Giáo án Vật lý 12: Bài tập khúc xạ ánh sáng

Trường THPT TRẦN QUANG DIỆU GVHD: Nguyễn Tài Hùng Ngày soạn:28/02/2019 GSTT: Nguyễn Thị Kim Trinh Ngày dạy: 02/03/2019 Lớp dạy:11A2 Tiết: BÀI TẬP KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I.MỤC TIÊU: Kiến thức: Hệ thống kiến thức về phương pháp giải bài tập về khúc xạ ánh sáng. Kỹ năng: Rèn luyện kỹ năng vẽ hình và giải các bài tập dựa vào phép toán hình học. Thái độ: - Góp phần xây dựng lòng ham mê học hỏi của học sinh. - Rèn được tính cẩn thận tỉ mỉ trong tính toán và vẽ hình. - Giúp học sinh có thái độ hứng thú đối với bài học. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Xem, giải các bài tập SGK và sách bài tập; - Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác( phiếu học tập). 2. Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập. - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô. III. PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT DẠY HỌC: 1. Phương pháp dạy học: - Phương pháp trực quan, phương pháp thuyết trình,phương pháp vấn đáp, đàm thoại gợi mở, 2. Phương tiện: Sách giáo khoa, giáo án, phiếu học tập, IV. TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY: Ổn định lớp học:(1 phút) Đặt vấn đề: (2 phút) Ở tiết trước chúng ta đã học về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Để hiểu rõ hơn và biết cách vận dụng các kiến thức đã học chúng ta đi vào tiết bài tập ngày hôm nay. Dạy bài mới: Hoạt động 1: Hệ thống kiến thức Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 10 phút - Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi: + Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? + Phát biểu nội dung định luật khúc xạ ánh sáng? + Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng? + Chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1) là gì? + Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là gì? + Thế nào là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng? - Nhận xét câu trả lời của HS và khắc sâu kiến thức cho HS. - Suy nghĩ và trả lời các câu hỏi. - Lắng nghe. BÀI TẬP KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. Kiến thức: - Chiết suất: + Chiết suất tỉ đối: + Chiết suất tuyệt đối: - Công thức định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng : - Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng: Hoạt động 2 : Giải các câu hỏi trắc nghiệm Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 10 phút - Yêu cầu học sinh đọc đề phần A: Phần trắc nghiệm trong phiếu học tập. + Câu 1: Yêu cầu HS ghép nội dung ở cột trái với nội dung tương ứng ở cột phải. + Câu 2: Yêu cầu HS chọn ý đúng và giải thích tại sao? + Câu 3: Yêu cầu vận dụng kiến thức đã học chọn ra câu trả lời. + Câu 4: Yêu cầu HS suy nghĩ và trả lời. + Câu 5: Yêu cầu HS suy nghĩ và trả lời. + Câu 6: Yêu cầu HS suy nghĩ, xác định tia tới, tia khúc xạ, tia phản xạ để chọn ý đúng. Câu 7: Yêu cầu HS suy nghĩ và chọn câu trả lời đúng nhất. - Nhận xét câu trả lời của học sinh. - Giải thích cho HS nếu học sinh còn vướng mắc. - Đọc đề. + Ghép nội dung cột trái với nội dung cột phải. + Chọn ý đúng và giải thích. + Suy nghĩ, chọn ra đáp án đúng. + Suy nghĩ và chọn câu trả lời. + Suy nghĩ, xác định được tia tới, tia khúc xạ, tia phản xạ. Lập luận và chọn câu trả lời. + Suy nghĩ và chọn câu trả lời. - Lắng nghe nhận xét của giáo viên. - Lắng nghe. II. Bài tập A. Phần trắc nghiệm Câu 1: 1-a; 2-c; 3-a; 4-e. Câu 2: D Câu 3: B Câu 4: D Câu 5: B Câu 6: C Câu 7: D Hoạt động 3: Giải các bài tập tự luận Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 20 phút - Yêu cầu học sinh đọc đề phần B: Phần tự luận trong phiếu học tập. + Câu 1: · Yêu cầu học sinh đọc đề cho học sinh thời gian suy nghĩ và giải. · Gọi HS lên bảng để giải. · Yêu HS dưới lớp nhận xét. - GV nhận xét yêu cầu HS sửa bài vào vở. + Câu 2: · Yêu cầu học sinh đọc đề cho học sinh thời gian suy nghĩ và giải. · Gọi HS lên bảng để giải. · Yêu HS dưới lớp nhận xét. - GV nhận xét yêu cầu HS sửa bài vào vở. + Câu 3: · Yêu cầu học sinh đọc đề cho học sinh thời gian suy nghĩ và giải. · Gọi HS lên bảng để giải. · Yêu HS dưới lớp nhận xét. - GV nhận xét yêu cầu HS sửa bài vào vở. + Câu 4*: - Yêu cầu học đọc đề. -Vẽ hình - Yêu cầu học sinh xác định góc i. -Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật khúc xạ và suy ra để tính r. - Yêu cầu học sinh tính IH (chiều sâu của bình nước). - Đọc đề. - Suy nghĩ và giải bài tập. - Nhận xét bài làm của bạn. - Lắng nghe. - Đọc đề. - Suy nghĩ và giải bài tập. - Nhận xét bài làm của bạn. - Lắng nghe. - Đọc đề. - Suy nghĩ và giải bài tập. - Nhận xét bài làm của bạn. - Lắng nghe. - Đọc đề. - Vẽ hình. - Xác định góc i. -Viết biểu thức định luật khúc xạ. - Tính r. -Tính chiều sâu của bể nước. II. Phần tự luận Câu 1: - Áp dụng định luật KXAS: n1sini = n2sinr sinr = n1sini n2 = 1.sin30°43 =0,375 r = 220 Vậy: α = i – r = 300- 220 = 80 Câu 2: Áp dụng định luật KXAS: n1sini = n2sinr Do tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc nhau nên ta có: i + r =900 => sini = cosr èn1sini = n2cosi èi=36°86 Câu 3: Áp dụng định luật KXAS: n1sini = n2sinr Theo đề ta có: n1sin600 = n2sin450 = n3sin300 Ta phải tìm r3 nghiệm đúng phương trình: n2sin600 = n3sinr3 →sinr3=n2n3sin60°=sin30°sin45°sin60° →r3≈38° Câu 4*: Ta có: tani = = 1 => i = 450. = = n sinr = = 0,53 = sin320 r = 320 Ta lại có: tanr = => IH = » 6,4cm 2 1)) Hoạt động 4:Củng cố, dặn dò. Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 2 phút - Yêu cầu học sinh về nhà làm tiếp những bài còn lại ( nếu có). - Chuẩn bị bài mới. - Lắng nghe và tiếp nhận. PHIẾU HỌC TẬP A. Phần trắc nghiệm Hãy trả lời các câu hỏi sau: Câu 1: Ghép mỗi nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để có một phát biểu đầy đủ và đúng: 1.Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới 2. Mọi môi trường trong suốt 3. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường 4. Định luật khúc xạ viết thành   a) là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. b) khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang kém hơn. c) đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1. d) là  một số không đổi. e) có dạng của một định luật bảo toàn Câu 2: Chọn câu trả lời đúng. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng: A. góc khúc xạ luôn bé hơn góc tới. B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới. C. góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới. D. khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng tăng dần. Câu 3: Tỉ số nào sau đây có giá trị bằng chiết suất tỉ đối n12 của môi trường (1) đối với môi trường (2) (các kí hiệu có ý nghĩa như thường dùng trong bài học)? B. C. D. Bất kì biểu thức nào trong số A, B, C Câu 4: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, góc khúc xạ: A. Luôn lớn hơn góc tới. B. Luôn nhỏ hơn góc tới. C. Luôn bằng góc tới. D. Phụ thuộc vào chiết suất của môi trường. Câu 5: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trong đó so với: A. chính nó. B. chân không. C. không khí. D. nước. Câu 6: Một tia sáng truyền đến mặt thoáng của nước. Tia này có một tia phản xạ ở mặt thoáng và tia khúc xạ.Người vẽ các tia sáng này quên ghi lại chiều truyền trong hình 26.7. Tia nào dưới đây là tia tới? A. Tia S1I. B. Tia S2I. C. Tia S3I. D. Tia S1I,S2I, S3I đều có thể là tia tới. Câu 7: Chọn câu đúng nhất: Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt n1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt n2 (với n2 > n1), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách thì: A. tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường. B. tất cả các tia sáng đều bị khúc xạ và đi vào môi trường n2. C. tất cả các tia sáng đều phản xạ trở lại môi trường n1. D. một phần tia sáng bị khúc xạ, một phần bị phản xạ. B. Phần tự luận Câu 1: Chiếu một tia sáng từ không khí vào trong nước ( có chiết suất 4/3) với góc tới 30° thì góc lệch giữa hai tia khúc xạ và tia tới. Câu 2: Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc với nhau. Nước có chiết suất là 4/3. Góc tới của tia sáng là bao nhiêu? Vẽ hình. Câu 3: Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới i = 60° ; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 45°; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 30°. Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) vẫn với góc tới i thì góc khúc xạ là bao nhiêu ? Câu 4*: Một cái thước được cắm thẳng đứng vào bình nước có đáy phẳng, ngang. Phần thước nhô khỏ mặt nước là 4 cm. Chếch ở trên có một ngọn đèn. Bóng của thước trên mặt nước dài 4 cm và ở đáy dài 8 cm. Tính chiều sâu của nước trong bình. Chiết suất của nước là 4/3.