Vì vận tốc ánh sáng truyền đi trong các môi trường bao giờ cũng nhỏ hơn vận tốc áng sáng trong chân không (v < c), nên chiết suất tuyệt đối của mọi chất. - Lắng nghe giáo viên gới [r]
(1)PHẦN 2: QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tiết 68: Bài 44 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
Sau học xong học sinh có thể:
Trình bày tượng khúc xạ tia sáng Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng
Trình bày khái niệm: chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối
Nêu tính thuận nghịch truyền ánh sáng
Cách vẽ đường tia sáng từ môi trường sang môi trường khác 2 Kĩ năng:
Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải tập khúc xạ ánh sáng Phân biệt chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối hiểu vai trò chiết
suất tượng khúc xạ ánh sáng II Phương pháp:
- Biểu diễn thí nghiệm để học sinh quan sát tượng(Phương pháp trực quan). - Dạy phương pháp sử dụng giáo án điện tử
III Chuẩn bị: 1 GV:
a Kiến thức dụng cụ:
- Một ly nước thuỷ tinh đũa - Bản mặt song song hình chữ D suốt
- Một đèn bấm laze có ống chuẩn trực để tạo nguồn sáng song song
- Bảng gắn có chia độ thước kẻ màu đậm( để làm TN trực quan khúc xạ) - Giáo án điện tử,máy tính xách tay máy chiếu
2 Học sinh:
- Ôn lại định luật truyền thẳng ánh sáng chương trình THCS. - Đọc trước
Nội dung ghi bảng:
Bài 44: Tiết 67: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1 Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng:
2 Định luật khúc xạ ánh sáng: a TN
b Định luật: sin i
sin r = n Hay: sini = n sinr
* Chú ý:
(2)3 Chiết suất môi trường: a Chiết suất tỉ đối: n n21 =
v1
v2 với: v
1, v2: tốc độ ánh sáng mt mt
b Chiết suất tuyệt đối: *Định nghĩa: SGK/215
*BT: Theo đ/n thì: chiết suất mt1 mt2 là: n1= c/v1 ; n2= c/v2
Nhận xét: c > v chiết suất tuyệt đối chất lớn n21 = n2/ n1
Từ đ/l khúc xạ: sini = nsinr = n21.sinr =
n
n sinr
Đặt i = i1 ,r = i2
Suy ra: n1sini1 = n2sini2
4 Ảnh vật tạo khúc ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường Xem hình (H.44.5/216)
(3)Xem hình(H.44.6/217.sgk)
Ánh sáng có tính chất thuận- nghịch
III Tổ chức hoạt động dạy –h ọc: Nội dung bài
học
Hoạt động giáo viên Hoạt động học
sinh 1.Hoạt động
1(3 phút): Kiểm tra kiến thức cũ
- Nêu nội dung định luật truyền thẳng ánh sáng? - Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong môi trường suốt đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng
-Tham gia trả lời câu hỏi
1 Hoạt động 2: ( phút): Dẫn lời vào học
Đặt vấn đề:
1.Quan sát đũa cốc thuỷ tinh chưa có nước có nước đưa nhận xét? (giáo viên làm thí nghiệm )
(Hình ảnh đũa dường bị gẫy khúc mặt nước)
2.Xét hai hình sau:Chiếu hình chén thìa cho Hs thấy khác biệt
(4)Hình Hình
Cùng vị trí đặt mắt: Ở Hình 1,khi chưa có nước chén ta khơng thấy đầu thìa
Ở Hình đổ nước vào chén, ta nhìn thấy đầu thìa
(Để giải thích hai tượng nghiên cứu học hôm nay)
Hoạt động 2: (7 phút): Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng
- GV giải thích thêm: tia sáng bị đổi phương
khi qua mặt phân cách nước khơng khí.
- Yêu cầu Hs nêu định nghĩa tượng khúc xạ - Cho Hs ghi định nghĩa HTKXAS định nghĩa
lưỡng chất phẳng, mặt chất phẳng.
