ sở vật chất đặc biệt là các đồ dùng thí
nghiệm để giáo viên có tiết dạy lôi quấn, hấp dẫn các em, giúp các em yêu thích
môn học, hăng say tìm hiểu khám phá các hiện tượng vật lí .
- Về phía phòng giáo dục nên có những chuyên đề bồi dưỡng định hướng cho
giáo viên, để giáo viên có thể vận dụng những kinh nghiệm, những sáng kiến
hay vào giảng dạy góp phần nâng cao chất lượng học sinh của trường cũng

2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm............................................................1
Cơ sở lí luận...................................................................................................1
Thực trạng của vấn đề nghiên cứu ...............................................................2
Các giải pháp thực hiện..................................................................................2
Hiệu quả của sáng kiến ..................................................................................13
3. Kết luận- kiến nghị........................................................................................14
Tài liệu tham khảo......................................................................................... 15

16