CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 MẠCH DAO ĐỘNG I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Về kiến thức Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ. Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC. Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động.. 2. Về kĩ năng Phân tích hoạt động của mạch dao động Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK 3. Về thái độ Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Mô hình mạch dao động III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Bài mới Ở chương 3 ta đã tìm hiểu mạch RLC nối tiếp và các mạch RC, RL. Hôm nay ta sẽ tìm hiểu một mạch LC nối tiếp xem có tính chất gi? Ta sẽ biết được sau khi học bài “MẠCH DAO ĐỘNG”
Giáo án Vật lý 12CB_ Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 MẠCH DAO ĐỘNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Phát biểu định nghĩa mạch dao động dao động điện từ - Nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch LC - Viết biểu thức điện tích, cường độ dòng điện, chu kì tần số dao động riêng mạch dao động Về kĩ - Phân tích hoạt động mạch dao động - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Mô hình mạch dao động III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Bài Ở chương ta tìm hiểu mạch RLC nối tiếp mạch RC, RL Hôm ta tìm hiểu mạch LC nối tiếp xem có tính chất gi? Ta biết sau học “MẠCH DAO ĐỘNG” Hoạt động 1: Tìm hiểu mạch dao động Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Minh hoạ mạch dao động - HS ghi nhận mạch I Mạch dao động dao động Gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín C L - Nếu r nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện cho phóng điện tạo + dòng điện xoay chiều mạch q C L ξ Người ta sử dụng hiệu điện xoay chiều tạo hai tụ điện cách nối hai với mạch - HS quan sát việc sử dụng hiệu điện Y xoay chiều hai L C tụ → hiệu điện thể - Dựa vào hình vẽ giải thích hướng hình sin dẫn hs đến định nghĩa tính hình chất mạch dao động Hoạt động : Tìm hiểu dao động điện từ tự mạch dao động - Vì tụ điện phóng điện qua lại - Trên có II Dao động điện từ tự mạch mạch nhiều lần tạo tích điện thay đổi theo dao động Định luật biến thiên điện tích dòng điện xoay chiều → có thời gian cường độ dòng điện mạch dao nhận xét tích điện - HS ghi nhận kết động lí tưởng tụ điện? - Sự biến thiên điện tích bản: - Trình bày kết nghiên cứu nghiên cứu Giáo án Vật lý 12CB_ biến thiên điện tích tụ định - Trong ω (rad/s) tần số góc dao động - Phương trình dòng điện mạch có dạng nào? - Nếu chọn gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện → phương trình q i nào? - Từ phương trình q i → có nhận xét biến thiên q i - Cường độ điện trường E tụ điện tỉ lệ với q? - Cảm ứng từ B tỉ lệ với i? r r - Có nhận xét E B mạch dao động q = q0cos(ωt + ϕ) ω= với LC - Phương trình dòng điện mạch: π i = I cos(ω t + ϕ + ) I = q’ = -q0ωsin(ωt + ϕ) với I0 = q0ω π → i = q0ω cos(ω t + ϕ + ) Nếu chọn gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện - Lúc t = → q = CU0 = q0 q = q0cosωt π i = i = I cos(ωt + ) → q0 = q0cosϕ → ϕ = Vậy, điện tích q tụ điện - HS thảo luận nêu cường độ dòng điện i mạch dao nhận xét động biến thiên điều hoà theo thời gian; i - Tỉ lệ thuận lệch pha π/2 so với q Định nghĩa dao động điện từ - Sự biến thiên điều hoà theo thời gian - Chúng biến thiên điện tích q tụ điện cường điều hoà, q i biến thiên độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường r r điều hoà E cảm ứng từ B ) mạch dao động gọi dao động điện từ tự - Chu kì tần số dao động điện từ tự mạch dao động gọi chu kì tần - Từ ω = LC số dao động riêng mạch dao động? → T = 2π LC → Chúng xác định nào? f = 2π LC - Giới thiệu cho hs khái niệm lượng điện từ - Tiếp thu Chu kì tần số dao động riêng mạch dao động - Chu kì dao động riêng T = 2π LC - Tần số dao động riêng f = 2π LC III Năng lượng điện từ - Tổng lượng điện trường lượng từ trường mạch gọi lượng điện từ - Mạch dao động lý tưởng lượng điện từ bảo tòan IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Sự biến thiên dòng điện I mạch dao động lệch pha so với biến tiên điện tích q tụ A i pha với q B i ngược pha với q C i sơm q 900 D i trễ q 900 Nếu tăg số vòng dây cuộn cảm chu kì dao động điện từ A tăng B Giảm C không đổi D Không đủ sở trả lời BTVN - Làm tất tập SGK trang 107 SBT trang 29, 30,31 …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Giáo án Vật lý 12CB_ Tiết 37 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu định nghĩa từ trường - Phân tích tượng để thấy mối liên quan biến thiên theo thời gian cảm ứng từ với điện trường xoáy biến thiên cường độ điện trường với từ trường - Nêu hai điều khẳng định quan trọng thuyết điện từ Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Dụng cụ thí nghiệm cảm ứng điện từ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động Tìm hiểu mối quan hệ điện trường từ trường Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Y/c Hs nghiên cứu Sgk trả - HS nghiên cứu Sgk thảo I Mối quan hệ điện trường lời câu hỏi luận để trả lời câu hỏi từ trường - Trước tiên ta phân tích thí - Mỗi từ thông qua mạch Từ trường biến thiên điện nghiệm cảm ứng điện từ kín biến thiên mạch trường xoáy Pha-ra-đây → nội dung định luật kín xuất dòng điện cảm a ứng cảm ứng từ? - Chứng tỏ điểm - Điện trường có đường sức - Sự xuất S r dây có điện trường đường cong kín gọi điện trường xoáy có dòng E chiều với dòng N điện cảm ứng điện Đường sức điện chứng tỏ điều trường nằm dọc theo gì? dây, đường cong O - Nêu đặc kín điểm đường sức điện trường - Các đặc điểm: tĩnh điện so sánh với đường a Là đường có sức điện trường xoáy? hướng (- Khác: Các đường sức điện b Là đường cong trường xoáy đường không kín, điện tích cong kín.) (+) kết thúc điện tích b Kết luận - Tại điện nằm (-) - Nếu nơi có từ trường biến vòng dây có điện trường nói c Các đường sức không cắt thiên theo thời gian nơi xuất không? … điện trường xoáy - Nếu vòng dây mà d Nơi E lớn → đường sức Điện trường biến thiên từ trường cho nam châm tiến lại gần O → mau… a Dòng điện dịch liệu xung quanh O có xuất - Có, cần thay đổi vị trí (Đọc thêm) từ trường xoáy hay không? vòng dây, làm vòng - Vậy, vòng dây kín có vai trò dây kín nhỏ hay to hay không việc tạo điện hơn… trường xoáy? - Có, kiểm chứng tương - Ta biết, xung quanh từ tự trường biến thiên có xuất - Không có vai trò Giáo án Vật lý 12CB_ điện trường xoáy → điều ngược lại có xảy không Xuất phát từ quan điểm “có đối xứng điện từ” Mác-xoen khẳng định có dE Do đó: i = Cd → Điều dt cho phép ta đến nhận xét gì? việc tạo điện trường xoáy - HS ghi nhận khẳng định Mác-xoen - Cường độ dòng điện tức thời mạch: dq i= dt b Kết luận: - Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất + từ trường Đường sức từ trường khép kín Hoạt động 2: Tìm hiểu điện từ trường thuyết điện từ Mác – xoen - Ta biết điện trường từ trường có - HS ghi nhận điện từ II Điện từ trường thuyết mối liên hệ với nhau: điện trường biến thiên trường điện từ Mác - xoen Điện từ trường → từ trường xoáy ngược lại từ trường - Là trường có hai thành phần biến thiên → điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, liên → Nó hai thành phần trường quan mật thiết với điện thống nhất: điện từ trường trường biến thiên từ trường - Mác – xoen xây dựng hệ thống biến thiên phương trình diễn tả mối quan hệ giữa: + điện tich, điện trường, dòng điện từ trường + biến thiên từ trường theo thời gian - HS ghi nhận Thuyết điện từ Mác – xoen thuyết điện từ (Đọc thêm) điện trường xoáy + biến thiên điện trường theo thời gian từ trường IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Ở đâu xuất từ trường? A xung quanh điện tích đứng yên C xung quanh ống dây điện B xung quanh dòng điện không đổi D xung quanh chỗ có tia lửa điện Đặt hộp kina sắt điện từ trường Trong hộp A có điện trường B có từ trường C có điện từ trường D trường hợp nói BTVN - Làm tất tập SGK trang 111 SBT trang 31, 32, 33 …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 38 SÓNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu định nghĩa sóng điện từ - Nêu đặc điểm sóng điện từ - Nêu đặc điểm truyền sóng điện từ khí Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Giáo án Vật lý 12CB_ Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu sóng điện từ Hoạt động GV Hoạt động hs - Thông báo kết giải - HS ghi nhận sóng điện hệ phương trình Mác-xoen: từ điện từ trường lan truyền không gian dạng sóng → gọi sóng điện từ - Sóng điện từ điện từ trường có khác nhau? - Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu - HS đọc Sgk để tìm các đặc điểm sóng điện từ đặc điểm - Sóng điện từ có v = c → sở để khẳng định ánh sáng sóng điện từ - Sóng điện từ lan truyền điện môi Tốc độ v < c phụ thuộc vào số điện - Quan sát hình 22.1 môi - Y/c HS quan sát thang sóng vô tuyến để nắm phân chia sóng vô tuyến - Quan sát hình 22.2 Nội dung I Sóng điện từ Sóng điện từ gì? - Sóng điện từ từ trường lan truyền không gian Đặc điểm sóng điện từ a Sóng điện từ lan truyền chân không với tốc độ lớn c ≈ 3.10r 8m/s r r b Sóng điện từ sóng ngang: E ⊥ B ⊥ c c Trong sóng điện từ dao động điện trường từ trường điểm luôn đồng pha với d Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng e Sóng điện từ mang lượng f Sóng điện từ có bước sóng từ vài m → vài km dùng thông tin liên lạc vô tuyến gọi sóng vô tuyến: + Sóng cực ngắn + Sóng ngắn + Sóng trung + Sóng dài Hoạt động 2: Tìm hiểu truyền sóng vô tuyến khí - Ở máy thu thanh, mặt - HS đọc Sgk để trả lời II Sự truyền sóng vô tuyến khí ghi dải tần ta thấy số dải sóng vô tuyến tương ứng Các dải sóng vô tuyến với bước sóng: 16m, 19m, - Không khí hấp thụ mạnh sóng 25m… dải tần dài, sóng trung sóng cực ngắn mà dải - Không khí hấp thụ mạnh sóng tần khác? ngắn Tuy nhiên, số vùng tương đối hẹp, sóng có bước sóng ngắn hầu → Đó sóng điện từ không bị hấp thụ Các vùng gọi có bước sóng tương ứng mà dải sóng vô tuyến sóng điện từ nằm dải sóng vô tuyến, không bị không khí hấp thụ - Tầng điện li gì? Sự phản xạ sóng ngắn tầng (Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80km đến độ cao - Là lớp khí quyển, điện li phân tử khí - Tầng điện li: (Sgk) khoảng 800km) - Mô tả truyền sóng ngắn bị ion hoá mạnh tác - Sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện dụng tia tử ngoại li mặt đất mặt nước biển vòng quanh Trái Đất ánh sáng Mặt Trời ánh sáng IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Nhiều ngồi nhà không sử dụng điện thoại di động sóng Nhà chắn phải Giáo án Vật lý 12CB_ A nhà B nhà sàn C nhà gạch D nhà bê tông Sóng điện từ có tần số 12 MHz thuộc loại sóng A sóng dài B sóng trung C sóng ngắn D sóng cực ngắn BTVN - Làm tất tập SGK trang 115 SBT trang 33, 34, 35 …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 39 NGUYÊN TĂC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu nguyên tắc việc thông tin liên lạc sóng vô tuyến - Vẽ sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vô tuyến đơn giản - Nêu rõ chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vô tuyến đơn giản Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu nguyên tắc chung việc thông tin liên lạc sóng vô tuyến Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Ta xét chủ yếu truyền - Nó bị không khí hấp thụ I Nguyên tắc chung việc thông tin vô tuyến Mặt khác, phản xạ tốt liên lạc sóng vô tuyến - Tại phải dùng sóng mặt đất tầng điện li, nên Phải dùng sóng vô tuyến có bước ngắn? truyền xa sóng ngắn nằm vùng dải sóng vô tuyến + Dài: λ = 103m, f = - Những sóng vô tuyến dùng để tải 3.10 Hz thông tin gọi sóng mang Đó + Trung: λ = 10 m, - Hãy nêu tên sóng f = 3.10 Hz (3MHz) sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài cho biết khoảng tần số + Ngắn: λ = 101m, m đến vài trăm m chúng? f = 3.10 Hz (30MHz) + Cực ngắn: vài mét, Phải biến điệu sóng mang f = 3.108Hz - Dùng micrô để biến dao động âm thành (300MHz) - HS ghi nhận cách biến điện dao động điện: sóng âm tần - Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm sóng mang - Âm nghe có tần số từ tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ 16Hz đến 20kHz Sóng mang có tần số từ 500kHz đến 900MHz → làm để - Trong cách biến điệu biên sóng mang truyền tải độ, người ta làm cho biên độ thông tin có tần số âm sóng mang biến thiên - Sóng mang biến theo thời gian với tần số điệu truyền từ đài phát → tần số sóng âm Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách máy thu E sóng âm tần khỏi sóng cao tần để đưa loa - Cách biến điệu biên độ t Giáo án Vật lý 12CB_ dùng việc truyền sóng dài, trung ngắn (Đồ thị E(t) sóng mang chưa bị biến điệu) E Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng mạch khuyếch đại t (Đồ thị E(t) sóng âm tần) E t (Đồ thị E(t) sóng mang biến điệu biên độ) Hoạt động 2: Tìm hiểu sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản - Y/c HS đọc Sgk cho biết sơ đồ - HS đọc Sgk thảo luận để II Sơ đồ khối máy phát khối máy phát vô đưa sơ đồ khối vô tuyến đơn giản tuyến đơn giản - Hãy nêu tên phận sơ (1): Micrô đồ khối (5)? (2): Mạch phát sóng điện từ - Hãy trình bày tác dụng cao tần phận sơ đồ khối (5)? (3): Mạch biến điệu (1): Tạo dao động điện từ âm tần (4): Mạch khuyếch đại (2): Phát sóng điện từ có tần số cao (5): Anten phát (cỡ MHz) (3): Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần (4): Khuyếch đại dao động điện từ cao tần biến điệu (5): Tạo điện từ trường cao tần lan truyền không gian Hoạt động 3: Tìm hiểu sơ đồ khối máy thu đơn giản - Y/c HS đọc Sgk cho biết sơ đồ khối - HS đọc Sgk thảo luận III Sơ đồ khối máy máy thu vô tuyến đơn để đưa sơ đồ khối thu đơn giản giản (1): Anten thu - Hãy nêu tên phận sơ đồ (2): Mạch khuyếch đại dao khối (5)? động điện từ cao tần - Hãy trình bày tác dụng (3): Mạch tách sóng phận sơ đồ khối (5)? (4): Mạch khuyếch đại dao (1): Thu sóng điện từ cao tần biến điệu động điện từ âm tần (2): Khuyếch đại dao động điện từ cao (5): Loa tần từ anten gởi tới (3): Tách dao động điện từ âm tần Giáo án Vật lý 12CB_ khỏi dao động điện từ cao tần (4): Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến (5): Biến dao động điện thành dao động âm IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Trong dụng cụ có máy phát máy thu sóng vô tuyến A máy thu B máy thu hình C Chiếc điện thoại di động D điều khiển ti vi BTVN - Làm tất tập SGK trang 119 SBT trang 35, 36, 37 …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 40 BÀI TẬP Ngày soạn: I MỤC TIÊU TIẾT HỌC - Hệ thống kiến thức phương pháp giải tập chương IV - Thông qua giải tập bổ sung thêm kiến thức cần thiết cho hs chuẩn bị thi TN - Rèn luyện kĩ phân tích toán dựa vào đề tượng vật lý để thành lập mối quan hệ phương trình học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Phương pháp giải tập - Lựa chọn cac tập đặc trưng III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 107 - Yêu cầu hs đọc 6, - Giải thích phương án lựa Bài giải thích phương án lựa chọn Đáp án C chọn -// -Bài - Bài Trình baỳ phương - Áp dụng công thức Đáp án A pháp công thức cần sử T = 2π LC // -dụng Bài T = 2π LC = 3,77.10 −6 s f = 0,265.106 Hz Hoạt động 2: Bài tập trang 111 - Yêu cầu hs đọc 4, 5, - Giải thích phương án lựa Bài giải thích phương án chọn ,6 Đáp án D lựa chọn -// -Bài Đáp án D // Nhận xét Bài Đáp án A // Hoạt động 3: Bài tập trang 115 - Yêu cầu hs đọc 3, 4, - Giải thích phương án lựa Bài giải thích phương án chọn 4, Đáp án D Giáo án Vật lý 12CB_ lựa chọn -// -Bài Đáp án C // - Nhận xét Bài Đáp án C - Bài Trình baỳ phương c f = Áp dụng công thức pháp công thức cần sử λ dụng với λ c trường hợp Bài // c với c = 3.108 m/s λ Ứng với λ = 25m ⇒ f = 1,2.10 Hz Ứng với λ = 31m ⇒ f = 9,68.106 Hz Ứng với λ = 41m ⇒ f = 7,32.10 Hz -// -f = Hoạt động 4: Bài tập trang 119 - Yêu cầu hs đọc 3, 4, - Giải thích phương án lựa Bài giải thích phương án chọn 4, Đáp án C lựa chọn Bài Đáp án C -// -// - Nhận xét Bài Đáp án B // - IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại tập hướng dẫn chuẩn bị “TÁN SẮC ÁNH SÁNG” …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG Tiết 41 I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Mô tả thí nghiệm Niu-tơn nêu kết luận rút từ thí nghiệm - Giải thích tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính hai giả thuyết Niu-tơn Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Dụng cụ thí nghiệm tán sắc ánh sáng lăng kính III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - GV trình bày bố trí thí nghiệm - HS đọc Sgk để tìm hiểu tác I Thí nghiệm tán sắc Niu-tơn Y/c HS nêu tác dụng dụng phận ánh sáng Niu-tơn (1672) Giáo án Vật lý 12CB_ phận thí nghiệm - Cho HS quan sát hình ảnh giao thoa - HS ghi nhận kết thí ảnh Y/c HS cho biết kết nghiệm, từ thảo luận thí nghiệm kết thí nghiệm - Nếu ta quay lăng kính P quanh cạnh A, vị trí độ dài dải sáng bảy màu thay đổi nào? - Khi quay theo chiều tăng góc tới thấy tượng sau: Mặt Trời a Dải sáng chạy xa thêm, M xuống dài thêm (i F’ > imin: Dmin) A b Khi quay theo chiều ngược lại, dải sáng dịch lên → F dừng lại → lại trở xuống P Lúc dải sáng dừng lại: Dmin, dải G B C sáng ngắn - Đổi chiều quay: xảy ngược lại: chạy lên → dừng lại → chạy xuống Đổi chiều dải sáng lên tục chạy xuống Hoạt động 2: Tìm hiểu thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn - Để kiểm nghiệm xem có phải thuỷ - HS đọc Sgk để biết tác dụng tinh làm thay đổi màu ánh sáng phận thí hay không nghiệm - Mô tả bố trí thí nghiệm: - HS ghi nhận kết thí nghiệm thảo luận kết Mặt Trời M M’ - Chùm sáng màu vàng, tách P’ từ quang phổ Mặt Trời, sau Vàng Đỏ V qua lăng kính P’ bị lệch F’ phái đáy P’ mà không bị Tím F P đổi màu G Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím - Niu-tơn gọi chùm sáng chùm sáng đơn sắc - Thí nghiệm với chùm sáng khác kết tương tự → Bảy chùm sáng có bảy màu cầu vồng, tách từ quang phổ Mặt Trời, chùm sáng đơn sắc Hoạt động 3: Giải thích tượng tán sắc - Ta biết ánh sáng đơn sắc - Chúng ánh sáng đơn sau qua lăng kính sắc Mà hỗn hợp nhiều ánh không bị tách màu Thế sáng đơn sắc có màu biến thiên liên cho ánh sáng trắng (ánh sáng tục từ đỏ đến tím Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, đèn măng sông…) qua lăng - Kết quả: + Vệt sáng F’ M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành dải màu sặc sỡ + Quan sát màu: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím + Ranh giới màu không rõ rệt - Dải màu quan sát quang phổ ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ Mặt Trời - Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng trắng - Sự tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc II Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn - Cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính → tia ló lệch phía đáy không bị đổi màu Vậy: ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc truyền qua lăng kính III Giải thích tượng tán sắc - Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc, mà hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ 10 Giáo án Vật lý 12CB_ - Nêu đặc trưng prôtôn nơtrôn - Giải thích kí hiệu hạt nhân - Định nghĩa khái niệm đồng vị Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Chuẩn bị bảng thống kê khối lượng hạt nhân III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo hạt nhân Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Nguyên tử có cấu tạo - hạt nhân mang điện tích I Cấu tạo hạt nhân nào? +Ze, êlectron quay xung Hạt nhân tích điện dương +Ze (Z số quanh hạt nhân thứ tự bảng tuần hoàn) - Hạt nhân có kích thước - Rất nhỏ, nhỏ kích - Kích thước hạt nhân nhỏ, nhỏ nào? thước nguyên tử 104 ÷ 105 kích thước nguyên tử 104 ÷ 105 lần -9 (Kích thước nguyên tử 10 m) lần (10-14 ÷ 10-15m) Cấu tạo hạt nhân - Hạt nhân có cấu tạo - Hạt nhân tạo thành nuclôn nào? - Cấu tạo hai loại hạt + Prôtôn (p), điện tích (+e) prôtôn nơtrôn (gọi chung + Nơtrôn (n), không mang điện - Y/c Hs tham khảo số liệu nuclôn) - Số prôtôn hạt nhân Z (nguyên khối lượng prôtôn tử số) nơtrôn từ Sgk - Tổng số nuclôn hạt nhân kí hiệu A - Z số thứ tự bảng (số khối) tuần hoàn, ví dụ hiđrô - Số nơtrôn hạt nhân A – Z 1, cacbon … - Số nơtrôn xác định qua A Z nào? - Số nơtrôn = A – Z - Hạt nhân nguyên tố X Kí hiệu hạt nhân kí hiệu nào? - Kí hiệu hạt nhân - Hạt nhân nguyên tố X kí hiệu: 12 16 67 A - Ví dụ: H , C , O , 30 Zn , nguyên tố X: ZA X X Z 238 - Kí hiệu dùng cho hạt U 92 12 16 sơ cấp: 11 p , 01n , −10 e − → Tính số nơtrôn H : 0; C : 6; O : 8; 67 hạt nhân trên? Zn : 37; 238 U : 146 30 92 - Đồng vị gì? Đồng vị - Nêu ví dụ đồng vị - Các hạt nhân đồng vị hạt nhân - HS đọc Sgk trả lời nguyên tố có số Z, khác số A - Cacbon có nhiều đồng vị, - Ví dụ: hiđrô có đồng vị có đồng vị bền a Hiđrô thường 11H (99,99%) 12 13 C (khoảng 98,89%) C b Hiđrô nặng 12 H , gọi tê ri 12 D 14 (1,11%), đồng vị C có nhiều (0,015%) ứng dụng c Hiđrô siêu nặng 13 H , gọi triti 31T , không bền, thời gian sống khoảng 10 năm Hoạt động 2: Tìm hiểu khối lượng hạt nhân 36 Giáo án Vật lý 12CB_ - Các hạt nhân có khối lượng - HS ghi nhận khối lượng lớn so với khối lượng nguyên tử êlectron → khối lượng nguyên tử tập trung gần toàn hạt nhân - Để tiện tính toán → định nghĩa đơn vị khối lượng → đơn vị khối lượng nguyên tử - Theo Anh-xtanh, vật có lượng có - HS ghi nhận liên hệ E m khối lượng ngược lại - Dựa vào hệ thức Anh2 xtanh → tính lượng E = uc = 1,66055.10-27(3.108)2 J 1u? = 931,5MeV - Lưu ý: 1eV = 1,6.10-19J II Khối lượng hạt nhân Đơn vị khối lượng hạt nhân - Đơn vị u có giá trị 1/12 khối lượng nguyên tử đồng vị 126C 1u = 1,6055.10-27kg Khối lượng lượng hạt nhân - Theo Anh-xtanh, lượng E khối lượng m tương ứng vật luôn tồn đồng thời tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ c2 E = mc2 c: vận tốc ánh sáng chân không (c = 3.108m/s) 1uc2 = 931,5MeV → 1u = 931,5MeV/c2 MeV/c2 coi đơn vị khối lượng hạt nhân - Chú ý quan trọng: + Một vật có khối lượng m trạng thái nghỉ chuyển động với vận tốc v, khối lượng tăng lên thành m với m0 m= v2 1− c Trong m0: khối lượng nghỉ m khối lượng động + Năng lượng toàn phần: m0 c E = mc − v2 1− c Trong đó: E0 = m0c2 gọi lượng nghỉ E – E0 = (m - m0)c2 động vật IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Với c vận tốc ánh sáng chân không, hệ thức Anhxtanh lượng nghĩ E khối lượng m vật A E = m2c B E = mc2 C E = 2mc2 D E = mc2 2 BTVN - Làm tất tập SGK trang 180 SBT …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… 37 Giáo án Vật lý 12CB_ Tiết 59, 60 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu đặc tính lực hạt nhân - Viết hệ thức Anh-xtanh - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức độ hụt khối lượng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức lượng liên kết hạt nhân - Sử dụng bảng cho Sgk, tính lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân - Phát biểu nêu ví dụ phản ứng hạt nhân - Viết biểu thức lượng phản ứng hạt nhân nêu điều kiện phản ứng hạt nhân trường hợp: toả lượng thu lượng Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Wlk Các bảng số liệu khối lượng nguyên tử hạt nhân, đồ thị theo A A III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài * Vào Hoạt động 1: Tìm hiểu lực hạt nhân Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Các hạt nhân bền vững, - HS ghi nhận lực hạt nhân I Lực hạt nhân lực liên kết - Lực tương tác nuclôn gọi lực nuclôn lại với hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương - Thông báo lực hạt nhân tác mạnh) - Lực hạt nhân có phải lực - Không, lực hạt nhân tĩnh điện? lực hút nuclôn, hay nói cách cách không phụ thuộc vào điện tích - Không, lực nhỏ - Lực hạt nhân có phải lực (cỡ 12,963.10-35N), không hấp dẫn? thể tạo thành liên kết bền → Lực hạt nhân không vững chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn → Nó lực truyền tương tác nuclôn → - Kết luận: lực tương tác mạnh Nếu khoảng cách + Lực hạt nhân loại lực truyền - Chỉ phát huy tác dụng nuclôn lớn kích thước tương tác nuclôn hạt nhân, phạm vi kích thước hạt hạt nhân lực hạt nhân gọi lực tương tác mạnh nhân nghĩa gì? giảm nhanh xuống không + Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10 - 38 Giáo án Vật lý 12CB_ 15 m) Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng liên kết hạt nhân - Xét hạt nhân 24 He có khối lượng - Tổng khối lượng nuclôn He m( 24 He ) = 4,0015u với tổng khối tạo thành hạt nhân : 2mp + 2mn = 2.1,00728 + lượng nuclôn? 