Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Chủ đề: Chế tạo thấu kính hội tụ ứng dụng vào đời sống và bảo vệ môi trường - Lê Ngọc Điểm

TRƯỜNG THCS LÝ NHƠNCHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚPCHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO THẤU KÍNH HỘI TỤ ỨNG DỤNG VÀO ĐỜI SỐNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNGGV: LÊ NGỌC ĐIỂMMột số ứng dụng của thấu kính hội tụKính lúpỐng nhòmKính Hiển viKính 3DKính thiên vănCamera của điện thoạiVật kính của máy ảnhBếp năng lượng Mặt TrờiCách tạo ra lửa bằng nước, BăngÔN LẠI BÀI CŨCác em hãy cho biết:1/ Đặc điểm, hình dạng của thấu kính hội tụ.2/ Đặc điểm ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ.Trả lời1/ Đặc điểm, hình dạng của thấu kính hội tụ:- Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.2/ Đặc điểm ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:- Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật- Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.Ta có thể tự làm ra một thấu kính hội tụ từ các vật liệu phế thải như chai nhựa, túi ni lông hay không? Ta có thể ứng dụng thấu kính hội tụ vào đời sống như thế nào?NHÓM 1Yêu Cầu: Chế tạo ra kính hội tụ từ vật liệu phế thải để xem một vật nhỏNHÓM 2Yêu Cầu:Chế tạo bếp năng lượng Mặt Trời để tiết kiệm điện năng, nhiên liệu nấu ăn cho gia đình.Để tạo một bếp năng lượng Mặt Trời ta cần:- 1 bồn nước rửa tay đã hư không sử dụng nữa (Nếu ở nhà có thì tốt, không thì lại các vựa ve chai mua cũng rất rẻ)- 2 cái đĩa thủy tinh làm thấu kính hội tụ- 1 cái quạt tròn, dùng để quạt em bé đã hỏng (Nếu ở nhà có thì tốt, không thì lại các vựa ve chai mua cũng rất rẻ), lấy phần lồng quạt.- Giấy nhôm- 1miếng sắt màu đen- Một tấm kính phẳng- 1 chai nilicon- 4 cái cây , đinh vích, kẽm cột, giấy catting, băng keo.- Các dụng cụ hỗ trợ như kềm, cưa, búa Cách làm:-Vệ sinh sạch bồn nước cũ ( lấy bồn nước cũ để có sẵn chân và phần thùng bên trong)- dán giấy nhôm vào thành bồn tạo sự phản xạ ánh sáng, tăng nhiệt độ cho bếp.-Dùng giấy cattông quấn quanh thùng và lót bên trong để tạo lớp cách nhiệt, dùng băng keo trang trí lại cho đẹp.-Làm kính hội tụ: Chọn hai đĩa có phần đáy cong (do tìm không có nên lấy đĩa có phần đáy không cong lắm)ốp hai đĩa lại, dùng nilicon dáng hai đĩa lại, chừa một lỗ nhỏ cho nước vào, sao đó dán kín lại. Cho TKHT đã làm vào phần lồng quạt đã cắt để tạo phần viền và có thể xoay được.-Cắt tấm kính vừa với miệng bồn nước làm nắp đậy để giữ nhiệt.-Cắt bốn cây cao gấp đôi bồn nước làm giá đỡ cho thấu kính-Bắt đinh vít vào cây để mắc dây vào đỡ thấu kính. Vì TKHT này có tiêu cự ngắn nên để tháu kính ngay nắp- Cho miếng sắt màu đen vào giữa lồng bếp, đặt nồi vào một đầu của miếng kim loại- Treo TKHT lên điều chỉnh TKHT cho chùm tia hội tụ vào miếng sắt màu đen, miếng sắt đen hấp thu nhiệt tốt và truyền nhiệt cho nồi.Cách sử dụng:-Cho nồi nước vào một bên của miếng sắt ( tốt nhất là nồi có nắp kính), đậy nắp kính lại để giữ nhiệt. Treo TKHT lên điều chỉnh TKHT cho chùm tia hội tụ vào miếng sắt màu đen, miếng sắt đen hấp thu nhiệt tốt và truyền nhiệt cho nồi.-Đợi nước sôiThế là ta đã có một bếp dùng năng lượng Mặt Trời dùng để nấu ăn, nấu nước uống, rã đông thực phẩm Ưu điểm của bếp năng lượng Mặt Trời- Bếp giúp tiết kiệm điện năng, nhiên liệu trong nấu nướng, dễ sử dụng, vật liệu dễ tìm, góp phần bảo vệ môi trường sốngBên cạnh những ưu điểm của bếp Năng lượng MT, thì bếp cũng có những hạn chế:-Vật dụng làm TKHT rất khó tìm ở địa phương em, nên chùm tia ló qua TKHT chưa hội tụ tốt ánh sáng mặt trời làm hạn chế cung cấp nhiệt cho bếp.- Nắp kính đậy mở ra, đóng lại chưa an toàn-Bộ điều chỉnh TKHT để hứng ánh sáng Mặt trời chưa hiệu quả.