Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối Viết và vận dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng.. Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải bài tập
Trang 1Ngày soạn : 5/3/2018
Ngày lên lớp: 7/3/2018
Trường: THPT Thái Nguyên
Lớp dạy: 11A2
GVHGD: Thái Quốc Bảo
SVTT: Nguyễn Minh Tiến
GIÁO ÁN Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
A MỤC TIÊU
1 Kiến thức
Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng
Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối
Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
Viết và vận dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng
2 Kỹ năng
Nêu được ví dụ thực tiễn về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải bài tập và giải thích một số hiện tượng đơn giản trong cuộc sống
Vẽ được đường đi của tia sáng
3 Thái độ
Hứng thú với bài học, không ồn ào, mất trật tự
Tạo tính cẩn thận khi đo đạc và phân tích số liệu thí nghiệm
B CHUẨN BỊ DỤNG CỤ
1 Giáo viên
- Chuẩn bị máy chiếu để trình chiếu bài giảng điện tử và dụng cụ để học sinh thực hiện các thí nghiệm đơn giản
2 Học sinh
- Ôn tập lại các kiến thức đã học ở lớp 9 liên quan đến bài học
C TIẾN TRÌNH BÀI DẠY
Trang 21 Giới thiệu về phần 2: Quang học
2 Đặt vấn đề bài mới (3 phút)
Ánh sáng là đối tượng nghiên cứu của quang học Quang hình học nghiên cứu sự truyền ánh sáng qua các môi trường trong suốt và nghiên cứu sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng
cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống
3 Các hoạt động dạy học
a Hoạt động 1( 5 phút): Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng
-GV: Đặt vấn đề: Ba định luật cơ bản của
Quang hình học là: Định luật truyền thẳng
ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định
luật khúc xạ ánh sáng Trong đó khúc xạ
ánh sáng là một hiện tượng quan trọng và
có nhiều ứng dụng trong cuộc sống Và
hôm nay ta sẽ tìm hiểu hiện tượng này
thông qua bài 26: Khúc xạ ánh sáng
-HS: Lắng nghe
-GV: Ghi tên bài, tiết dạy lên bảng
-HS: Ghi tên bài, tiết dạy vào vở
-GV: Nói sơ về nội dung: Nội dung mà
chúng ta sẽ học trong tiết này bao gồm ba
vấn đề:
+Sự khúc xạ ánh sáng
+Chiết suất của môi trường
+Tính thuận nghịch của sự truyền ánh
sáng
-GV: Dẫn dắt: ta thấy là khi để thìa trong
cốc nước thủy tinh, ta thấy thìa như bị gãy
ở mặt nước Dựa vào những kiến thức đã
học ở lớp 9, hãy cho biết thế nào là hiện
tượng khúc xạ ánh sáng?
-HS: Rút ra kết luận: Khúc xạ ánh sáng là
hiện tượng lệch phương của các tia sáng
khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa
hai môi trường trong suốt khác nhau
-GV: Tiến hành thí nghiệm hình 26.2
+Giả sử có hai môi trường (1) và (2)
Chiếu tia sáng SI từ môi trường (1) vào
môi trường (2)
+Giới thiệu các khái niệm: Tia tới, điểm
tới, pháp tuyến với mặt phân cách, tia khúc
I.Sự khúc xạ ánh sáng
1 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau
2 Định luật khúc xạ ánh sáng
a.Vẽ hình
n S
i i’
I
r R
SI: tia tới, IR: tia khúc xạ
I là điểm tới
n : pháp tuyến với mặt phân cách
n1
n2
2
Trang 3xạ, góc tới, góc khúc xạ.
