Giáo án Vật Lí 11 Bài 31: Mắt (mới, chuẩn nhất)

Các bước

Hoạt động

Tên hoạt động

Thời lượng dự kiến

Khởi động

Hoạt động 1

Tạo tình huống có vấn đề

5'

Hình thành kiến thức

Hoạt động 2

Tìm hiểu cấu tạo quang học của mắt

15'

Hoạt động 3

Tìm hiểu sự điều tiết của mắt. Điểm cực cận. Điểm cực viễn

15'

Hoạt động 4

Tìm hiểu năng suất phân li của mắt

10'

Hoạt động 5

Tìm hiểu các tật của mắt và cách khắc phục

15'

Hoạt động 6

Tìm hiểu hiện tượng lưu ảnh của mắt

10'

Luyện tập

Hoạt động 7

Hệ thống hoá kiến thức và bài tập

15'

Vận dụng. Tìm tòi mở rộng

Hoạt động 8

Hướng dẫn về nhà

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu hình vẽ 31.2

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm các bộ phận của mắt.

Vẽ hình mắt thu gọn (hình 31.3).

Giới thiệu hệ quang học của mắt và hoạt động của nó.

Quan sát hình vẽ 31.2.

Nêu đặc điểm và tác dụng của giác mạc.

Nêu đặc điểm của thủy dịch.

Nêu đặc điểm của lòng đen và con con ngươi.

Nêu đặc điểm của thể thủy tinh.

Nêu đặc điểm của dịch thủy tinh.

Nêu đặc điểm của màng lưới.

Vẽ hình 31.3.

Ghi nhận hệ quang học của mắt và hoạt động của mắt.

I. Cấu tạo quang học của mắt

Mắt là một hệ gồm nhiều môi trường trong suốt tiếp giáp nhau bằng các mặt cầu.

Từ ngoài vào trong, mắt có các bộ phận sau:

+ Giác mạc: Màng cứng, trong suốt. Bảo vệ các phần tử bên trong và làm khúc xạ các tia sáng truyền vào mắt.

+ Thủy dịch: Chất lỏng trong suốt có chiết suất xấp xỉ bằng chiết suất của nước.

+ Lòng đen: Màn chắn, ở giữa có lỗ trống gọi là con ngươi. Con ngươi có đường kính thay đổi tự động tùy theo cường độ sáng.

+ Thể thủy tinh: Khối chất đặc trong suốt có hình dạng thấu kính hai mặt lồi.

+ Dịch thủy tinh: Chất lỏng giống chất keo loãng, lấp đầy nhãn cầu sau thể thủy tinh.

+ Màng lưới (võng mạc): Lớp mỏng tại đó tập trung đầu các sợi dây thần kinh thị giác. Ở màng lưới có điểm vàng V là nơi cảm nhận ánh sáng nhạy nhất và điểm mù (tại đó, các sợi dây thần kinh đi vào nhãn cầu) không nhạy cảm với ánh sáng.

Hệ quang học của mắt được coi tương đương một thấu kính hội tụ gọi là thấu kính mắt.

Mắt hoạt động như một máy ảnh, trong đó:

- Thấu kính mắt có vai trò như vật kính.

- Màng lưới có vai trò như phim.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh nêu công thức xác định vị trí ảnh qua thấu kính.

Giới thiệu hoạt động của mắt khi quan sát các vật ở các khoảng cách khác nhau.

Giới thiệu sự điều tiết của mắt.

Giới thiệu tiêu cự và độ tụ của thấu kính mắt khi không điều tiết và khi điều tiết tối đa.

Giới thiệu điểm cực viễn của mắt.

Tương tự điểm cực viẽân, yêu cầu học sinh trình bày về điểm cực cận của mắt.

Yêu cầu học sinh xem bảng 31.1 và rút ra nhận xét.

Giới thiệu khoảng nhìn rỏ, khoảng cực viễn, khoảng cực cận của mắt.

Nêu công thức xác định vị trí ảnh qua thấu kính.

Ghi nhận hoạt động của mắt khi quan sát các vật ở các khoảng cách khác nhau.

Ghi nhận sự điều tiết của mắt.

Ghi nhận tiêu cự và độ tụ của thấu kính mắt khi không điều tiết và khi điều tiết tối đa.

Ghi nhận điểm cực viễn của mắt.

Trình bày về điểm cực cận của mắt.

Nhận xét về khoảng cực cận của mắt.

Ghi nhận khoảng nhìn rỏ, khoảng cực viễn, khoảng cực cận của mắt.

II. Sự điều tiết của mắt. Điểm cực viễn. Điểm cực cận.

Với mắt thì d’ = OV không đổi.

Khi nhìn các vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) thì f của thấu kính mắt phải thay đổi để ảnh hiện đúng trên màng lưới.

1. Sự điều tiết

Điều tiết là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của mắt để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới.

+ Khi mắt ở trạng thái không điều tiết, tiêu cự của mắt lớn nhất

(f_max, D_min).

+ Khi mắt điều tiết tối đa, tiêu cự của mắt nhỏ nhất (f_min, D_max).

2. Điểm cực viễn. Điểm cực cận

+ Khi mắt không điều tiết, điểm trên trục của mắt mà ảnh tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực viễn C_V. Đó cũng là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn rỏ. Mắt không có tật C_V ở xa vô cùng (OC_V = ∞).

+ Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trên trục của mắt mà ảnh còn được tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực cận C_C. Đó cũng là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rỏ. Càng lớn tuổi điểm cực câïn càng lùi xa mắt.

+ Khoảng cách giữa C_V và C_C gọi là khoảng nhìn rỏ của mắt. OC_V gọi là khoảng cực viễn,

Đ = OC_C gọi là khoảng cực cận.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình, giới thiệu góc trông vật của mắt.

Giới thiệu năng suất phân li.

Vẽ hình.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

III. Năng suất phân li của mắt

+ Góc trông vật AB là góc tưởng tượng nối quang tâm của mắt tới hai điểm đầu và cuối của vật.

+ Góc trông nhỏ nhất

ε = α_min giữa hai điểm để mắt còn có thể phân biệt được hai điểm đó gọi là năng suất phân li của mắt. Khi đó, ảnh của 2 điểm đầu và cuối của vật được tạo ra ở hai tế bào thần kinh thị giác kế cận nhau.

Mắt bình thường

ε = α_min = 1’

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Vẽ hình 31.5.

Yêu cầu học sinh nêu các đặc điểm của mắt cận thị.

Vẽ hình 31.6

Yêu cầu học sinh nêu cách khắc phục tật cận thị.

Vẽ hình 31.7.

Yêu cầu học sinh nêu đặc điểm của mắt viễn thị.

Yêu cầu học sinh nêu cách khắc phục tật viễn thị.

Giới thiệu đặc điểm và cách khắc phục mắt bị tật lão thị.

Vẽ hình.

Nêu các đặc điểm của mắt cận thị.

Vẽ hình.

Nêu cách khắc phục tật cận thị.

Vẽ hình.

Nêu đặc điểm mắt viễn thị.

Nêu cách khắc phục tật viễn thị.

Ghi nhận đặc điểm và cách khắc phục mắt bị tật lão thị.

IV. Các tật của mắt và cách khắc phục

1. Mắt cận và cách khắc phục

a) Đặc điểm

- Độ tụ lớn hơn độ tụ mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm trước màng lưới.

- f_max < OV.

- OC_v hữu hạn.

- Không nhìn rỏ các vật ở xa.

- C_c ở rất gần mắt hơn bình thường.

b) Cách khắc phục

Đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp để có thể nhìn rỏ vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết.

Tiêu cự của thấu kính cần đeo (nếu coi kính đeo sát mắt) là: f_k = - OC_V.

2. Mắt viễn thị và cách khắc phục

a) Đặc điểm

- Độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm sau màng lưới.

- f_max > OV.

- Nhìn vật ở vô cực phải điều tiết.

- Cc ở rất xa mắt hơn bình thường.

b) Cách khắc phục

Đeo một thấu kính hội tụ có tụ số thích hợp để:

- Hoặc nhìn rỏ các vật ở xa mà không phải điều tiết mắt.

- Hoặc nhìn rỏ được vật ở gần như mắt bình thường (ảnh ảo của điểm gần nhất muốn quan sát qua thấu kính hiện ra ở điểm cực cận của mắt).

3. Mắt lão và cách khắc phục

+ Khi tuổi cao khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và thể thủy tinh cứng hơn nên điểm cực cận CC dời xa mắt.

+ Để khắc phục tật lão thị, phải đeo kính hội tụ để nhìn rỏ vật ở gần như mắt bình thường.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu sự lưu ảnh của mắt.

Yêu cầu học sinh nêu ứng dụng sự lưu ảnh của mắt.

Ghi nhận sự lưu ảnh của mắt.

Nêu ứng dụng về sự lưu ảnh của mắt trong diện ảnh, truyền hình.

V. Hiện tượng lưu ảnh của mắt

Cảm nhận do tác động của ánh sáng lên tế bào màng lưới tiếp tục tồn khoảng 0,1s sau khi ánh sáng kích thích đã tắt, nên người quan sát vẫn còn “thấy” vật trong khoảng thời gian này. Đó là hiện tượng lưu ảnh của mắt.

Hoạt động của GV và HS

Nội dung cần đạt

GV yêu cầu các nhóm thảo luận và trình bày kết quả.

Bài tập: Mắt của một người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm.

a. Mắt người này bị tật gì?

b. Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết,người đó phải đeo kính có độ tụ bao nhiêu?( kính đeo sát mắt)

c. Điểm cực cận cách mắt 10 cm. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?( kính đeo sát mắt)

Hoạt động của GV và HS

Nội dung cần đạt

GV yêu học sinh ghi bài tập về nhà.

Bài 10 trang 203 SGK.