MINH HOA CHUYEN DE DAY KHUC XA ANH SANG (1)

Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 MINH HỌA CÁC CHUN ĐỀ DẠY HỌC MƠN VẬT LÍ Chun đề : KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I) Xác định vấn đề cần giải chuyên đề Khúc xạ ánh sáng tượng quan trọng có nhiều ứng dụng Khúc xạ hay chiết xạ thuật ngữ thường dùng để tượng ánh sáng đổi hướng qua mặt phân cách hai môi trường suốt có chiết suất khác Mở rộng ra, tượng đổi hướng đường xạ điện từ, hay sóng nói chung, lan truyền môi trường không đồng Hiện tượng khúc xạ giải thích lần thành cơng lịch sử giới lý thuyết sóng ánh sáng Christiaan Huygens vào kỷ 17 Công thức đặc trưng tượng khúc xạ, gọi định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng có dạng: với: • • • • i góc tia sáng từ môi trường tới mặt phẳng phân cách pháp tuyến mặt phẳng phân cách hai môi trường r góc tia sáng từ mặt phân cách môi trường pháp tuyến mặt phẳng phân cách hai môi trường n1 chiết suất môi trường n2 chiết suất môi trường Theo định luật Snell, chiết suất tính tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ, biểu mức độ gãy khúc tia sáng (hay xạ điện từ nói chung) chuyển từ môi trường vật chất sang môi trường vật chất khác Tỉ số không thay đổi, phụ thuộc vào chất hai môi trường gọi chiết suất tỉ đối môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) môi trường chứa tia tới (môi trường 1) Nếu tỉ số lớn góc khúc xạ nhỏ góc tới, ta nói mơi trường chiết quang môi trường Ngược lại tỉ số nhỏ góc khúc xạ lớn góc tới, ta nói mơi trường chiết quang mơi trường Lưu ý: Trong trường hợp tỉ số phải nhỏ góc giới hạn: , để xảy tượng khúc xạ góc tới , lớn góc giới hạn, khơng có tia khúc xạ, thay vào xảy tượng phản xạ tồn phần Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐƠNG GIA LAI- 01213662789 Trong chuyên đề này, nghiên cứu đầy đủ khúc xạ, đồng thời tìm hiểu thêm tượng có liên quan: tượng phản xạ tồn phần Với thời lượng trình bày cách làm không tạo điều kiện để học sinh (HS) chiếm lĩnh kiến thức cách vững đặc biệt khó để tổ chức hoạt động nhằm phát triển lực HS Dưới nêu ví dụ việc xây dựng chuyên đề dạy học "Khúc xạ ánh sáng" sử dụng thời gian hai tiết lí thuyết lớp thời gian hai tiết tập để tổ chức báo cáo, thảo luận kiến thức Đặc biệt, thí nghiệm nghiên cứu HS thực nhà (do thiết bị dễ kiếm) góp phần tốt việc phát triển lực HS Kiến thức chuyên đề tổ chức dạy học tiết: Khúc xạ ánh sáng Bài tập khúc xạ ánh sáng Phản xạ toàn phần Bài tập phản xạ toàn phần II) Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề • Định luật khúc xạ ánh sáng : Nhận biết, thông hiểu: Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới (tạo tia tới pháp tuyến mặt phân cách điểm tới) phía bên pháp tuyến so với tia tới Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) không đổi : sini = số sinr Vận dụng: Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ hệ thức định luật khúc xạ Nhận biết, thông hiểu: sini gọi chiết suất tỉ đối n21 môi trường (chứa tia khúc xạ) môi sinr sini trường (chứa tia tới) : = n21 sinr • Tỉ số - Nếu n21 > r < i : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến Ta nói, mơi trường chiết quang mơi trường - Nếu n21 < r > i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến Ta nói, mơi trường chiết quang mơi trường • Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt chiết suất) môi trường chiết suất tỉ đối mơi trường chân khơng • Tính thuận nghịch truyền ánh sáng : ánh sáng truyền theo đường truyền ngược lại theo đường • Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ánh sáng truyền từ môi trường sang mơi