Sáng kiến kinh nghiệm Biện pháp giúp học sinh giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Biện pháp giúp học sinh giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7

1. PHÒNG GDĐT HUYỆN THUẬN THÀNH TRƯỜNG THCS NINH XÁ BÁO CÁO BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔN: VẬT LÍ TÊN BIỆN PHÁP: BIỆN PHÁP GIÚP HS GIẢI TỐT BÀI TẬP VỀ GƯƠNG PHẲNG – VẬT LÍ 7 TÁC GIẢ (Họ và tên): NGÔ THỊ DƯƠNG Môn giảng dạy: Vật lí Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Ninh Xá Ninh Xá, ngày 15 thàng 11 năm 2022
2. MỤC LỤC STT TÊN MỤC LỤC TRANG MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2 PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1 Mục đích của giải pháp 3 2 Tính mới và ưu điểm nổi bật của giải pháp 3 3 Đóng góp của giái pháp khi áp dụng thực tế 4 PHẦN II NỘI DUNG 5 1 Thực trạng công tác dạy học và tính cấp thiết 5 2 Những biện pháp được áp dụng khi hướng dẫn HS 6 giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7 3 Thực nghiệm sư phạm 6 a) Mô tả cách thức thực hiện 6 b) Kết quả đạt được 20 c) Điều chỉnh, bổ sung sau thực nghiệm 21 4 Kết luận 21 5 Kiến nghị, đề xuất 22 PHẦN III TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 PHẦN IV MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP 24 PHẦN V CAM KẾT 25 1
3. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT CHỮ VIẾT CHỮ VIẾT TẮT 1 Giáo viên GV 2 Học sinh HS 3 Sách giáo khoa SGK 4 Sách giáo viên SGV 5 Sách bài tập SBT 2
4. PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Mục đích của giải pháp Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, có vai trò quan trọng trong đời sống của con người, thông qua dạy học vật lí giáo dục cho HS có hệ thống tri thức khoa học, về kiến thức kĩ thuật tổng hợp - hướng nghiệp, thế giới quan duy vật biện chứng, củng cố lòng tin vào khoa học, khả năng nhận biết ngày càng chính xác và đầy đủ các quy luật tự nhiên của con người. Bên cạnh đó bồi dưỡng cho học sinh có phẩm chất nhân cách người lao động có tri thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vươn lên chiếm lĩnh đỉnh cao trí tuệ của nhân loại góp phần xây dựng thành công sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Để học tốt môn vật lí, song song với việc nắm vững lý thuyết, học sinh cần phải có kỹ năng giải bài tập. Việc giải các bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình huống cụ thể khác nhau là vấn đề quan trọng. Thực tế qua các năm dạy chương trình Vật lý lớp 7, bản thân tôi nhận thấy: HS khối 7 với vốn kiến thức ít ỏi và và càng ít ỏi hơn là kinh nghiệm thực tế về các hiện tượng quang học xung quanh các em. Do đó, việc tiếp thu kiến thức mới, nhận dạng bài tập, giải và rèn kĩ năng giải các bài tập về gương phẳng thực sự là một khó khăn không hề nhỏ với HS. Mặt khác, phần gương phẳng là một bộ phận kiến thức quan trọng trong chương Quang học, nhưng bài tập lại đa dạng và khó đối với HS, với lại có rất ít tiết bài tập không có nhiều thời gian để hướng dẫn cho HS trên lớp, cho nên các em hay lúng túng và gặp khó khăn khi gặp dạng bài tập này. Nếu GV giúp HS nắm chắc kiến thức, phát hiện được ra những khó khăn của HS và định hướng cho HS những bước cơ bản khi giải các dạng bài toán về gương phẳng thì loại bài này lại trở nên vô cùng đơn giản. Chính vì vậy, với những hiểu biết và chút ít kinh nghiệm của bản thân, tôi mạnh dạn nêu lên một số suy nghĩ của mình và viết chuyên đề “Biện pháp giúp HS giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7”. Với mong muốn sẽ giúp HS vận dụng và làm tốt hơn các dạng bài tập của phần này. 2. Tính mới và ưu điểm nổi bật của giải pháp Phát hiện ra những hạn chế của HS khi giải bài tập về gương phẳng, từ đó nêu ra biện pháp cụ thể giúp HS giải tốt các bài tập này. Ưu điểm nổi bật của biện pháp là giúp cho HS nắm chắc kiến thức về Định luật phản xạ ánh sáng và tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. Giúp các 3
