Sáng kiến kinh nghiệm Phân loại các dạng bài tập gương phẳng

 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
“PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP GƯƠNG PHẲNG”
 Lĩnh vực: Vật lý
 Họ và tên: Nguyễn Đình Lê.
 Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn.
 Chức vụ, đơn vị: Trường THCS Đại Nài
 Tháng 3 năm 2021
 1 A. ĐẶT VẤN ĐỀ
 1. Lý do chọn đề tài.
 Vật lý là một môn học mới đối với học sinh bậc THCS, các khái niệm 
vật lý cũng mới bắt đầu hình thành và căn bản chỉ mới nghiên cứu các hiện 
tượng vật lý mà chưa đi sâu vào nghiên cứu bản chất của các hiện tượng. Bởi 
vậy đối với học sinh THCS môn vật lý vốn dĩ đã khó lại càng khó hơn.
 Khi gặp bài tập vật lý khó do công cụ giải chưa đầy đủ và sắc như ở 
THPT, nên việc giải các dạng bài tập này đối với học sinh THCS gặp rất nhiều 
khó khăn. Sách giáo khoa thì không cung cấp hết tất cả các kiến thức, tài liệu 
tham khảo thì đưa ra các bài tập quá khó đối với bậc THCS. Tôi thiết nghĩ là 
người thầy cần phải tìm ra một số phương pháp định hướng học sinh phát triển 
bài toán cùng dạng nhằm rút bớt thời gian nghiên cứu, cũng như phát trễn trí tuệ 
và phương pháp tư duy cho học sinh. Ngoài ra việc vận dụng kiến thức của môn 
học này vào giải quyết các tình huống trong môn học khác là hết sức cần thiết, 
để cho các em liên kết một cách chặt chẻ giữa kiên thức của các môm học. Đặc 
biệt là mối liên hệ giữa Toán học và Vật lý. Không phải lúc nào sách giáo khoa, 
hay sách tham khảo đều viết hết được tất cả các dạng toán để chúng ta nghiên 
cứu và phát triển trí tuệ cho học sinh. Vấn đề là người giáo viên phải biết cách 
khai thác và hướng dẫn học sinh cách khai thác và phát triển bài toán, cũng như 
tìm tòi lời giải.
 Thực trạng hiện nay đối với giáo viên THCS trong quá trình giảng dạy 
vẫn bám chặt lấy sách giáo khoa, mà chưa mạnh dạn đưa ra các phương án mới, 
hay cách nhìn mới một vấn đề để từ đó khai triển phương pháp giảng dạy một 
cách linh hoạt làm cho bài giảng trở nên phong phú, lôi cuốn học sinh hăng say 
tham gia nghiên cứu nhiều hơn. Vấn đề mới không có nghĩa là phải thay đổi 
hoàn toàn vấn đề đã có mà cách tiếp cận vấn đề theo một phương pháp khác nhẹ 
nhàng hơn, hoặc đưa ra một số nhận xét mà trong sách giáo khoa không đề cập 
tới, nhưng bản thân ta lại thấy rất cần thiết cho học sinh khi giải bài tập. Hoặc 
vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống của môn học mình 
đang giảng dạy. Các bài tập cũng nên khai thác một cách cặn kẽ và hướng dẫu 
 3 Tôi nghĩ với một bài toán không quá khó đã làm cho học sinh mắc phải 
một số sai lầm trong quá trình hình thành và định hướng phương pháp giải, nếu 
gặp bài toán khó hơn thì làm thế nào? Chưa nói việc giải những bài riêng lẻ như 
vậy sẽ mất rất nhiều thời gian, việc phát triển tư duy cho học sinh cũng có phần 
hạn chế. Tôi đã nghĩ phải làm thế nào để học sinh biết vận dụng một các linh 
hoạt các kiến thức hình học vào để giải dạng bài tập này. Vì vậy tôi đã manh dạn 
chọn đề tài “phân loại các dạng bài tập gương phẳng” 
 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
 1.1: Đối tượng nghiên cứu.
 - Đối tượng nghiên cứu là học sinh cấp trung học cơ sở, các học sinh từ 
khối lớp 7 đến khối 9. Các dạng bài tập nghiên cứu là bài tập quang học sách 
giáo khoa và mở rộng nghiên cứu các dạng bài tập tham khảo.
 1.2: Phạm vi nghiên cứu.
 - Nghiên cứu về gương phẳng và các dạng bài tập. Mạnh dạn tìm kiếm và 
phát triển các dạng bài tập mới. Hươngs dẫn học sinh vận dụng kiến thức hình 
học vào giải bài tập gương phẳng.
 3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.
 3.1: Mục tiêu: Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới phương pháp, tìm lời 
giải cho các bài tập vật lý có tính đặc trưng của môn học, đặc biệt là những dạng 
bài tập đi sâu vào bản chất của các hiện tượng vật lý, bài tập vận dụng kiến thức 
liên môn. Phát triển các dạng bài tập từ dễ đến khó tạo thành chuổi, nhằm mục 
đích rút ngắn được thời gian nghiên cứu, kích thích sự tìm tòi sáng tạo và lòng 
đam mê của học sinh đối với môn học.
 3.2: Nhiệm vụ nghiên cứu.
 - Nghiên cứu để phục vụ cho công tác giảng dạy môn vật lý ở các trường 
THCS, phục vụ cho việc nâng cao kiến thức cho giáo viên và học sinh, bổ trợ và 
phục vụ cho công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS.
 4. Giả thuyết khoa học.
 - Nếu ngoài những kiến thức mà học sinh đã được học ở môn vật lý, thêm 
vào đó giáo viên còn bổ sung và trang bị thêm một số kiến thức cần thiết bổ trợ 
 5 trở nên phong phú tạo được sự đam mê cho học sinh khi học. Vì vậy khi giảng 
dạy các tiết dạy trở nên khô cứng dẫn đến sự nhàm chán cho học sinh.
 - Khi nghiên cứu đề tài này tôi muốn giáo viên nên định hướng lại về 
phương pháp giảng day không nên quá cứng nhắc, luôn xem sách giáo khoa là 
tất cả là pháp lệnh mà chưa mạnh dạn đổi mới.
 - Ngoài ra trong đề tài còn vận dụng linh hoạt kiến thức hình học trong xử 
lý các dạng bài tập vật lý giúp giáo viên THCS định hướng nghiên cứu tìm thêm 
các tài liệu cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
 I. Cơ sở lý luận.
 - Đối với học sinh THCS các em chưa có nhiều định hướng nghề nghiệp 
cho tương lai nên ý thức học tập chưa cao, đặc biệt là đối với bộ môn vật lý là 
một môn học khó, đòi hỏi tư duy nhiều, nên học sinh thường lảng tránh. Do đặc 
thù của môn học, nên người giáo viên phải chủ động về kiến thức và phong phú 
về phương pháp luôn tìm kiếm các phương pháp mới trong giảng dạy, gây hứng 
thú học tập cho học sinh, truyền tải cho học sinh hiểu cặn kẻ các kiến thức vật lý 
đặc biệt là các kiến thức bổ trợ cho học sinh nghiên cứu các dạng bài tập khó, 
tập cho học sinh nhận biết các bài tập cùng dạng và cách phát triển và vận dụng 
kiến thức môn học khác vào giải các dạng bài tập vật lý.
 - Xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, nhằm nâng cao 
chất lượng giáo dục thế hệ trẻ, đáp ứng được yêu cầu phát triển nguồn nhân lực 
phục vụ cho công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực 
tiễn và truyền thống Việt Nam tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước 
phát triển trên thế giới.
 - Do yêu cầu cao của việc đổi mới phương pháp giảng dạy, yêu cầu cao 
của xã hội về nguồn nhân lực trong giai đoạn phát triển kinh tế mới.
 - Do sự phát triển nhanh mạnh mang tính bùng nổ của khoa học kỹ thuật 
hiện nay. Đối với giáo dục cũng cần có sự thay đổi mạnh mẽ để theo kịp với sự 
phát triển chung của đất nước.
 7 - Đa số các em là học sinh xuất thân từ nông nghiệp chiếm khoảng 90%, 
cán bộ công chức chiếm 3%, còn 7% làm nghề khác.
 3.2 Thống kê khảo sát kết quả trung bình học tập bộ môn vật lý trong năm 
học này là:
 -Đầu năm học 2015 – 2016 bộ môn vật lý khối 7 là:
 Lớp Tổng số Giỏi Khá T.Bình Yếu Kém
 9C 34 6% 30% 60% 4% 0%
 9D 39 10% 30% 60% 0% 0%
 - Học sinh tích cực tham gia vào học tập các buổi chuyên đề nâng cao 
môn học vật lý, chương trình theo đúng chuẩn kiến thức kỹ năng và chương 
trình của bộ giáo dục.
 - Đề tài cũng đã được triển khai trước giáo viên.
 III. Nội dung đề tài
 1. Cơ sở lý thuyết:
 + Định luật phản xạ ánh sáng. 
 * Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm 
tới. Góc phản xạ bằng góc tới.
 + Tính chất của ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng.
 * Ảnh đối xứng với vật qua gương phẳng.
 * Ảnh có độ lớn bằng vật
 + Một số kiến thức hình học.
 * Tính chất đối xứng trục.
 - Hai điểm A và B đối xứng nhau qua đường thẳng d nếu d là đường trung 
trực của đoạn thẳng AB.
 - Hai đoạn thẳng đối xứng nhau qua một đường thẳng thì băng nhau.
 * Tính chất đường trung trực.
 - Mọi điển nằm trên đường trung trực của một đoạn thẳng thì cách đều hai 
đầu đoạn thẳng đó
 9 Từ (1) và (2) SI + IP SH + HP
 Lời bình:
 Bài toán này không phải là dễ với học sinh THCS tuy vậy cũng không 
phải là bài toán quá khó. Đối với học sinh khá thì bài toán này hoàn toàn có thể 
hiểu được. Nhưng ở đây chúng ta không bàn về tính khó, dễ của bài toán mà vấn 
đề đặt ra là chúng ta tìm kiếm được những gì qua bài toán nói trên? Mức độ áp 
dụng của nó đến đâu và có thể áp dụng để làm gì? Những kiến thức của môn nào 
có thể hổ trợ để giải bài toán này?
 Khi khai thác bài toán này thì chúng ta khai thác được những gì, định 
hướng khai thác bài toán như thế nào?
 Nhận xét:
 Qua bài toán trên ta đặt ra một vấn đề mới nếu tia sáng từ S phản xạ hai 
lần trên hai gương khác nhau rồi mới tới P thì tia sáng được vẽ như thế nào, bài 
toán 1b sẽ phát triển thành bài toán nào? Liệu có sử dụng được bất đẳng thức 
tam giác để giải được nữa không?
 Bởi vậy ta có bài toán 2 như sau.
 B D
 Bài tập 2:
 Cho hai gương phẳng AB và CD đặt song song .M
với nhau, có mặt phản xạ hướng vào nhau. Ở giữa hai 
gương có hai điểm sáng S và M như hình vẽ 2.
 a) Vẽ một tia sáng từ S đến gương AB tại I, phản .
 S
xạ tới gương CD tại J rồi phản xạ tới M. A C
 b) H và K là hai điểm lần lượt trên gương AB và 
CD ( H I và K J). 
 Chứng tỏ SI + IJ + JM < SH + HK + KM B D
 Giải:
 .M M’.
 a) +Vẽ ảnh S’ của S qua gương AB.
 J
 + Vẽ ảnh M’ của M qua gương CD. H N
 I K
 + Nối S’ với M’ lần lượt cắt gương AB tại I và . .
 S’ S
 11 A C S1S2 = SI + IJ + JS (1).
 Ta lại có : S1H = SH ; S2K = SK ( t/c đối xứng).
 SH + HK + KS = S1H + HK + KS2 = S1H + HN + NK + KS (2)
 Mà : S1H + HN > S1N ; NK + KS2 > NS2( BĐT tam giác) (3)
 Từ (1),(2) và (3) SH + HK + KS > SI + IJ + JM.
 Nhận xét :
 Bài toán 2 và bài toán 3 trên thực tế là một dạng chỉ khác nhau ở chổ là 
hai cách ghép gương khác nhau mà thôi. Nhưng hai bài toán trên là những bài 
toán mà tia sáng chỉ phản xạ một lần trên mỗi gương. Vây vấn đề được đặt ra là 
nếu tia sáng được phản xạ nhiều lần trên các gương thì chúng ta có tìm được bài 
tập tương tự không ? có những bài toán vận dụng được bất đẳng thức tam giác 
không ? Chúng ta thử tiếp tục tìm hiểu thêm bài toán 4.
 Bài toàn 4 : 
 Cho hai gương phẳng AB và CD đặt song song 
với nhau, có mặt phản xạ hướng vào nhau. Ở giữa hai 
gương có hai điểm sáng S và M như hình vẽ 2.
 a) Vẽ một tia sáng từ S đến gương AB tại I, phản B D
xạ tới gương CD tại J phản xạ tới gương AB tại P rồi 
 M
phản xạ tới M. .
 b) H và K là hai điểm lần lượt trên gương AB ; L 
là một điểm trên gương CD ( H và K I L J). 
 Chứng tỏ SI + IJ + JM < SH + HK + KM .
 S
 Giải : A C
 B D
 M.
 P
 L
 K
 J
 H
 I
 . . 13 . .
 S3 S S S2
 1 A C