2.1,00866 = 4,03188u → Có nhận xét kết tìm 2mp + 2mn > m( 24 He ) được? → Tính chất tổng quát hạt nhân ∆m = 2mp + 2mn - m( He ) - Độ hụt khối hạt nhân 24 He ? = 4,03188 - 4,0015 = 0,03038u - Xét hạt nhân He , muốn chuyển hệ từ trạng thái sang trạng thái 2, cần cung cấp cho hệ lượng để thắng lực liên kết nuclôn, giá trị tối thiểu lượng cần cung cấp? → lượng liên kết - Trong trường hợp 24 He , trạng thái ban đầu gồm nuclôn riêng lẻ → hạt nhân He → toả lượng lượng liên kết Elk → trình hạt nhân toả lượng - Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết mà phụ thuộc vào số nuclôn hạt nhân → Năng lượng liên kết tính cho nuclôn? - Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn chứng tỏ hạt nhân nào? - Các hạt nhân bền vững có Elk lớn vào cỡ A 8,8MeV/nuclôn, hạt nhân nằm khoảng bảng tuần hoàn (50 < A < 95) (2mp + 2mn)c2 - m( 24 He ) c2 - Năng lượng liên kết: Elk = [2mp + 2mn - m( 24 He )]c2 = ∆m.c2 II Năng lượng liên kết hạt nhân Độ hụt khối - Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân - Độ chênh lệch khối lượng gọi độ hụt khối hạt nhân, kí hiệu ∆m ∆m = Zmp + (A – Z)mn – m( ZA X ) Năng lượng liên kết Elk = Zm p + ( A − Z )mn − m( ZA X ) c Hay Elk = ∆mc - Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2 - Hạt nhân có số khối A → có A nuclôn → lượng liên kết tính cho nuclôn: Elk Năng lượng liên kết riêng A - Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu Elk , thương số lượng A - Càng bền vững liên kết Elk số nuclôn A Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng hạt nhân - Y/c HS đọc Sgk cho biết - Là trình hạt nhân phản ứng hạt nhân? tương tác với biến đổi thành hạt nhân khác - Chia làm loại - Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân III Phản ứng hạt nhân Định nghĩa đặc tính - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân a Phản ứng hạt nhân tự phát - Là trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành 39 Giáo án Vật lý 12CB_ - Y/c HS tìm hiểu đặc tính phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1 - Y/c Hs đọc Sgk nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân: A1 Z1 A A + Z2 B = A3 Z3 A X + Z4 Y - Lưu ý: Không có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ mà có bảo toàn lượng toàn phần phản ứng hạt nhân - Muốn thực phản ứng hạt nhân thu lượng cần làm gì? hạt nhân khác b Phản ứng hạt nhân kích thích - Quá trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác - Đặc tính: + Biến đổi hạt nhân - HS ghi nhận đặc tính + Biến đổi nguyên tố + Không bảo toàn khối lượng nghỉ Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân a Bảo toàn điện tích - HS đọc Sgk ghi nhận b Boả toàn số nuclôn (bảo toàn số đặc tính A) - Bảo toàn điện tích: c Bảo toàn lượng toàn phần Z1 + Z2 = Z3 + Z4 d Bảo toàn động lượng (Các Z âm) Năng lượng phản ứng hạt nhân - Bảo toàn số khối A: - Phản ứng hạt nhân toả A1 + A2 = A3 + A4 lượng thu lượng (Các A không âm) Q = (mtrước - msau)c2 + Nếu Q > 0→ phản ứng toả lượng: - Nếu Q < → phản ứng thu lượng: - Phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố 1.Có 100g chất phóng xạ X với chu kì bán rã ngày đêm Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ lại A 93,75g B 87,5g C 12,5g D 6,25g BTVN - Làm tất tập SGK trang 187 SBT …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 61 BÀI TẬP I MỤC TIÊU TIẾT HỌC - Hệ thống kiến thức phương pháp giải tập ba TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Thông qua giải tập bổ sung thêm kiến thức cần thiết cho hs chuẩn bị thi TN - Rèn luyện kĩ phân tích toán dựa vào đề tượng vật lý để thành lập mối quan hệ phương trình học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Phương pháp giải tập - Lựa chọn cac tập đặc trưng III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 180 Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung 40 Giáo án Vật lý 12CB_ - Yêu cầu hs đọc 3, 4, 5, - Thảo luận nhóm Bài 6,7 giải thích phương án m 12 C = 12 − 6.me = 11,99170u lựa chọn - Giải thích phương án lựa -// -chọn 3, 4, 5, 6,7 Bài Đáp án A // Bài Đáp án A // - Trình bày kết Bài Đáp án C - Nhận xét -// -Bài Đáp án B Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 187 Hoạt động GV Hoạt động hs - Yêu cầu hs đọc 1, - Thảo luận nhóm Bài 2, 3, 4, 9, 10 giải Đáp án C thích phương án lựa chọn - Giải thích phương án lựa Bài chọn 1, 2, 3, 4, 9, 10 Đáp án D Nội dung -// -// - Bài Đáp án A // Bài 5, 6, 7, Trình baỳ phương pháp công * Bài thức cần sử dụng - Áp dụng công thức - Tiến hành giải trình bày kết W m 20 Ne = 10m p + 10mn − lk 10 c * Bài - Cho đại diện - Áp dụng công thức nhóm trình bày kết [ Bài Đáp án C // Bài Wlk = 19,98695u c2 // - m 20 Ne = 10m p + 10mn − 10 Bài Wlk = ( 26m p + 30mn ) − m Fe c = 478,922 MeV [ ] ] Wlk = 8,55 MeV 1nuclon 56 // Bài 7 Li + H → Be + n Wlk = ( 26m p + 30mn ) − m Fe c Wlk 56 * Bài - Áp dụng công thức Li + H → Be + n B + 01n→ 37 Li + 24 He 10 - Nhận xét 35 17 Cl + 11H →1632 S + 24He - Tiến hành giải toán theo B + 01n→ 37 Li + 24 He 10 Cl + 11H →1632 S + 24He // Bài m Li = 0,024u + 2m He − m H = 6,0125u // Bài 35 17 41 Giáo án Vật lý 12CB_ nhóm Đáp án C // - - Trình bày kết Bài 10 Đáp án D // IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại tập hướng dẫn chuẩn bị “PHÓNG XẠ” …….FME……… Tiết 62, 63 PHÓNG XẠ Ngày soạn: I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu hạt nhân phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ α, β-, β+ - Nêu đặc tính trình phóng xạ - Viết hệ thức định luật phóng xạ Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã - Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài * Vào Hoạt động 1: Tìm hiểu tượng phóng xạ Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Thông báo định nghĩa phóng I Hiện tượng phóng xạ xạ - HS ghi nhận định nghĩa Định nghĩa (Sgk) - Y/c HS đọc Sgk nêu tượng phóng xạ dạng phóng xạ - HS nêu dạng phóng xạ: Các dạng phóng xạ - Bản chất phóng xạ α α, β-, β+ γ a Phóng xạ α A tính chất nó? X → AZ−−42Y + 24 He Z Ra phóng xạ α - Hạt nhân 226 Dạng rút gọn: 88 A α → viết phương