Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 9: THỰC HÀNH ĐO TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
-

Đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.

2. Năng lực
Năng lực chung:
-

Năng lực tự học: Chủ động tìm hiểu cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo
phương pháp Silbermann.

-

Giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tích cực hỗ trợ các thành viên trong nhóm
thực hiện thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

-

Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về cách đi tiêu cự của thấu kính
hội tụ theo phương pháp Silbermann.

Năng lực khoa học tự nhiên:
-

Nêu được cách đi tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp đối xứng.

-

Đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ.

3. Phẩm chất
-

Trung thực trong báo cáo số liệu kết quả đi tiêu cự của thấu kính hội tụ.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
-

SGK, SGV, Kế hoạch bài dạy.

-

Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ,
hình ảnh bố trí thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ,…

-

Máy chiếu, máy tính (nếu có).
1

2. Đối với học sinh:
-

HS mỗi nhóm: Dụng cụ thí nghiệm: 1 nguồn sáng, 1 vật sáng bằng kính mờ có
hình chữ F, 1 thấu kính hội tụ, 1 màn ảnh bằng nhựa trắng, 1 giá quang học đồng
trục, 1 nguồn điện và dây nối.

-

HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo
yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS nêu được có thể đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phép đo trực tiếp
khoảng cách từ tiêu điểm chính tới quang tâm và chỉ ra được ưu và nhược điểm của cách
đo đó.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về thí nghiệm, phát biểu ý kiến của bản thân về ưu
nhược điểm của cách đo trong hình, từ đó định hướng HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu được cách đo, ưu điểm và nhược điểm của phương pháp
đo trong hình.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chiếu hình ảnh thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ cho HS quan sát.

- GV giới thiệu: Ta đã biết, khi chiếu chùm sáng song song với trục chính của một thấu
kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.

2

- GV nêu câu hỏi: Vậy để đo tiêu cự của thấu kính hội tụ có thể dùng phương án đo trực
tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F hay không? Cách đi này có
nhược điểm gì?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thảo luận, dự đoán, đưa ra các câu hỏi và câu trả lời.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Gợi ý đáp án:
+ Cách đo: đo trực tiếp khoảng cách từ tiêu điểm chính (điểm hội tụ của các tia sáng tới
quang tâm của thấu kính.
+ Ưu điểm: dễ tiến hành và cho kết quả nhanh.
+ Nhược điểm: kết quả có sai số lớn (có thể do xác định không chính xác tiêu điểm
chính,...).
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- Sau khi HS trao đổi, phát biểu ý kiến, GV nhận xét vào nội dung bài học : Ta có thể đo
được tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phép đo trực tiếp hoặc cũng có thể đo bằng phép
đo gián tiếp. Bài học hôm nay, chúng ta sẽ thực hiện đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
bằng phép đo gián tiếp. Cụ thể cách đo này được tiến hành như thế nào? Chúng ta cùng
vào bài học mới. Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp đối
xứng (phương pháp Silbermann)
a. Mục tiêu: HS nêu được cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng phương pháp đối
xứng.
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu
cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.
c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để thực hiện
nhiệm vụ đề xuất phương án đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.
d. Tổ chức thực hiện:

3

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

DỰ KIẾN SẢN PHẨM
I. CHUẨN BỊ

- GV chiếu hình ảnh bố trí thí nghiệm đo tiêu cự của thấu 1. Dụng cụ
kính hội tụ (Hình 9.1) cho HS quan sát và giới thiệu về - 1 nguồn sáng, 1 vật
chức năng các dụng cụ thí nghiệm trong hình,

sáng, 1 thấu kính hội tụ;
1 màn ảnh, 1 giá quang
học đồng trục.
2. Đo tiêu cự của thấu
kính

hội

tụ

bằng

phương pháp đối xứng
- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK
và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr47)
Dựng ảnh của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với
trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một
khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính).
1. Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp
này, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ
vật đến thấu kính bằng nhau.
2. Ảnh này có kích thước như thế nào so với vật?
3. Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp
d +d '
này: f = 4 .

Trong đó, d' là khoảng cách từ ảnh của vật đến thấu kính.

(phương

pháp

Silbermann)
II. CÁCH TIẾN HÀNH
Tiến hành:
- Bước 1: Đo chiều cao h
của vật.
- Bước 2: Đặt vật và màn
sát thấu kính, dịch đồng
thời vật và màn ra xa dần
thấu kính những khoảng
bằng nhau cho đến khi
quan sát được ảnh rõ nét

- Sau khi HS trả lời, GV tổ chức cho HS đề xuất phương án trên màn thì ghi lại giá trị
đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

d và d'.

- GV kết luận về cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

- Bước 3: Đo chiều cao h'

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

của ảnh. Tính tiêu cự của

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời các câu hỏi mà thấu kính theo công thức:
GV đưa ra.
4

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời đại diện HS trả lời nội dung Hoạt động

f=

d +d '
.
4

*Trả lời Hoạt động (SGK – tr47)

1. Ta có: BI = OA = 2.f
- Xét ΔBIB':
OF = f = BI/2 và OF//BI
Suy ra O là trung điểm của BB'.
- Xét ΔABO và ΔA'B'O có:
^
AOB= ^
A ' OB ' (đối đỉnh)
^
ABO= ^
A ' B ' O (so le trong)

OB = OB'
Suy ra: ΔABO = ΔA'B'O => OA = OA' = 2f
2. Ảnh có kích thước bằng vật.
3. Có: AA' = OA + OA' = d + d'
Mặt khác: OA = 2f
d +d '

Do đó: d + d' = 4f => f = 4

.

