Giáo án giảng dạy bộ môn Vật lý 11 - Trường THPT Mạc Đĩnh Chi - Bài 02: Gương cầu

Tiết : 02 	 
Bài 02 
GƯƠNG CẦU
I. MỤC TIÊU : 
 + Nội dung bầy đề cập tới hiện tượng phản xạ ánh sáng trên một mặt cong, cụ thể là một mặt cầu .
HS cần biết :
Phân biệt đươc hai loại gương cầu : Gương cầu lồi và gương cầu lõm.
Hiểu rỏ tính chất của tiêu điểm, tiêu cự và tiêu diện.
Nắm vững cách vẽ đường đi tia sáng trên gương cầu và sự tạo ảnh bởi một gương cầu .
Phân biệt được các trường hợp vât thật ,vật ảo , ảnh thật , ảnh ảo.
Hiểu các công thứcvề vị trí của vật và ảnh về độ phóng đại cùng qui ước về dấu của càc cộng thức này.
Nắm vững điều kiện tương điểm đối với gương cầu để có ảnh rỏ nét .
Xác định một cách định tính các đặt trưng (tiêu điểm ,tiêu cự , tiêu diện) của hai loại thấu kính . Phân biệt được các điểm khác nhau về các đặc trưng giữa hai loại gương .
Biết cách xác định ảnh cho bởi gương cầu của một vật bằng cách vẽ các đường đi tia sáng .
Biết cách vận dụng các công thức về gương cầu để giải quyết các bài toán về gương cầ .
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .
III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC . 
Một gương phẳng ; Một gương cầu lõm ; Một gương cầu lồi ; Ba ngọn nến . ; Diêm quẹt .
IV. Tiến Trình Giảng dạy 
Phân phối thời gian
Phần làm việc của Giáo Viên
Hoạt đông của học sinh
Ghi chú
Nội dung ghi bảng
Tổ chức ,điều khiển
Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới 
(3’)
Nguồn sáng là gì ?
Trong các trường hợp nào thì ánh sáng không đi theo đường thẳng ?
Aûnh ảo và ảnh thật khác nhau ở điểm nào ?
Bài tập 1,2 trang 
Nghiên cứu bài mới
Gương cầu
Cấu tạo : Một chỏm cầu phản xạ tốt ánh sáng được gọi là gương cầu
Phân loại : Có hai loại 
Gương cầu lõm có mặt phản xạ là mặt lõm 
Gương cầu lồi có mặt phản xạ là mặt lồi
Kí hiệu 
Tiêu điểm. Tiêu cự. Tiêu diện. 
Tiêu điểm
Thí nghiệm: SGK
Tiêu điểm : Khi chiếu một chùm sáng song song với trục chính tới một gương cầu, các tia phản xạ (hoặc đường kéo dài của chúng) cắt nhau tại một điểm trên trục chính gọi là tiêu điểm
Kí hiệu : F 
Phân loại :
Gương cầu lõm cho tiêu điểm thật.
Gương cầu lồi cho tiêu điểm ảo 
2. Tiêu cự.
Tiêu cự là một độ dài đại số, kí hiệu là f, có chiều dài bằng khoảng cách từ đỉnh gương với tiêu điểm F.
3.Tiêu diện.
Tiêu diện (hay mặt phẳng tiêu) : Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm F. 
Tiêu điểm phụ : Giao điểm của trục phụ với tiêu diện 
Đương đi của tia sáng 
Xét đường đi của bốn tia sáng đặt biệt
Tia tới (1) song song với trục chính cho tia phản xạ(hoặc đưường kéo dài của tia phản xạ) qua tiêu điểm F.
Tia tới (2) (họăc đường ké dài) qua tiêu điểm F cho tia phản xạ song song với trục chính.
Tia tới (3) hoạc đường kéo dài qua tâm C cho tia phản xạ có phương trùng với phương tia tới.
Tia tới (4) đến đỉnh O cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính. 
Aûnh cho bởi gương cầu 
Thí nghiệm : Thí nghệm minh họa (Gương lõm)
Ngoài tiêu điểm F : có ảnh trên màn (ảnh thật )
Trong khoảng tiêu cự : Không có ảnh trêmàn (ảnh ào) 
Xác định vị trí của ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng 
Từ B, vẽ hai tia tới (nên dùng hai tia đặt biệt). Giao điểm của các tia phản xạ là ảnh B’ của đỉnh B. Từ B’ hạ đường thẳng vuông góc với trục chính, ta được ảnh A’B’ của vật AB
Đối với gương cầu lồi ta xác định ảnh như hình vẽ
Công thức gương cầu
Công thức 
Gọi d và d’ là các khoảng cách từ vật và hình ảnh tới gương, ta có công thức liên hệ giữa vị trí của vật và ảnh là :
Quy ước về dấu các đại lượng như sau:
Vật thật : d > 0 , vật ảo : d < 0
Aûnh thật : d’>0, ảnh ảo : d’<0
Gương cầu lõm : f > 0, gương cầu lồi : f < 0
] Độ phóng đại của gương
Điều kiện tương điểm 
Muốn có ảnh rõ nét, tất cả các tia phản xạ ứng với các tia tới khác nhau xuất phát từ S đều phải cắt nhau tại một điểm duy nhất S’. Muốn vậy, các tia tới phải làm với trục chính một góc nhỏ. 
Ưùng dụng của gương cầu 
Lò mặt trời (hay bếp mặt trời)
Gương chiếu hậu
Gương lõm parapol
] Gương cầu
GV : Giới thiệu một số mô hình về gương cầu Thắp ba ngọn nền đạt mội ngọn ứng với từng loại gương và cho học sinh nhận xét è Kluận
] Tiêu điểm. Tiêu cự. Tiêu diện.
