Hoạt động 2: Tìm hiểu bài toán về khúc xạ và phản xạ toàn phần GV: Đọc đề và tòm tắt Bài 2: Cho một khối thủy tinh dạng bán cầu có đề bài toán.. bán kính R, chiết suất 1,5.Chiếu thảng gó[r]
Trang 1GV: Huỳnh Quang Việt – THPT Tăng Bạt Hổ
Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao
Ngày soạn:
Tiết 69: BÀI TẬP VỀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG VÀ PHẢN XẠ TỒN PHẦN
I Mục tiêu:
1 Kiến thức: Củng cố kiến thức về khúc xạ ánh sáng và phản xạ tồn phần
2 Kĩ năng: Rèn luyện kỹ năng giải bài tập về ảnh của một vật qua mặt lưỡng chất và bài tập về phản xạ tồn
phần
3.Thái độ: Chú ý lắng nghe, tích cực thảo luận.
II Chuẩn bị:
1 Chuẩn bị của thầy: Hệ thống bài tập
2 Chuẩn bị của trị: Ơn lại kiến thức về khúc xạ và phản xạ tồn phần.
III Tổ chức hoạt động dạy học:
A Hoạt động ban đầu
1 Ổn định tổ chức: (1phút)
2 Kiểm tra bài cũ: (4phút): Hãy cho biết điều kiện để xảy ra phản xạ tồn phần,viết cơng thức tính gĩc giới hạn
phản xạ tồn phần và nêu ứng dụng của hiện tượng phản xạ tồn phần
B Hoạt động dạy-học:
TL
(ph) Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Nội dung kiến thức
Hoạt động 1: Bài tập về hiện tượng khúc xạ
17
HS:Đọc đề
-Tìm hiểu đề bài tốn
HS: Thực hiện:
i
^I
D
r
HS: Trả lời:
- D = i-r
-Dựa vào định luật khúc xạ ánh
sáng
HS: Hồn thành bài giải và lên
bảng trình bày?
HS: lắng nghe, lên bảng vẽ hình
I
r
^ i '
A
H
HS: hai tam giác vuơng HA’I và
HAI
GV: Gọi 1HS đọc đề, tĩm tắt đề bài tốn lên bảng,
GV: Gọi 1HS lên bảng vẽ hình về đường truyền của tia sáng
H: Dựa vào hình vẽ tính
D theo i và r?
H: Để tính r ta cĩ thể dựa vào định luật nào?
GV: Nhận xét và đánh giá điểm
GV: Thơng báo:
Xét chùm tia sáng từ điểm A trên đáy chậu đi qua mặt thống của nước
ra ngồi khơng khí
Giao điểm của hai tia lĩ
là ảnh của A’ của A
GV: gọi học sinh lên bảng vẽ ảnh A’
.
H: Để tính HA’ theo HA
ta cĩ thể dựa vào những tam giác nào?
Bài 1: Một cái chậu chứa lớp nước
dày 30cm, chiết suất của nước là 4/3 a) Chiếu một chùm tia sáng song song với mặt nước với gĩc tới là 450 Tính gĩc lệch hợp bởi chùm tia khúc
xạ và chùm tia tới
b) Mắt ở trong khơng khí nhìn xuống đáy chậu sẽ thấy đáy chậu cách mặt nước một đoạn bao nhiêu?
Bài giải.
a) Gĩc lệch giữa tia khúc xạ và tia tới là
D = i-r
* tìm r:
Áp dụng cơng thức khúc xạ ánh sáng
ta cĩ
1.sini = n sinr.Suy ra
0
0
s inr sin 45
4 n
3 32
i r
Vậy D = 450-320 = 130
b)Xét hai tam giác vuơng HA’I và HAI
Ta cĩ:
HI = HA’ tani = HAtanr
(1)
tan
HA
i
Để cĩ ảnh rõ thì gĩc tới I phải nhỏ.->
r nhỏ:
Theo cơng thưc gần đúng ta cĩ
(2) tanisini i , t anr s inr r Mặt khác ta cĩ nsini=1.sinr->ni r
Lop11.com
Trang 2GV: Huỳnh Quang Việt – THPT Tăng Bạt Hổ
Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao
HS: Gĩc tới nhỏ
HS: hồn thiện bài giả theo
hướng dẫn của GV và lên bảng
trình bày
H: Để cĩ ảnh rõ thì điều kiện của gĩc tớii như thế nào?
