Giáo án Vật lý 11 tiết 50 đến 59

ng của HS Nội dung cơ bản o Yêu cầu HS đọc SGK và phân biệt cho thầy: Thế nào là khí thực, khí lí tưởng? Nhấn mạnh: Khi ở nhiệt độ, áp suất thông thường không quá cao khí thực và khí lí tưởng không có sự khác biệt lớn. Do vậy vẫn áp dụng được các định luật chất khí cho khí thực. O: Suy nghĩ và trả lời I. Khí thực và khí lý tưởng. - Chỉ có khí lý tưởng là tuân theo định luật của chất khí. - Ở những điều kiện áp suất và nhiệt độ thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lý tưởng. Ví dụ: khí ôxi, nitơ, cacbonic.. Hoạt động 4: Xây dựng phương trình trạng thái của khí lí tưởng (15 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Bây giờ chúng ta sẽ xây dựng phương trình biểu diện mối liên hệ cả 3 thông số trạng thái này. o Để lập phương trình này ta chuyển lượng khí từ trạng thái 1 (p1, T1, V1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) thông qua trạng thái trung gian 1’ (p’2, V2, T1). o Lượng khí được chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 1’ bằng quá trình nào? Viết biểu thức liên hệ giữa p1, V1, và p2’, V2. o Lượng khí được chuyển từ trạng thái 1’ sang trạng thái 2 bằng quá trình nào? Viết biểu thức liên hệ giữa p’2, T1, và p2, T2. o Từ các mối quan hệ trên, thử rút ra một biểu thức mà trong đó không có các thông số trạng thái của trạng thái 1’? o Công bố cho HS công thức (*) được nhà Vật lý người Pháp Clapeyron đưa ra từ năm 1834 và được gọi là phương trình trạng thái khí lý tưởng hay phương trình Clapeyron. o Yêu cầu HS vẽ trên đồ thị p-V quá trình biến đổi trên? O: Lắng nghe và ghi nhận. O: (p1,T1,V1)(p’2,T1,V2) là quá trình đẳng nhiệt. - Biểu thức liên hệ: (1) O: (p’2,V1,T1)(p2,V2,T2) là quá trình đẳng tích. - Biểu thức liên hệ: (2) Từ (1) và (2), ta được: . Hay (*) O: Lắng nghe và ghi nhận. O: thực hiện yêu cầu. II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. O: (p1,T1,V1)(p’2,T1,V2) là quá trình đẳng nhiệt.Ta có: (1) O: (p’2,V2,T1)(p2,V2,T2) là quá trình đẳng tích.Ta cóV : (2) Từ (1) và (2), ta được: . Hay Tổng quát: = hằng số. (*) Phương trình trạng thái của khí lý tưởng. P P2 (2) p1 (1) T2 p1’ (1’) T1 O V1 V2 V Hoạt động 5: Xây dựng quá tŕnh đẳng áp (15 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và phát biểu định nghĩa quá trình đẳng áp? o Theo định nghĩa thì ta thấy p không đổi. Vậy thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T sẽ có mối liên hệ như thế nào chúng ta cùng đi vào phần 2. o Vẽ dạng đường đẳng áp trong hệ toạ độ (V, T)? o Vì sao đường đẳng áp phần gần gốc toạ độ có nét đứt? + Ứng với các áp suất khác nhau của cùng một lượng khí ta có đường đẳng áp khác nhau. o So sánh áp suất p1 và p2? O: Suy nghĩ và trả lời. Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi. O: Thực hiện yêu cầu. O: Thực hiện yêu cầu. V p2 p2 > p1 p1 O T(K) O: Trong thực tế không thể hạ nhiệt độ khí xuống 0 K nên đồ thị là đường nét đứt khi đi gần gốc toạ độ. O: Vẽ đường đẳng nhiệt, từ đồ thị ta thấy: V1 > V2 p1< p2. III. Quá trình đẳng áp 1.Định nghĩa. Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi. 2. Liên hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp. Từ phương trình (*), ta thấy: p1 = p2, nghĩa là khi áp suất không đổi thì: Số mol (n): không đổi, áp suất p: không đổi. => Định luật Gay – lui - xác Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 4. Đường đẳng áp. - Đường đẳng áp là đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi. - Trong hệ tọa độ (V, T): Đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ. V p2 p2> p1 p1 O T(K) Hoạt động 6: Tìm hiểu về độ không tuyệt đối (5 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Từ đồ thị hãy cho biết ở 0K thì áp suất và thể tích khí có giá trị như thế nào? o Có thể hạ nhiệt độ khí tới 0K được không? o Nhấn mạnh: 0 K là nhiệt độ thấp nhất không thể đạt được, và được gọi là độ không tuyệt đối. O: Cá nhân suy nghĩ trả lời: p = 0; V = 0. O: Không. O: Lắng nghe và ghi nhận. IV. Độ không tuyệt đối - Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”. - Nhiệt độ 0 K= -273C được gọi là độ không tuyệt đối. T (K) = (273+ t)C Hoạt động 7: Củng cố bài học và bài tập về nhà (2 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS o Yêu cầu HS hệ thống lại các kiến thức trọng tâm bằng sơ đồ tư duy. o Nhận xét sản phẩm của HS. o Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập trong SGK và sách BT. o Đọc trước “Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng”. O: Thực hiện yêu cầu. Khi m không đổi O: Nhận nhiệm vụ về nhà và hoàn thành. Tân Yên, 15 tháng 03 năm 2018 Giáo viên hướng dẫn, duyệt (Ký rõ, họ và tên) Nguyễn Văn Hào Sinh viên thực tập (Ký rõ, họ và tên) Vaxayneng Meephonevanh Ngày soạn: 17/03/2018 Ngày giảng: 21/03/2018 Lớp: 10A7 & 10A13 Tiết 55 – BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hệ thống các kiến thức về phương trình trạng thái khí lý tưởng. - Nêu được các đặc điểm của khí lí tưởng. - Phát biểu và viết được biểu thức các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt, Sác-lơ, Gay – Luy – xác. - Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng của một khối khí bất kỳ. 2. Kỹ năng - Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng, Vẽ được đồ thị biểu diễn các đẳng quá trình trong hệ trục tọa độ: (p –V), (V – T), (p – T). - Áp dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng và các định luật chất khí để giải các bài tập định lượng. - Giải được các bài tập định tính về chất khí. 3. Thái độ - Có thái độ tích cực tham gia vào bài học. - Nghiêm túc học tập, hiểu được các nội dung cơ bản của bài theo hướng dẫn của giáo viên. - Liên hệ kiến thức vật lí với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị kiến thức chuyên môn. - Tài liệu dạy học. - Phiếu học tập. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức trong bài học cũ. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ thông qua tṛ chơi “Ô chữ vật lí” (5 phút) o GV tŕnh chiếu các câu hỏi cho HS trả lời để thường quà. O: Trả lời câu hỏi Các câu hỏi Đáp án Câu 1.“Độ không tuyệt đối” đối được t́m ra bởi nhà vật lí nào? KENVIN Câu 2. Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p – V) có dạng đường cong nào? HYPEBOL Câu 3. Đại lượng này là một thông số của chất khí, có liên quan mật thiết đến nội năng của khí và có thể đo bằng nhiệt kế? NHIỆT ĐỘ Câu 4. Vào năm 1834, nhà vật lí học người Pháp đă t́m ra một phương tŕnh rất quan trọng, nó là h́nh thức tổng hợp của ba định luật nổi tiếng về chất khí. Bạn hăy cho biết, ông là ai? CLAPEYRON Câu 5. Đây là nhà vật lí học người Pháp. GAYLUYXAC Câu 6. Lực này liên kết các nguyên tử, phân tử với nhau. Khi khoảng cách giảm nó trở thành lực đẩy, khi khoảng cách tăng nó trở thành lực hút. Đây là loại lực ǵ? TƯƠNG TÁC PHÂN TỬ Câu 7. Trong quá tŕnh đẳng áp, giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối có mối quan hệ tỉ lệ? THUẬN Câu 8. Ông là nhà bác học người Anh (1889 – 1977), ông có một định luật mang tên ông nói về quá tŕnh đẳng tích. SÁCLƠ Câu 9. Là quá tŕnh biến đổi trạng thái mà khí được đựng trong b́nh kín có nhiệt độ không đổi? ĐẲNG NHIỆT Câu 10. Trong quá tŕnh này áp suất và nhiệt độ tuyệt đối có mối quan hệ tỉ lệ thuận. ĐẲNG TÍCH Từ khóa: “KHÍ LÝ TƯỞNG” Hoạt động 2: Hệ thống lại kiến thức (10 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Sau khi kết thúc trò chơi, GV cùng học sinh tổng hợp lại các kiến thức về phương trình trạng thái khí lý tưởng. o Yêu cầu HS viết lại công thức của các đẳng quá tŕnh. o Đồ thị biểu diễn các đẳng quá trình trong các hệ trục tọa độ (p – V), (p-T), (V – T). O: Gợi nhớ lại kiến thức, lắng nghe, ghi chép. O: Suy nghĩ và trả lời O: Lắng nghe và ghi nhớ. I. Ôn tập lý thuyết 1. Các thông số trạng thái của một khối khí. - Thể tích: V (l); - Áp suất: p (Pa) - Nhiệt độ: T (K); t () T = t + 273 (K) 2. PT trạng thái khí lý tưởng = hằng số => 3. Các quá trình biến đổi trạng thái => - Đẳng nhiệt: - Đẳng tích: - Đẳng áp: 4. Đồ thị biểu diễn các đẳng quá trình a. Quá trình đẳng nhiệt b. Quá tŕnh đẳng tích c. Quá tŕnh đẳng áp Hoạt động 3: Bài tập vận dụng (20 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Phát phiếu học tập cho HS và hướng dẫn HS giải các bài tập đó. o Yêu cầu HS lên bảng giải bài 2. o Yêu cầu HS khác nhận xét. o Yêu cầu HS lên bảng giải bài 2. o Các em lưu ư phải đổi đơn vị cho phù hợp mới tính ra kết quả. o Nhận xét bài làm của HS. o Hướng dẫn HS làm bài 3. - Ở điều kiện chuẩn, nhiệt độ To = 273 K và áp suất: po = 1,01. 105 Pa 1kg không khí có thể tích là: Vo = o Yêu cầu HS lên bảng giải bài 3. o Nhận xét bài làm của HS. O: HS chú ý quan sát và ghi nhớ. O: Lên bảng làm bài tập. O: Nhận xét bài làm của bạn. O: HS ở dưới chú ý quan sát. O: Lắng nghe và ghi nhận. O: Lắng nghe và ghi nhận. O: Nhận xét bài làm của bạn. II. Bài tập vận dụng Bài 1. Pít tông của một máy nén, sau mỗi lần nén đưa được 4 lít khí ở nhiệt độ và áp suất 1 atm vào b́nh chưa khí ở thể tích 2m3. tính áp suất của khí trong b́nh khi phít tông đă thực hiện 1000 lần nén. Biết nhiệt độ trong b́nh là . Bài giải TT1: p1 = 10atm V1 = nV = 1000.4 = 4000l T1 = 300K TT2: V2 = 2m3 = 2000l T2 = 315K p2 = ? Áp dụng phương tŕnh trạng thái: Vậy áp suất của khí trong b́nh khi phít tông đă thực hiện 1000 lần nén là . Bài 2. Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47o C và áp suất 0,7 atm. a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá tŕnh nén? b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pit-tông cố định th́ áp suất của khí khi đó là bao nhiêu? a. Tính nhiệt độ T2. Bài giải TT1 TT2 p1 = 0,7atm; V1 p2 = 8atm; V2 = V1/5 T1 = 320K T2 =? Áp dụng PTTT khí lư tưởng, Ta có: b. V́ pít- tông được giữ không đổi nên đó là quá tŕnh đẳng tích: Theo định luật Sác – lơ, ta có: Bài 3. Tính khối lượng riêng của không khí ở 100oC, áp suất 2.105 Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0oC, áp suất 1.105 Pa là 1,29 Kg/m3? Bài giải - Ở điều kiện chuẩn, nhiệt độ To = 273 K và áp suất po = 1,01. 105 Pa 1kg không khí có thể tích là: Vo = = = 0,78 m3 - Ở điều kiện T2 = 373 K, áp suất p2 = 2. 105 Pa, 1kg không khí có thể tích là V2, Ta có: V2 = = 0,54 m3 Vậy 2 = = 1,85 kg/m3. Hoạt động 4: Bài tập trắc nghiệm (20 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung cơ bản o Yêu cầu HS làm các bài tập trắc nhiệm. o Yêu cầu HS giải thích tại sao chọn đáp án đó. O: Đọc và trả lời các câu hỏi. O: Giải thích các lựa chọn. Đáp án Hoạt động 5: Củng cố, dặn ḍ (3 phút) Hoạt động của Gv Hoạt động của HS o Yêu cầu HS về nhà làm tiếp bài 4 trong phiếu học tập và các bài tập trong SGK. o Yêu cầu HS về nhà đọc trước bài mới. O: Nhận nhiệm vụ. BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG A. Bài tập vận dụng Bài 1. Pít tông của một máy nén, sau mỗi lần nén đưa được 4 lít khí ở nhiệt độ và áp suất 1 atm vào bình chưa khí ở thể tích 2m3. tính áp suất của khí trong bình khi phít tông đã thực hiện 1000 lần nén. Biết nhiệt độ trong bình là . Đáp số: Bài 2. Trong xilanh của 1 động cơ có chứa 1 lượng khí ở nhiệt độ 47o C và áp suất 0,7 atm. a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén? b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pit-tông cố định thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu? Đáp số: a. ; b. Bài 3. Tính khối lượng riêng của không khí ở 100oC, áp suất 2.105 Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0oC là 1,29 Kg/m3 và áp suất 1.105 Pa? Đáp số: 2 = = 1,85 kg/m3 (1) (2) (3) V0 2p0 0 p T p0 T0 Bài 4. Nếu thể tích của một lượng khí giảm đi 1/10, áp suất tăng 1/5 và nhiệt độ tăng thêm 160C so với ban đầu. Tính nhiệt độ ban dầu của khí? Đáp số: T1 = 200k B. Bài tập trắc nghiệm: Câu1: Cho đồ thị thay đổi trạng thái như hình bên. Nó được vẽ sang hệ B p0 V0 0 p V 2V0 1 2 3 2p0 2p0 0 p V C. p0 2V0 V0 1 2 3 1 3 2 2p0 A p0 V0 0 p V 2V0 2p0 0 p T D. p0 2T0 T0 trục p – V thì chọn hình nào dưới đây: Câu 2: Hai quá trình biến đổi khí liên tiếp cho như hình vẽ bên. Mô tả nào sau đây 0 p T 1 2 3 về hai quá trình đó là đúng: Nung nóng đẳng tích sau đó dãn đẳng áp. Nung nóng đẳng tích sau đó nén đẳng áp. Nung nóng đẳng áp sau đó dãn đẳng nhiệt. Nung nóng đẳng áp sau đó nén đẳng nhiệt. Câu 3: Hai quá trình biến đổi khí liên tiếp cho như hình vẽ câu hỏi 2. Thực hiện quá trình nào duy nhất để từ trạng thái 3 về trạng thái 1: A. Nén đẳng nhiệt B. dãn đẳng nhiệt C. nén đẳng áp D. dãn đẳng áp Câu 4: Một bình kín chứa một mol khí Nitơ ở áp suất 105N/m2, nhiệt độ 270C. Thể tích bình xấp xỉ bao nhiêu? 