- Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này của định luật khúc xạ ánh sáng.. Kỹ năng.[r]
Trang 1Tuần: 26 Tiết giảng: Tiết 51
KẾ HOẠCH DẠY HỌC
CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
1 Kiến thức
- Trình bày được thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.Nắm được biểu thức của định luật khúc xạ
- Nêu được thế nào là chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
- Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này của định luật khúc xạ ánh sáng
2 Kỹ năng
- Vận dụng được biểu thức của định luật khúc xạ để giải bài tập
- Giải thích được hoặc kể tên được một số hiện tượng khúc xạ trong thực tế
3 Thái độ
- Hứng thú trong học tập
- Cẩn thận khi thực hiện thí nghiệm
4 Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
- Năng lực tự học
- Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, thảo luận…
- Năng lực tính toán và xử lý số liệu
- Năng lực thực hành thí nghiệm
1 Giáo viên
- Bộ thí nghiệm khảo sát định luật khúc xạ ánh sáng
- Tranh ảnh về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
2 Học sinh
- SGK, vở ghi, dụng cụ học tập,…
Trang 2- Ôn lại kiến thức về hiện tượng khúc xạ đã học ở cấp THCS.
III Phương pháp: Thuyết trình, thực nghiệm, nêu và giải quyết vấn đề, thảo luận.
IV Tiến trình dạy học
1 Ổn định tổ chức lớp
2 Vào bài mới
2.1 Hoạt động 1: Khởi động: Làm nảy sinh và phát biểu các vấn đề cần nghiên cứu
về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
a Mục tiêu hoạt động
- Xác định được vấn đề cần nghiên cứu về khúc xạ ánh sáng, từ đó có thái độ học tập tích cực, chủ động
b Tổ chức hoạt động
- Đặt vấn đề: Làm thí ghiệm đơn giản: cho 1 vật có kích thước đủ nhỏ và nặng thả vào trong đáy một chiếc cốc thủy tinh trong suốt Mời một em HS lên quan sát, ban đầu HS không thể đoán được vật được thả vào trong cốc là vật gì Chỉ khi đổ nước vào trong cốc thì
HS mới dần nhìn ra vật được thả
- Yêu cầu HS nhận xét về hiện tượng vừa quan sát được
- Làm thí nghiệm khác với cốc nước trong suốt và một chiếc bút
- Yêu cầu HS nhận xét hiện tượng
- Các hiện tượng mà ta vừa quan sát được ở đây chính là các hiện tượng khúc xạ ánh sáng Để khảo sát đầy đủ hơn hiện tượng này chúng ta vào bài hôm nay
c Sản phẩm hoạt động
- Làm nảy sinh được vấn đề
2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng
a Mục tiêu hoạt động
- Nắm được định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng
b Tổ chức hoạt động
-Giới thiệu nội dung bài học:
gồm có 3 nội dung chính:
+ Sự khúc xạ ánh sáng
+ Chiết suất của môi trường
+ Tính thuận nghịch của ánh
sáng
-Tìm hiểu nội dung đầu tiên,
-Nghe giảng
-Ghi chép
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
I, Sự khúc xạ ánh sáng
Trang 3sự khúc xạ ánh sáng.
-Nhắc lại thí nghiệm được nêu
ra ở đầu bài về chiếc bút cắm
trong cốc nước: phần nhúng
nước của chiếc bút như bị gãy
tại mặt phân cách giữa nước
và không khí Nhưng thực tế
cái bút không hề bị gãy
-Như ta đã học, ta nhìn thấy
các vật là do có ánh sáng từ
vật truyền vào mắt ta, vậy nếu
cái bút không gãy thì chắc
chắn rằng ánh sáng từ cái bút
đã bị gãy khúc trước khi
truyền đến mắt chúng ta, đó là
lí do mà ta thấy cái bút như bị
gãy khúc
-Hiện tượng như trên được gọi
là hiện tượng khúc xạ ánh
sáng Vậy hiện tượng khúc xạ
ánh sáng là hiện tượng lệch
phương hay gãy của các tia
sáng khi truyền xiên góc qua
mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau
-Yêu cầu HS nhắc lại hiện
tượng khúc xạ ánh sáng là gì
-Hỏi: Tại sao phải là hai môi
trường trong suốt khác nhau?
Vì: nếu là hai môi trường
giống nhau thì ánh sáng sẽ
chiếu qua 1 môi trường đồng
chất và sẽ không xảy ra hiện
tượng khúc xạ Mà tia sáng sẽ
tuân theo định luật truyền
-Nghe và quan sát
-Nghe giảng
-Nhắc lại hiện tượng khúc
xạ ánh sáng
-Ghi chép -Trả lời -Nghe giảng
1, Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau
Trang 4-Vẽ hình mô tả
-Giải thích hình vẽ:
+ Chiếu xiên góc tia sáng SI
đến mặt phân cách giữa hai
môi trường, tia sáng bị gãy
khúc tại mặt phân cách và cho
ta tia khúc xạ IR Hình vẽ mô
tả hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
-Từ hình vẽ có thể thấy, tia
khúc xạ cùng nằm trong mặt
phẳng chứa tia tới và pháp
tuyến, và vị trí của tia khúc xạ
là nằm phía bên kia pháp
tuyến so với tia tới
-Đây cũng chính là nội dung
đầu tiên của định luật khúc xạ
ánh sáng Ta sang phần 2, định
luật khúc xạ ánh sáng
-Nội dung đầu tiên của định
luật khúc xạ ánh sáng được
phát biểu như sau: Tia khúc xạ
nằm trong mặt phẳng tới (tạo
bởi tia tới và pháp tuyến) và ở
phía bên kia pháp tuyến so với
tia tới
-Để biết được nội dung còn lại
của định luật khúc xạ ánh sáng
ta cùng đi làm 1 thí nghiệm
Chia lớp thành 2 (hoặc 3)
nhóm cùng thực hành đo
-Giới thiệu bộ dụng cụ thí
nghiệm: gồm thước đo độ, đèn
-Quan sát và vẽ hình vào vở
-Lắng nghe
-Quan sát và nghe giảng
-Nghe và ghi chép
-Chia nhóm thực hành
-Quan sát
-Lắng nghe
Trong đó: SI: tia tới; I: điểm tới; NN’: pháp tuyến; IR: tia khúc xạ; i: góc tới; r: góc khúc xạ
2, Định luật khúc xạ ánh sáng
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới
Trang 5chiếu laze, khối nhựa bán trụ
trong suốt
-Giới thiệu cách làm và thực
hành đo mẫu: Gắn khối nhựa
bán trụ lên trên thước đo độ,
chiếu đèn laze đến tâm khối
bán trụ Di chuyển đèn laze để
thay đổi góc tới i Với mỗi giá
trị của I ta thu được 1 giá trị
của góc khúc xạ r Thực hành
đo với các giá trị i cho trước
trong bảng phụ và xác định
các giá trị r
-Sau khi đo xong, yêu cầu HS
xử lý số liệu theo bảng và rút
ra nhận xét tỉ số Sini/Sinr
-Ta thấy tỉ số Sini/Sinr là gần
như không đổi Đây cũng
chính là nội dung thứ 2 của
định luật khúc xạ ánh sáng
-Với hai môi trường trong suốt
nhất định, tỷ số giữa sin góc
tới (Sini) và Sin góc khúc xạ
(Sinr) là không đổi
-Yêu cầu HS phát biểu lại nội
dung của định luật khúc xạ
-Hỏi: Tại sao lại xét tỉ số
Sini/Sinr mà không xét tỉ số
Cosi/Cosr
(Vì hàm Sin là hàm đồng biến)
-Ta cùng đi tìm hiểu nội dung
tiếp theo: chiết suất của môi
trường
-Thực hành đo và ghi kết quả
-Xử lý số liệu và nhận xét kết quả
-Ghi chép kết luận
-Phát biểu -Trả lời câu hỏi
100
200
300
400
500
-Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin góc tới (Sini) và Sin góc khúc xạ (Sinr)
là không đổi
sin i sinr=const
Trang 6c Sản phẩm hoạt động:
- Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS
2.3 Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường
a Mục tiêu hoạt động
- Nêu được thế nào là chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối
b Tổ chức hoạt động:
-Giới thiệu về chiết suất tỉ
đối: Biểu thức mà ta vừa rút
ra được trong thí nghiệm trên,
tỉ số Sini/Sinr không đổi được
gọi là chiết suất tỉ đối
-Gọi n21 là chiết suất tỉ đối của
môi trường 2 đối với môi
trường 1 Từ đây ta rút ra
sin i
sinr=n21
-Hướng dẫn HS phân tích các
trường hợp của n21, để từ đó
rút ra thế nào mà môi trường
chiết quang hơn, môi trường
chiết quang kém: Ta xét dấu
của n21 và từ biểu thức vừa
thiết lập, ta sẽ rút ra mối quan
hệ giữa i và r
-Giới thiệu về môi trường
chiết quang hơn và kém
-Ta đi tìm hiểu loại chiết suất
tiếp theo là chiết suất tuyệt
đối
-Giới thiệu về chiết suất tuyệt
đối
Chiết suất tuyệt đối (chiết
suất) của một môi trường là
-Lắng nghe
-Ghi chép
-Phân thích theo hướng dẫn
-Ghi chép
-Lắng nghe
-Lắng nghe
II, Chiết suất của môi trường
1, Chiết suất tỉ đối
Chiết suất tỉ đối
sin i sinr=n21
n21>1→ r <i
n21<1→ r >i
Trang 7chiết suất tỉ đối của môi
trường đó với chân không
-Nêu biểu thức liên hệ giữa
chiết suất tỉ đối và chiết suất
tuyệt đối
n21=n2
n1
Trong đó n2 là chiết suất của
môi trường 2, n1 là chiết suất
của môi trường 1
-Giới thiệu biểu thức liên hệ
giữa chiết suất môi trường và
vận tốc ánh sáng
n= c
v
Trong đó: c là vận tốc truyền
ánh sáng trong chân không
bằng 3.108 m/s, v là vận tốc
ánh sáng truyền trong các môi
trường
-Yêu cầu HS nêu ý nghĩa của
chiết suất tuyệt đối
Ý nghĩa của chiết suất tuyệt
đối của môi trường trong suốt
cho biết vận tốc truyền ánh
sáng trong môi trường nhỏ
hơn vận tốc truyền ánh sáng
trong chân không bao nhiêu
lần
-Từ các mối liên hệ vừa học,
yêu cầu HS viết lại dạng của
biểu thức định luật khúc xạ
ánh sáng
-Yêu cầu HS lên bảng trả lời
câu hỏi C1, C2
-Câu C3 giao về nhà làm,
buổi học sau báo cáo kết quả
-Ta sang phần cuối cùng, tính
-Nghe và ghi chép
-Ghi chép
-Trả lời
-Lên bảng viết lại biểu thức
-Lên bảng trả lời câu hỏi
-Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
n21=n2
n1
-Biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng
n= c
v => n2
n1=
v1
v2
-Biểu thức của định luật khúc
xạ ánh sáng:
n1sini=n2sin r
Trang 8thuận nghịch của ánh sáng
c Sản phẩm hoạt động
- Nội dung ghi vở của HS
2.4 Hoạt động 4: Tìm hiểu tính thuận nghịch của ánh sáng
a Mục tiêu hoạt động
- Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này của định luật khúc xạ ánh sáng
b Tổ chức hoạt động
-Làm thí nghiệm về nguyên lý
thuận nghịch:
+Chiếu tia sáng theo chiều
thuận và chiếu theo chiều
nghịch với cùng số đo góc
-Yêu cầu HS quan sát hiện
tượng và rút ra nhận xét
-Ánh sáng truyền đi theo
đường nào thì cũng truyền
ngược lại theo chiều đó Đây
là tính thuận nghịch của ánh
sáng
-Từ tính thuận nghịch ta suy
ra n21= 1
n12
-Yêu cầu HS chứng minh
công thức
+Khi chiếu ánh sáng theo
chiều thuận (Chiều SIR) ta có
n21=sin i
sin r
+Khi chiếu ánh sáng theo
chiều ngược lại (Chiều RIS)
thì lúc này góc r là góc tới, và
i là góc khúc xạ Ta có
n12=sin r
sin i=
1
sini/sin r=
1
n21
-Quan sát thí nghiệm -Nhận xét
-Chứng minh
III, Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
n21= 1
n12
c Sản phẩm của hoạt động
- Nội dung ghi vở của HS
2.5 Hoạt động 5: Hệ thống hóa kiến thức Giải bài tập cơ bản và giao bài tập về nhà.
a Mục tiêu hoạt động
Trang 9- Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng để giải một số bài tập cơ bản.
b Tổ chức hoạt động
-Tóm tắt toàn bộ kiến thức đã
học
-Hướng dẫn HS giải các bài
tập trong sgk trang 166
-Giao bài tập về nhà cho HS
và kết thúc bài học
-Nghe giảng -Làm bài tập
c Sản phẩm hoạt động
- Bài làm và nội dung ghi vở của HS
V Rút kinh nghiệm sau tiết dạy