Tiêu điểm 
GV : Làm thí nghiệm. SGK
Hứng một chùm sáng song song (chùm sáng mặt trời) lên một gương cầu lõm. Để một tấm bìa nhỏ E ở trước gương, vuông góc với trụ6c chính để hứng chùm sáng phản xa . Gợi ý cho học sinh nhận xét hình ảnh trên màn
GV : Tiếp tục di chuyển E dọc theo trục chính Gợi ý cho học sinh nhận xét sự thay đổi hình ảnh vệt sáng trên màn . 
GV : Kết luận : Đó là điểm hội tụ của các tia phản xạ từ gương cầu. Làm lại thí nghiệm với gương cầu lồi
GV : Không thể hứng được điểm hội tụ của chùm tia phản xạ, nhưng nhìn thấy một điểm sáng ở sau gương.è KL : SGK
Tiêu cự
GV :Nêu vấn đề sgk
Tiêu cự là một độ dài đại số, kí hiệu là f, có chiều dài bằng khoảng cách từ đỉnh gương với tiêu điểm F.
Tiêu diện 
GV : Đặt manø E tại F . HS cho nhận xét ?
GV : Kết luận SGK
] Đương đi của tia sáng 
GV : hướng dẫn học sinh vẽ các loại tia sáng đặc biệt đối với cả hai loại gương cầu 
Chú ý 
Tính chính xác trong khi vẽ.
Tính chất chung của cách vẽ các loại tia sáng đặc biệt đối với cả hai loại gương cầu
] Aûnh cho bởi gương cầu
GV : Tiến hành thí nghiệm : 
Trong một phòng tối, đặt một vật sáng AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm. Trước gương, ta đặt một màn E vuông góc với trục gương. 
GV : Di chuyển màn dọc theo phương của trục chính, cho tới khi ảnh trên màn rõ nét nhất.
 GV : Nếu cho vật tiến lại gần gương ở cách gương một khoảng nhỏ hơn tiêu cự thì ta không hứng được ảnh trên màn nữa, mà chỉ thấy được một ảnh trong gương. 
Xác định vị trí của ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng 
GV : Hướng dẫn Hs sử dụng bốn tia đặc biệt để vẽ ảnh
Lưy ý : Các điểm giống nhau và khác nhau khi xét hai loại gương cầu lõm và cầu lồi .
] Công thức gương cầu 
GV : Hs tự chứng minh . Cần chú ý cho HS
Các đại lương trong công thức là đại lượng đại số
Công thức đúng cho cả hai trường hợp lõm và lồi
Aûnh cho bởi gương cầu (Tụ chứng minh )
Đối với vật thật
Gương lõm cho ảnh thật khi vật nằm ngoài tiêu diện và cho ảnh ảo lớn hơn vật khi vật nằm trong tiêu diện
Gương lồi bao giờ cũng cho ảnh ảo nhỏ hơn vật và nằm trong khoảng từ tiêu diện đến gương .
Đối với vật ảo
Gương lõm bao giờ cũng cho ảnh thật nhỏ hơn vật và nằm trong khoảng từ tiêu diện đến gương .
Gương lồi cho ảnh thật lớn hơn vật khi vật nằm trong tiêu diện và cho ảnh ảo khi vật nằm ngoài tiêu diện
Điều kiện tương điểm 
GV : Trình bày SGK
] Ưùng dụng của gương cầu 
Lò mặt trời (hay bếp mặt trời)
Lò mặt trời là một ứng dụng tính chất hội tụ ánh sáng của một gương cầu lõm để tập trung năng lượng mặt trời vào tiêu điểm của gương 
Năng lượng này có thể được sử dụng để phục vụ vác nhu cầu của đời sống hằng ngày như đun nước, sấy khô,
Gương chiếu hậu
HS : 
Cho ba ảnh khác nhau
GV : nêu định nghĩa và các yếu tố của gương cầu èPhân biệt hai loại gương cầu :
Gương cầu lõm có mặt phản xạ là mặt lõm 
Gương cầu lồi có mặt phản xạ là mặt lồi
HS : Ta được một vệt tròn sáng trên E. 
HS : xuất hiện một vị trí của E để hình tròn sáng trên tấm bỉa E nhò và 
HS : Không thấy vệt sáng trên E , thấy một điểm sáng ở sau gương.sáng nhất 
HS : Nhân xét
Với gương cầu lõm hứng được điểm hội tụ trên E èCacù tia phản xạ thật sự cắt nhau tại F. Tiêu điểm này là một tiêu điểm thật.
Với gương cầu lồi thì không hứng được điểm hội tụ trên E è các đương kéo dài của các tia phản xạ cắt nhau tại F. Tiêu điểm này là một tiêu điểm ảo 
HS : Nhận được ảnh tót nhất
Hs tự tìm hiểu về cách vẽ các tia bất kì .
Quan sát cho nhận xét
HS : Ta được một ảnh không rõ nét trên màn. 
Quan sát cho nhận xét
HS : Aûnh này là ảnh thật 
Quan sát cho nhận xét
Aûnh này là ảnh ảo.
. 
Ghi nhớ
Tự lực xây dựng công thức
Suy luận và ghi nhớ
HS : Tự tìm hiểu SGK
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi H1,H2,H3 SGK
Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh
(5’)
Yêu cầu học sinh nhắc lại về tiêu điểm , tiêu cự , cách vẽ các tia sáng đặt biệt ,công thức gương cầu ,áp dụng giải các bài tập sgk
Làm câu hỏi sách giáo khoa .
Làm bài tập 1,2,3,4 trang14 sgk 
Chuẩn bị bài mới : Bài 3 “ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng “