9. Đóng góp của luận văn
2.3. Các nhiệm vụ khám phá trong một số bài học của phần “Quang hình học” – Vật
Vật lí 11 THPT
2.3.1. Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
NVKP 26.1
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: sau khi dạy“hiện tượng khúc xạ ánh sáng” hoặc cuối bài học. - Mục tiêu: rèn luyện kĩ năng phân tích, vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng. - Thực hiện: GV làm thí nghiệm chiếu chùm tia sáng xiên góc từ không khí vào bản bán
trụ thủy tinh, chùm tia sáng vừa bị khúc xạ vừa bị phản xạ, nhưng tia phản xạ mờ hơn tia khúc xạ. Học sinh quan sát và nhận xét về đường đi của chùm tia sáng.
- Nội dung NVKP: Em hãy giải thích vì sao khi ta chiếu chùm tia sáng xiên góc đến mặt phân cách giữa không khí và thủy tinh, ta vừa có chùm tia khúc xạ vừa có chùm tia phản xạ?
(Gợi ý bằng câu hỏi: các em hãy nhắc lại điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ ánh sáng (khi ánh sáng gặp một bề mặt nhẵn, bóng) =>mặt phân cách có thể xem là một bề mặt nhẵn, bóng hay không?)
(Có thể giao nhiệm vụ này về nhà)
NVKP 26.2
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: trước khi dạy “định luật khúc xạ ánh sáng”. - Mục tiêu: rèn luyện kĩ năng phán đoán.
- Thực hiện: GV cung cấp cho HS 3 bảng số liệu về giá trị của góc tới và góc khúc xạ trong 3 cặp môi trường trong suốt, HS dự đoán.
Bảng 1: Ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh
i 100 160 250 430 590
r 60 100 160 270 350
Bảng 2: Ánh sáng truyền từ không khí vào kim cương
i 100 160 250 430 770
Bảng 3: Ánh sáng truyền từ nước vào không khí
i 60 120 210 270 360
r 80 160 290 380 520
- Nội dung NVKP: Dựa vào các bảng số liệu, các em hãy dự đoán về mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ để có thể tính được góc khúc xạ theo góc tới.
- Thời gian: 3 phút
(Gợi ý: ta có thể lập tỉ số i/r hoặc sini/sinr,...)
NVKP 26.3
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: khi dạy thí nghiệm kiểm chứng định luật khúc xạ ánh sáng. - Mục tiêu: Rèn luyện óc quan sát, kĩ năng đề xuất phương án thí nghiệm.
- Thực hiện: Với các dụng cụ thí nghiệm đã có (Bảng từ, vòng tròn chia độ, bán cầu thủy tinh, nguồn sáng), HS sẽ tiến hành thí nghiệm chiếu ánh sáng từ không khí vào bản bán trụ thủy tinh.
- Nội dung NVKP: Ta phải chiếu ánh sáng vào mặt nào (mặt phẳng hay mặt cong) của bản bán trụ thủy tinh? Đặt bản bán trụ tại vị trí nào để có thể đọc được các giá trị của
các góc i và r?
- Thời gian: 3 phút
NVKP 26.4
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Củng cố, vận dụng bài học.
- Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp; vận dụng lí thuyết để giải thích; tư duy ngôn ngữ.
- Thực hiện: HS quan sát bức tranh (hình dưới), nhận xét và giải thích. - Nội dung NVKP: Một người nhìn thấy
con cá trong nước và muốn dùng mũi lao đâm trúng nó. Hỏi người này muốn đâm trúng con cá thì người đó phải phóng mũi lao vào vị trí nào? Hãy giải thích.
- Thời gian: 2 phút
Hình 2.1:Ảnh của cá do khúc xạ trong nước
2.3.2. Bài 27: Phản xạ toàn phần
NVKP 27.1
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Sau khi kiểm tra bài cũ. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức.
- Thực hiện: HS nhớ lại công thức của định luật khúc xạ ánh sáng, nhớ lại trong hiện tượng khúc xạ vẫn có tồn tại chùm tia phản xạ nhưng mờ hơn để dự đoán.
- Nội dung NVKP: Chiếu chùm tia sáng từ môi trường 1 có chiết suất n1sang môi trường 2 có chiết suất n2 < n1. Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, hãy khảo sát sự tồn tại của góc khúc xạ r theo góc tới i và dự đoán về sự tồn tại của tia khúc xạ và phản xạ.
- Thời gian:3 phút
NVKP 27.2
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Trước khi dạy “điều kiện để có phản xạ toàn phần” - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp.
- Thực hiện: HS dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng khảo sát r theo i trong 2 trường hợp: n1 < n2 và n1 > n2.
- Nội dung NVKP: Để toàn bộ ánh sáng đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau bị phản xạ trở lại môi trường tới thì phải có những điều kiện nào?
- Thời gian: 2 phút
NVKP 27.3
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: sau khi dạy điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích.
- Thực hiện: HS vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để giải thích
- Nội dung: NVKP: Tại sao ở mặt cong của bán trụ, chùm tia sáng tới theo phương bán kính lại truyền thẳng?
