Hệ thống câu hỏi định tính giải thích các hiện tượng vật lí thực tế phần quang hình học vật lí 11

Để nâng cao năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễncuộc sống của học sinh trung học phổ thông thì phải đổi mới phương pháp dạy và học,khắc phục lối truyền thụ một chiều, phát hu

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU……… 1

1.1 Lý do chọn đề tài……… 1

1.2 Mục đích nghiên cứu……… 2

1.3 Đối tượng nghiên cứu……… 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu……… 2

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM……… 2

2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm……… 2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm……… 7

2.3 2.3.1 2.3.2 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề………

Hệ thống câu hỏi thực tế áp dụng cho từng bài học phần Quang hình học Vật lý 11 Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm thực tế áp dụng cho ôn tập phần Quang hình học Vật lý 11 8 8 17 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường……… 19

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 20

3.1 Kết luận……… 20

3.2 Kiến nghị……… 20

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Mục tiêu của nghành giáo dục là đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo xácđịnh "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡngphương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiếnthức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho họcsinh" Thực tiễn cuộc sống có vai trò vô cùng quan trọng trong phát triển khả năng nhậnthức và nhân cách của học sinh Quan trọng hơn, bước đầu các em có sự quan tâm đếnnhững vấn đề, sự kiện diễn ra trong thực tiễn cuộc sống, giúp các em có vốn sống ngay

từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường Đó là phương pháp giáo dục tốt để các em từngbước hình thành và phát triển nhân cách bền vững sau này Vật lý là môn khoa học gắnliền với thực tiễn Vật lý có vai trò quan trọng trong kĩ thuật và có nhiều ứng dụng trongđời sống của con người Trong quá trình dạy học vật lý giáo viên phải dùng hệ thống bàitập để học sinh tiếp cận và vận dụng những kiến thức, định luật vào giải thích hiện tượngtrong đời sống Khi tự mình giải thích được những vấn đề “mắt thấy tai nghe”, khám pháđược những hiện tượng thực tế bằng chính kiến thức mình được trang bị thì quả là thú vị.Bài tập vật lý có nhiều dạng trong đó dạng bài tập mà giúp cho người học dễ dàng nắmvững lý thuyết, định luật, định lý… và liên hệ với thực tế nhiều nhất đó là bài tập thựctiễn Tuy nhiên, bài tập thực tiễn vẫn không được sử dụng rộng rãi trong quá trình dạyhọc vật lý ở phổ thông Nhiều giáo viên chưa có sự chuẩn bị tốt nhất cho bài giảng, giáo

án còn thiên về cung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy, chưa coi trọng việcsoạn và sử dụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh,điều này làm cho học sinh khá thụ động trong việc lĩnh hội và vận dụng kiến thức Mặtkhác, trong kiểm tra đánh giá, đa số còn mang tính truyền thống bằng cách đưa ra cáccâu hỏi mang tính lý thuyết, công thức mà vận dụng kiến thức trong thực tiễn, trong laođộng sản xuất còn hạn chế Để nâng cao năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễncuộc sống của học sinh trung học phổ thông thì phải đổi mới phương pháp dạy và học,khắc phục lối truyền thụ một chiều, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, kích thíchtính tự học, tự nghiên cứu của người học; kết hợp lý thuyết và thực hành; không tách rờikiến thức trong nhà trường với thức tế cuộc sống Việc sử dụng nhiều bài tập định tính

và câu hỏi thực tế cũng như tăng cường thực nghiệm; việc đổi mới cách ra đề thi, kiểmtra trong trong quá trình dạy học vật lý chắc chắn sẽ góp phần nâng cao khả năng vậndụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý

ở nhà trường Trung học phổ thông hiện nay

Qua quá trình công tác tôi nhận thấy kết quả học tập chỉ đạt được tối đa khi học sinhthực sự có hứng thú học môn học này Đặc biệt trong vài năm trở lại đây, đề thi THPTQuốc gia và các đề thi khảo sát chất lượng của một số trường đã bắt đầu đề cập tới nộidung liên quan tới việc ứng dụng các kiến thức khoa học vào thực tiễn cuộc sống hằng

ngày.Vì những lí do trên mà tôi lựa chọn đề tài: “Hệ thống bài tập định tính giải thích các hiện tượng vật lý thực tế phần QUANG HÌNH HỌC - Vật lý lớp 11