trình? X → AZ−−42Y Z HS nêu chất tính chất - Bản chất phóng xạ β- 226 Ra → 222 Rn + 24 He 88 86 gì? α Ra → 222 Rn - Thực chất phóng xạ β- Hoặc: 226 88 86 kèm theo phản hạt nơtrino ( 00ν ) có khối lượng - HS đọc Sgk để trình bày nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c Cụ thể: 01n → 11 p + −10 e + 00ν 14 C → 147 N + −10 e + 00ν 14 - Hạt nhân C phóng xạ β → β− Hoặc: 146 C → 147 N - Tia α dòng hạt nhân 24 He chuyển động với vận tốc 2.107m/s Đi chừng vài cm không khí chừng vài µm vật rắn b Phóng xạ β- Tia β- dòng êlectron ( −10 e ) X → Z +A1Y + −10 e + 00ν Dạng rút gọn: A Z 42 Giáo án Vật lý 12CB_ viết phương trình? - Bản chất phóng xạ β+ - HS đọc Sgk để trình bày gì? - Thực chất phóng xạ β+ kèm theo hạt nơtrino ( 00ν ) có khối lượng nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c 12 N → 126 C + 10 e + 00ν 1 0 Cụ thể: p → n + e + 0ν β+ → 126 C Hoặc: 127 N 12 + N - Hạt nhân phóng xạ β → - HS nêu tính chất tia viết phương trình? β- β+ - Tia β- β+ có tính chất gì? - Trong phóng xạ β- β+, hạt nhân sinh trạng thái kích thích → trạng thái có mức lượng thấp phát xạ điện từ γ, gọi tia γ A Z − β X → Z +A1Y c Phóng xạ β+ - Tia β+ dòng pôzitron ( 10 e ) X → Z −A1Y + 01 e + 00ν Dạng rút gọn: A β+ X → Z −A1Y Z * Tia β- β+ chuyển động với tốc độ ≈ c, truyền vài mét không khí vài mm kim loại A Z d Phóng xạ γ E2 – E1 = hf - Phóng xạ γ phóng xạ kèm phóng xạ β- β+ - Tia γ vài mét bêtông vài cm chì Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật phóng xạ - Y/c HS đọc Sgk nêu đặc tính trình phóng xạ - Gọi N số hạt nhân thời điểm t Tại thời điểm t + dt → số hạt nhân lại N + dN với dN < → Số hạt nhân phân rã thời gian dt bao nhiêu? → Số hạt nhân phân huỷ -dN tỉ lệ với đại lượng nào? II Định luật phóng xạ - HS đọc Sgk để trả lời Đặc tính trình phóng xạ a Có chất trình biến đổi hạt nhân b Có tính tự phát không điều khiển c Là trình ngẫu nhiên Định luật phân rã phóng xạ Là -dN - Xét mẫu phóng xạ ban đầu + N0 sô hạt nhân ban đầu - Khoảng thời gian dt với + N số hạt nhân lại sau thời gian t số hạt nhân N mẫu N = N e −λt phóng xạ: -dN = λNdt Trong λ số dương gọi dN số phân rã, đặc trưng cho chất = −λ dt N phóng xạ xét N t dN ∫N N = −∫0 λ dt - Gọi N0 số hạt nhân mẫu phóng xạ tồn thời điểm t = → muốn tìm số hạt nhân N tồn lúc t > → ta phải làm gì? N t - HS đọc Sgk để trả lời → ln | N | N0 = −λ t ghi nhận công thức xác định → ln|N| - ln|N0| = -λt chu kì bán rã → |N| ln = −λ t → N = N e − λ t | N0 | - Theo quy luật phân rã: Chu kì bán rã (T) - Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%) ln 0,693 T= = λ λ 43 Giáo án Vật lý 12CB_ - Chu kì bán rã gì? N0 −λt N = N e = N eλ t N = = N e − λ T → e − λT = 2 ln → λT = ln2 → Trong đó, λ = T ln 0,693 t t T= = → eλ t = (e ln )T = T λ λ - Chứng minh rằng, sau thời N0 gian t = xT số hạt nhân → t = xT → N = x N phóng xạ lại N = x0 - Y/c HS đọc Sgk độ phóng xạ, chứng minh H = H e − λt - Lưu ý: sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ lại là: N N = x0 Độ phóng xạ (H) (Sgk) Hoạt động 3: Tìm hiểu đồng vị phóng xạ nhân tạo - Thế đồng vị phóng - Định nghĩa xạ nhân tạo? III Đồng vị phóng xạ nhân tạo Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu - Hãy trình bày phương pháp - Trình bày theo SGK - Đồng vị phóng xạ người chế tạo nguyên tử đánh giá? gọi đồng vji phóng xạ nhân tạo - Khi trộn lẫn đồng vị phóng xạ nhân tạo với hạt nhân bình thường không phóng xạ, hạt nhân đồng vị phóng xạ nhân tạo - Nêu ứng dụng đồng vị - Trong y học, sinh học, gọi nguyên tử đánh dấu phóng xạ nhân tạo hóa học - Ứng dụng sinh học, hóa học y học Đồng vị C14 đồng hồ trái đất 14 - Người ta xét tỉ lệ C 12 để xác định C - Đọc SGK tìm hiểu vai trò - Đọc SGK trả lời câu hỏi tuổi thực vật trái đất C14 thực tế GV IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Có thể tăng số phóng xạ đồng vị phóng xạ cách ? A Đặt nguồn phóng xạ vào từ trường mạnh B Đặt nguồn phóng xạ vào điện trường mạnh C Đốt nóng nguồn phóng xạ D Hiện chưa có cách để thay đổi số phóng xa BTVN - Làm tất tập SGK trang 194 SBT …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 64 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu phản ứng phân hạch - Giải thích (một cách định tính) phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân toả lượng - Lí giải tạo thành phản ứng dây chuyền nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền 44 Giáo án Vật lý 12CB_ Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Tìm hiểu chế phản ứng phân hạch Hoạt động GV Hoạt động hs - Y/c HS đọc Sgk cho - HS đọc Sgk ghi nhận biết phản ứng phân hạch phản ứng phân hạch gì? - Phản ứng hạt nhân tự xảy → phản ứng phân hạch tự phát (xác suất nhỏ) - Ta quan tâm đên - Không, hai mảnh vỡ có phản ứng phân hạch kích khối lượng khác nhiều thích - Quá trình phóng xạ α có - HS đọc Sgk, phải truyền cho hạt nhân X phải phân hạch không? - Xét phân hạch lượng đủ lớn (giá trị tối thiếu 235 U , 238 U , 239 U → chúng lượng này: 92 92 92 lượng kích hoạt, cỡ vài nhiên liệu công MeV), cách cho hạt nghiệp hạt nhân nhân “bắt” nơtrôn → - Để phân hạch xảy cần trạng thái kích thích (X*) phải làm gì? - Prôtôn mang điện tích - Dựa sơ đồ phản ứng dương → chịu lực đẩy phân hạch hạt nhân tác dụng - Trạng thái kích thích không bền vững → xảy phân hạch - Tại không dùng prôtôn thay cho nơtrôn? Hoạt động 2: Tìm hiểu lượng phân hạch - Thông báo phản ứng - HS ghi nhận hai phản ứng U phân hạch 235 92 Nội dung I Cơ chế phản ứng phân hạch Phản ứng phân hạch gì? - Là vỡ hạt nhân nặng thành hạt nhân trung bình (kèm theo vài nơtrôn phát ra) Phản ứng phân hạch kích thích n + X → X* → Y + Z + kn (k = 1, 2, 3) - Quá trình phân hạch X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* II Năng lượng phân hạch - Xét phản ứng phân hạch: n + 235 U→ 92 U* 236 92 → 95 Y + 138 I + 01n 39 53 n + 235 U → 236 U* 92 92 95 → 139 Xe + 38 Sr + 01n 54 - HS ghi nhận phản ứng - Thông báo kết phân hạch toả lượng phép toán chứng tỏ hai phản Phản ứng phân hạch toả lượng ứng phản ứng toả U phản ứng - Phản ứng phân hạch 235 92 lượng: lượng phân hạch toả lượng, lượng 45 Giáo án Vật lý 12CB_ phân hạch U phân hạch toả - 1g 235 92 lượng bao nhiêu? → Tương đương 8,5 than dầu toả cháy hết U kèm - Trong phân hạch 235 92 theo 2,5 nơtrôn (trung bình) với lượng lớn, 239 Pu kèm theo nơtrôn 94 - Các nơtrôn kích thích hạt nhân → phân hạch → tạo thành phản ứng dây chuyền - Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn giải phóng tiếp tục kích thích phân hạch mới? - Khi k < → điều xảy ra? - Khi k = 1→ điều xảy ra? (Ứng dụng nhà máy điện nguyên tử) - Khi k > → điều xảy ra? (Xảy trường hợp nổ bom) - Muốn k ≥ cần điều kiện gì? - Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự trì: khối lượng tới hạn U vào cỡ 15kg, Với 235 92 6, 022.1023.212 235 = 5,4.1023MeV = 8,64.107J E= gọi lượng phân hạch U tỏa lượng - Mỗi phân hạch 235 92 212MeV Phản ứng phân hạch dây chuyền - HS ghi nhận phản ứng - Giả sử sau phân hạch có k nơtrôn dây chuyền giải phóng đến kích thích hạt U tạo nên phân hạch nhân 235 92 - Sau n lần phân hạch, số nơtrôn giải phóng kn kích thích kn phân hạch - Sau n lần phân hạch: k n → kích thích kn phân hạch - Số phân hạch giảm nhanh - Số phân hạch không đổi → lượng toả không đổi - Số phân hạch tăng nhanh → lượng toả lớn → kiểm soát được, gây bùng nổ - Khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrôn bị “bắt” 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, gây bùng nổ - Khối lượng tới hạn 15kg, 239 94 235 92 U vào cỡ Pu vào cỡ 5kg - Năng lượng toả Pu vào cỡ 5kg phân hạch phải ổn định → - Làm để điều khiển tương ứng với trường hợp k = Phản ứng phân hạch có điều khiển phản ứng phân hạch? - Được thực lò phản ứng hạt - Bo hay cađimi có tác dụng nhân, tương ứng trường hợp k = hấp thụ nơtrôn → dùng làm - Năng lượng toả không đổi theo thời điều khiển gian phản ứng phân hạch có điều khiển IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Phản ứng hạt nhân toả lượng khi: A Nó thực có kiểm soát B Tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng C Là trình phóng xạ 239 94 46 Giáo án Vật lý 12CB_ D Tổng khối lượng hạt trước phản ứng lớn tổng khối lượng hạt sau phản ứng BTVN - Làm tất tập SGK trang 198 SBT …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 65 BÀI TẬP I MỤC TIÊU TIẾT HỌC - Hệ thống kiến thức phương pháp giải tập ba PHÓNG XẠ, PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH - Thông qua giải tập bổ sung thêm kiến thức cần thiết cho hs chuẩn bị thi TN - Rèn luyện kĩ phân tích toán dựa vào đề tượng vật lý để thành lập mối quan hệ phương trình học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Phương pháp giải tập - Lựa chọn cac tập đặc trưng III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động 1: Bài tập SGK trang 194 Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Yêu cầu hs đọc 2, 3, 4, - Thảo luận nhóm Bài giải thích phương án lựa Đáp án B chọn - Giải thích phương án lựa // chọn 2, 3, 4, Bài a) Mạnh γ b) Yếu α // Bài Đáp án D // - Trình bày kết Bài - Nhận xét Đáp án D Hoạt động 2: Bài tập SGK trang 198 - Yêu cầu hs đọc 3, - Thảo luận nhóm Bài giải thích phương án lựa Đáp án B chọn // - Giải thích phương án lựa Bài 235 94 140 chọn 3, n + 92 U → 39 Y + 53 I + 2( n ) ( ) 95 138 n+ 235 92 U → 40 Zn + 52Te + n // - Bài Bài 5, Trình baỳ phương pháp công thức cần sử * Bài dụng - Áp dụng công thức - Tiến hành giải trình bày W=Δm.c2 kết * Bài 94 139 n + 235 92 U → 39 Y + 53 I + 3( n ) + γ 234,99332-138,89700-93,890142.1,00866 = 0,18886u ⇒ 0,18886.931,5 = 175,92309MeV // 47 Giáo án Vật lý 12CB_ - Áp dụng công thức - Cho đại diện nhóm trình bày kết m NA A Năng lượng tỏa kg 2,56.1024.200.1,6.10-19 N= Bài Số hạt nhân Uranium 1kg m 1000 N = NA = 6,023.10 23 = 2,56.1024 A 235 Năng lượng tỏa kg 2,56.1024.200.1,6.10-19 = 7,21.1013J - Nhận xét Hoạt động 3: Bài tập SGK trang 203 Bài 3, Trình baỳ phương Bài pháp công thức cần sử 126 C + 11H →137 N dụng 13 13 - Tiến hành giải trình bày N → C + e 13 14 kết C +1 H → N - Cho đại diện nhóm trình bày kết - Nhận xét Bài 12 13 C +1 H → N 13 N →136 C + 10 e 13 C + 11H →147 N 14 N + 11H →158 O 14 N + 11H →158 O 15 O→157 N + 10 e 15 O→157 N + 10 e N + 11H →126 C + 24He // Bài a) W=Δm.c2 b) Tính số phản ứng Tính khối lượng 15 N + 11H →126 C + 24He // Bài a) W = 0,0034.931,5.1,6.10 −13 = 5,07.10 −13 J b) Đốt 1kg than tỏa 3.107J Số phản ứng phân hạch 3.10 = 6.1019 5,07.10 −13 khối lượng cần 2.2,0135.1,66055.6.10-1910-27 =4.10-7kg // 15 IV CỦNG CỐ VÀ BTVN - Về nhà làm lại tập hướng dẫn chuẩn bị “PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH” …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 66 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I MỤC TIÊU BÀI HỌC Về kiến thức - Nêu phản ứng nhiệt hạch - Giải thích (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng - Nêu điều kiện để tạo phản ứng nhiệt hạch - Nêu ưu việt lượng nhiệt hạch Về kĩ - Vận dụng công thức học vào giải tập SGK Về thái độ - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu vấn đề khoa học II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 48 Giáo án Vật lý 12CB_ Một số phim ảnh phản ứng tổng hợp hạt nhân III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ổn định lớp Kiểm tra cũ Bài * Vào Hoạt động 1: Tìm hiểu chế phản ứng nhiệt hạch Hoạt động GV Hoạt động hs - Y/c Hs đọc Sgk cho biết phản ứng tổng hợp hạt nhân gì? - Thường xét hạt nhân có A ≤ 10 - Làm để tính lượng toả phản ứng trên? - Y/c HS đọc Sgk cho biết điều kiện thực phản ứng tổng hợp hạt nhân - Phản ứng tổng hợp hạt nhân có tên phản ứng nhiệt hạch (nhiệt: nóng; hạch: hạt nhân) Nội dung I Cơ chế phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch gì? - Học sinh đọc Sgk trả lời - Là trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng H + 13 H → 24 He + 01n ∆E = (m H + m H − m He − m n )c Phản ứng toả lượng: Q toả = 17,6MeV = 0,01879uc = 0,01879.931,5 = 17,5MeV Điều kiện thực - Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ - Mật độ hạt nhân plasma (n) phải - HS đọc Sgk trả lời câu đủ lớn hỏi - Thời gian trì trạng thái plasma (τ) phải đủ lớn s nτ ≥ (1014 ÷ 1016 ) cm Hoạt động 3: Tìm hiểu lượng nhiệt hạch - Thực tế phản ứng tổng - HS ghi nhận lượng hợp hạt nhân,người ta chủ yếu tổng hợp hạt nhân quan tâm đến phản ứng phản ứng tổng hợp nên Hêli hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli - Các phép tính cho thấy - HS ghi nhận lượng lượng toả tổng hợp 1g khổng lồ toả phản He gấp 10 lần lượng toả ứng tổng hợp Hêli phân hạch 1g U, gấp 200 triệu lần lượng toả đốt 1g cacbon II Năng lượng nhiệt hạch - Năng lượng toả phản ứng tổng hợp hạt nhân gọi lượng tổng hợp hạt nhân - Thực tế quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli H + 12 H → 23 He 1 H + 13 H → 24 He H + 12 H → 24 He H + 13 H → 24 He + 01n H + 36 Li → 2( 24 He) Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng nhiệt hạch Trái Đất III Phản ứng nhiệt hạch Trái Đất (Đọc thêm) IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Phản ứng hạt nhân toả lượng khi: A Nó thực có kiểm soát 49 Giáo án Vật lý 12CB_ B Tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng C Là trình phóng xạ D Tổng khối lượng hạt trước phản ứng lớn tổng khối lượng hạt sau phản ứng BTVN - Làm tất tập SGK trang 203 SBT …….FME……… 50 [...]... thoa, - Ánh sáng thể hiện tính chất IV Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng sóng phản xạ, khúc xạ … → ánh sáng thể hiện tích chất gì? - Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt - Liệu rằng ánh sáng chỉ có - Không, trong hiện tượng tính chất sóng? quang điện ánh sáng thể hiện - Lưu ý: Dù tính chất nào của chất hạt ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là sóng điện từ IV CỦNG CỐ VÀ BTVN 1 Củng cố... sóng ánh sáng bằng khe Yâng III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1 Ổn định lớp 2 Kiểm tra bài cũ 3 Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Hoạt động của GV Hoạt động của hs Nội dung - Mô tả hiện tượng nhiễu xạ - HS ghi nhận kết quả thí I Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng ánh sáng nghiệm và thảo luận để giải O S - O càng nhỏ → D’ càng lớn so thích hiện tượng D D’ 11 Giáo án Vật lý 12CB_ với D - Nếu ánh... của ánh sáng C ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng dơn sắc D ánh sang có bất kì màu gì khi đi qua lăng kính cũng bị lệch về đáy 2 BTVN - Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 125 và SBT trang 38, 39 …….FME……… Ngày soạn:……………………Ngày dạy:……………………… Tiết 42 SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC 1 Về kiến thức - Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng... hệ giữa bước sóng và 1 Mỗi bức xạ đơn sắc ứng với một bước màu sắc ánh sáng? sóng trong chân không xác định 13 Giáo án Vật lý 12CB_ 2 Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy - Hai giá trị 380nm và 760nm có: λ = (380 ÷ 760) nm được gọi là giới hạn của phổ 3 Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn nhìn thấy được → chỉ những hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước bức xạ nào có bước sóng nằm sóng biến thiên liên... 2 Quang phổ liên tục của một vật phụ tuộc vào 1 Máy quang phổ là dụng cụ dùng để: A bản chất của vật nóng sáng A đo bước sóng các vạch quang phổ B nhiệt độ của vật sáng B phân tích một chùm ánh sáng phức tạp C nhiệt độ à bản chất của vật sáng thành những thành phần đơn sắc D thành phần cấu tạo của vật sáng C quan sát và chụp quang phổ của các vât 2 BTVN D đo cường độ sáng của các vạch quanh - Làm... 12CB_ với D - Nếu ánh sáng truyền thẳng thì tại sao lại có hiện tượng như trên? - Hiện tượng truyền sai lệch so với sự - HS ghi nhận hiện tượng truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi → gọi đó là hiện tượng nhiễu là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng xạ ánh sáng → đó là hiện tượng như thế nào? - Chúng ta chỉ có thể giải thích nếu thừa nhận ánh sáng có - HS thảo luận để trả lời - Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như... tượng giao thoa án sáng thể hiện tính chất sóng B Hiện tượng quang điện ánh sáng thể hiện tính chất hạt C Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn càng thể hiện tính chất sóng D Sóng điện từ có bước sóng càng dài thể hiện tính chất sóng rõ hơn tính chất hạt 26 Giáo án Vật lý 12CB_ 2 Phát biểu nào sau đây không đúng? A Giả thuyết sóng ánh sáng không giải thích được các định luật quang điện B Ánh sáng có bản chất... thụ ánh sáng có - Chiếu chùm tia tử ngoại vào bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác dung dịch fluorexêin → ánh sáng màu lục + Tia tử ngoại: ánh sáng kích thích + Ánh sáng màu lục phát ra: - HS nêu đặc điểm quan - Đặc điểm: sự phát quang còn kéo dài trọng của sự phát quang một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích ánh sáng phát quang - Đặc điểm của sự phát quang - Phụ thuộc vào chất phát... điểm là ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích - Y/c HS đọc Sgk và cho biết gọi là sự huỳnh quang sự huỳnh quang là gì? 30 Giáo án Vật lý 12CB_ - Sự lân quang là gì? - HS đọc Sgk để trả lời - Có thể từ nhiều phía có thể nhìn thấy cọc tiêu, biển báo Nếu là sơn phản quang thì chỉ nhìn thấy vật đó theo phương phản xạ - Sự phát quang của các chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát... Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử III Thuyết lượng tử ánh sáng 1 Giả thuyết Plăng - Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số 2 Lượng tử năng lượng 25 Giáo án Vật lý 12CB_ ε = hf - Giả ... quang phổ ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ Mặt Trời - Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng trắng - Sự tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc II Thí nghiệm với ánh sáng đơn... chùm sáng đơn sắc qua lăng kính → tia ló lệch phía đáy không bị đổi màu Vậy: ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc truyền qua lăng kính III Giải thích tượng tán sắc - Ánh sáng trắng ánh sáng... truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi → gọi tượng nhiễu tượng nhiễu xạ ánh sáng xạ ánh sáng → tượng nào? - Chúng ta giải thích thừa nhận ánh sáng có - HS thảo luận để trả lời - Mỗi ánh sáng đơn sắc