trường với góc tới i góc khúc xạ r ánh sáng truyền từ mơi trường sang mơi trường với góc tới r góc khúc xạ i Nhận biết, thơng hiểu: • Mơ tả thí nghiệm tượng phản xạ toàn phần : Cho chùm sáng hẹp truyền từ khối nhựa suốt hình trụ vào khơng khí áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng suy r > i Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến so với chùm tia tới Khi i tăng r tăng - Nếu r đạt giá trị cực đại 90 cường độ tia khúc xạ khơng, i đạt giá trị n igh gọi góc giới hạn phản xạ tồn phần, gọi góc tới hạn, có sini gh = n2 - Khi i > igh, khơng có tia khúc xạ, toàn ánh sáng bị phản xạ mặt phân cách Đó tượng phản xạ tồn phần Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai mơi trường suốt • Điều kiện xảy tượng phản xạ toàn phần : - Ánh sáng truyền từ môi trường tới mặt phân cách với môi trường chiết quang (n2 < n1) - Góc tới lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần (i ≥ igh) Vận dụng: • Biết nhận dạng trường hợp xảy tượng phản xạ toàn phần tia sáng qua mặt phân cách • Biết cách tính góc giới hạn phản xạ tồn phần đại lượng cơng thức tính góc giới hạn Nhận biết, thơng hiểu: • Sợi quang có lõi làm thuỷ tinh chất dẻo suốt có chiết suất n 1, bao quanh lớp vỏ có chiết suất n2 nhỏ n1 Một tia sáng truyền vào từ đầu sợi quang Trong sợi quang, tia sáng bị phản xạ toàn phần nhiều lần mặt tiếp xúc lõi vỏ, ló đầu Sau nhiều lần phản xạ vậy, tia sáng dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị giảm không đáng kể Nhiều sợi quang ghép với thành bó, bó ghép hàn nối với tạo thành cáp quang • Ứng dụng cáp quang : Trong công nghệ thông tin, cáp quang dùng để truyền thơng tin, liệu dạng tín hiệu ánh sáng III Tổ chức dạy học chuyên đề Mục tiêu dạy học a Kiến thức: - Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng viết hệ thức định luật - Nêu chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối - Nêu tính chất thuận nghịch truyền ánh sáng thể tính chất định luật khúc xạ ánh sáng - Mô tả tượng phản xạ toàn phần nêu điều kiện xảy tượng - Mô tả truyền ánh sáng cáp quang nêu ví dụ ứng dụng cáp quang b Kĩ năng: - Tiến hành thí nghiệm theo kế hoạch đề - Vận dụng hệ thức định luật khúc xạ ánh sáng - Vận dụng cơng thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 c Thái độ (giá trị) - Tự tin đưa ý kiến cá nhân thực nhiệm vụ lớp, nhà - Chủ động trao đổi, thảo luận với HS khác với GV - Hợp tác chặt chẽ với bạn thực nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm nhà d Định hướng lực hình thành * Năng lực sử dụng kiến thức: Sử dụng kiến thức vào việc giải tốn có liên quan đến khúc xạ ánh sáng tốn có liên quan đến thực tiễn * Năng lực phương pháp: Đề xuất làm thí nghiệm hình 26.3 trang 163 sgk đưa kết đo góc tới i góc khúc xạ r tương ứng thí nghiệm Từ vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc góc r vào góc i , sinr vào sini ; đề xuất dụng cụ thí nghiệm cách bố trí hợp lí; đưa kế hoạch làm thí nghiệm với dụng cụ xây dựng; thực thí nghiệm theo kế hoạch đề xuất để kiểm tra giả thuyết nêu khúc xạ ánh sáng * Năng lực trao đổi thông tin: Thực trao đổi, thảo luận với bạn để thực nhiệm vụ * Năng lực cá thể: Kết hợp kiến thức việc giải toán khúc xạ ánh sáng, sử dụng kiến thức học vào lí giải vận dụng tình thực tiễn Những lực thành phần lực chuyên biệt môn Vật lí phát triển cho học sinh dạy học chuyên đề “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11 liệt kê bảng sau: Nhóm lực Năng lực sử dụng kiến thức Năng lực thành phần K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí Mơ tả mức độ thực chủ đề - Trả lời câu