5. em vận dụng tốt kiến thức vào làm các dạng bài tập, từ đó giúp HS có hứng thú học tập, đạt hiệu quả cao hơn trong quá trình học tập bộ môn Vật lí. 3. Đóng góp của giải pháp khi áp dụng thực tế Việc thực hiện “Biện pháp giúp HS giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7” vào bài giảng giúp cho HS dễ hiểu bài hơn, nắm chắc kiến thức và biết vận dụng tốt kiến thức vào làm các dạng bài tập. Từ đó, giúp cho các em có hứng thú với môn học, yêu thích môn học, góp phần nâng cao chất lượng môn Vật lí nói riêng và nâng cao chất lượng dạy học nói chung. 4
6. PHẦN II: NỘI DUNG 1. Thực trạng công tác dạy học và tính cấp thiết a) Ưu điểm - GV được đào tạo có trình độ chuyên môn nghiệp vụ đạt chuẩn và trên chuẩn, kiến thức vững vàng, có ý thức tự nghiên cứu tài liệu, hăng say, nhiệt tình, tâm huyết với công việc, có đủ năng lực soạn giảng. - Đa số các em HS chăm ngoan, có ý thức đạo đức tốt. - Nhà trường tạo điều kiện cho GV tham dự các tiết dạy, các chuyên đề của trường và tổ chuyên môn tổ chức. - Trong những năm gần đây, được sự quan tâm của Đảng, nhà nước, các cấp chính quyền địa phương. Cơ sở vật chất phục vụ cho việc dạy và học ngày càng được cải thiện. Đặc biệt là cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy môn Vật lí ngày càng được đáp ứng tốt. Có phòng học bộ môn Vật lí, được trang bị các thiết bị, đồ dùng dạy học như: Dụng cụ thí nghiệm và nhiều thiết bị khác . b) Hạn chế và nguyên nhân hạn chế - Còn nhiều HS và phụ huynh HS có cái nhìn, thái độ học tập chưa đúng đắn, coi môn Vật lí chỉ là môn “phụ” nên không trú trọng, không quan tâm, lười học, lười ghi chép. Chỉ thích ghi những gì có sẵn, ít làm bài tập, ý thức học tập bộ môn Vật lí ở trên lớp còn chưa tốt. - Kiến thức toán hình còn hạn chế (tính chất đối xứng điểm, đối xứng đoạn thảng, cách xác định góc, cộng, trừ góc ) nên vẽ hình. - Do tư duy của HS còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, kĩ năng cơ bản, do đó gặp không ít khó khăn trong việc vẽ ảnh của một vật qua gương phẳng và hoàn thiện các yêu cầu khác của bài toán. Vì vậy, việc định hướng cho học sinh giải các bài tập Vật lí là rất quan trọng. Đặc biệt là việc hiểu đúng bản chất Vật lí và vận dụng được kiến thức. Từ đó, một vấn đề đặt ra là phải có được một hệ thống bài tập cơ bản, khoa học, đi từ dễ đến khó sẽ giúp cho học sinh vừa ham thích, vừa hiểu và vận dụng được kiến thức đó vào cuộc sống, kĩ thuật. - Và hai lí do quan trọng nữa đó là: Năm học 2021-2022, do đại dịch covid nên trong chương trình, một số tiết bài tập bị cắt bỏ, GV không có nhiều thời gian hướng dẫn HS bài tập ngay tại trên lớp. 5
7. 2. Những biện pháp được áp dụng khi hướng dẫn HS giải tốt bài tập về gương phẳng – Vật lí 7 Khi làm bài tập về gương phẳng của chương trình Vật lí 7, HS vấp phải hai khó khăn lớn: + Khó khăn thứ nhất là vẽ hình. (Thường là học sinh không vẽ được đúng hình) + Khó khăn thứ hai là sử dụng kiến thức toán học để giải bài tập: Kiến thức toán học để làm dạng bài này là tính chất đối xứng của hai điểm, đối xứng đoạn của hai đoạn thẳng hoặc cách cộng trừ góc Đa số các em cứ loay hoay mất nhiều thời gian. Để khắc phục khó khăn của HS đã nêu ở trên, tôi đã đưa ra một số biện pháp cần thiết cho HS như sau: a) Biện pháp 1: Giúp HS nắm chắc Định luật phản xạ ánh sáng và tính chất ảnh của vật tạo bởi gương phẳng. Từ đó vẽ được ảnh của một điểm sáng S, ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. b) Biện pháp 2: Hướng dẫn HS phân tích đề, phân dạng bài tập và xây dựng các bước giải * Bài toán cho biết gì? Cần tìm gì? * Vẽ hình như thế nào? * Vận dụng kiến thức toán gì để giải? Sau khi học sinh phân tích bài toán hợp lý, tổng hợp lại rồi giải theo các bước đã xây dựng. 3. Thực nghiệm sư phạm a) Mô tả cách thức thực hiện Biện pháp 1: Giúp HS nắm chắc Định luật phản xạ ánh sáng và tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. Từ đó vẽ được ảnh của một điểm sáng S, ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. Trong bài “ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG” và “ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG”, để giúp HS nắm chắc các kiến thức cơ bản của bài, tôi sử dụng đồ dùng thí nghiệm để các em có hình ảnh trực quan về hiện tượng phản xạ ánh sáng. Đồng thời qua quan sát, tiến hành làm thí nghiệm, HS tìm ra Định luật phản xạ ánh sáng. Sau đó cho các em tự biểu diễn hiện tượng phản xạ ánh sáng. Từ đó giúp HS nắm chắc được Định luật phản xạ ánh sáng ngay trên lớp. Đối với tính chất ảnh của vật tạo bởi gương phẳng, để cho việc sử dụng biện pháp của tôi đạt hiệu quả, tôi hướng dẫn HS làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán về khoảng cách từ ảnh, vật tới tấm kính và độ lớn của ảnh so với vật. Qua các thí nghiệm này, HS ghi nhớ sâu sắc tính chất ảnh của vật tạo bởi gương phẳng. 6
8. Và sau đây là một số hình ảnh khi tôi dạy hai bài trên và kết quả là HS đã nắm chắc được ngay Định luật phản xạ ánh sáng và Tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. 7
9. Trên cơ sở HS đã nắm chắc được Định luật phản xạ ánh sáng và Tính chất ảnh của vật tạo bởi gương phẳng, đến mục III – Vận dụng của bài ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG, tôi hướng dẫn HS cách dựng ảnh của một điểm sáng S (nguồn sáng rất nhỏ) và của một vật sáng tạo bởi gương phẳng. * Cách dựng ảnh của một điểm sáng S (nguồn sáng rất nhỏ) - Cách 1: Dựa vào Định luật phản xạ ánh sáng. Các bước dựng ảnh của một điểm sáng: + Bước 1: Từ S vẽ một chùm tia sáng được giới hạn bởi hai tia sáng SI và SJ tới gương. + Bước 2: Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng, vẽ chùm tia sáng phản xạ được giới hạn bởi các tia sáng phản xạ I R và JK tương ứng. + Bước 3: Tìm giao điểm S’ của chùm phản xạ bằng cách kéo dài các tia sáng phản xạ (biểu diễn bằng nét đứt). Các đường này, cắt nhau tại S’là ảnh ảo của S qua gương. - Cách 2: Dựa vào tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng. Tính chất ảnh của một vật qua gương phẳng là: + Ảnh của vật qua gương phẳng là ảnh ảo không hứng được trên màn chắn. + Độ lớn của ảnh bằng độ lớn của vật + Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương (ảnh và vật đối xứng nhau qua gương). Từ tính chất ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng, ta thấy rằng muốn dựng ảnh ta chỉ cần vẽ ảnh đối xứng với vật qua gương. Các bước dựng ảnh của một điểm sáng như sau: + Bước 1: Từ S kẻ một đường thẳng vuông góc với mặt gương (vẽ bằng nét đứt) + Bước 2: Kéo dài đoạn thẳng đó qua mặt gương. Sao cho đoạn thẳng từ S’ (là ảnh của S qua gương) đến mặt gương bằng đoạn thẳng từ S đến mặt gương. * Cách dựng ảnh của một vật sáng tạo bởi gương phẳng - Muốn vẽ ảnh của một vật sáng qua gương phẳng ta phải vẽ ảnh của tất cả các điểm trên vật rồi nối lại. - Trường hợp đặc biệt (vật là một đoạn thẳng) ta chỉ cần vẽ ảnh của hai điểm đầu và cuối rồi nối lại. Lưu ý: Chúng ta cũng có thể dựng ảnh của một vật sáng tạo bởi gương phẳng bằng hai cách tương tự như dựng ảnh của một điểm sáng. 8
10. Sau khi giao bài tập cho HS vẽ ảnh của một điểm sáng S và ảnh của một vật sáng AB tạo bởi gương phẳng, tôi thấy HS thường mắc các lỗi sau: Trường hợp 1 Trường hợp 2 Trường hợp 3 Trường hợp 4 Trường hợp 5 Trường hợp 6 9
11. Trường hợp 7 Trường hợp 8 Trường hợp 9 Trường hợp 10 Trường hợp 1, 2: HS lấy đối xứng điểm chưa chính xác. Trường hợp 3: HS không vẽ đường gióng vuông góc. Trường hợp 4: HS không vẽ đường truyền tia sáng. Trường hợp 5, 6: HS đo góc tới và góc phản xạ không bằng nhau. Nên giao của hai tia phản xạ cắt tại điểm không phải vị trí điểm ảnh. Trường hợp 7, 8: Ảnh ảo và đường kéo dài của tia sáng, đường gióng vuông góc HS không vẽ bằng nét đứt mà vẽ bằng nét liền. Trường hợp 9: Điểm đối xứng không nằm trùng đầu mút B’. Hay còn có trường hợp ảnh không có mũi tên. Trường hợp 10: HS vẽ tia sáng không xuất phát tại đầu mút của điểm B và đường kéo dài không cắt nhau tại đầu mút B’. Nắm bắt được các sai sót như vậy của HS, khi hướng dẫn HS vẽ hình, tôi làm rõ một số vấn đề trước khi cho các em vẽ để tránh được ngay từ ban đầu một số sai sót không đáng có: + Phải vẽ chính xác điểm đối xứng và phải vẽ đường gióng vuông góc. + Phải đánh dấu đường truyền của tia sáng. 10
12. + HS đo chính xác góc tới và góc phản xạ bằng nhau. + Ảnh ảo và đường kéo dài của tia sáng, đường gióng vuông góc vẽ bằng nét đứt. Vật thật vẽ bằng nét liền. Tia sáng vẽ bằng nét liền, có dấu mũi tên chỉ chiều truyền của tia sáng. + Điểm đối xứng phải trùng đầu mút A’, B’. Vật có hình dạng mũi tên thì ảnh cũng phải có hình dạng mũi tên. + Vẽ tia sáng phải xuất phát tại đúng điểm đầu mút B, và giao của hai tia phản xạ phải là ảnh B’ của B qua gương. Điểm B và B’ phải nằm tại đầu mũi tên. + Trường hợp vật là đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc với gương phẳng (A nằm trên gương) thì ảnh A’B’ của AB cũng là một đoạn thẳng nhỏ, nằm vuông góc với gương phẳng. Do vậy, để vẽ ảnh A’B’ của AB qua gương phẳng, ta chỉ cần vẽ ảnh B’ của B, sau đó từ B’ hạ vuông góc với gương phẳng ta có ảnh A’ của A qua gương. Biện pháp 2: Hướng dẫn HS phân tích đề, phân dạng bài tập và xây dựng các bước giải: * Bài toán cho biết gì? Cần tìm gì? * Vẽ hình như thế nào? * Vận dụng kiến thức toán gì để giải? Sau khi học sinh phân tích bài toán hợp lý, tổng hợp lại rồi giải theo các bước đã xây dựng. Một trong những khó khăn của HS khi giải bài tập về ảnh của vật tạo bởi gương phẳng là vẽ hình và sử dụng kiến thức toán hình để giải bài tập, vậy nên khi giao bài tập này cho HS, tôi làm rõ được hai việc sau: - Hướng dẫn HS vẽ hình chính xác: HS cần xác định vẽ hình theo cách nào phù hợp để giải quyết bài toán theo hướng đơn giản nhất. + Nếu bài toán yêu cầu vẽ ảnh của vật tạo bởi gương phẳng thì hướng dẫn HS vẽ một trong hai cách đã được trình bày ở trên. + Ngoài ra có những bài toán yêu cầu sự linh hoạt của HS, yêu cầu phải kết hợp một trong hai cách dựng ảnh qua gương phẳng với dựa vào sự giải thích tạo ảnh qua gương phẳng. Lúc này, HS cần nắm chắc sự tạo ảnh qua gương phẳng sau: Mắt ta nhìn thấy ảnh ảo S’ vì các tia phản xạ lọt vào mắt ta có đường kéo dài đi qua ảnh S’. Ảnh S’ không hứng được trên màn chắn vì chỉ có đường kéo dài của các tia phản xạ gặp nhau ở S’ chứ không có ánh sáng thật đến S’. Ở bước này, tôi cần lưu ý kĩ cho HS những lỗi vẽ hình sai mà HS dễ mắc phải. Từ đó giúp HS có kĩ năng vẽ chính xác. 11