(1) môi trường chứa tia tới (2) môi trường chứa tia khúc xạ
-HS giải thích tượng số
-Đọc ĐN tương khúc xạ có SGK/21: Hiện tượng
KXAS HT tia sáng bị đổi phương đột ngột khi qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng. -Hệ môi trường truyền sáng phân cách bằng mặt phẳng gọi lưỡng chất phẳng -Mặt phân cách hai môi trường mặt lưỡng chất
2 Hoạt động (13 phút): Định luật khúc xạ ánh sáng
Làm thí nghiệm
(kể tên tác dụng dụng cụ TN)
* Dụng cụ thí nghiệm:
- Đèn Laze: tạo chùm sáng song song - Thước đo độ: Đo góc.
- Bản mỏng hình chữ D thuỷ tinh: tạo ra hiện tượng khúc xạ
Trên kính mờ, đặt trụ D chất rắn suốt, ví dụ thủy tinh Trên kính có vòng tròn chia độ C
Chiếu mội tia sáng SI (tới điểm I tâm bán trụ) là mặt phẳng kính , đường ánh sáng quan sát mặt phẳng Cho học sinh phát có xuất tia sáng qua D khơng ?
Giới thiệu góc góc tới góc góc khúc xạ Gó SIN góc tới(kí hiệu i), góc RIN’ góc khúc xạ(kí hiệu r)
(Gọi học sinh lên bảng làm lại thí nghiệm với góc tới i khác nhau)
Quan sát giáo làm thí nghiệm sau HS lên làm tiếp, tất HS ghi giá trị góc tới góc khúc xạ vào giấy nháp?
(HS xử lý kết thí nghiệm Xét mối quan hệ sini sinr xét tích thương chúng để tìm mối liên hệ)
HS nhận xét góc i r:
+ i thay đổi r thay đổi theo
+ i tăng r tăng theo nguợc lại
HS nhận xét:
(5)- Từ kết tính thương rút nội dung biểu thức định luật khúc xạ?
- So sánh góc tới i góc khúc xạ r tương ứng với trường hợp n21 > n21 < 1?
+ n21 >1 góc khúc xạ nhỏ góc tới(i>r) Tia
khúc xạ di gần pháp tuyến so với tia tới Ta nói môi trường chiết quang môi trường
+ n21 <1 góc khúc xạ lớn góc tới (i<r) Tia
khúc xạ di xa pháp tuyến tia tới Ta nói mơi trường chiết quang mt 1.
- Xác định đặc điểm tia khúc xạ tia tới vng góc với mặt phân cách môi trường suốt?
Cho HS xem hình thí nghiệm
Gọi HS làm tập vận dụng: Chiếu tia tới đến mặt phân cách chân không Chiếu tia tới đến mặt phân cách chân không môi tr
và mơi trường suốt với góc tới 60ường suốt với góc tới 6000 thấy thấy
tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với
số không đổi Sự sai khác khiết nhỏ, sai số phép đo sini/sinr = số
Đọc định luật (SGK) ghi vào nội dung dl
n21=Sini
Sinr hay
sini = n21 sinr
i góc tới , r góc khúc xạ
-Hằng số n21 phụ thuộc
bản chất môi trường suốt - Tia tới vuông góc với mặt phân cách
-> i= 0-> r = Khi tia sáng truyền thẳng
(6)Tính n: Tính n: a 1,5 a 1,5 b 1,73 b 1,73 c c d 1.6 d 1.6
HD:Sử dụng hình vẽ sau HD:Sử dụng hình vẽ sau
Giải:
Theo đề a=b Ta suy ra: i=i’ Ta có :r + i’ = 90 => r + i = 90 => sinr = cosi
Theo định luật khúc xạ: n=sin i/ sin r
=> n= sin i/ cos i n = tani Thay số ta đuợc n = tan60 Hay n=1,73 Đáp án b
3 Hoạt động 3: ( phút): Chiết suất môi trường
-Thông báo cho HS biết n biểu thức gọi chiết suất tỉ đối
- Nêu VD tốc độ ánh sáng có khác môi trường:
+ tốc độ v1 chân không 300 000km/s
+ tốc độ v2 nước 225 000 km/s
- Kết luận :tốc độ ánh sáng thay đổi truyền từ môi trường sang môi trường khác
- Nêu mối quan hệ chiết suất tỉ đối tốc độ ánh sáng
n n21 =
v1
v2 Chiết suất tỉ đối tỉ số
các tốc độ v1 v2 củaánh sáng mt
trong mt
- Nếu chọn môi trường chân khơng ta có n21
trên biểu thức = ?
-Đưa khái niệm chiết suất tuyệt đối : Chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất tỉ đối mơi trường chân không
n=c v
- Nhận xét:
Vì vận tốc ánh sáng truyền môi trường nhỏ vận tốc sáng chân không (v < c), nên chiết suất tuyệt đối chất
- Lắng nghe giáo viên gới thiệu chiết suất tỉ đối ghi chép
-Trả lời ghi biểu thức lên bảng: n21 = c/v2
(7)đều lớn
- Theo DN chiết suất tuyệt đối môi trường môi trường n1=c/v1 n2=c/v2 (*)
Gọi HS lên bảng
Gợi ý để HS hình thành cơng thức định luật khúc xạ viết dạng đối xứng:
n1sini = n2sinr
đặt i = i1 r = i2
=> n1sin i1 = n sin i2
thức khúc xạ dạng đối xứng
Từ (*) n2/n1 = v2/v1
Mà n n21 =
v1 v2
n21 = n2/ n1 với n21= n
là chiết suất tỉ đối môi trường mt1
Áp dụng dl khúc xạ sini = nsinr
= > sini = n21.sinr
=> sini =
2
n n sinr
=> n1sini = n2sinr
Hoạt động 6(5 phút):ảnh của vật tạo khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai mơi trường
Chiếu lại hình ảnh hai chén cho HS quan sát cho HS nhận xét
Cho HS lên vẽ hai tia khúc xạ(GV vẽ hai tia tới) Sử dụng hình file trình chiếu để giải thích cho Hs hiểu hiên tượng tượng khúc xạ ánh sáng
Xét điểm O nằm đáy cốc nước.Ta ý hai tia tới OA, OB ; OA vng góc với mặt nước, đồng thời B gần Nếu kéo dài tia chùm khúc xạ đường kéo dài gặp O’ , O’ là
điểm ảnh ảo O Đặt mắt ngồi khơng khí cho chùm khúc xạ nói vào mắt ta có cảm giác đáy cốc nước nâng cao lên so với bình thường Cũng tương tự cho trường hợp chén thìa
Kết luận: Nhìn từ mơi trường chiết quang vào môi trường chiết quang hơn,ảnh nâng lên
-Quan sát nhận xét: TH có nước ảnh thìa chén gần vị trí thực
- Lên bảng vẽ hình - Lắng nghe giáo viên giải thích vẽ hình vào tập
(8)Hỏi C2 SGK cho HS trả lời
Nhận xét câu trả lời HS lấy hình ảnh giải thích thêm: khúc xạ ánh sáng
-Trả lời câu hỏi
5 Hoạt động 5: ( phút): Tính thuận – nghịch truyền ánh sáng
Quan sát hình ảnh nêu đặc điểm đường truyền sáng?
-Ánh sáng từ S đến R theo đường SIKR RKJIS
-Nếu ánh sáng truyền mơi trường theo đường truyền theo đường ngược lại hốn đổi vị trí nguồn với ảnh
-Giáo viên giải thích đường thứ cho học sinh giải thích đường thứ
Trả lời câu hỏi
6 Hoạt động 6: ( phút): củng cố giao BTVN
Câu hỏi 1: Chọn đáp án đúng: Chiết suất tỷ đối của
môi trường chứa tia tới mơi trường chứa tia khúc xạ có giá trị:
A luôn lớn B luôn nhỏ
C Phụ thuộc vào vận tốc ánh sáng mt D Tuỳ thuộc vào góc tới
Câu hỏi 2: Một mơi trường có chiết suất tuyệt đối
là 2, vận tốc ánh sáng truyền mơi trường là:
a 3.108 m/s b 2.108 m/s
(9)C
Cââu hỏi 3u hỏi 3:: Môi trường khúc xạ chiết quang Môi trường khúc xạ chiết quang mơi trường tới thì:
mơi trường tới thì: A góc khúc xạ lớn góc tới A góc khúc xạ lớn góc tới B góc khúc xạ nhỏ góc tới B góc khúc xạ nhỏ góc tới
C vận tốc ánh sáng môi trường khúc xạ lớn C vận tốc ánh sáng môi trường khúc xạ lớn
hơn vận tốc ánh sáng môi trường tới vận tốc ánh sáng môi trường tới D