hỏi: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? - Nhận trường hợp giới hạn i = 00 - Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng K2: Trình bày mối - Trình bày khái niệm chiết suất tuyệt quan hệ kiến đối chiết suất tỉ đối Viết hệ thức thức vật lí chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối - Viết vận dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập - Giải tập khúc xạ ánh sáng K4: Vận dụng (giải - Chỉ giải thích số tượng Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp,…) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn tự nhiên liên quan đến khúc xạ ánh sáng - Giải tốn có liên hệ nhiều phần kiến thức gắn với thực tiễn: xác định vị trí thật cá nước, sỏi đáy suối, tính chiều sâu nước P1: Ðặt câu - Đặt câu hỏi liên quan tới hỏi kiện vật lí tượng khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần P2: Mơ tả Mô tả tượng liên quan đến khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần Năng tượng tự nhiên lực ngơn ngữ vật lí phương quy luật vật lí tượng pháp P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí -Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác nhau: đọc sách giáo khoa Vật lí, sách tham khảo, báo chí, thơng tin khoa học, Google Internet… để tìm hiểu vấn đề liên quan đến khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí P6: Chỉ điều kiện lí tưởng tượng vật lí Lựa chọn kiến thức sini = số để xử lí sinr kết thí nghiệm xây dựng kiến thức khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần Lưu ý: Trong trường hợp tỉ số , để xảy tượng khúc xạ góc tới phải nhỏ góc giới hạn: , lớn góc giới hạn, khơng có tia khúc xạ, thay vào xảy tượng phản xạ toàn phần P7: Ðề xuất giả thuyết; suy hệ - Đề xuất dự đoán mối quan hệ i Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 kiểm tra r câu hỏi C1, C2, C3 C1 n1i = n2r i = n21 r C2 i = 00 ⇒ r = 00: tia sáng truyền thẳng Đây trường hợp giới hạn khúc xạ C3 Khi có khúc xạ xảy liên tiếp mặt phân cách song song ta có: n1sini1 = n2sini2 = nnsinin Đây gọi công thức định luật bảo toàn P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm rút nhận xét - Đề xuất phương án thí nghiệm: Dụng cụ thí nghiệm cần thiết, hợp lí, cách thức bố trí lên kế hoạch tiến hành thí nghiệm - Lựa chọn vật dụng đời sống để thực thí nghiệm - Lắp ráp thí nghiệm kiểm tra giả thuyết mối liên hệ - Tiến hành xử lí kết thí nghiệm kiểm tra giả thuyết rút nhận xét Năng lực trao đổi thơng tin P9: Biện luận tính đắn kết thí nghiệm tính đắn kết luận khái quát hóa từ kết thí nghiệm - Biện luận sai số kết thí nghiệm nguyên nhân gây lên sai số: Do dụng cụ đo, nguyên nhân chủ quan khác Như từ bảng 26.1 trang 163 sgk suy chiết suất khơng khí 1,000293 nên thường tính tròn 1, khơng cần độ xác cao X1: Trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí HS trao đổi kiến thức để mô tả định luật khúc xạ ánh sáng X2: Phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngôn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí - Phân biệt mô tả tượng tự nhiên khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần X3: Lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác - So sánh nhận xét từ kết thí nghiệm nhóm với nhóm khác kết luận bảng 26.1 trang 163 kết bảng trang 168 sách giáo khoa Vật lí 11 X4: Mô tả cấu tạo Hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động - Nhắc lại kiến thức thu lớp - Khảo sát hai đồ thị (r theo i) ( sinr theo sini) để suy kết luận dẫn dến định luật Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 nguyên tắc hoạt động loại sợi quang công nghệ, cáp quang thiết bị kĩ thuật, dùng tạo ảnh nội soi y khoa, công nghệ X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) - Ghi chép nội dung hoạt động nhóm - Biểu diễn kết thí nghiệm dạng bảng biểu X6: Trình bày kết từ hoạt động học tập vật lí -Trình bày số liệu đo đạc dạng bảng biểu, đồ thị Giải thích kết đo - Trình bày kết hoạt động nhóm hình thức: văn bản, báo cáo thí nghiệm X7: Thảo luận kết cơng việc vấn đề liên quan góc nhìn vật lí Thảo luận trọng tâm với việc dùng ngôn ngữ khoa học kết thực nhiệm vụ học tập thân nhóm X8: Tham gia hoạt động Phân cơng cơng việc hợp lí để đạt hiệu cao nhóm học tập vật thực nhiệm vụ: Chọn vật liệu, lí người làm thí nghiệm, người xử lí số liệu người báo cáo Năng lực cá thể C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ nãng , thái độ cá nhân học tập vật lí - Xác định trình độ có thơng qua kiểm tra ngắn lớp, tự giải tập nhà C2: Lập kế hoạch thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân - Lập kế hoạch, có cố gắng thực kế hoạch Đặc biệt việc đề điều chỉnh kế hoạch thực thí nghiệm nhà - Đánh giá kỹ thí nghiệm, thái độ học tập hoạt động nhóm thông qua Phiếu đánh giá đồng đẳng Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 C3: Chỉ vai trò (cơ hội) hạn chế quan điểm vật lí trường hợp cụ thể mơn vật lí ngồi mơn vật lí C4: So sánh đánh giá - khía cạnh vật lí- giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội môi trường Về tượng phản xạ tồn phần, có nhiều ý kiến xung quanh giá trị i = i gh Khi có khúc xạ hay không? Quan điểm tác giả sgk là: - Đây trường hợp giới hạn, coi tia khúc xạ (để tính sinigh) mà coi bắt đầu có phản xạ tồn phần - Hơn nữa, giá trị túy lí thuyết Ở thí nghiệm lớp, thực tế tăng dần góc i ta thấy tia sáng chuyển đột ngột từ tia khúc xạ sang phản xạ tồn phần khó tạo tình i lân cận igh So sánh đánh giá giải pháp khác công nghệ sản xuất sợi quang học: - Sơi đơn mốt (monomode; single mode)_ chế tạo tốn kém, lượng nhỏ nên tín hiệu yếu - Sợi đa mốt (multimode)_cho phép lượng truyền lớn, có chiết suất giảm dần (graded index) tín hiệu nhận tốt C5: Sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá cảnh báo mức độ an tồn thí nghiệm, vấn đề sống công nghệ đại C6: Nhận ảnh hưởng vật lí lên mối quan hệ xã hội lịch sử Cảnh báo việc sử dụng điện, đèn Laze bán dẫn, loại cáp dùng tạo ảnh nội soi y khoa, nhiều yêu cầu kĩ thuật đặt Biết hiểu biết khúc xạ ánh sáng việc sử dụng kiến thức thực tiễn: khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần có ảnh hưởng lớn đến sống xã hội Chuẩn bị giáo viên học sinh a Giáo viên - Thí nghiệm khúc xạ ánh sáng; phản xạ tồn phần - Máy tính có nối mạng internet, máy chiếu - Các phiếu học tập: Hệ thống câu hỏi chuẩn bị nhà tượng khúc xạ ánh sáng I Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu khúc xạ ánh sáng Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 P1 Hãy cho biết lại có hình ảnh trên? (K1, K3, P2, X8) P2 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? (K1, P3) II Phiếu học tập 2(PHT2): Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng P1 Hãy thích hình 26.2? (K2, P3) P2 Dựa vào bảng 26.1, thay đổi góc tới i thực nghiệm cho kết sin i =? (P5, sin r X6) P3 Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? (K1, K3, P1, P3) III Phiếu học tập 3(PHT3): Tìm hiểu chiết suất mơi trường P1 Tỉ số sin i = không đổi tượng khúc xạ gọi gì? (K1, K3, P1, P3) sin r P2 Biện luận trường hợp n21 > 1, n21 < 1? (P3, P9) P3 Chiết suất tuyệt đối (n) mơi trường gì? (P3, X8) P4 Viết hệ thức liên hệ chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối? (K2, P5, X7) IV Phiếu học tập 4(PHT4): Tìm hiểu tính thuận nghịch truyền ánh sáng P1 Nếu đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ nước khơng khí (ở thí nghiệm 26.2) theo tia RI tia khúc xạ tia nào? (K4, P1, X8) P2 Thế tính thuận nghịch truyền ánh sáng? (K1, K3, X7) P3 Chứng tỏ: n12 = n ? (K3, K4, P5) 21 Hệ thống câu hỏi chuẩn bị nhà tượng phản xạ tồn phần I Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn(n1>n2) P1 Tại mặt cong bán trụ (h27.1), chùm tia tới truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng? (K3, K4, P5, X8) P2 Thay đổi độ nghiêng chùm tia tới (thay đổi góc tới i tăng dần) quan sát chùm tia khúc xạ khơng khí Hãy rút nhận xét? (X5, X6, X7, X8) P3 Khi khơng tia khúc xạ khơng khí? ( P1, P2) II Phiếu học tập 2(PHT2): Tìm hiểu tượng phản xạ tồn phần P1 Định nghĩa tượng phản xạ toàn phần? (K1) Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 P2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần? (K4, P6) P3 Về tượng phản xạ tồn phần, có nhiều ý kiến xung quanh giá trị i = i gh Khi có khúc xạ hay khơng? (X8, C3) P4 So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thơng thường (K2, P2, X8) So sánh Phản xạ tồn phần Phản xạ thông thường Giống nhau: Cùng tượng phản xạ: ● tia sáng đổi phương đột ngột trở lại môi trường cũ ● Cả hai tượng tuân theo với định luật phản xạ phản xạ ánh sáng Khác nhau: - Xảy có hai điều kiện: * n2 < n1; * i ≥ igh - Nếu bỏ qua hấp thụ ánh sáng htpxtp tia phản xạ sáng tia tới - Xảy góc tới bất kỳ, khơng cần thêm điều kiện - Nếu bỏ qua hấp thụ ánh sáng, tia phản xạ ánh sáng dù yếu tia tia tới III Phiếu học tập 3(PHT3): Tìm hiểu ứng dụng tượng phản xạ toàn phần P1 Cáp quang gì? (K1) P2 Hãy cho biết cấu tạo cáp quang? (X4) P3 Nêu vài ứng dụng cáp quang? (K3, X1) P4 Giải thích kim cương pha lê sáng lóng lánh? (X2, C5_ P5 Người ta tạo nhiều mặt cho kim cương hay vật pha lê để làm gì? (C4) IV Tiến trình dạy học Khúc xạ ánh sáng: Hoạt động (Khởi động): Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu tượng khúc xạ ánh sáng (làm việc chung lớp) TT Bước Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nội dung Phát phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu khúc xạ ánh sáng Những lực hình thành K1, K3, P2, P3, X8 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐƠNG GIA LAI- 01213662789 GV mơ tả tình thực tế (xem ảnh): GV nêu yêu cầu HS thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi: Hãy cho biết lại có hình ảnh trên? (Tổ chức cho HS thảo luận nhóm theo bàn) Thực nhiệm vụ học tập Học sinh làm việc theo nhóm Báo cáo kết HS cử đại diện trả lời: Do có thào luận tượng khúc xạ ánh sáng ta thấy thìa cốc bị gãy mặt nước Đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập GV nhận xét câu trả lời Yêu cầu HS nhắc lại kiến thức cũ Khúc xạ ánh sáng học THCS Sau GV nhắc lại nhằm hệ thống kiến thức cũ Hoạt động Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng (bằng đường khảo sát thực nghiệm) TT Bước Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nội dung Phát phiếu học tập 2(PHT2) Những lực hình thành K1, K2, K3, P1, GV yêu cầu HS tập trung vào hai P3, P5, X6 công việc: - Nhắc lại kết luận thu lớp - Khảo sát hai đồ thị (r theo i) (sinr theo sini) để suy kết luận dẫn đến định luật Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Thực nhiệm vụ học tập - Học sinh làm việc theo nhóm để đo góc tới i góc khúc xạ r tương ứng - Hs vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc góc r vào góc i - Hs vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc góc sinr vào góc sini Báo cáo kết Gv: Giúp Hs thực nhiệm vụ thào luận học tập báo cáo kết Đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập Từ hai đồ thị ta có: sin i = khơng đổi sin r Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất mơi trường TT Bước Nội dung Chuyển giao nhiệm vụ học tập Phát phiếu học tập 3(PHT3) Thực nhiệm vụ học tập Học sinh làm việc theo nhóm sin i Báo cáo kết = không đổi Tỉ số sin r thào luận tượng khúc xạ gọi chiết suất tỉ đối n21 môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) môi trường (1) (chứa tia tới) Đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập Về chiết suất, thực tế Hs thường sử dụng chiết suất tuyệt đối xét mơi trường đề cho biết chiết suất tuyệt đối Bởi SGK giới thiệu công thức định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng, sử dụng chiết suất tuyệt đối: n1sini = n2sinr Với dạng này, HS tránh nhầm lẫn áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tính sai chiết suất tỉ đối Những lực hình thành K1, K2, K3, P1, P3, P5, P9, X7, X8 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Hoạt động Tìm hiểu tính thuận nghịch truyền ánh sáng TT Bước Nội dung Chuyển giao nhiệm vụ học tập Phát phiếu học tập 4(PHT4) Thực nhiệm vụ học tập Học sinh làm việc theo nhóm Báo cáo kết HS cử đại diện trả lời PHT4 thào luận Đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập Những lực hình thành K1, K3, K4, P1, P5, X7, X8 GV: Khái quát hóa kiến thức HS: Ghi nhận kiến thức Hoạt động Vận dụng kiến thức khúc xạ ánh sáng để vai trò khúc xạ ánh sáng; mở rộng kiến thức tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng (làm việc chung lớp làm việc nhà) Ví dụ: Khi chiếu tia sáng từ khơng khí vào suốt có chiết suất n = góc tới i = 600 Tính : a) Góc khúc xạ r b) Góc hợp phương tia tới phương tia khúc xạ GIẢI a) Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng: n1 sin i = n2 s inr ⇒ s inr = n1 sin i 1.sin 600 = = = sin 300 n2 N i I r D ⇒ r = 300 b) Từ hình vẽ ta có D = i − r = 30 TT Câu hỏi/ Bài tập Cấp độ Câu Chiết suất tuyệt đối môi trường Nhận biết truyền ánh sáng A lớn B nhỏ C D lớn Những lực hình thành K1, K3 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Câu Phát biểu sau đúng? Nhận biết A Chiết suất tỉ đối môi trường chiết quang nhiều so với môi trường chiết quang nhỏ đơn vị B Mơi trường chiết quang có chiết suất tuyệt đối nhỏ đơn vị C Chiết suất tỉ đối môi trường so với môi trường tỉ số chiết suất tuyệt đối n môi trường với chiết suất tuyệt đối n1 môi trường D Chiết suất tỉ đối hai môi trường ln lớn đơn vị vận tốc ánh sáng chân không vận tốc lớn K1, K3 Câu Với tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối nước n1, thuỷ tinh n2 Chiết suất tỉ đối tia sáng truyền từ nước sang thuỷ tinh là: A n21 = n1/n2 B n21 = n2/n1 C n21 = n2 – n1 D n12 = n1 – n2 Thông hiểu K1, K4 Câu Trong tượng khúc xạ ánh sáng Thơng hiểu A góc khúc xạ ln bé góc tới B góc khúc xạ ln lớn góc tới C góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới D góc tới tăng dần góc khúc xạ tăng dần K1, K4 Câu Chiết suất tỉ đối môi trường khúc Nhận biết xạ với môi trường tới A lớn B nhỏ C tỉ số chiết suất tuyệt đối môi trường khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trường tới D hiệu số chiết suất tuyệt đối môi trường khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trường tới Câu Trong tượng khúc xạ Thông hiểu A Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách hai mơi trường suốt bị đổi hướng B Góc khúc xạ ln nhỏ góc tới C Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang góc khúc xạ lớn góc tới K1, K3 K1, K4 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 D Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang góc khúc xạ nhỏ góc tới Câu Một chùm tia song song hẹp truyền Vận dụng khơng khí tới gặp mặt thống của chất lỏng có chiết suất n với góc tới i = 600 ta có tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ Góc lệch tia sáng vào chất lỏng là: A 150 B 300 C 450 D 600 Câu Chiếu tia sáng đơn sắc từ khơng Vận dụng khí vào mơi trường có chiết suất n, cho tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ Khi góc tới i tính theo cơng thức A sini = n B sini = 1/n C tani = n D tani = 1/n Câu Một bể chứa nước có thành cao 80 Vận dụng (cm) đáy phẳng dài 120 (cm) độ cao mực cao nước bể 60 (cm), chiết suất nước 4/3 ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 300 so với phương ngang Độ dài bóng đen tạo thành mặt nước A 11,5 cm B 34,6 cm C 63,7 cm D 44,4 cm K3, P5 K3, P5 K3, P5 10 Câu 10 Một bể chứa nước có thành cao 80 Vận dụng (cm) đáy phẳng dài 120 (cm) độ cao mực cao nước bể 60 (cm), chiết suất nước 4/3 ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 300 so với phương ngang Độ dài bóng đen tạo thành đáy bể A 11,5 cm B 34,6 cm C 51,6 cm D 85,9 cm K3, P5 11 Câu 11* Một điểm sáng S nằm chất Vận dụng lỏng (chiết suất n), cách mặt chất lỏng cao khoảng 12 (cm), phát chùm sáng hẹp đến gặp mặt phân cách điểm I với góc tới nhỏ, tia ló truyền theo phương IR Đặt mắt phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’ S dường cách mặt chất lỏng khoảng 10 (cm) K3, P5 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Chiết suất chất lỏng A n = 1,12 B n = 1,20 C n = 1,33 D n = 1,40 12 Câu 12* Cho chiết suất nước n = 4/3 Một Vận dụng người nhìn sỏi nhỏ S mằn đáy cao bể nước sâu 1,2 (m) theo phương gần vng góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước khoảng A 1,5 m B 80 cm C 90 cm D m K3, P5 13 Câu 13* Một người nhìn sỏi đáy bể nước thấy ảnh dường cách mặt nước khoảng 1,2 (m), chiết suất nước n = 4/3 Độ sâu bể A h = 90 cm B h = 10 dm C h = 15 dm D h = 1,8 m Vận dụng cao K3, P5 14 Câu 14* Một người nhìn xuống đáy chậu nước (n = 4/3) Chiều cao lớp nước chậu 20 (cm) Người thấy đáy chậu dường cách mặt nước khoảng A 10 cm B 15 cm C 20 cm D 25 cm Vận dụng cao K3, P5 Phản xạ toàn phần: Hoạt động (Khởi động): Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn(n1>n2) (làm việc chung lớp) TT Bước Nội dung Chuyển giao Phát phiếu học tập 1(PHT1): nhiệm vụ học tập Thực nhiệm vụ học tập Tiến hành làm thí nghiệm theo nhóm Báo cáo kết thào luận GV hường dẫn HS báo cáo kết Rút nhận xét, kết từ thí nghiệm Những lực hình thành K3, K4, P1, P2, P5, X5, X6, X7, X8 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Các HS khác lắng nghe, đưa ý kiến thảo luận Đánh gia kết thực nhiệm vụ học tập GV khái quát hóa kiến thức HS: Ghi nhận kiến thức Hoạt động Tìm hiểu tượng phản xạ toàn phần TT Bước Nội dung Chuyển giao Phát phiếu học tập 2(PHT2): nhiệm vụ học tập Thực nhiệm vụ học tập Những lực hình thành K1, K2, K4, P2, P6, X8, C3 P1 Định nghĩa tượng phản xạ toàn phần? P2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần? P3 So sánh phản xạ tồn phần với phản xạ thơng thường._Làm việc theo nhóm Báo cáo kết thào luận Các HS khác lắng nghe, đưa ý kiến thảo luận Đánh gia kết thực nhiệm vụ học tập GV khái quát hóa kiến thức HS: Ghi nhận kiến thức Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng tượng phản xạ toàn phần (Giải vấn đề đường khảo sát thực nghiệm_đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng) TT Bước Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nội dung Những lực hình thành Phát phiếu học tập 3(PHT3): K1, K3, X1, X2, X4, C4, C5 