13. - Hướng dẫn HS phương pháp giải bài toán: Sau khi vẽ hình chính xác theo yêu cầu của bài, HS sẽ vận dụng kiến thức toán để giải. Ở bước này, tôi cần làm rõ cho HS cách xác định bài toán thuộc dạng nào. Từ đó, HS sẽ áp dụng kiến thức toán hình nào để giải bài toán. Đây là hai vấn đề cốt lõi để giải được một bài toán quang hình học, tuy nhiên tùy theo từng bài cũng như trình độ HS mà linh hoạt lựa chọn phương pháp phù hợp. Sau đây, tôi xin đưa ra bốn dạng bài tập tham khảo về gương phẳng. Đó là các bài tập đầu tiên trong SGK, SBT và một số bài tập được mở rộng thêm. Nhằm giúp các em HS nắm chắc kiến thức và có kĩ năng giải các bài tập cơ bản để làm cơ sở giải các bài nâng cao hơn. Dạng 1: Vẽ ảnh của một điểm sáng, vật sáng xác định góc tới, góc phản xạ Bài 1. Chiếu một tia sáng SI lên một gương S phẳng G như hình vẽ (hình 1). a. Hãy vẽ tia phản xạ IR. 30 0 b.Tính giá trị của góc phản xạ. G I Hình 1 Hướng dẫn giải : a. Cách vẽ tia phản xạ IR (áp dụng tính N S chất của ảnh của một vật tạo bởi gương R phẳng) - Vẽ ảnh S’ đối xứng với S qua gương 0 phẳng. M 30 - Vì tia phản xạ có đường kéo dài đi qua G I ảnh S’ nên ta nối S ’ với I, rồi kéo dài về phía trước gương ta được tia phản xạ IR. S’ (hình 2) Hình 2 b.Tính giá trị của góc phản xạ: Từ I ta dựng đường pháp tuyến IN. Ta có: S· IN M· IN S· IM 900 300 600 Theo định luật phản xạ ánh sáng: Góc phản xạ bằng góc tới. Nên N· IR S· IN 600 Vậy góc phản xạ bằng 600 12
14. Bài 2. Hai gương phẳng G 1 và G2 được bố G1 trí hợp với nhau một góc như hình vẽ (hình 3). Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát . A từ A phản xạ lần lượt lên gương G đến 2 . gương G1 rồi đến B. B G2 Hình 3 Hướng dẫn giải: ’ ’ . B - Vẽ ảnh A đối xứng với A qua G2 G1 ’ - Vẽ ảnh B đối xứng với B qua G1 ’ ’ - Nối A với B cắt G2 ở I, cắt G1 ở J . A J - Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sáng cần vẽ. (hình 4) B G I 2 . Hình 4 A’ Bài 3. Cho một vật sáng AB đặt trước một gương B phẳng (hình 5). a. Hãy vẽ ảnh A’B’ tạo bởi gương b. Biết đầu A và đầu B cách gương lần lượt A là 30cm và 50cm. tính khoảng cách AA’ và BB’. c. Di chuyển vật AB ra xa gương một khảng x = 10cm. Tính khoảng cách AA’. Hình 5 13
15. Hướng dẫn giải: B a. Vẽ ảnh A’B’: - Vẽ ảnh A’ đối xứng với A qua gương phẳng A - Vẽ ảnh B’ đối xứng với B qua gương phẳng K - Nối A’ với B’ ta được ảnh A’B’ của AB. (hình 6) H b. Tính khoảng cách AA’ và BB’. A ’ Theo hình vẽ ta có: AA’= AH +A’H B’ Mà A’H = AH nên AA’= 2AH Hình 6 Thay số và ta được AA’= 2.30 = 60 (cm): Theo hình vẽ ta có: BB’= BK+B’K Mà B’K = BK nên BB’= 2BK Thay số vào ta được: BB’ = 2.50 = 100 (cm) c. Tính khoảng cách AA’. Khi di chuyển vật AB ra xa gương một khoảng x thì khoảng cách từ A đến gương tăng thêm x nên khoảng cách từ ảnh A’ tới gương cũng tăng thêm x. Do đó khoảng cách AA’ tăng thêm 2x = 2.10 = 20 (cm) Vậy AA’= 60 + 20 = 80 (cm) Dạng 2: Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ một điểm cho trước qua gương (hoặc hệ gương) rồi đi qua một điểm cho trước S Bài 4. Cho một điểm sáng S nằm trước một * M gương phẳng G, M là một điểm cho trước. * a. Hãy nêu cách vẽ một tia sáng từ S chiếu tới gương, phản xạ đi qua M b. Có bao nhiêu tia sáng từ S đi qua Hình 7 M? Hướng dẫn giải: * Đối với bài toán này GV có thể hướng dẫn S học sinh tìm ra 2 cách giải: M Cách 1: Vì tia tới gương xuất phát từ điểm S nên tia phản xạ của nó sẽ có đường kéo dài đi qua ảnh ảo S’ của S qua gương. Mặt khác H I theo yêu cầu của đề ra tia phản xạ phải đi qua 14 Hình 8 S’
16. M do đó tia phản xạ vừa đi qua S’ và M nên ta suy ra cách vẽ: + Vẽ ảnh S’ đối xứng với S qua gương. + Nối S’ với M cắt gương tại I thì I là điểm tới. + Nối S với I thì SI là tia tới, IM là tia phản xạ. (hình 8) Cách 2: Muốn tia phản xạ đi qua M thì tia tới gương phải đi qua M’ là ảnh của M qua gương. S Mặt khác tia tới xuất phát từ S nên ta có cách M dựng như sau: + Vẽ ảnh M’ đối xứng với M qua gương I + Nối M’ với S cắt gương tại I thì SI là tia tới Hình 9 M'’ + Nối I với M thì IM là tia phản xạ. GV yêu cầu vẽ 2 cách trên 1 hình, từ đó học sinh biết được 2 cách vẽ đó trùng nhau. b. Có 2 tia sáng từ S qua M + Tia 1: Tia truyền trực tiếp từ S đến M. + Tia 2: Tia xuất phát từ S chiếu đến gương sau đó phản xạ đi qua M (hình 8, 9) * Từ 2 cách giải bài tập cơ bản đối với 1 gương ta có thể phát triển dạng bài tập đó áp dụng cho hệ 2 gương (có thể vuông góc với nhau, song song với nhau hoặc hợp với nhau 1 góc nào đó) và hệ 3, 4 gương kết hợp thêm các câu có liên quan đến chứng minh hoặc tính toán một số đại lượng góc hoặc độ dài đường đi các tia sáng. Bài 5. Hai gương phẳng (M), (N) có mặt phản xạ quay vào nhau và hợp một góc α. Hai điểm A, B nằm trong khoảng hai gương. Hãy trình bày cách vẽ và đường đi của tia sáng từ A đến gương (M) tại I, phản xạ đến gương (N) tại J rồi truyền đến B. Xét hai trường hợp: a. α là góc nhọn. b. α là góc vuông. c. α là góc tù. d. Nêu điều kiện để phép vẽ thực hiện được. Hướng dẫn giải: * Cách vẽ: Gọi A’ là ảnh của A qua gương phẳng (M). Tia phản xạ trên gương (M) tại I phải có đường kéo dài đi qua A’. 15
17. Gọi B’ là ảnh của B qua gương phẳng (N). Để tia phản xạ trên gương (N) tại J qua được điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài đi qua B’. Từ đó trong cả hai trường hợp ta có được phép vẽ sau: + Vẽ ảnh A’ đối xứng với A qua gương (M). + Vẽ ảnh B’ đối xứng với B qua gương (N). + Nối A’B’ sẽ cắt gương (M) tại I, cắt gương (N) tai J. + Tia sáng AIJB là tia sáng cần vẽ. * Vẽ hình: a. α là góc nhọn: (hình 10) A’ (M) I B A 0 (N) J B’ Hình 10 b. α là góc vuông: (hình 11) (M) A A’ B I (N) O J B’ Hình 11 16
18. c. α là góc tù: (hình 12) (M) A B A’ I J Hình 12 0 (N) B’ d. Điều kiện để phép vẽ thực hiện được: Từ ba trường hợp trên ta thấy: Đối với hai điểm A, B cho trước, phép vẽ thực hiện được khi A’B’ cắt hai gương tại I, J. Dạng 3: Bài tập về cách xác định vùng nhìn thấy ảnh của một điểm sáng, vật sáng qua gương phẳng. Bài 6. Một điểm sáng S đặt trước gương phẳng AB. Dùng phép vẽ để xác định vùng đặt mắt để nhìn thấy ảnh của S tạo bởi gương. Hướng dẫn giải: Từ S vẽ chùm tia tới lớn S nhất đến gương SM, SN vẽ chùm P2 P1 tia phản xạ tương ứng MP1 và NP2. Khoảng không gian giới hạn bởi 2 tia phản xạ MP1, NP2 M N và mặt phẳng gương ở trước mặt gương là miền đặt mắt để nhìn S’ thấy ảnh S’ của S qua gương. Hình 13 (hình 13) 3127 Bài 7. Cho gương phẳng GG’ và một vật sáng AB đặt trước gương (hình 14). Hãy xác định (bằng cách vẽ hình) phạm vi không gian mà trong đó ta có thể nhìn thấy được toàn bộ ảnh của vật qua gương đó. Hướng dẫn giải: z t x B Muốn nhìn thấy ảnh của toàn bộ vật A AB thì phải nhìn thấy ảnh của cả 2 điểm A y và B qua gương. Vì vậy, ta phải đi xác định vùng nhìn thấy ảnh A’ của A qua gương và G’ vùng nhìn thấy ảnh B’ của B qua gương. G Giao của 2 vùng đó có thể nhìn thấy đồng thời ảnh của cả A và B qua gương nghĩa là nhìn thấy toàn bộ ảnh A’B’ của AB qua Hình 14 A’ gương (Z G G’B). B’ 17
19. Dạng 4: Xác định vị trí đặt gương để thoả mãn các điều kiện cho trước của tia tới và tia phản xạ. Bài 8. Chiếu 1 tia sáng SI theo phương nằm ngang đến một gương phẳng để tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng thì cần phải đặt gương phẳng hợp với phương nằm ngang một góc bằng bao nhiêu? Nêu cách vẽ và vẽ hình để xác định vị trí đặt gương? Hướng dẫn giải: G + Vẽ tia tới SI theo phương nằm ngang, tia phản xạ IR theo phương S I thẳng đứng và hướng đi xuống. (hình 15). Góc SIR = 900 G’ + Vẽ tia phân giác IN của góc N SIR thì IN chính là pháp tuyến của R Hình 15 gương tại điểm tới I 1 => S· IN N· IR S· IR 450 2 + Dựng đường thẳng GG’ đi qua I và vuông góc với pháp tuyến IN thì GG’ là đường thẳng biểu diễn mặt gương vì G· IN 900 mà S· IN 450 =>G· IS 450 . Hay ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang 1 góc 45 0 thì tia tới gương theo phương nằm ngang sẽ cho tia phản xạ nằm theo phương thẳng đứng hướng xuống đáy giếng. Bài 9. Tia sáng Mặt Trời nghiêng 1 góc =480 so với phương ngang. Cần đặt một gương phẳng như thế nào để đổi phương của tia sáng thành phương nằm ngang. Hướng dẫn giải: Gọi , lần lượt là góc hợp bởi tia sáng mặt trời với phương ngang và góc hợp bởi 2 tia *Trường hợp 1: S Tia sáng truyền đi cho tia phản xạ từ trái sang phải. (hình 16)  Ta có: + = 1800 R I => = 1800 - = 1800 – 480 = 1320 Hình 16 Dựng phân giác IN của góc  18
20. suy ra: i’ = i = 660 Vì IN là phân giác cũng là pháp tuyến S nên ta kẻ đường thẳng vuông góc với IN tại I N ta sẽ được nét gương PQ (hình 17) P i Ta có: Q· IR 900 i ' 900 660 240 i' R Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với I · 0 phương ngang một góc QIR 24 Hình 17 Q *Trường hợp 2: S Tia sáng truyền đi cho tia phản xạ từ phải sang trái. (hình 18) Từ hình 18 ta có: = = 480  R I Dựng phân giác IN của góc  suy ra: i’ = i = 240 Hình 18 Vì IN là phân giác cũng là pháp tuyến nên S ta kẻ đường thẳng vuông góc với IN tại I ta sẽ được nét gương PQ. (hình 19) N i Ta có: Q· IR 900 i ' 900 240 660 i' R I Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với phương · 0 Q ngang một góc QIR 66 Hình 19 19
21. b) Kết quả đạt được Hiệu quả thiết thực của biện pháp: Khi áp dụng biện pháp tôi thấy rằng học sinh hứng thú hơn, tích cực hơn trong quá trình học tập, hoạt động học tập của trò sôi nổi hơn, hiệu quả hơn. HS giải bài toán về gương phẳng khả quan hơn. Đa số các HS yếu đã biết vẽ hình, biết phân dạng bài tập và vận dụng các kiến thức vào tự giải các bài tập về gương phẳng nhiều lên. Đa số các HS đã chủ động khi giải loại toán này, tất cả các em đều cảm thấy thích thú hơn khi giải một bài toán quang hình học lớp 7. Qua kết quả trên đây, tôi hy vọng lên lớp trên các em sẽ có một số kỹ năng cơ bản để giải loại toán quang hình học này. Để chắc chắn hơn vào tính hiệu quả của những biện pháp trên, tôi đã tiến hành khảo sát lại kết quả ở hai lớp 7B, 7C (năm học 2021-2022). Đối với lớp 7C tôi không áp dụng biện pháp trên, đối với lớp 7B tôi áp dụng biện pháp trên. Hình thức khảo sát được tiến hành bằng bài kiểm tra định kì (Kì thi khảo sát chất lượng giữa học kì I do sở Giáo dục Bắc Ninh tổ chức) trên giấy và mức độ hứng thú của học sinh trong các tiết học. Tôi nhận thấy, lớp 7B các em học sinh tích cực có hứng thú hơn khi tham gia học môn Vật lí so với lớp 7C, và kết quả khảo sát của lớp 7B cũng khả quan hơn. Kết quả cụ thể như sau: Kết quả khảo sát trong 77 em học sinh khối 7 do tôi giảng dạy như sau: Lớp không áp dụng Lớp áp dụng biện Nội dung câu hỏi Câu trả lời biện pháp pháp Số lượng Tỷ lệ % Số lượng Tỷ lệ % - Em có hứng thú Có 15 38.5% 38 100% với tiết học không? Không 24 61.5% 0 0% Lớp không áp dụng Lớp áp dụng biện Bài của HS Nội dung câu hỏi biện pháp pháp đạt được Số lượng Tỷ lệ % Số lượng Tỷ lệ % 9-10 10 25.7% 24 63.2% - Khảo sát bài 7-8 24 61.5% 11 28.9% kiểm tra giữa học 5-6 5 12.8% 3 7.9% kì I. 0-4 0 0% 0 0% 20
22. Khảo sát bài kiểm tra 45 phút Khảo sát hứng thú 70 với tiết học 60 120 50 100 40 80 60 30 40 20 20 10 0 0 Áp dụng Không áp Áp dụng biện pháp Không áp dụng biện biện pháp dụng biện pháp pháp 9-10. 7-8. 5-6. 