- 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 Chuẩn bị và
Cách tiến hành và chuyển sang nội dung Kết quả.
Hoạt động 2. Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
a. Mục tiêu: HS đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.

5

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hành và đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ theo
phương pháp Silbermann.
c. Sản phẩm:
- Kết quả HS thực hiện thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ.
- HS hoàn thành phiếu Báo cáo thực hành (theo mẫu trong mục III.4 – SGK – tr48).
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

III. KẾT QUẢ

- GV chia lớp thành các nhóm 4 – 6 HS.

(HS hoàn thành báo cáo

- GV phát dụng cụ thí nghiệm và phiếu báo cáo thực hành thực hành)
cho các nhóm HS.
- GV yêu cầu HS thực hiện theo hướng dẫn trong SGK,
hoàn thành bảng số liệu và câu hỏi.
- Sau khi HS trình bày báo cáo trước lớp, GV kết luận về
nội dung thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ học tập theo
yêu cầu.
- GV theo dõi quá trình thực hiện nhiệm vụ của các nhóm,
hướng dẫn và hỗ trợ (nếu cần thiết).
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời đại diện HS trả lời nội dung Báo cáo thực hành
- Bảng kết quả thí nghiệm (theo số liệu thực hành của các
nhóm)
- Trả lời câu hỏi:
1. Chiều cao h của vật bằng chiều cao h ' của ảnh.
2. Giá trị f bằng số liệu tiêu cự ghi trên thấu kính.
3. + Ưu điểm của cách đo tiêu cự thấu kính hội tụ bằng
phương pháp Silbermann: độ chính xác cao, dễ thực hiện,

6

có thể áp dụng cho nhiều loại thấu kính khác nhau.
+ Nhược điểm của cách đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo
phương án đo trực tiếp như phần mở đầu: khó khăn trong
việc xác định chính xác điểm hội tụ của các chùm sáng,
không linh hoạt trong việc thay đổi thấu kính, dễ bị sai số
lớn do thao tác thực hiện đòi hỏi độ chính xác cao.
- 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 Kết quả và
chuyển sang nội dung Luyện tập.
C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: HS sử dụng kiến thức về nội dung thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
để trả lời câu hỏi và giải được các bài tập có liên quan.
b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV trình chiếu câu hỏi luyện tập
Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung ở cột bên phải để có phương án đo tiêu cự f:
1. Đo chiều cao h của

a) Xê dịch đồng thời vật và màn ảnh ra xa

vật

dần thấu kính những khoảng cách bằng nhau
cho đến khi thu được một ảnh rõ nét cao
bằng vật. Lúc này ta sẽ có d = d' = 2f và d +
d' = 4f.

2. Bố trí thí nghiệm:

b) hình chữ F (hoặc chữ L).

Đặt vật và màn ảnh
sát thấu kính

7

3. Đo chiều cao h'
của ảnh
4. Tính tiêu cự của

d +d '

c) f = 4

d) đo khoảng các từ vật đến màn ảnh.

thấu kính theo công
thức
5. Thực hiện đo 5 lần

e) và tính giá trị trung bình của tiêu cự f.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.
Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS đưa ra đáp án cho các bài tập:
1 – b;
2 – a;
3 – d;
4 – c;
5 – e.
Bước 4:
- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập và chuyển sang nội dung vận dụng.
D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: Sử dụng kiến thức đã biết về thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ để
trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.
b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS trả lời được bài tập vận dụng GV đưa ra.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS làm việc ở nhà theo nội dung sau đây:
Thực nghiệm cho thấy, khi đã thu được ảnh của vật rõ nét trên màn, nếu giữ cố định
khoảng cách giữa vật và màn rồi di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn,
người ta sẽ thu được một vị trí nữa của thấu kính cũng cho ảnh rõ nét trên màn như hình
vẽ.
8

Gọi l là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính đều cho ảnh rõ nét trên màn và L là
2

2

L −l
khoảng cách giữa vật và màn. Hãy chứng minh công thức: f =
.
4. L

- GV yêu cầu HS tìm hiểm thêm phương pháp Bessel đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
trong mục Em có biết (SGK – tr49).
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học và hoàn thành nội dung bài tập.
Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS trình bày nội dung câu trả lời trước lớp vào tiết học sau.
Gợi ý trả lời:
df

Ta có: d + d' = L, d ' = d −f => d2 – Ld + Lf = 0, đây là phương trình bậc hai đối với ẩn
d. Để có hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì phương trình có hai nghiệm
phân biệt thì Δ = L2 – 4Lf > 0 => L > 4f.
Vị trí 1: d1 = d; d'1 = d'
Vị trí 2: d2; d'2
Do tính chất đối xứng, vật và ảnh có thể đổi chỗ cho nhau nên ta có:

{

{

d 2=d 1=d ' =¿ d+ d ' =L =¿ d= L−l ;d '= L+l
d '=d +l
2
2
d ' 2=d 1=d
'

dd '

2

2

L −l
.
Thay d và d' vào công thức: f = d +d ' ta được: f =
4. L

Bước 4:
- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập.
- GV nhận xét, đánh giá và kết thúc tiết học.
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Xem lại kiến thức đã học ở bài 9.
9

- Hoàn thành các bài tập trong Sách bài tập Khoa học tự nhiên 9.
- Xem trước nội dung Ôn tập học kì I.

10