1.2 Mục đích nghiên cứu

Đáp ứng được yêu cầu đổi mới của ngành và các nhiệm vụ trọng tâm của môn họccủa tổ nhóm chuyên môn đề ra và những khó khăn còn tồn tại trong quá trình dạy họcnên tôi nghiên cứu và viết đề tài này

Tôi hi vọng đây là tài liệu tham khảo, hỗ trợ đối với giáo viên vận dụng vào quá trình

dạy học phần “ QUANG HÌNH HỌC” Vật lí 11 Kích thích giáo viên tích cực tham gia

vào việc biên soạn các chủ đề , đổi mới phương pháp dạy học, tạo nên mâu thuẫn giữa sựhiểu biết và không hiểu biết, xây dựng tình huống có vấn đề nhờ đó ta có thể điều khiển

có hiệu quả sự chú ý của học sinh Kích thích học sinh tham gia tìm tòi, vận dụng cáckiến thức đã học vào giải thích các hiện tượng vật lý thực tiễn xung quanh.Từ đó làmtăng sức hấp dẫn, tăng tính ứng dụng của môn học, tăng hiệu quả của việc dạy và họcgóp phần phát triển tư duy,phát triển năng lực học sinh; đồng thời đáp ứng được yêu cầuđổi mới toàn diện của giáo dục trong các giai đoạn tiếp theo và từ đó thêm yêu thích mônVật lí hơn nữa

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Các hiện tượng vật lý thực tế trong tự nhiên liên quan trực tiếp tới nội dung kiến thứcphần QUANG HÌNH HỌC thuộc chương trình Vật lý 11 cơ bản

- Thông qua các kiến thức lý thuyết của phần này mà ta vận dụng hệ thống bài tập địnhtính vào giải thích các hiện tượng vật lý thực tế tồn tại xung quanh cuộc sống của chúngta.Từ đó những học sinh lớp 11 có thêm sự hứng thú và cơ hội để khám phá tựnhiên,khám phá tri thức, định hướng về môn học ,về nghề nghiệp yêu thích sau này

1.4 Phương pháp nghiên cứu

+ Tìm hiểu, đọc, phân tích, tổng hợp các tài liệu trên mạng internet, sách tham khảo.+ Tổng hợp từ kinh nghiệm giảng dạy của bản thân và học hỏi kinh nghiệm giảng dạycủa các đồng nghiệp trong các tiết dự giờ thao giảng, các đợt tập huấn chuyên môn, bồidưỡng thay sách giáo khoa

+ Lựa chọn các câu hỏi bài tập phù hợp với nội dung, kiến thức của đề tài

+ Quan sát biểu hiện hứng thú của học sinh và sự linh hoạt của học sinh trong quá trìnhlĩnh hội và khám phá tri thức

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Thông qua nội dung kiến thức của từng bài học lý thuyết của phần QUANG HÌNH HỌC

- Vật lý 11 mà giáo viên giúp đỡ, dẫn dắt ,định hướng cho học sinh vận dụng kiến thức

đã học ở ngay bài lý thuyết đó vào giải quyết tìm hiểu kĩ, giải thích khám phá các bàitoán, câu hỏi thực tế Nên ở phần nội dung này tôi dự kiến Trình bày vắn tắt cơ sở lýthuyết của phần rồi từ đó phân loại câu hỏi bài tập áp dụng phù hợp với mục đích chotừng nội dung bài học trong phần QUANG HÌNH HỌC –Vật lý 11 cơ bản

2.1.1 Khúc xạ ánh sáng

* Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị lệch phương khi truyền xiên góc qua mặtphân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau

* Định luật khúc xạ ánh sáng

+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến)

và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới

+ Với hai môi trường trong suốt nhất định,

tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi:

r

i

sin

sin = hằng số

* Chiết suất tỉ đối

Tỉ số không đổi r

i

sin

sin trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môitrường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):

r

i

sin

sin = n21

+ Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn Ta nói môi trường 2chiết quang hơn môi trường 1

+ Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn Ta nói môi trường 2 chiếtquang kém môi trường 1

* Chiết suất tuyệt đối

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối vớichân không

Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 = 1

2

n

n

Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường:

a Cấu tạo lăng kính :Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, giới hạn bởi hai

mặt phẳng không song song, thường có dạng lăng trụ tam giác Một lăng kính được đặctrưng bởi: Góc chiết quang A ; Chiết suất n

b.Đường đi của tia sáng qua lăng kính

-Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng

I DmA

B

JS

Trong phần này chúng ta chỉ xét ánh sáng đơn sắc

c Đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính

Gọi n là chiết suất tỉ đối của lăng kính với môi trường chứa nó,

langkinh

moitruong

n n n



Chiều lệch của tia sáng

+ n > 1: Lệch về đáy lăng kính, trường hợp này thường diễn ra

+ n < 1: Lệch về đỉnh lăng kính, trường hợp này ít gặp

Xét trường hợp thường gặp là n>1:

- Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tiasáng tới

- Vẽ đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính:

- Khi tia sáng vuông góc với mặt lăng kính sẽ đi thẳng

- Nếu r' < igh: tia sáng khúc xạ ra ngoài, với góc ló i' (sin 'i nsin 'r )

- Nếu r' = igh => i' = 900: tia ló đi sát mặt bên thứ 2 của lăng kính

- Nếu r' > igh : tia sáng sẽ phản xạ toàn phần tại mặt bên này

e Ứng dụng:

Công dụng của lăng kính: Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học và kỉ thuật

* Máy quang phổ

Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ

Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc, nhờ

đó xác định được cấu tạo của nguồn sáng

2.1.4 Thấu kính

-Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt cong,một mặt phẳng

-Thấu kính lồi (rìa mỏng) hội tụ chùm sáng tới song song gọi là thấu kính hội tụ

-Thấu kính lõm (rìa dày) làm phân kì chùm sáng tới song song gọi là thấu kính phânkì

-Độ tụ của thấu kính: D = 1/f trong đó f là tiêu cự của thấu kính đo bằng đơn vị mét, thì D có đơn vị là diop (dp)

-Thấu kính được ứng dụng trong nhiều thiết bị như: kính sửa tật của mắt, kính lúp,

kính hiển vi, kính thiên văn, ống nhòm, đèn chiếu, máy quang phổ…

2.1.5 Mắt

a Cấu tạo quang học của mắt

* Giác mạc ( Màng giác) : Lớp màng cứng trong suốt có tác dụng bảo vệ cho các phần tửphía 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 để điều chỉnh chùm sáng đi vào trong mắt Lỗtrống này gọi là con ngươi Con ngươi có đường kính thay đổi tự động tùy theo cường độsáng

*Thể thủy tinh (hay thủy tinh thể) : Khối chất đặc trong suốt, có dạng thấu kính hội tụ hai mặt lồi

* Dịch thủy tinh : Chất lỏng, lấp đầy nhãn cầu phía sau thủy tinh thể

* Màng lưới ( hay Võng mạc ) : lớp mỏng tại đó tập trung đầu các sợi thần kinh thị giác

ở màng lưới có một chỗ rất nhỏ màu vàng là nơi cảm nhận ánh sáng nhạy nhất được gọi

là điểm Vàng V

+ Khi mắt nhìn một vật, ảnh thật của vật được tạo ra ở màng lưới Năng lượng ánh sáng thu nhận ở đây được chuyển thành tín hiệu thần kinh và truyền tới não, gây ra cảm nhận hình ảnh Do đó mắt nhìn thấy vật

+ Ở màng lưới có một vị trí tại đó, các sợi thần kinh đi vào nhãn cầu Tại vị trí

này, ,màng lưới không nhạy cảm với ánh sáng Đó là điểm mù

b.Sự điều tiết của mắt –Điểm cực cận –Điểm cực viễn

Khoảng cách từ thấu kính mắt đến màng lưới (điểm vàng) OV có giá trị nhất định là d’ Tiêu cự f của thấu kính mắt (thủy tinh thể) có thể thay đổi để mắt nhìn thấy vật ở các vị trí khác nhau

* Sự điều tiết của mắt

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

Việc này được thực hiện nhờ các cơ vòng của mắt Khi bóp lại, các cơ này làm thủy tinhthể phồng lên, giảm bán kính cong, do đó tiêu cự của mắt giảm

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

+ Khi các cơ mắt bóp tối đa, mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, tiêu cự của mắt nhỏ nhất

* Điểm cực cận, điểm cực viễn.

+ Khi mắt không điều tiết, điểm trên trục của mắt mà ảnh được tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực viễn CV ( hay viễn điểm) của mắt Đó cũng là điểm xa nhất mà mắt

có thể nhìn rõ Đối với mắt không có tật, điểm cực viễn ở xa vô cực

+ Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trên trục của mắt mà ảnh còn được tạo ra ở màng lưới gọi là điểm cực cận CC (hay cận điểm) của mắt Đó cũng là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rõ Càng lớn tuổi, điểm cực cận càng lùi xa mắt

+ Khoảng cách giữa điểm cực viễn và điểm cực cận gọi là khoảng nhìn rõ CV CC (hay giới hạn nhìn rõ) của mắt Các khoảng cách OCV và Đ = OCC từ mắt tới các điểm cực viễn và cực cận cũng thường được gọi tương ứng là khoảng cực viễn , khoảng cực cận

c Năng suất phân li của mắt.

Để mắt có thể nhìn thấy một vật thì góc trông vật không thể nhỏ hơn một giá trị tối thiểu

gọi là năng suất phân li  của mắt.

- Năng suất phân li của mắt bình thường:   1’ = rad

d Các tật của mắt và cách khắc phục.

* Mắt cận thị và cách khắc phục.

- Mắt cận có độ tụ lớn hơn bình thường Một chùm tia sáng song song truyền đến mắt

cận sẽ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm ở trước màng lưới fmax < OV

+ Khoảng cách OCV : hữu hạn ( không ở vô cực)

+ Điểm cực cận CC gần hơn mắt bình thường ( OCC < 25 cm )

– Tật cận thị thường được khắc phục bằng cách đeo kính phân kì để làm giảm bớt độ tụcủa mắt , nếu coi như kính đeo sát mắt thì tiêu cự của kính được xác định bởi :

fK = - OCV

* Mắt viễn thị và cách khắc phục.

- Mắt viễn có độ tụ nhỏ hơn mắt bình thường Một chùm tia sáng song song truyền đến mắt viễn sẽ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm sau màng lưới fmax > OV

+ Mắt viễn nhìn vật ở vô cực đã phải điiều tiết

+ Điểm cực cận CC xa mắt hơn bình thường ( OCC > 25 cm )

- Người viễn thị điều tiết mắt (giảm tiêu cự) có thể nhìn thấy được các vật ở xa Tật viễnthị thường được khắc phục bằng cách đeo kính hội tụ để tăng thêm độ tụ cho mắt Tiêu

cự của thấu kính phải có giá trị thích hợp để ảnh ảo của điểm gần nhất mà người viễn thị muốn quan sát được tạo ra tại điểm cực cận của mắt

* Mắt lão thị và cách khắc phục.

- Với hầu hết mọi người, kể từ tuổi trung niên, khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi

và thủy tinh thể trở nên cứng hơn Hậu quả là điểm cực cận CC dời xa mắt Đó là tật lão thị (mắt lão) Không nên coi mắt lão là mắt viễn Mắt không tật, mắt cận hay mắt viễn khi lớn tuổi đều co thêm tật lão thị

– Để khắc phục tật lão thị, phải đeo kính hội tụ tương tự như người viễn thị Đặc biệt, người có mắt cận khi lớn tuổi thường phải :

+ Đeo kính phân kỳ để nhìn xa

+ Đeo kính hội tụ để nhìn gần

Người ta thường thực hiện loại kính hai tròng có phần trên phân kỳ và phần dưới hội tụ

e Hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc.