-HS: Ghi nhận các khái niệm
-GV: Tiến hành thí nghiệm hình 26.3 Cho
xem video thực tế
-HS: Quan sát thí nghiệm
-GV: Cho học sinh nhận xét về sự thay đổi
của góc khúc xạ r khi tăng góc tới i
-HS: Nhận xét về mối liên hệ giữa góc tới
và góc khúc xạ: Khi thay đổi góc tới thì
góc khúc xạ cũng thay đổi
-GV: Yêu cầu tính tỉ số giữa sin góc tới và
sin góc khúc xạ trong một số trường hợp
-HS: Cùng tính toán và nhận xét kết quả: Tỉ
số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là
một hằng số gần như không đổi
-GV: Giới thiệu 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
+Với hai môi trường trong suốt nhất định,
tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ
luôn không đổi
-HS: Ghi nhận định luật
i là góc tới
r là góc khúc xạ
n1 n2 là chiết xuất của môi trường 1
và 2
b.Định luật
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới 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 và sin góc khúc xạ luôn không đổi
r
i
sin
sin
= const
b HOẠT ĐỘNG 2 (5 phút): Tìm hiểu chiết suất của môi trường
1.Chiết suất tỉ đối
-GV: Giới thiệu chiết suất tỉ đối: Tỉ số
không đổi sin i/sin r trong hiện tượng khúc
xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi
trường (2) đối với môi trường (1)
r
i
sin
sin
= n21
-HS: Ghi nhận khái niệm, chép bài vào vở
-GV: Hướng dẫn để học sinh phân tích các
trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa
môi trường chiết quang hơn và môi trường
chiết quang kém
-HS: Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra
các định nghĩa môi trường chiết quang hơn
và môi trường chiết quang kém:
+Nếu n21>1 thì i>r: Tia khúc xạ bị lệch lại
II Chiết suất của môi trường
1 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 môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):
= = n21
+Nếu n21>1 thì i>r: Tia khúc xạ bị lệch lại
gần pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).
+Nếu n21<1 thì i<r: Tia khúc xạ bị lệch xa
pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).
2 Chiết suất tuyệt đối
Trang 4gần pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết
quang hơn môi trường (1).
+Nếu n21<1 thì i<r: Tia khúc xạ bị lệch xa
pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết
quang kém môi trường (1).
2.Chiết suất tuyệt đối
-GV: Giới thiệu khái niệm chiết suất tuyệt
đối: Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của
một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi
trường đó đối với chân không
-HS: Ghi nhận khái niệm
-GV: Như vậy: nck=1, nkk~1, và chiết suất
của mọi môi trường trong suốt lớn hơn 1
-HS: Ghi nhận khái niệm
-GV: Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất
tuyệt đối và chiết suất tỉ đối
n21 = 1
2
n
n
+n2 là chiết suất môi trường 2
+n1 là chiết suất môi trường 1
-HS: Ghi nhận, chép bài vào vở
-GV: Nêu công thức của định luật khúc xạ
dưới dạng đối xứng: n1sini=n2sinr
-HS: Tiếp nhận
-HS: Trả lời:
+Câu C1: Khi các góc nhỏ hơn 100 thì
sini~ i và sinr ~ r Do đó: n1i=n2r
+Câu C2: Trường hợp i=0o (tia sáng
vuông góc với mặt phân cách) → r=0o
Kết luận: tia sáng truyền thẳng
+Câu C3: n1sini1=n2sini2=……=nnsinin
- Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không
- Như vậy: nck=1, nkk~1, và chiết suất của mọi môi trường trong suốt lớn hơn 1
-Mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối:
n21 =
+n2 là chiết suất môi trường 2
+n1 là chiết suất môi trường 1
-Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường:
= (với n = v
c
)
C là vận tốc ánh sáng trong không khí c=3
v là vận tốc ánh sáng truyền trong các môi trường
-Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng:
n1sini = n2sinr
c.HOẠT ĐỘNG 3 (5 phút): Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
-GV: Làm thí nghiệm minh họa nguyên lí
thuận nghịch III Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Trang 5-HS: Quan sát thí nghiệm.
-GV: Yêu cầu học sinh phát biểu nguyên lí
thuận nghịch
-HS: Phát biểu nguyên lí thuận nghịch:
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì
cũng truyền ngược lại theo đường đó
-GV: Yêu cầu học sinh chứng minh công
thức: n12 = 21
1
n
-HS: Chứng minh công thức:
n12 = 21
1
n
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó
Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
n12 = 21
1
n
d.Hoạt động 4 : Giải bài tập trong sách 4 Củng cố (5 phút)
Củng cố lại kiến thức mà học sinh vừa được học
5 Giao nhiệm vụ về nhà( 2 phút)
Yêu cầu HS đọc bài, soạn bài mới “Phản xạ toàn phần” trước khi đến lớp.
D Tổng kết, rút kinh nghiệm:
………
………
………
………
………
………
………
Thái Nguyên, ngày 5 tháng 3 năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Người soạn
Thái Quốc Bảo Nguyễn Minh TIến