Phương pháp giải bài Toán quang hình học lớp 9

 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN YÊN THẾ 
 ĐƠN VỊ TRƯỜNG THCS ĐỒNG LẠC 
 ****** 
 BÁO CÁO BIỆN PHÁP THAM GIA HỘI THI 
GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP HUYỆN CHU KỲ 2022-2024 
 Tên biện pháp: " Phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9" 
 Họ và tên: Thiệu Thị Hạnh 
 Môn giảng dạy: Vật Lí 
 Trình độ chuyên môn: Đại Học 
 Chức vụ: Giáo viên 
 Đơn vị công tác: Trường THCS Đồng Lạc 
 Yên Thế, ngày 18 tháng 4 năm 2023 
 , ngày tháng 10 năm 2022 
PHẦN A. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Trong thực tế dạy học Vật lí thì bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt 
ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic những phép toán và thí nghiệm 
dựa trên cơ sở các định luật các phương pháp Vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi 
vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với 
học sinh. Sự tư duy một cách tích cực luôn luôn là việc vận dụng kiến thức đã học để 
giải bài tập và các hiện tượng thực tế. 
 Trong quá trình dạy học môn Vật lí, các bài tập Vật lí có tầm quan trọng đặc 
biệt, việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các 
bài tập trong chương trình sách giáo khoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực 
hiện thành công công tác dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh. 
Vật lí là môn học gắn liền với thực tế, với những kiến thức phong phú, hấp dẫn cuốn 
hút học sinh. Các em học sinh lớp 9 phải tư duy nhiều hơn, sử dụng nhiều kiến thức 
để giải quyết vấn đề đặt ra. Trong mỗi bài học đều có hệ thống bài tập giúp các em 
tìm hiểu kiến thức, vận dụng, củng cố kiến thức qua đó giúp hình thành và phát triển 
các phẩm chất và năng lực của học sinh. Một số em đã tiếp thu được phương pháp 
học tập, giải quyết được vấn đề theo yêu cầu của giáo viên nhưng phần lớn các em 
vẫn còn lúng túng, khó khăn trong việc giải bài tập, đặc biệt là phần bài tập quang 
hình học lớp 9. Nhiều em lúng túng trong việc dựng ảnh của vật sáng qua thấu kính, 
không xác định được vị trí của quang tâm và hai tiêu điểm, không tính được khoảng 
cách từ ảnh tới thấu kính và chiều cao của ảnh. Chính vì vậy nên tôi chọn đề tài: 
 " Phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9" 
PHẦN B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
I. Thực trạng công tác dạy và học môn vật lí ở trường THCS Đồng Lạc 
 Kể từ khi về trường THCS Đồng Lạc công tác tôi được phân công giảng dạy môn 
 Vật lý ở các khối 8, 9 và KHTN 6, KHTN 7 
 Qua việc khảo sát chất lượng đầu năm năm học 2022-2023 của HS khối 9 để 
 phân loại học sinh tôi thu được kết quả như sau: 
 Khối Sĩ số Giỏi khá TB Yếu-kém 
 9 SL % SL % SL % SL % 
 9A 25 1 4 9 36 13 52 2 8 
 9B 23 0 0 11 47,8 8 34,8 4 17,4 
 9 48 1 2 20 41,7 21 43,8 6 12,5 
 1. Ưu điểm 
Trong quá trình thực hiện đề tài này tôi gặp rất nhiều thuận lợi: 
 - Được ban giám hiệu tạo điều kiện tốt nhất và giúp đỡ hoàn thành tốt chuyên đề. 
 - Được các đồng nghiệp hưởng ứng tích cực. 
 - Được HS tin tưởng và nhiệt tình tham gia với mong muốn lĩnh hội kiến thức một 
 cách tốt nhất 
2. Hạn chế và nguyên nhân hạn chế 
2.1. Giáo viên 
 Giáo viên chưa phát huy tối đa tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS trong quá 
trình học tập, nâng cao chất lượng dạy học. 
2.2. Học sinh 
- Điều kiện học sinh của xã Đồng Lạc đa số là con của nông dân, một số gia đình bố 
mẹ đi làm công ty nên các em ngoài việc học tập còn phụ giúp gia đình làm việc nhà 
nên thời gian đầu tư cho việc học tập không được nhiều. 
- Đa số HS chưa có phương pháp học tập đúng đắn, không chuẩn bị trước bài mới, ít 
tìm tòi, suy luận. 
- Nhiều HS nhút nhát, thụ động trong học tập, các thao tác thực hành thí nghiệm còn 
chậm. 
- Kỹ năng làm bài tập rất hạn chế, tính toán chậm do kỹ năng toán học còn kém. 
II. Biện pháp 
 Chương I: TRỌNG TÂM CỦA PHẦN BÀI TẬP QUANG HÌNH HỌC 
LỚP 9 VÀ NHỮNG KIẾN THỨC HỌC SINH CẦN GHI NHỚ 
 Qua quá trình dạy học, nghiên cứu chuẩn kiến thức kĩ năng và nội dung các đề 
kiểm tra định kì, kiểm tra học kì 2 môn vật lí lớp 9, tôi thấy trọng tâm của phần bài 
tập quang hình học lớp 9 gồm: 
 1, Dựng ảnh của vật sáng qua thấu kính, nêu tính chất của ảnh, tính khoảng 
cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh. 
 Cần chú ý tìm ra mối quan hệ giữa các đoạn F/A/, OA/ và OF/ trong biểu 
 OA F A 
thức = 
 OA OF 
 2, Xác định loại thấu kính, vị trí của quang tâm và hai tiêu điểm. 
Muốn làm được điều đó, GV phải hướng dẫn kĩ, luôn kiểm tra, khắc sâu HS: 
 * Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: 
- Thấu kính hội tụ thấu kính phân kì: 
- Trục chính, tiêu điểm F và F', quang tâm O: • O • 
 F 
 F' 
(mỗi thấu kính có 2 tiêu điểm F và F' đối xứng nhau qua quang tâm O) 
- Phim ở máy ảnh hoặc màng lưới ở mắt: 
 Màng lưới 
- Ảnh thật: hoặc ; Ảnh ảo: hoặc 
 * Đường truyền các tia sáng đặt biệt như: 
- Thấu kính hội tụ: 
 + Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới. 
 + Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm . 
 + Tia tới đi qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính. 
- Thấu kính phân kì: 
 + Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới. 
 + Tia tới song song với trục chính thì tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm . 
 * Các kí hiệu quy ước trên hình vẽ: 
 AB là chiều cao của vật. 
 A/B/ là chiều cao của ảnh. 
 OF là tiêu cự của thấu kính. 
 OA là khoảng cách từ vật đến thấu kính. 
 OA/ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. 
 AA/ là khoảng cách từ vật đến ảnh. 
 * Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ: 
 Vật đặt trong khoảng tiêu cự (OA<OF) cho 
 ảnh ảo, cùng chiều với vật, lớn hơn vật. 
 Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát 
 biểu được F/A/ = OA/ + OF/ 
 V ật đặt ngoài khoảng tiêu cự (OF<OA<2OF) 
 cho ảnh thật, ngược chiều với vật, lớn hơn vật. 
 Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát biểu 
 được F/A/ = OA/ - OF/ 
 Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự (OA>2OF) cho 
 ảnh thật, ngược chiều với vật, nhỏ hơn vật. 
 Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát biểu 
 được F/A/ = OA/ - OF/ 
 * Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì: 
 Vật sáng đặt tại mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều với 
vật, nhỏ hơn vật. 
Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát biểu được FA/ = OF - OA/ 
- Máy ảnh: 
 + Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ. 
 + Ảnh của vật phải ở ngay vị trí của phim cho nên muốn vẽ ảnh phải xác định 
vị trí đặt phim. 
 Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát biểu được 
 F/A/ = OA/ - OF/ 
- Mắt, mắt cận và mắt lão: 
 + Thể thuỷ tinh của mắt là một thấu kính hội tụ. 
 + Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thẻ nhìn rõ được khi không điều 
tiết. 
 + Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được. 
 + Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa. Kính 
cận là thấu kính phân kì. Mắt cận phải đeo kính phân kì để nhìn rõ các vật ở xa. 
 + 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 gần. 
- Kính lúp: 
 + Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. 
 + Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật trong 
khoảng tiêu cự của kính. Ảnh qua kính lúp là ảnh ảo lớn hơn vật. 
Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh phát biểu được FA/ = OF - OA/ 
 Chương II: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN QUANG HÌNH HỌC 
LỚP 9 
 1, Đối với dạng bài tập dựng ảnh của vật sáng qua thấu kính, nêu tính chất 
của ảnh, tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh. 
 Giáo viên hướng dẫn phương pháp giải như sau: 
- Bước 1: Đọc kĩ đề bài, xác định loại thấu kính và các dữ liệu cần thiết. 
- Bước 2: Tóm tắt bài. 
- Bước 3: Dựng ảnh của vật sáng qua thấu kính theo dữ liệu đã cho (có thể không cần 
đúng tỉ lệ) 
Nêu đặc điểm của ảnh (ảnh thật hay ảnh ảo, cùng chiều hay ngược chiều với vật, lớn 
hơn hay nhỏ hơn vật) 
- Bước 4: Xét các cặp tam giác đồng dạng phù hợp tìm ra mối quan hệ giữa các 
đoạn F/A/, OA/ và OF/ trong biểu thức 
- Bước 5: Biến đổi toán học, giải quyết vấn đề của đầu bài(tìm OA/ , A/B/) 
 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. 
a) Tính tiêu cự của kính? Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính? 
b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng tỉ lệ), ảnh là ảnh thật hay ảo? 
 OA F A 
c) Ảnh lớn= hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần? 
 OA OF 
Giáo viên hướng dẫn thảo luận lớp:: 
 * Bài toán cho biết gì? 
 - Người này sử dụng kính gì ? 
 -> Kính lúp là loại thấu kính gì? Số bội giác G? 
 - Vật AB được đặt như thế nào với trục chính của thấu kính? Cách kính bao 
nhiêu? 
 - Vật AB được đặt ở vị trí nào so với tiêu cự? 
 * Bài toán cần tìm gì? Yêu cầu gì? 
 - Để tính tiêu cự của kính lúp cần sử dụng công thức nào? 
 - Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt trong khoảng nào trước kính? 
 - Ta phải sử dụng các tia sáng đặt biệt nào để dựng ảnh của vật AB qua kính? 
 - Xác định ảnh thật hay ảo? 
 - Ta phải sử dụng tỉ số nào để biết ảnh lớn gấp bao nhiêu lần vật? 
 - Ta phải xét những cặp tam giác đồng dạng nào? 
 - So sánh ảnh và vật? 
 * Một HS lên bảng ghi tóm tắt sau đó vẽ hình. (cả lớp cùng làm ) 
Cho biết 
Kính lúp 
G = 2,5X 
OA = 8cm 
a) f = ? Vật đặt khoảng nào? 
b) Dựng ảnh của AB. Ảnh gì? 
 A'B'
c) = ? 
 AB
 Bài làm 
a, Công thức tính số bội giác: 
 25 25 25
 G = f = = = 10(cm) 
 f G 2,5
Vật phải đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính. 
b, Ảnh A/B/ là ảnh ảo, cùng chiều với vật, lớn hơn vật. 
* OA'B' ~ OAB , nên ta có : 
 A''' B OA
 = (1) 
 AB OA
 * F'A'B' ~ F'OI, nên ta có: 
 ABFA''''
 = (2) 
 OI F' O
 Vì : AB = OI (hai đoạn thẳng song song bị chắn bởi hai đường thẳng song 
song) nên : 
 OA F A OA + OF 
Từ (1) và (2) ta có: = = 
 OA OF OF 
 OA OA +10
 => = 
 8 10
 => 10.OA =8. OA +80 
 => =40(cm) (3) 
 Thay (3) vào (1) ta có : 
 A' B' OA' 40
 = = = 5 A' B'= 5AB 
 AB 8 8
 Vậy ảnh lớn gấp 5 lần vật 
 Ví dụ 2: Một kính lúp có tiêu cự 4cm. Đặt một vật AB cao 2cm vuông góc với 
trục chính của kính và cách kính 3cm. 
a) Tính số bội giác của kính. 
b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng ỉt lệ), ảnh là ảnh thật hay ảo? 
c) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh. 
(Dưới đây là bài làm của em Hoàng Thị Mai Anh lớp 9B năm học 2022-2023) 
Ví dụ 3( Bài 2 - Đề kiểm tra học kì II năm học 2021-2022): 
Bài 2: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có 
tiêu cự 20 cm, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 30 cm. 
a) Dựng ảnh của AB theo đúng tỉ lệ. Nêu đặc điểm của ảnh. 
b) Dùng kiến thức hình học tìm vị trí của ảnh A'B'. 
c) Nếu giữ nguyên vị trí vật AB rồi di chuyển thấu kính ra xa vật AB thêm 10 cm thì 
ảnh A'B' di chuyển bao nhiêu cm so với vị trí ảnh ban đầu? 
 (Dưới đây là bài làm của em Nông Thị Thu Hương lớp 9A năm học 2022-
2023) 
 Ví dụ 4: Đặt một vật sáng AB cao 5cm vuông góc với trục chính của một thấu 
kính phân kì có tiêu cự 15cm và cách thấu kính 30cm. 
a) Dựng ảnh của vật A/B/ của vật AB(không cần theo đúng tỉ lệ). Nêu tính chất của 
ảnh . 
b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh. 
(Dưới đây là bài làm của em Nguyễn Minh Hiếu lớp 9A năm học 2022-2023) 
 Ví dụ 5: Đặt một vật AB cao 6cm vuông góc với trục chính của một thấu kính 
hội tụ có tiêu cự 12cm và cách thấu kính 18cm. 
a) Dựng ảnh của vật A/B/ của vật AB (không cần theo đúng tỉ lệ). Nêu tính chất của 
ảnh. 
b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh. 
 A B 4
c, Tìm vị trí đặt vật AB để thu được ảnh A/B/ có tỉ lệ so với vật là = 
 AB 5
Đối với phần c, giáo viên hướng dẫn thảo luận lớp: 
-> Ảnh A/B/ có tỉ lệ so với vật là vậy ảnh lớn hơn hay nhỏ hơn vật? 
-> Vậy ảnh A/B/ là ảnh thật hay ảnh ảo? 
 Vật AB phải đặt trong khoảng nào trước thấu kính? 
 2, Đối với dạng bài tập xác định loại thấu kính, vị trí của quang tâm và hai 
tiêu điểm. 
 Dạng bài tập này yêu cầu học sinh phải nắm vững đặc điểm ảnh của một vật 
tạo bởi thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì và đường truyền của các tia sáng đặc biệt 
đến thấu kính. Giáo viên nhấn mạnh: Các tia tới từ vật đến thấu kính cho tia ló hoặc 
tia ló kéo dài đi qua ảnh của vật đó. Giáo viên hướng dẫn giải theo các bước sau: 
 - Bước 1: Dựa vào đặc điểm của ảnh để xác định loại thấu kính. 
 - Bước 2: Kẻ tia tới truyền thẳng từ vật đến ảnh, cắt trục chính tại quang tâm O 
của thấu kính. 
 Dựng thấu kính. 
 - Bước 3: Từ vật kẻ tia tới song song với trục chính cho tia ló (hoặc tia ló kéo 
dài) đi qua ảnh, cắt trục chính tại tiêu điểm. 
 - Bước 4: Lấy tiêu điểm thứ hai đối xứng với tiêu điểm thứ nhất qua quang tâm 
O. 
 Ví dụ 6: A/B/ là ảnh của vật sáng AB qua thấu kính. 
 a, Đây là thấu kính gì? Tại sao? 
 b, Em hãy xác định vị trí của quang tâm và hai tiêu điểm của thấu kính này, 
mô tả cách làm. 
 B 
 B/ 
 A A/ 
 Bài làm 
 a, Ảnh A/B/ cùng chiều với vật AB, nhỏ hơn vật AB => Ảnh A/B/ là ảnh ảo => 
Đây là thấu kính phân kì (vì vật đặt tại mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho 
ảnh ảo, cùng chiều với vật, nhỏ hơn vật còn vật đặt trước thấu kính hội tụ có thể cho 
ảnh ảo, cùng chiều với vật, lớn hơn vật) 
 b, Cách xác định vị trí của quang tâm O và hai tiêu điểm: 
 - Bước 1: Từ B kẻ tia tới truyền thẳng đến ảnh B/, cắt trục chính tại quang tâm 
O của thấu kính. 