-Khi sử dụng phải ra nắng-Cần nhiều thời gian khi sử dụng-Ánh sáng hội tụ rất chói mắt, phải sử dụng kính râm bảo vệ mắt khi sử dụng bếpNHÓM 3Yêu Cầu: Chế tạo Kính thiên văn để quan sát những vật ở xa- Cấu tạo đơn giản của kính thiên văn khúc xạ: gồm 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (vật kính-thấu kính hướng về phía vật quan sát) và 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (thị kính-nơi đặt mắt vào). Hai kính được lắp đồng trục ở 2 đầu của 1 ống hình trụSơ đồ như sau:Các vật dụng cần thiết:- 1 vật kính là kính viễn chưa mài, có hình tròn, đường kính 65mm, 1 Điốp, làm bằng nhựa, - 1 kính lúp tiêu cự 50mm (nhỏ nhất rồi) bằng thủy tinh có tay cầm bằng nhựa.- 1 ống keo dán chống dột - 1 lưỡi cưa, 1 dũa tròn nhỏ, 1 cuộn keo dán, kéo - 1 ống PVC phi 60 (đường kính 60mm) chiều dài 1m - 1 ống PVC phi 42 (đường kính 42mm) chiều dài 1m - 1 cái chuyển bậc: 60 – 42- Ít giấy cattông- Nếu làm giá đỡ bằng ống thì mua thêm vài ống 21, co, ống chử TTrình tự lắp ráp:+ Đầu tiên, các bạn tiến hành ngắm thử để tính toán khoảng cách, các bạn gắn vật kính vào 1 đầu ống chuyển bậc 60 - 42, dùng băng keo để cố định kính lại. Sau đó lắp vào ống 60 vào các bạn ghé mắt sát thành ống, dịch chuyển xa dần khỏi vật kính đến khi nào thấy hình ảnh sau vật kính nhòa đi thì dừng lại,+ Kế tiếp đặt kính lúp vào một ống nhỏ cho vào ống 60, vừa ngắm vừa dịch chuyển kính đến khi nào thấy rõ ảnh thì dừng lại, lấy bút đánh dấu.+ Dùng thước đo khoảng cách ống 60 bao nhiêu, rồi đo ống 42 cắt ( Chiều dài khoảng 60cm)+ Lắp ống 42 vừa cắt với cái chuyển bậc 60-42. Lắp kính lúp vào ngắm lại một lần nữa xem đã rõ chưa.+ Sau đó tháo kính ra khỏ ống 42, lấy ống đó cắt làm đôi, nối hai đàu đã cắt vào ống nối chử T+ Cuối cùng lắp kính lại ta có một kính thiên vănNếu các bạn làm thêm giá thì tiếp tục lắp giá đỡƯu điểm-Có thể quan sát được các vật ở xa-Các vật liệu dễ tìm ( tuy nhiên, kính viễn và kính lúp ở đây không có nên phải gởi đi TP mua)- Sản phẩm bềnHạn chế-Một vài chi tiết không gửi mua được, nên nhóm chỉ chế tạo một kính thiên văn nhìn xa nhưng không sắc nét lắm-Đây chỉ là vật dụng đồ chơi, nhìn xa không dùng để nghiên cứu- Không được sử dụng lâu sẽ gây mỏi mắt-Kính thiên văn tự tạo thực tế không thể lọc được các tia cực tím từ ánh sáng Mặt Trời. Với độ phóng đại của các kính thiên văn quang học, nếu nhìn thẳng vào Mặt Trời có thể gây mù rất nhanh hình ảnh không rỏ nétNHÓM 4Yêu Cầu: Nêu cách tạo ra lửa từ các kính hội tụ tự chế trong trường hợp đi dã ngoại không mang theo bậc lửa để nấu ăn.GV thông tin thêm: Trong cuốn tiểu thuyết: “Cuộc du lịch của viên thuyền trưởng Hát-tê-rát” của Giuyn Véc-nơ, khi đoàn du lịch bị mất bật lửa, cả đoàn lâm vào cảnh thiếu lửa trong những ngày cực lạnh ở -48oC. Một thành viên trong đoàn chỉ với một chiếc rìu, con dao nhỏ và đôi bàn tay, đã lấy một tảng băng nước ngọt, đường kính khoảng 30cm, để chế tạo một thấu kính hội tụ trong suốt chẳng khác gì thấu kính pha lê. Dưới ánh nắng Mặt Trời, ông đưa thấu kính đó ra hứng các tia nắng lên bùi nhùi, chỉ vài phút sau bùi nhùi bốc cháy.+ Một số nơi trên thế giới có quy định không được vức bỏ các chai lọ bằng nhựa, bằng thủy tinh, túi nhựa trong rừng, ngoài việc giúp bảo vệ môi trường điều này còn giúp ngăn ngừa nguy cơ cháy rừng từ những vật dụng đó. Vì trong một số trường hợp một chai nước còn ít nước, một bịt nước còn lại ít nước.. có thể tạo thành một thấu kính hội tụ và có thể gây ra một vụ cháy.+ Một số tài liệu khoa học cho biết ta không nên tưới cây khi trời nắng to và tia sáng mặt trời chiếu thẳng xuống lá cây. Khi này những giọt nước đọng trên lá cây có tác dụng như thấu kính hội tụ, chúng có thể tập trung ánh sáng mặt trời và làm cháy nám một số nơi trên lá cây. Các nhóm trao đổi thảo luận(10 phút)- Qua tiết học các em rút ra bài học gì?Ngoài các ứng dụng trên các em có thể chế tạo thêm các dụng cụ như:Kính 3DỐng nhòmGiáo viên nhận xét đánh giá hoạt động của các nhómGiáo viên nhận xét đánh giá hoạt động của các nhómKÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ NHIỀU SỨC KHỎE