0-4. Hứng thú Không hứng thú c) Điều chỉnh, bổ sung sau thực nghiệm - Giáo viên cần xây dựng kế hoạch bài dạy có hệ thống rõ ràng, chi tiết để sử dụng và chỉnh sửa phù hợp cho các năm sau (đặc biệt cho chương trình phổ thong mới 2018). - Giáo viên cần tích cực chấm, chữa bài, sửa lỗi, nhận xét chi tiết quá trình đưa ra đáp án của học sinh sau mỗi hoạt động học và giải bài tập. - Cần nghiên cứu áp dụng bài tập phù hợp cho mỗi bài học, từng đối tượng học sinh để đạt hiệu quả cao nhất. 4. Kết luận Để giúp HS lớp 7 làm tốt bài tập về gương phẳng thì có hai biện pháp tôi đề cập đến trong giải pháp của mình: Biện pháp 1: Giúp HS nắm chắc Định luật phản xạ ánh sáng và tính chất ảnh của vật qua gương phẳng. Từ đó vẽ được ảnh của một điểm sáng S, ảnh của một vật qua gương phẳng. Biện pháp 2: Hướng dẫn HS phân tích đề, phân dạng bài tập và xây dựng các bước giải: * Bài toán cho biết gì? Cần tìm gì? * Vẽ hình như thế nào? * Vận dụng kiến thức toán gì để giải? Sau khi học sinh phân tích bài toán hợp lý, tổng hợp lại rồi giải theo các bước đã xây dựng. 21
23. Và trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập về gương phẳng. Tôi ưu tiên việc hướng dẫn HS lựa chọn cách vẽ hình chính xác để có thể giải bài toán được đơn giản, nhanh gọn nhất. Để làm được, trước hết phải giúp HS nắm chắc được các dạng bài tập. Sau đó vận dụng kiến thức toán để giải bài tập hoàn chỉnh. Với kinh nghiệm giảng dạy và học hỏi từ đồng nghiệp và tham khảo tài liệu, áp dụng các giải pháp đã nêu ở trên tôi nhận thấy kết quả giải bài tập về gương phẳng của học sinh có nhiều tiến bộ, đem lại kết quả cao. Nhìn chung, đa số các em đều nắm vững kiến thức cơ bản về gương phẳng, xuất phát từ những bài tập cơ bản. Việc áp dụng các biện pháp phân tích như trên sẽ giúp cho học sinh dễ hiểu hơn về bản chất của các dạng bài tập liên quan nhằm củng cố và khắc sâu các kiến thức, đã phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh, gây được sự hứng thú cho học sinh trong học tập. 5. Kiến nghị, đề xuất a) Đối với tổ/nhóm chuyên môn Thường xuyên tiến hành các chuyên đề, hội giảng nhằm trao đổi kinh nghiệm giữa các giáo viên. Nhằm giúp giáo viên có thể học hỏi kinh nghiệm từ đồng nghiệp và tháo gỡ những khó khăn cho bản thân nhằm nâng cao kiến thức. b) Đối với lãnh đạo nhà trường Thường xuyên tổ chức báo cáo các chuyên đề để rút kinh nghiệm. c) Đối với Phòng GDĐT, Sở GDĐT - Thường xuyên tổ chức các buổi tập huấn trao đổi kinh nghiệm cho giáo viên để giáo viên có cơ hội chia sẻ kinh nghiệm, tháo gỡ những khó khăn trong quá trình dạy học. - Cho lưu hành các sáng kiến kinh nghiệm đạt giải trong các cuộc thi viết sáng kiến kinh nghiệm để giáo viên học hỏi, vận dụng vào dạy học. - Hiện nay tài liệu tham khảo lĩnh vực vật lý rất hạn chế. Vậy kính mong cấp lãnh đạo cần trang bị đầy đủ hơn để phục vụ tốt cho công tác giảng dạy. Trên đây là một số kinh nghiệm nhỏ bé mà tôi rút ra được trong quá trình giảng dạy. Nó đã góp phần giúp tôi hoàn thành nhiệm vụ giảng dạy trên lớp. Tôi xin mạn phép được trình bày và kính mong được sự quan tâm của các thầy cô giáo trong hội đồng giám khảo và các bạn đồng nghiệp. Chắc chắn rằng trong bài viết của tôi cũng còn nhiều thiếu sót. Rất mong được quý thầy cô góp ý, bổ sung để bản thân tôi được học hỏi nhiều hơn và hoàn thiện hơn trong công tác giảng dạy. Xin chân thành cảm ơn! 22
24. PHẦN III: TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo khoa Vật lí 7 2. Sách giáo viên Vật lí 7 3. Sách bài tập Vật lí 7 4. Sách 500 bài tập vật lí trung học cơ sở 23
25. PHẦN IV: MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA BIỆN Kết quả tổng kết học kì 1 của HS trên cơ sở dữ liệu ngành: 24
26. PHẦN V: CAM KẾT Tôi xin 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. Ninh Xá, ngày 15 tháng 11 năm 2022 GIÁO VIÊN (Ký và ghi rõ họ tên) Ngô Thị Dương Đánh giá, nhận xét của tổ/nhóm chuyên môn TỔ TRƯỞNG CHUYÊN MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Hà Đánh giá, nhận xét của của đơn vị HIỆU TRƯỞNG (Ký và đóng dấu) Đỗ Quốc Tuấn 25