Năm 1829, Platô (Plateau) – nhà vật lý người Bỉ phát hiện ra là cảm nhận do tác động của ánh sáng lên các tế bào màng lưới tiếp tục tồn tại khoảng 0,1 (s) đồng hồ sau khi chùm sáng tắt Trong thời gian 0,1 (s) này ta vẫn còn “thấy” vật, mặc dù ảnh của vật không còn được tạo ra ở màng lưới nữa Đó là hiện tượng lưu ảnh của mắt

Hiện tượng này được ứng dụng trong điện ảnh Khi chiếu phim, cứ sau 0,033 (s) hay 0,04 (s) người ta lại chiếu một cảnh Do hiện tượng lưu ảnh trên màng lưới (võng mạc), nên người xem có cảm giác quá trình diễn ra liên tục.

* KIẾN THỨC MỞ RỘNG

+ Mắt giống máy ảnh gồm thủy tinh thể (vật kính) và võng mạc (phim)

+ Khoảng cách từ thủy tinh thể đến võng mạc không thay đổi, ảnh của vật hiện rõ trên võng mạc là nhờ tiêu cự của thủy tinh thể thay đổi được ( do thủy tinh thể thay đổi độ cong của nó) Sự thay đổi tiêu cự của thủy tinh thể để mắt thấy rõ các vật ở xa, gần khác nhau gọi là sự điều tiết của mắt

+ Mắt cận thị là mắt có độ tụ của thủy tinh thể lớn hơn bình thường ( nghĩa là tiêu cự củathủy tinh thể ngắn hơn bình thường) Do đó khi không điều tiết, tiêu điểm F của thủy tinhthể ở trước võng mạc Như vậy, mắt cận thị không nhìn rõ được vật ở xa

2.1.6 KÍNH LÚP

- Kính lúp hỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ

- Cấu tạo là một thấu kính hội tụ (hay một hệ kính có độ tụ dương tương

đương với một thấu kính hội tụ) có tiêu cự ngắn

- Độ bội giác qua kính lúp: G=|k| Đ

- Cấu tạo của kính hiển vi:

+ Vật kính là một thấu kính hội tụ (hệ kính có độ tụ dương) có tiêu cự rất ngắn (cỡ

mm) có tác dụng tạo thành một ảnh thật lớn hơn vật

+ Thị kính là một kính lúp dùng để quan sát ảnh thật tạo bởi vật kính

+ Hệ kính được lắp đồng trục sao cho khoảng cách giữa các kính không đổi

- Độ bội giác qua kính hiển vi:

- Cấu tạo và chức năng các bộ phận của kính thiên văn:

+ Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài Nó có tác dụng tạo ra ảnh thật của vật tại tiêu điểm của vật kính

+ Thị kính là một kính lúp, có tác dụng quan sát ảnh tạo bởi vật kính với vai trò như một kính lúp

+ Khoảng cách giữa thị kính và vật kính có thể thay đổi được

- Độ bội giác qua kính thiên văn:

G=|k2| Đ

|d '2|+l

- Độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực: G=

f1

f2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Mặc dù nghành giáo dục liên tục tập huấn triển khai việc “đổi mới phương pháp dạyhọc, phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; rèn luyện kĩnăng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứngthú học tập cho học sinh" Xong trong thực tế các tiết dạy đa số các giáo viên dạy chỉquan tâm đến việc truyền thụ những lý thuyết, công thức cơ bản áp dụng vào tính toán,giải bài tập giúp học sinh trong quá trình thi cử Hầu hết các giáo viên chưa thực sự quantâm đúng mức thường xuyên tới việc làm rõ mối liên hệ giữa vật lý học với thực tiễncuộc sống Hoặc nếu có liên hệ với thực tiễn thì chỉ đơn giản ở các phương pháp dạyhọc diễn giải thuyết trình truyền thống trên sách giáo khoa một cách thuần túy, điều đó

ảnh hưởng không nhỏ tới việc các em học sinh vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống

lao động, sản xuất, khám phá hiện tượng tự nhiên xung quanh, phát triển năng lực củahọc sinh một cách toàn diện Học sinh chưa thấy được cái hay cái hấp dẫn thú vị ,cái íchlợi của môn vật lý- một môn khoa học thực tiễn