 Dựng thấu kính phân kì tại O. 
 - Bước 2: Từ B kẻ tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua ảnh 
B/, cắt trục chính tại tiêu điểm F. 
 - Bước 3: Lấy tiêu điểm F/ đối xứng với tiêu điểm F qua quang tâm O. 
 Ví dụ 7: A/B/ là ảnh của vật sáng AB qua thấu kính. 
 a, Đây là thấu kính gì? Tại sao? 
 b, Em hãy xác định vị trí của quang tâm và hai tiêu điểm của thấu kính này, 
mô tả cách làm. 
 B 
 / 
 A
 A 
 B/ 
(Dưới đây là bài làm của em Đặng Trần Phong lớp 9B năm học 2022-2023) 
 Ví dụ 8: A/B/ là ảnh của vật sáng AB qua thấu kính. 
 a, Đây là thấu kính gì? Tại sao? 
 b, Em hãy xác định vị trí của quang tâm và hai tiêu điểm của thấu kính này, 
mô tả cách làm. 
 B/ 
 B 
 / 
 A A 
(Dưới đây là bài làm của em Lăng Văn Sơn lớp 9A năm học 2022-2023) 
PHẦN C. MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP 
 Sau khi áp dụng đề tài “ Phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9 ” , 
tôi đã thu được một số kết quả như sau: 
- Đa số các học sinh tích cực, tự giác học tập, chủ động chiếm lĩnh kiến thức, giờ học 
trở nên sinh động, cuốn hút các em. 
- Các em yêu thích bộ môn hơn, cảm thấy tự tin hơn với những kiến thức được trang 
bị, học sinh chủ động tham gia phát biểu xây dựng bài nhiều hơn, các ý kiến xây 
dựng bài có chất lượng hơn. 
- Kĩ năng giải bài tập quang hình học lớp 9 của các em tương đối thành thạo, tư duy 
logic của các em mạch lạc hơn. Các em có thể mạnh dạn, tự tin giải thích một số hiện 
tượng thực tế bằng ngôn ngữ Vật lí. 
 *Kết quả so sánh đối chứng 
 +Kết quả khảo sát trước khi thực hiện đề tài 
 Khối Sĩ số Giỏi khá TB Yếu-kém 
 9 SL % SL % SL % SL % 
 9A 25 1 4 9 36 13 52 2 8 
 9B 23 0 0 11 47,8 8 34,8 4 17,4 
 9 48 1 2 20 41,7 21 43,8 6 12,5 
 +Kết quả khảo sát sau khi thực hiện đề tài 
 Khối Sĩ số Giỏi khá TB Yếu-kém 
 9 SL % SL % SL % SL % 
 9A 25 3 12 10 40 12 48 0 0 
 9B 23 2 8,7 13 56,5 7 30,4 1 4,4 
 9 48 5 10,4 23 47,9 19 39,6 1 2,1 
 Qua so sánh đối chứng kết quả tôi thấy tỉ lệ điểm :khá , giỏi tăng; điểm trung 
bình,yếu-kém giảm cụ thể là : 
Giỏi tăng 8,4% ; Khá tăng 6,2% ;TB giảm 4,2 % ;Yếu-kém giảm 10,4% 
PHẦN D. CAM KẾT 
(Giáo viên cam kết không sao chép hoặc vi phạm bản quyền; các biện pháp đã triển 
khai thực hiện và minh chứng về sự tiến bộ của học sinh là trung thực). 
 Đồng Lạc, ngày 18 tháng 4 năm 2023 
 GIÁO VIÊN 
 (ký và ghi rõ họ tên) 
 Thiệu Thị Hạnh 
PHẦN E. ĐÁNH GIÁ, ẬNH N XÉT CỦA NHÀ TRƯỜNG 
1. Đánh giá, nhận xét của tổ/ nhóm chuyên môn 
 . 
 TỔ/NHÓM TRƯỞNG CHUYÊN MÔN 
 (ký và ghi rõ họ tên) 
2. Đánh giá, nhận xét, xác nhận của Hiệu trưởng 
 . 
 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 
 (ký và đóng ấd u)