- Thời gian: 2 phút
NVKP 27.4
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: khi dạy ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang.
- Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, liên hệ thực tế.
- Thực hiện: GV chiếu đoạn phim về đường đi của
và giải quyết NVKP.
- Nội dung NVKP: Nhận xét về đường đi của ánh sáng trong sợi quang, từ đó giải thích nguyên tắc cấu tạo nên sợi quang và các ứng dụng của sợi quang trong đời sống và kĩ thuật.
- Thời gian: 3 phút
(Gợi ý: Biết sợi quang được cấu tạo bởi hai phần chính là lõi và vỏ)
NVKP 27.5
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: sau khi dạy các ứng dụng của sợi quang. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp.
- Thực hiện: HS nêu ứng dụng của sợi quang: dùng làm cáp quang (cáp quang gồm nhiều sợi quang gộp lại) để truyền tải thông tin.
- Nội dung NVKP: Nhờ ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần trong sợi quang mà cáp quang đã khắc phục được một số nhược điểm gì so với dùng cáp dẫn điện bằng đồng
thông thường?
- Thời gian: 2 phút
NVKP 27.6
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Cuối bài
- Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết để giải thích hiện tượng thực tế.
- Thực hiện: HS vận dụng kiến thức đã học về hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần để giải thích.
- Nội dung NVKP: Tại sao lúc trưa nắng, mặt đường nhựa khô ráo nhưng nhìn từ xa có vẻ như mặt đường bị ướt?
(Gợi ý: Lúc trưa nắng, mặt đường nhựa hấp thụ nhiệt nhiều, nóng lên làm cho các lớp không khí ở gần mặt đường có chiết suất nhỏ hơn chiết suất của các lớp không khí bên trên)
- Thời gian: 3 phút
2.3.3. Bài 28: Lăng kính
NVKP 28.1
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: trước khi dạy đường đi của tia sáng qua lăng kính. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức cũ.
- Thực hiện: GV nêu vấn đề là chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc vào mặt bên của lăng kính, HS vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải thích.
- Nội dung NVKP: Tại sao khi chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc vào mặt bên của lăng kính ta luôn có chùm tia khúc xạ vào trong lăng kính?
- Thời gian: 2 phút
NVKP 28.2
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: trong khi dạy đường truyền của tia sáng qua lăng kính. - Mục tiêu: Rèn luyện óc quan sát, kĩ năng so sánh, phán đoán.
- Thực hiện: GV yêu cầu HS vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính trong trường hợp có tia ló qua mặt bên kia của lăng kính.
- Nội dung NVKP: Trong trường hợp có tia ló ra mặt bên kia của lăng kính, em có nhận xét gì về độ lệch của tia ló so với tia tới về phía đáy lăng kính.
- Thời gian: 3 phút
NVKP 28.3
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Khi dạy phần ứng dụng của lăng kính. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức.
- Thực hiện: GV giới thiệu về lăng kính phản xạ toàn phần, biểu diễn thí nghiệm chiếu ánh sáng qua lăng kính phản xạ toàn phần cho HS xem, HS vận dụng kiến thức về phản xạ toàn phần để giải thích. - Nội dung NVKP: Tại sao khi chiếu chùm tia sáng
thẳng góc vào mặt bên của lăng kính tam giác vuông cân thì chùm tia sáng bị phản xạ toàn phần bên trong lăng kính? Biết lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5 (hình 28.7 trang 178 SGK)
- Thời gian:3 phút
NVKP 28.4
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: trong phần ứng dụng của lăng kính phản xạ toàn phần.
- Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích, vận dụng kiến thức.
- Thực hiện: GV phát cho HS NVKP trên giấy. - Nội dung NVKP: Hãy chỉ ra cách đặt lăng kính
phản xạ toàn phần trong kính tiềm vọng để quan
Hình 2.3: Hình 28.7 SGK
Hình 2.4: Đường đi của ánh sáng trong kính tiềm vọng
sát được vật ở phía trên (hình 2.4).
- Thời gian:2 phút
NVKP 28.5
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: cuối bài học.
- Rèn luyện kĩ năng liên hệ thực tế, vận dụng lí thuyết giải thích hiện tượng.
- Thực hiện: HS vận dụng kiến thức về sự khúc xạ, phản xạ toàn phần và tác dụng tán sắc ánh sáng trắng qua lăng kính để giải thích hiện tượng.
- NVKP: Tại sao sau cơn mưa trời có nắng, ta thường nhìn thấy cầu vồng ở phía ngược với mặt trời?
(Có thể giao nhiệm vụ này về nhà)
2.3.4. Bài 29: Thấu kính mỏng
NVKP 29.1
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Mở đầu bài học. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng liên hệ thực tế. - Thực hiện: GV chiếu NVKP lên màn hình.
- Nội dung NVKP: Để mắt có thể nhìn thấy các chi tiết nhỏ, các tế bào, vi khuẩn, vi trùng,...hay các vật tuy lớn nhưng ở rất xa, thông thường con người phải nhờ đến các dụng cụ nào? Các dụng cụ đó được cấu tạo cơ bản từ cái gì?
- Thời gian:2 phút
NVKP 29.2
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Trước khi dạy “Khảo sát thấu kính phân kì”. - Mục tiêu; Rèn luyện kĩ năng so sánh.
- Thực hiện: GV chiếu NVKP lên màn hình, nhắc lại sự trái ngược giữa thấu kính hội tụ và phân kì khi chiếu chùm tia sáng song song tới thấu kính thì chùm tia ló ra khỏi thấu kính sẽ như thế nào?
- Nội dung NVKP: Dựa vào điểm trái ngược giữa thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì, các em hãy xác định các tiêu điểm, các tiêu diện, tiêu cự và độ tụ của thấu kính phân kì. - Thời gian: 3 phút
NVKP 29.3
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Trước khi dạy “cách dựng ảnh qua thấu kính” - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phán đoán.
- Thực hiện: GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về: quang tâm, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật.
- Nội dung NVKP: Dựa vào các điểm đặc biệt của thấu kính ta có thể chiếu tới thấu kính các tia đặc biệt nào?
- Thời gian: 2 phút
NVKP 29.4
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Khi dạy cách dựng ảnh qua thấu kính. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng phân tích, khái quát.
- Thực hiện: HS vận dụng các đường đi của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính để dựng ảnh của một vật điểm thật trước thấu kính, từ đó dựng ảnh của một vật phẳng, nhỏ trước thấu kính.
- Nội dung NVKP: Hãy vẽ ảnh của vật điểm B qua thấu kính bằng các tia đặc biệt, từ đó dựng ảnh của vật AB (hình 2.5)
- Thời gian: 3 phút
NVKP 29.5
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Sau khi dạy cách dựng ảnh qua thấu kính.
- Mục tiêu: Rèn luyện óc quan sát, liên hệ kiến thức cũ, mở rộng và tinh lọc kiến thức. - Thực hiện: GV yêu cầu HS nhận xét độ lệch của chùm tia ló về phía trục chính so với
chùm tia tới đối với thấu kính phân kì và thấu kính hội tụ.
- Nội dung NVKP: Khi tạo ảnh ảo, thấu kính hội tụ cho chùm tia ló phân kì. Kết quả này có mâu thuẫn với tính chất của thấu kính hay không? Giải thích.
- Thời gian:3 phút
NVKP 29.6
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Trong phần công dụng của thấu kính. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng liên hệ thực tế.
F B
A F
B
A F F
Hình 2.5: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ và phân kì
- Thực hiện: GV chiếu NVKP lên màn hình, chiếu một vài dụng cụ quang có sử dụng thấu kính.
- Nội dung NVKP: Thấu kính có thể dùng làm bộ phận chính của các dụng cụ nào giúp ích cho con người trong đời sống và trong khoa học – kĩ thuật?
- Thời gian:2 phút
2.3.5. Bài 32: Kính lúp
NVKP 32.1
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Sau khi dạy “Tổng quát về các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt”.
- Mục tiêu: Rèn luyện óc quan sát, kĩ năng vận dụng kiến thức cũ.
- Thực hiện: GV phát cho mỗi nhóm HS một vài tấm ảnh nhỏ và một kính lúp.
- Nội dung NVKP: Các em hãy dùng kính lúp quan sát các dòng chữ nhỏ, từ đó cho biết cấu tạo của kính lúp. Nhận xét về chiều, độ lớn và tính chất ảnh của những dòng chữ đó qua kính lúp, từ đó cho biết công dụng của kính lúp.
- Thời gian: 3 phút
NVKP 32.2
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Trước khi dạy sự tạo ảnh bới kính lúp. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng vận dụng, liên hệ kiến thức cũ.
- Thực hiện: HS nhớ lại kiến thức về thấu kính hội tụ và điều kiện nhìn rõ của mắt.
- Nội dung NVKP: Muốn kính lúp tạo ảnh ảo và mắt ta muốn nhìn thấy được ảnh thì ta cần phải điều chỉnh vị trí giữa vật và kính như thế nào trước mắt? Từ đó suy ra cách sử dụng kính lúp.
- Thời gian: 3 phút
NVKP 32.3
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: Sau khi dạy “Sự tạo ảnh bởi kính lúp”. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng suy luận toán học.
- Thực hiện: HS vẽ hình minh họa mắt ngắm chừng kính lúp ở vô cực, mắt nhìn trực tiếp vật ở điểm cực cận.
- Nội dung NVKP: Hãy thiết lập công thức tính số bội giác của kính lúp trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực
- Thời gian: 3 phút
- Vị trí có thể đưa ra NVKP: cuối bài. - Mục tiêu: Rèn luyện kĩ năng suy luận.
- Thực hiện: HS vận dụng các kiến thức đã học để giải bài tập.
- Nội dung NVKP: Một HS cận thị có các điểm Cc, Cv cách mắt lần lượt là 10 cm và 90 cm. HS này dùng kính lúp có độ tụ +10 dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát kính. Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính?
- Thời gian: 2 phút