Để khắc phục dần thực trạng trên tôi xin cung cấp một lượng nhỏ “Hệ thống bài tập định tính giải thích các hiện tượng vật lý thực tế trong phần QUANG HÌNH HỌC - Vật lý lớp11” nhằm cung cấp thêm một phần nào đó cho giáo viên tư liệu phục vụ cho

mục tiêu của quá trình giảng dạy cho từng tiết học Để hệ thống bài tập trên có thể sửdụng một cách hiệu quả yêu cầu giáo viên phải nghiên cứu để vận dụng một cách linhhoạt phù hợp mục đích mình đề ra Giáo viên có thể dùng nó làm bài tập đặt vấn đề,cũng có thể dùng làm bài tập củng cố vận dụng giải thích hoặc bài tập gợi mở kiến thức

Câu 1 : Những đêm hè quang mây không Trăng ngồi hóng mát ngoài sân, chúng ta

thường say mê ngắm bầu trời, với muôn vàng ngôi sao lấp lánh Nếu qua sát kỹ, chúng ta

sẽ thấy rằng, những ngôi sao ở thấp gần chân trời lấp lánh mạnh hơn, còn những ngôi sao

ở cao, giữa vòm trời, thì không lấp lánh Hãy giải thích tại sao?

Giải thích:

Đó là vì các tia sáng từ sao đến mắt ta cũng qua một lớp khí quyển dày Ban ngày mặtđất bị Mặt Trời nung nóng nên trong khí quyển luôn luôn có dòng khí chuyển động lên

phía trên (tạo thành dòng đối lưu trong không khí) Dòng khí nóng có tỉ trọng nhỏ hơn,

do đó có chiếc suất nhỏ hơn không khí xung quanh Tia sáng từ vật tới mắt bạn khi điqua dòng khí đó bị khúc xạ trở thành hơi cong nên nhìn thấy vật ở một vị trí hơi khác sovới khi tia sáng không bị cong Tia sáng từ vì sao tới mắt ta, khi đi qua những dòng khí

ấy, bị khúc xạ thành hơi cong, lúc cong về phía này, lúc cong về phía khác Do đó mộtmặt vị trí của ngôi sao hình như bị thay đổi liên tục, mặt khác số tia sáng rọi vào mắtcũng không đều, lúc nhiều, lúc ít khiến ta thấy sao có lúc sáng hơn, có lúc tối hơn, tức làthấy nó lấp lánh Sao càng ở gần chân trời, lớp không khí mà tia sáng phải đi qua càngdày, sao càng lấp lánh mạnh Khi sao ở giữa đỉnh đầu, lớp không khí mà ánh sáng đi quamỏng hơn, tia sáng lại đi cùng phương với dòng khí, nên tia sáng không bị cong và hầunhư không lấp lánh.Nếu bạn qua sát kỹ, thì thấy rằng sao Hôm (hay Sao Mai), và nóichung hành tinh thì không lấp lánh Đó là vì góc trông của hành tinh tương đối lớn (góctrông của các sao đều bằng không), chùm sáng từ hành tinh rọi vào mắt tương đối rộngnên thăng giáng trong chùm không rõ rệt

Câu 2: Vì sao khi một thanh hoặc một que thẳng cắm nghiêng trong một cốc nước, thanh không còn thẳng nữa, mà nghiêng đi một góc khác? Khi rút ống hút ra khỏi cốc, hoặc cắm thẳng đứng ống hút vào cốc, ta không quan sát thấy hiện tượng trên nữa.

Giải thích:Hiện tượng trên là hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Do ánh sáng truyền từ môi trường này đến môi trường khác nên tia sáng bị gãy khúc tạimặt phân cách ⇒ ta thấy que không thẳng nữa

Khi rút ống ra khỏi môi trường nước ⇒⇒tia sáng truyền thẳng nên ống nước thẳng trởlại.Hoặc để ống vuông góc với mặt nước Lúc đó ống nước trùng với đường pháptuyến ⇒ ta thấy que thẳng

Câu 3: Vì sao chậu thau đựng đầy nước, khi nhìn nghiêng thấy nước trở thành nông hơn?

Giải thích: Trong cùng một loại môi trường, ánh sáng bao giờ cũng truyền theo đường

thẳng- đường ngắn nhất Song nó từ một loại môi trường đi vào một môi trường khác, ví

dụ như từ không khí vào nước, hoặc từ nước vào không khí, do tốc độ truyền của ánhsáng trong hai loại môi trường đó khác nhau, trên mặt phân cách của hai môi trường, ánhsáng sẽ bị cong lại, đi theo một đường gấp khúc Loại hiện tượng này của ánh sáng gọi làkhúc xạ ánh sáng Chậu nước của bạn trông thấy biến thành nông đi chính là do khúc xạcủa ánh sáng gây nên

Câu 4: Vì sao người đánh cá khi dùng cái xiên để xỉa cá, người ấy quyết không xỉa thẳng vào con cá mà anh ta nhằm vào chỗ hơi xa và sâu hơn?

Giải thích: Dưới khe suối có con cá nhỏ, tia sáng từ thân cá phản xạ ra, đến mặt phân

cách giữa nước và không khí liền đổi hướng truyền theo đường thẳng, nó gấp nghiêngvới mặt nước một góc Cái đập vào mắt chúng ta chính là tia sáng đã gấp khúc đổihướng Song con mắt không cảm nhận được, vẫn cứ tưởng rằng tia sáng đó theo đườngthẳng chiếu tới, và ngộ nhận ảnh ảo do tia sáng đã bị đổi hướng đó tạo ra con cá thật.Như vậy vị trí của cá trong nước nhìn có vẻ nông hơn Do vậy người đánh cá có kinhnghiệm khi dùng cái xiên để xỉa cá, người ấy quyết không xỉa thẳng vào con cá, vì rằng

đó chỉ là ảnh ảo của cá Chắc chắn anh ta nhằm vào chỗ hơi xa và sâu hơn một chút dùngsức đâm tới xỉa thẳng vào con cá, vì rằng đó chỉ là ảnh ảo của cá Chắc chắn anh ta nhằmvào chỗ hơi xa và sâu hơn một chút dùng sức đâm tới.Kết quả hình ảnh cho Vì sao ngườiđánh cá khi dùng cái xiên để xỉa cá, người ấy quyết không xỉa thẳng vào con cá mà anh

ta nhằm vào chỗ hơi xa và sâu hơn?

Câu 5 : Khi nhìn xuống một cái hồ nước trong vắt có thể nhìn thấy tận đáy và tưởng

chừng như nó rất cạn nhưng kì thực nó lại sâu hơn ta tưởng Tại sao lại như vậy?

Giải thích: Ví dụ một viên sỏi A nằm dưới dáy hồ, tia sáng từ viên sỏi phát ra đến mặt

phân cách giữa nước và không khí liền bị khúc xạ đổi hướng truyền theo đường thẳng,

nó gấp nghiêng với mặt nước một góc bé hơn Cái đập vào mắt chúng ta chính là tia sáng

đã gấp khúc đổi hướng do vậy ảnh D của viên sỏi được nâng lên Như vậy ta tưởngchừng nước nhìn có vẻ nông hơn

i

A i

r

r O D

I n kk  1

n

Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Câu 6: Có thể dẫn ánh sáng đi theo những ống cong, như dẫn nước, được không?

Giải thích: Được, dựa vào sự phản xạ toàn phần.

Ta xét thanh trong suốt bằng thuỷ tinh, hoặc chất dẻo, uốn cong và rọi một chùmtia sáng hẹp vào một đầu ống.Chiếc suất và độ cong của thanh đã được lựa chọn để chocác tia sáng tới thành bên của thanh dưới những góc lớn hơn góc giới hạn phản xạ toànphần Do đó, tới chỗ cong, tia sáng liên tiếp bị phản xạ toàn phần và cuối cùng, đi theothanh mà ló ra ở đầu kia Thanh như thế đã hướng chùm sáng đi theo nó, và được gọi làống dẫn sáng hay sợi quang.Trong thực tế, sợi quang được làm bằng một bó sợi chấtdẻo, để cho mềm và dễ uốn theo ý muốn.Sợi quang gồm hai phần chính: Phần lõi trongsuốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn n1 Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằngthủy tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi