Giáo án KHTN 9 Cánh diều bài 5: Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1. Tìm hiểu về hình dạng của thấu kính và sự khúc xạ của chùm sáng song song qua thấu kính

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh một số thấu kính (hình 5.2) và hình ảnh mặt cắt của một số thấu kính (hình 5.3) cho HS quan sát.

- GV đặt câu hỏi: Mô tả đặc điểm về hình dạng của các thấu kính ở hình 5.2 và hình 5.3.

- GV yêu cầu HS thực hiện yêu cầu sau:

+ Vẽ vào vở tiết diện của thấu kính.

+ So sánh sự giống và khác nhau giữa lăng kính và thấu kính.

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về khái niệm thấu kính.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr28)

Kể một số thấu kính được sử dụng trong đời sống mà em biết.

- GV chiếu hình ảnh và giới thiệu một số thấu kính dùng để khảo sát đường truyền của ánh sáng cho HS.

- GV chia lớp thành 4 – 6 nhóm.

- GV phát dụng cụ thí nghiệm và yêu cầu các nhóm thực hiện thí nghiệm tìm hiểu đường truyền của chùm tia sáng qua thấu kính theo nội dung Thực hành (SGK – tr29).

- GV yêu cầu HS vẽ vào vở mô tả kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét về sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính.

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Câu hỏi 2 (SGK – tr29)

Ngoài cách phân loại thấu kính thành thấu kính rìa mỏng và thấu kính rìa dày, dựa vào thí nghiệm, em có thể phân loại thấu kính theo cách nào?

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về phân loại thấu kính.

- Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Luyện tập 1 (SGK – tr29)

Theo em, kính lúp ở hình 5.1 là loại thấu kính nào?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, tiến hành thí nghiệm và thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV theo dõi và động viên, khích lệ HS đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận 

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân về các nội dung:

*Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr28)

- Một số loại thấu kính: kính lúp, kính cận, kính viễn,…

*Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr29)

- Có thể phân loại thấu kính theo tác dụng của thấu kính với chùm sáng song song, đó là thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.

*Trả lời Luyện tập 1 (SGK – tr29)

- Kính lúp ở hình 5.1 là thấu kính hội tụ.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung Các loại thấu kính và chuyển sang nội dung Nguyên lí hoạt động của thấu kính.

I. THẤU KÍNH

1. Các loại thấu kính

- Thấu kính là một khối trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong.

- Xét theo hình dạng, ta có thể chia thấu kính thành hai loại: 

+ thấu kính rìa mỏng (phần rìa của thấu kính mỏng hơn phần ở giữa).

+ thấu kính rìa dày (phần rìa của thấu kính dày hơn phần ở giữa).

- Khi chiếu chùm tia sáng song song tới các thấu kính khác nhau đặt trong không khí, ta thấy: 

+ Thấu kính có rìa mỏng cho các tia ló tập trung (hội tụ) tại

một điểm. Thấu kính này được gọi là thấu kính

hội tụ.

+ Thấu kính rìa dày cho các tia ló tách ra xa nhau. Thấu kính này được gọi là thấu kính phân kì.

Nhiệm vụ 2. Xác định nguyên lí hoạt động của thấu kính

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh thấu kính được ghép từ các lăng kính nhỏ (hình 5.6) cho HS quan sát.

- GV đặt vấn đề: Từ hình dạng thấu kính, ta có thể coi thấu kính được ghép từ nhiều lăng kính nhỏ khác nhau.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và giải thích bằng hình vẽ.

- GV đặt thêm câu hỏi: Tại sao lại phải chia thành các lăng kính nhỏ? Các lăng kính được chia nhỏ có điểm gì giống và khác nhau?

- Sau khi HS trả lời, GV rút ra kết luận nguyên lí hoạt động của thấu kính.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK và thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV theo dõi và động viên, khích lệ HS đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận 

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung dung Nguyên lí hoạt động của thấu kính và chuyển sang nội dung Trục chính và quang tâm của thấu kính.

2. Nguyên lí hoạt động của thấu kính

- Với thấu kính rìa mỏng, các lăng kính có đáy hướng về phía trục đối xứng nên chùm tia ló hội tụ. Với thấu kính rìa dày, các lăng kính có đáy hướng ra xa trục đối xứng nên chùm tia ló phân kì.

Nhiệm vụ 3. Tìm hiểu về quang tâm và trục chính của thấu kính

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi sau:

+ Quang tâm của thấu kính là gì?

+ Trục chính của thấu kính là gì?

+ Nêu cách xác định trục chính và quang tâm.

- GV chiếu hình ảnh biểu diễn trục chính và quang tâm của thấu kính (hình 5.7) cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi 3 (SGK – tr30)

Nêu cách xác định quang tâm và trục chính của thấu kính trên hình vẽ.

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về quang tâm, trục chính của thấu kính.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK và thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV theo dõi và động viên, khích lệ HS đưa ra câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận 

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân về các nội dung:

*Trả lời Câu hỏi 3 (SGK – tr30)

- Vẽ thấu kính theo kí hiệu quy ước, xác định quang tâm là điểm nằm chính giữa thấu kính, dựng trục chính đi qua quang tâm và vuông góc với thấu kính.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung dung Trục chính và quang tâm của thấu kính và chuyển sang nội dung Sự khúc xạ của một số tia sáng qua thấu kính.

3. Trục chính và quang tâm của thấu kính

- Thấu kính có một điểm O mà mọi tia tới O đều truyền thẳng qua thấu kính. O được gọi là quang tâm của thấu kính và điểm này có thể coi là điểm chính giữa của thấu kính. 

- Đường thẳng đi qua O vuông góc với thấu kính được gọi là trục chính của thấu kính.