Giáo án Vật lý lớp 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

SỞ GD & ĐT TP.HCM TRƯỜNG THPT LÊ THÁNH TÔN -----š›-š›----- CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -----š›-š›----- GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 CƠ BẢN žœ Họ và tên GVHD: HUỲNH THỊ MỸ LINH Họ và tên sinh viên: NGUYỄN LÊ DUY KHOA Mã số sinh viên: 41.01.102.049 PHẦN HAI: QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức: + HS biết: Hiện tượng khúc xạ là gì? Nhận ra trường hợp giới hạn i = 00. Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng. + HS hiểu: 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. 2. Kỹ năng: + HS viết được các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng. + HS áp dụng được các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng để giải một số bài tập. 3. Thái độ: + Tạo cho HS thái độ yêu thích môn học. + HS tích cực tìm hiểu và nghiên cứu các vấn đề khoa học trong thực tiễn. II. NỘI DUNG BÀI DẠY 1. Sự khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng. 2. Chiết suất môi trường. 3. Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng. III. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ để thực hiện một thí nghiệm đơn giản về khúc xạ ánh sáng. 2. Học sinh: Ôn lại nội dung liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9. IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP 1. Ổn định lớp học (1 phút): Điểm danh, kiểm tra việc thực hiện nội qui của học sinh. 2. Kiểm tra bài cũ (1 phút) 3. Giới thiệu bài mới: (5 phút) Hoạt động 1: Giới thiệu chương: 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. Hoạt động của giáo viên và của học sinh Nội dung bài học Hoạt động 2(15 phút): Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng. - Gv: Đặt vấn đề: Khi để ống hút trong ly nước thủy tinh, ta thấy ống 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: Suy nghĩ, rút ra định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng. - Gv: Giải thích và hướng dẫn vẽ hình 26.2. Giả sử có hai môi trường (1) và (2). Chiếu tia sáng SI từ môi trường (1) vào môi trường (2). - Hs: Theo dõi và thực hiện theo hướng dẫn của Gv. - Gv: Giới thiệu các khái niệm: Tia tới, điểm tới, pháp tuyến tại điểm tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ. - Hs: Ghi nhận các khái niệm. - Gv: Tiến hành thí nghiệm hình 26.3. - 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 kiên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. - Gv: 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. - Gv: Giới thiệu định luật khúc xạ. - Hs: Phát biểu định luật. Hoạt động 3 (12 phút) : Tìm hiểu chiết suất của môi trường. - Gv: Giới thiệu chiết suất tỉ đối. - Hs: Ghi nhận khái niệm. - Gv: Hướng dẫn để học sinh phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. - Hs: Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. - Gv: Giới thiệu khái niệm chiết suất tuyệt đối. 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 = + n2 là chiết suất môi trường 2. + n1 là chiết suất môi trường 1. - Hs: Ghi nhận mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. - Gv: Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. - Hs: Ghi nhận mối liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. - Gv: Yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. - Hs: Nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. - Gv: Nêu công thức của định luật khúc xạ dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr - Hs: Tiếp nhận. - Gv: Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi C1, C2, C3. - Hs: Trả lời: + Câu C1: Khi các góc nhỏ hơn 100 thì sin i ~ i và sin r ~ 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: n1.sin i1 = n2.sin i2 == nn.sin in Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng. - Gv: Làm thí nghiệm minh họa nguyên lí thuận nghịch. Yêu cầu Hs phát biểu nguyên lí thuận nghịch. - Hs: Quan sát thí nghiệm, phát biểu nguyên lí thuận nghịch. - Gv: Yêu cầu học sinh chứng minh công thức: n12 = - Hs: Chứng minh công thức. n12 = n1n2 = I. Sự khúc xạ ánh sáng 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) 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 (hình 26.2) Ÿ SI: tia tới, I: điểm tới. Ÿ IR: tia khúc xạ. Ÿ N’IN: pháp tuyến với mặt phân cách. Ÿ i: góc tới; r: góc khúc xạ. b. 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 (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi: = hằng số II. Chiết suất của môi trường 1. Chiết suất tỉ đối Tỉ số không đổi 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 r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1. + Nếu n21 i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1. 2. Chiết suất tuyệt đối Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. + Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 = . + Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: = ; n = + Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr. III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng + Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. + Từ tính thuận nghịch ta suy ra: n12 = V. TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG DẪN HỌC TẬP 1. Tổng kết và củng cố (5 phút): - Hs nhắc lại nội dung các kiến thức trong bài học. - Ứng dụng: giải thích một số hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong đời sống. 2. Hướng dẫn HS học tập (1 phút): - Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trong SGK và trong tài liệu học tập trang 28. - Chuẩn bị cho tiết bài tập. VI. RÚT KINH NGHIỆM * Nội dung * Phương pháp Nhận xét của GVHD: