Giáo án Bài 9 KHTN 9 Kết nối tri thức (2024): Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ

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
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập 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 (phương pháp
- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK Silbermann)
và trả lời nội dung Hoạt động (SGK – tr47)
Dựng ảnh của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với II. CÁCH TIẾN HÀNH
trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một Tiến hành:
khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính).
- Bước 1: Đo chiều cao h
1. Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp của vật.
này, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ - Bước 2: Đặt vật và màn
vật đến thấu kính bằng nhau.
sát thấu kính, dịch đồng
2. Ảnh này có kích thước như thế nào so với vật?
thời vật và màn ra xa dần
3. Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp thấu kính những khoảng
này: f = d+d ' . 4 bằng nhau cho đến khi
Trong đó, d' là khoảng cách từ ảnh của vật đến thấu kính.
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