2,5 lít B. 2,8 lít C. 25 lít D. 27,7 lít Câu 5: Một bình kín chứa một mol khí Nitơ ở áp suất 105N/m, nhiệt độ 270C. Nung bình đến khi áp suất khí là 5.105N/m2. Nhiệt độ khí sau đó là: A. 1270C B. 600C C. 6350C D. 12270C Câu 6: Một bình kín dung tích không đổi 50 lít chứa khí Hyđrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ 370C, dùng bình này để bơm bóng bay, mỗi quả bóng bay được bơm đến áp suất 1,05.105Pa, dung tích mỗi quả là 10 lít, nhiệt độ khí nén trong bóng là 120C. Hỏi bình đó bơm được bao nhiêu quả bóng bay? 200 B. 150 C. 214 D. 188 Câu 7: Một mol khí ở áp suất 2atm và nhiệt độ 300C thì chiếm thể tích là: 15,8 lít B. 12,4 lít C. 14,4 lít D. 11,2 lít Câu 8: Một khí lí tưởng có thể tích 10 lít ở 270C áp suất 1atm, biến đổi qua hai quá trình: quá trình đẳng tích áp suất tăng gấp 2 lần; rồi quá trình đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít. Nhiệt độ sau cùng của khối khí là: 9000C B. 810C C. 6270C D. 4270C Câu 9: Ở thời kì nén của một động cơ đốt trong 4 kì, nhiệt độ của hỗn hợp khí tăng từ 470C đến 3670C, còn thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,3 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 100kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất, áp suất cuối thời kì nén là: 1,5.106Pa B. 1,2.106Pa C. 1,8.106Pa D. 2,4.106Pa Câu 10: Đồ thị mô tả một chu trình khép kín cho như hình bên. Nếu chuyển đồ 0 V T 1 2 3 thị trên sang hệ trục tọa độ khác thì đáp án nào mô tả tương đương: 0 p V 3 1 2 A 0 p V B 3 C 0 p V 2 1 3 D 0 V p 2 1 3 1 2 Câu 11: Phương trình nào sau đây áp dụng cho cả ba đẳng quá trình: đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích của một khối khí lí tưởng xác định: pV = const B. p/T = const C. V/T = const D. pV/T = const Câu 12: Tích của áp suất p và thể tích V của một khối lượng khí lí tưởng xác định thì: không phụ thuộc vào nhiệt độ B. tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối C.tỉ lệ thuận với nhiệt độ Xenxiut D. tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối Câu 13: Khi làm lạnh đẳng tích một lượng khí lí tưởng xác định, đại lượng nào sau đây là tăng? A. Khối lượng riêng của khí B. mật độ phân tử C. pV D. V/p Câu 14: Hai bình cầu cùng thể tích chứa cùng một chất khí nối với nhau bằng một ống nằm ngang. Một giọt thủy ngân nằm đúng giữa ống ngang. Nhiệt độ trong các bình tương ứng là T1 và T2. Tăng gấp đôi nhiệt độ tuyệt đối của khí trong mỗi bình thì giọt Hg sẽ chuyển động như thế nào: T2 T1 A. nằm yên không chuyển động B. chuyển động sang phải C. chuyển động sang trái D. chưa đủ dữ kiện để nhận xét. 0 p T 3 2 1 Câu 15: Một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi theo chu trình như hình vẽ bên. 0 p V 3 1 2 A 3 1 2 0 p V B 3 C 0 p V 2 1 0 p V D 2 1 3 Nếu chuyển đồ thị trên sang hệ trục tọa độ (p,V) thì đáp án nào mô tả tương đương: Câu 16: Một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi theo chu trình như hình vẽ bên. Nếu chuyển đồ thị trên sang hệ trục tọa độ (p,T) thì đáp án nào mô tả tương đương: D. không đáp án nào trong A, B, C 0 p T B 1 2 3 0 p T 3 C 1 2 1 2 3 0 p T A Câu 17: Đồ thị nào sau đây không biểu diễn đúng quá trình biến đổi của một khối khí lí tưởng: T2>T1 T2 C T1 0 p V 0 V T A p1 p2 p2>p1 0 p 1/V B T2 T1 T2>T1 T2>T1 T1 T2 0 pV p D Tân Yên, 17 tháng 03 năm 2018 Giáo viên hướng dẫn, duyệt (Ký rõ, họ và tên) Nguyễn Văn Hào Sinh viên thực tập (Ký rõ, họ và tên) Vaxayneng Meephonevanh Ngày soạn: 23/03/2018 Ngày giảng: 28/03/2018 Lớp: 11A3 Tiết 56 - BÀI TẬP I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức - Hệ thống được các kiến thức về lăng kính. - Chứng minh được các công thức của lăng kính. - Phân dạng được các dạng bài tập của lăng kính. 2. Về kĩ năng - Vẽ đường truyền tia sáng qua lăng kính. - Vận dụng được các công thức của lăng kính để giải các bài tập liên quan và giải thích được một số hiện tượng trong thực tế. - HS rèn luyện được kỹ năng tính toán, xử lý số liệu. 3. Về thái độ - Ham học hỏi, hăng hái xung phong xây dựng bài. - Tích cực trong giờ học, tìm tòi các phương pháp giải các bài tập. II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên: Chuẩn bị các dạng bài tập và phiếu học tập cho học sinh. 2.Học sinh: Ôn lại các kiến thức về lăng kính. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Đặt vấn đề vào bài mới: Ở tiết học trước các em đã học bài lăng kính. Các em đã biết được cấu tạo của lăng kính, các công thức và ứng dụng của lăng kính trong thực tế. Vậy để giúp các em hiểu rõ hơn về các nội dung trên thì ngày hôm nay thầy và các em sẽ cùng nhau đi giải một số bài tập liên quan đến lăng kính. Hoạt động 1: Hệ thống lại kiến thức (10 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng o Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm lăng kính và vẽ đường truyền tia sáng qua lăng kính. o Yêu cầu học sinh nhắc lại và chứng minh các công thức lăng kính. o Các em lưu ư khi góc i, A << thì ta có các công thức: i1 = n.r1 i2 = n.r2. A = r1 + r2. D = (n – 1).A o GV giới thiệu một số công thức về góc lệch cực tiểu. o Yêu cầu HS về nhà CM công thức: im = (Dm + A)/2 và sin(Dm+A)/2= n.sinA/2. o Các em lưu ư giá trị của io có thể (-), (+) hoặc bằng 0. O: Lên bảng vẽ đường truyền tia sáng qua lăng kính. O: HS nhắc lại các công thức lăng kính theo yêu cầu của GV HS lắng nghe và ghi chép. O: Lắng nghe và ghi nhận. O: Lắng nghe và thừa nhận. O: Nhận nhiệm vụ về nhà. O: Lắng nghe và thừa nhận. Tóm tắt kiến thức 1. Đường đi của tia sáng qua lăng kính: A I S K n J - Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tia sáng tới. 2. Công thức của lăng kính: - Tại I: sini1 = n.sinr1. - Tại J: sini2 = n.sinr2. - Góc chiết quang của lăng kính: A = r1 + r2 - Góc lệch của tia sáng qua lăng kính: D = i1 + i2 – A * Nếu góc i, A << thì ta có các công thức: i1 = n.r1 i2 = n.r2. A = r1 + r2. D = (n – 1).A Góc lệch cực tiểu: Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc chiết quang của lăng kính. Ta có: i1 = i2 = im (góc tới ứng với độ lệch cực tiểu) r1 = r2 = A/2. Dm = 2.im – A. hay im = (Dm + A)/2. sin(Dm + A)/2 = n.sinA/2. Điều kiện để có tia ló ra cạnh bên: Từ công thứ: sinigh = n2/n1​ - Đối với góc chiết quang A: A ≤ 2.igh - Đối với góc tới i: i ³ i0 với sini0 = n.sin(A – igh). Lưu ý: io có thể (-), (+) hoặc bằng 0. io > 0: tia sáng ở dưới pháp tuyến tại điểm tới I. io < 0: tia sáng ở trên pháp tuyến tại điểm tới I. Hoạt động 2: Giải bài tập tự luận (20 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng o GV đưa ra bài tập ví dụ và hướng dẫn HS làm. o GV đưa ra các bài tập vận dụng và yêu cầu HS lên bảng làm bài 2. o Nhận xét bài làm của HS và cho điểm. o Yêu cầu HS lên bảng làm bài 3. o Khi làm bài này các em lưu ư: Vì góc chiết quang A và góc tới i rất nhỏ: sini1 » i1 ; sinri » r1; sini2 » i2 ; sinr2 » r2. o Nhận xét bài làm của HS và cho điểm. o Yêu cầu HS về nhà làm bài 4. O: Lắng nghe và theo dõi giáo viên hướng dẫn giải bài tập ví dụ. O: Nhận xét bài làm của bạn. O: Lên bảng làm bài 3. O: Lắng nghe và ghi nhận. O: Nhận nhiệm vụ về nhà. Bài 1. Lăng kính có góc chiết quang A= 300, chiết suất n = 1.6. Chiếu vào mặt bên của lăng kính một tia sáng có góc tới i = 400. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính. Xét tại mặt bên AB ta có Sini1= nsinr1 r1=23o41’ mà A= r1+r2 => r2 = A - r1 = 300 - 23o41’ r2=6o18’ Ta có: Sini2= n.sinr2 i2=10o8’ D= i1 + i2 – A = 20o8’ A B C J I r’ Bài 2. Cho một lăng kính tam giác đều ABC, chiết suất n = .Tia sáng tới mặt bên AB với góc tới i = 0. thì đường đi của tia sáng sẽ như thế nào? Bài giải - Góc tới i = 0 ( tia sáng tới vuông góc với mặt AB truyền thẳng => Góc tới của mắt AC là : r’ = A = 600 sini’ = nsinr’ = > 1 => Tại J xảy ra phản xạ toàn phần. - Tia sáng phản xạ đi đến mặt đáy BC và vuông góc với BC nên đi thẳng ra ngoài. Bài 3. Lăng kính có chiết suất n =1,6 và góc chiết quang A = 6o. Một chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếu vào mặt bên AB của lăng kính với góc tới nhỏ. Tính góc lệch của tia ló và tia tới. Bài giải Vì góc chiết quang A và góc tới i rất nhỏ: sini1 » i1 ; sinri » r1 ; sini2 » i2 ; sinr2 » r2. => i1 = nr1 ; i2 = nr2 ; A = r1 + r2 ; Ta có: D = i1 + i2 – A = n(r1 + r2) = nA – A = A(n – 1) = 6o(1,6 – 1) = 3,6o = 3o36’ Bài 4. Lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 600, chiết suất n = 1,41 ». Chiếu một tia sáng SI đến lăng kính tại I với góc tới i. Tính i để: a) Tia sáng SI có góc lệch cực tiểu. b) Không có tia ló. Đáp số: a) i = 450. b) i ≤ 21028’. Hoạt động 3 : Giải các bài tập trắc nghiệm (13 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng o GV phát phiếu học tập và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập đó. o Yêu cầu HS giải thích tại sao chọn đáp án đó. O: Nhận phiếu trắc nghiệm và làm các bài tập trắc nghiệm O: Giải thích các lựa chọn. Đáp án Hoạt động 4 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (2 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh o Yêu cầu về nhà làm các bài tập trong SGK và sách BT. o Yếu cầu HS về nhà đọc trước “Bài 29. Thấu kính mỏng”. O: Ghi các bài tập về nhà. BÀI TẬP LĂNG KÍNH Bài tập tự luận Bài 1. Lăng kính có góc chiết quang A = 300, chiết suất n = 1.6. Chiếu vào mặt bên của lăng kính một tia sáng có góc tới i = 400. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính. Bài 2. Cho một lăng kính tam giác đều ABC, chiết suất n = .Tia sáng tới mặt bên AB với góc tới i = 0. thì đường đi của tia sáng sẽ như thế nào? Bài 3. Lăng kính có chiết suất n =1,6 và góc chiết quang A = 6o. Một chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếu vào mặt bên AB của lăng kính với góc tới nhỏ. Tính góc lệch của tia ló và tia tới. Bài 4. Lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = = 1,41 ». Chiếu một tia sáng SI đến lăng kính tại I với góc tới i. Tính i để: a) Tia sáng SI có góc lệch cực tiểu. b) Không có tia ló. B. Bài tập trắc nghiệm Câu 1. Điều nào sau đây là đúng khi nói về lăng kính và đường đi của một tia sáng qua lăng kính? A. Tiết diện thẳng của lăng kính là một tam giác cân. B. Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng là một hình tam giác. C. Mọi tia sáng khi quang lăng kính đều khúc xạ và cho tia ló ra khỏi lăng kính. D. A và C. Câu 2. Chọn câu đúng A. Góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính là D = i + i' – A (trong đó i = góc tới; i' = góc ló; D = góc lệch của tia ló so với tia tới; A = góc chiết quang). B. Khi góc tới i tăng dần thì góc lệch D giảm dần, qua góc lệch cực tiểu rồi tăng dần C. Khi lăng kính ở vị trí có góc lệch cực tiểu thì tia tới và tia ló đối xứng với nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A D. Tất cả đều đúng Câu 3. Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối lăng trụ thủy tinh có tiết diện thẳng là A. Một tam giác vuông cân B. Một hình vuông C. Một tam giác đều D. Một tam giác bất kì Câu 4. Chiếu một chùm tia sáng đỏ hẹp coi như một tia sáng vào mặt bên của một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC có góc chiết quang A = 80 theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang tại một điểm tới rất gần A. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nd = 1,5. Góc lệch của tia ló so với tia tới là: A. 20 B. 40 C. 80 D. 120 Câu 5. Chiếu vào mặt bên một lăng kính có góc chiết quang A =600 một chùm ánh sáng hẹp coi như một tia sáng. Biết góc lệch của tia màu vàng là cực tiểu. Chiết suất của lăng kính với tia màu vàng là nv = 1,52 và màu tím nt = 1,54 . Góc ló của tia màu tím bằng: A. 51,20 B. 29,60 C. 30,40 D. đáp án khác Câu 6. Một lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n, được đặt trong nước có chiết suất n’. Chiếu 1 tia sáng tới lăng kính với góc tới nhỏ. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính. A. D = A( B. D = A( C. D = A( D. D = A( Câu 7. Lăng kính có góc chiết quang A =600 . Khi ở trong không khí thì góc lệch cực tiểu là 300. Khi ở trong một chất lỏng trong suốt chiết suất x thì góc lệch cực tiểu là 40. Cho biết sin 320 = . Giá trị của x là: A. x = B. x = C. x = D. x = 1,5 Câu 8. Lăng kính có góc chiết quang A =600 , chiết suất n = ở trong không khí. Tia sáng tới mặt thứ nhất với góc tới i. Có tia ló ở mặt thứ hai khi