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Thực nhiệm vụ học tập P1 Cáp quang gì? P2 Hãy cho biết cấu tạo cáp quang? P3 Nêu vài ứng dụng cáp quang? P4 Giải thích kim cương pha lê sáng lóng lánh? P5 Người ta tạo nhiều mặt cho kim cương hay vật pha lê để làm gì? Báo cáo kết thào luận Các HS khác lắng nghe, đưa ý kiến thảo luận Đánh gia kết thực nhiệm vụ học tập GV khái quát hóa kiến thức HS: Ghi nhận kiến thức Hoạt động Vận dụng kiến thức khúc xạ ánh sáng để vai trò phản xạ tồn phần; mở rộng kiến thức tìm hiểu phản xạ tồn phần (làm việc chung lớp làm việc nhà) Ví dụ: Dưới đáy bể cá có đèn nhỏ Chiều cao lớp nước bể 30cm Người ta thả mặt nước gỗ tròn có tâm nằm đường thẳng đứng qua đèn có đường kính 67,8cm vừa đủ khơng thấy tia sáng đèn lọt qua mặt thống nước Tính chiết suất nước GIẢI Điều kiện để vừa đủ không thấy tia sáng đèn lọt ngồi qua mặt thống nước điều kiện phản xạ toàn phần HD Bấm máy tính: Chọn đơn vị tính góc độ 67,8 Ta có i = igh = Shift tan = 48,50 30 Chiết suất nước: n = sin i = 1,335 gh I Tấm gỗ O’ • Đèn O TT Câu hỏi/ Bài tập Cấp độ Những lực hình thành Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789 Câu Phát biểu sau khơng đúng? Nhận biết A Khi có phản xạ tồn phần tồn ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới B Phản xạ toàn phần xảy ánh sáng từ môi trường chiết quang sang mơi trường chiết quang C Phản xạ tồn phần xảy góc tới lớn góc giới hạn phản xạ tồn phần igh D Góc giới hạn phản xạ toàn phần xác định tỉ số chiết suất môi trường chiết quang với môi trường chiết quang K1, K3 Câu Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần mặt phân cách hai mơi trường A cường độ sáng chùm khúc xạ cường độ sáng chùm tới B cường độ sáng chùm phản xạ cường độ sáng chùm tới C cường độ sáng chùm khúc xạ bị triệt tiêu D B C Câu Phát biểu sau không đúng? Thông hiểu A Ta ln có tia khúc xạ tia sáng xiên góc từ mơi trường có chiết suất nhỏ sang mơi trường có chiết suất lớn B Ta ln có tia khúc xạ tia sáng xiên góc từ mơi trường có chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ C Khi chùm tia sáng phản xạ tồn phần khơng có chùm tia khúc xạ D Khi có phản xạ tồn phần, cường độ sáng chùm phản xạ gần cường độ sáng chùm sáng tới K3, K4, P2 Câu Khi ánh sáng từ nước (n = 4/3) sang khơng khí, góc giới hạn phản xạ tồn phần có giá trị là: A igh = 41048’ B igh = 48035’ C igh = 62044’ D igh = 38026’ Vận dụng K3, P5 Câu Tia sáng từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân cách với nước (n2 = 4/3) Điều kiện Vận dụng K3, P5 Nhận biết K2, K3 Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐƠNG GIA LAI- 01213662789 góc tới i để khơng có tia khúc xạ nước là: A i ≥ 62044’ B i < 62044’ C i < 41048’ D i < 48035’ Câu Cho tia sáng từ nước (n = 4/3) Vận dụng khơng khí Sự phản xạ tồn phần xảy góc tới: A i < 490 B i > 420 C i > 490 D i > 430 K3, P5 Giao nhiệm vụ nhà: Hệ thống câu hỏi chuẩn bị nhà lăng kính I Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu cấu tạo lăng kính P1 Lăng kính gì? P2 Nêu cấu tạo đặc trưng quang học lăng kính? II Phiếu học tập 2(PHT2): Khảo sát đường truyền tia sáng qua lăng kính đặt khơng khí P1 Trình bày tác dụng lăng kính truyền ánh sáng qua Xét hai trường hợp: - Ánh sáng đơn sắc; - Ánh sáng trắng P2 Tại ánh sáng truyền từ khơng khí vào lăng kính tia khúc xạ lệch gần pháp tuyên so với tia tới? P3 Góc tạo tia ló tia tới gọi gì? III Phiếu học tập 3(PHT3): Thiết lập cơng thức lăng kính P1 Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng số định lí hình học góc thiết lập cơng thức lăng kính P2 Nếu góc i1 A nhỏ (