GV: sử dụng cơng thức gần đúng để tính HA’
theo HA và n
GV: Nhận xét, đánh giá
(vì các gĩc nhỏ) (3)
Từ (1) ,(2) và (3) ta suy ra
30 225 4
Hoạt động 2: Tìm hiểu bài tốn về khúc xạ và phản xạ tồn phần
20
HS: Tìm hiểu đề bài
tốn
HS: thực hiện
S
I2
B
A
i g h
0
r i
ig h
J 2
J
J1
I1
I
HS: Thực hiện:
-Suy nghỉ
HS; Tính igh rồi so sánh
với i từ đĩ khẳng định
tại tia sáng sẽ đi như thế
nào
-Tính gĩc lĩ r
HS: gĩc tới tăn
HS: Khi i> igh thì sẽ xảy
ra phản xạ tồn phần tại
J và khơng cĩ tia lĩ ra
ngồi
HS: Tính OI1 và nhận
xét tính đối xứng để tìm
khoảng di chuyển của
điểm I
GV: Đọc đề và tịm tắt
đề bài tốn
GV: vẽ tia tới SI yêu cầu học sinh lên vaex tiếp tia sáng đi qua bán cầu
H: Dựa vào hình vẽ và giữ kiện bài tốn, tính gĩc tới i?
H: Tại J cĩ tia khúc xạ khơng?
Gợi ý:
Điều kiện để cĩ tia khúc
tạ là gì?
-GV: vẽ tiếp đường đi của tia sáng tại J
H: Nhận xét khi tia tới
SI càng xa tâm O thì gĩc tới tăng hay giảm?
H:Khi gĩc tới tăng đến giá trị như thế nào thì sẽ khơng cĩ tia sáng đi qua mặt cầu của bán cầu
H: Tìm phạm vi của điểm tới I để thỏa mản điều kiện bài tốn
Bài 2: Cho một khối thủy tinh dạng bán cầu cĩ bán kính R, chiết suất 1,5.Chiếu thảng gĩc tới mặt phẳng bán cầu một tia sáng SI
a) Điểm tới I cách tâm O của khối bán cầu là R/2 Xác định đường đi của tia sáng qua bán cầu?
b) Điểm tới I nằm trong vùng nào thì khơng cĩ tia sáng đi qua mặt cầu của bán cầu.?
Bài Giải:
a) Tia sáng đi thẳng qua mặt phẳngAB của khối bán cầu, tới mặt cầu tại J với gĩc tới i
* Tìm i Xét tam giác vuơng IJO ta cĩ
0
1 2
R OI
R
Ta cĩ sin igh = 1 1 2
Ta thấy i <igh dĩ đĩ taJ cĩ tí khúc xạ với gĩc khúc xạ r ( gĩc lĩ )
- Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta cĩ:
sinr =n sini = 1,5.0,5 = 0,75 suy ra r = 48036’
b) Khi tí tới SI càng xa tâm O,khoảng cách OI càng tăng, do đĩ gĩc tới i tăng Nếu i i gh thì tia sáng sẽ xảy ra phản xạ tồn phần tai J, khơng
cĩ tia lĩ ra ngồi
Gọi I1 là vị trí của I khi gĩc I bằng gĩc giới hạn
igh Xét tam giác vuơng I1J1O ta cĩ;
OI1 = OJ1.sinigh = R =1
n
2
Vây, nếu điểm tới I nằm ngồi lhoangr I1I2, với
OI1 = OI2 =2 , sẽ khơng cĩ tia lĩ ra khỏi mặt
của bán cầu
C Hoạt động kết thúc tiết học:
1 Củng cố kiến thức: ( 3phút) : Nhắc lại các chú ý khi giải bài tạp về phản xạ tồn phần và khúc xạ.
2 Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (1phút): về nhà xem lại các bài tập đẫ giải và hồn thành các bài tập trang 222.
IV Rút kinh nghiệm:
Lop11.com