10. Cấu trúc và nội dung luận văn
2.4.1. Giáo án chương “khúc xạ ánh sáng”
2.4.1.1. Bài Khúc xạ ánh sáng
I. Mục tiêu a. Kiến thức
- Phát biểu định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng
- Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh áng
- Nêu được định nghĩa về chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối và mối quan hệ giữa chiết suất vầ vận tốc trong các môi trường truyền.
b. Kĩ năng
- Biết cách xử lí số liệu thí nghiệm
- Vận dụng lí thuyết để giải các bài tập về khúc xạ ánh sáng
- Giải thích được các hiện tượng có liên quan trong đời sống thực tế. c. Thái độ
- Hăng hái phát biểu xây dựng bài - Say mê tìm tòi về Vật lí
d. Phát triển năng lực học sinh - Năng lực tự chủ và tự học - Năng lực tính toán
II. Tiến trình dạy học
Hoạt động GV Hoạt động HS
Hoạt động 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Đặt vấn đề
<?> Tại sao khi đặt chiếc thìa vào cốc nước quan sát kĩ ta thấy chiếc thìa như bị gãy ở mặt nước? (kèm hình ảnh)
Hay: Tại sao ta đặt quả chanh ở sau một cốc nước, khi quan sát qua thành cốc lại có cảm giác quả chanh nằm trong cốc nước? (chiếu hình ảnh)
Để giải thích hiện tượng trên ta cùng đi tìm hiểu bài 26: khúc xạ ánh sáng
- Các hiện tượng trên nói chung đều do hiện tượng khúc xạ ánh sáng tạo thành, vậy hãy phát biểu định tính hiện tượng khúc xạ ánh sáng (đã học ở lớp 9).
- Để hiểu một cách định lượng về hiện tượng khúc xạ ánh sáng ta sẽ tìm hiểu phần tiếp theo
Theo dõi hình ảnh minh họa và tự đưa ra giả thuyết
Tự nhắc lại định nghĩa về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hoạt động 2: Định luật khúc xạ ánh sáng - Bố trí thí nghiệm, giới thiệu dụng cụ và tiến hành thí nghiệm với đèn laze và khối nhựa bán trụ trong suốt (chiếu video thí nghiệm đã quay)
- Yêu cầu HS ghi lại kết quả thí nghiệm - Nhận xét về tia khúc xạ
- Các em có nhận xét gì về tỉ số giữa sin góc
Theo dõi thí nghiệm
Ghi kết quả thí nghiệm
tới và sin góc khúc xạ.
- Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng
- Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi, vậy hằng số đó gọi là gì?
của GV
Tự ghi bài và ghi nhớ nội dung định luật
Hoạt động 3: chiết suất của môi trường Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi, giá trị không đổi đó gọi là chiết suất tỉ đối.
- Vậy ý nghĩa của chiết suất tỉ đối là gì? Và ngoài chiết suất tỉ đối còn chiết suất nào nữa không?
- Đưa ra công thức tính chiết suất tỉ đối
Lắng nghe
Đưa ra công thức Hoạt động 4: Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng - Ở thí nghiệm trên ta có thể đổi tia khúc xạ
thành tia tới và ngược lại không? Vậy tính chất đó được gọi là gì? Phát biểu tính chất đó.
Tự đưa ra ý kiến
Ghi bài và kết luận. III. Phiếu học tập
Câu 1: Từ hình trên hãy xác định đâu là tia tới, tia khúc xạ và tia phản xạ Câu 2: Từ hình trên hãy nêu đặc điểm tia khúc xạ
Câu 3: Hãy tính chiết suất tỉ đối của môi trường biết góc tới bằng 600 và góc khúc xạ bằng 390.
Câu 4: Chiết suất là gì? Mối quan hệ giữa chiết suất và chiết suất tỉ đối. Câu 5: Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước (như hình trên) với góc tới bằng 600 chiết suất của nước bằng 4/3. Tính góc khúc xạ ?
2.4.1.2. Bài “Phản xạ toàn phần”
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
- Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng này.
- Tự định nghĩa được thế nào là góc giới hạn. Nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của cáp quang và tiện lợi của nó.
2. Kĩ năng
- Giải được các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần. - Giải thích được một số hiện tượng trong đời sống liên quan. c. Thái độ
- Yêu thích môn học, hăng hái phát biểu xây dựng bài. d. Phát triển năng lực
- Năng lực tự học - Năng lực tính toán - Năng lực tin học
II. Tiến trình
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Tìm hiểu sự truyền ánh sáng từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang hơn
- Giới thiệu và tiến hành thí nghiệm
- Yêu cầu HS quan sát và cho biết độ sáng của chùm tia tới và chùm tia khúc xạ khi góc tới tăng dần.
(chiếu video thí nghiệm)
- Khi ta tăng dần góc tới và chùm tia khúc xạ đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường ta thấy chùm tia phản xạ sáng rõ nét và chùm tia khúc xạ mờ dần và biến mất. xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Vậy thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần?
Quan sát, ghi nhớ và điền thông tin vào bảng.
Lắng nghe và ghi nhớ
Tự nêu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần
- GV tiếp tục chiếu video thí nghiệm:
Ta thấy khi tăng dần góc tới i đến một giá trị i nào đó thì mới xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. giá trị này gọi là góc giới hạn toàn phần (igh).
- Vậy góc giới hạn toàn phần được xác định bởi công thức nào?
Sin igh =
Theo dõi video
Ghi nhớ
Hoạt động 3: Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần - Dựa vào quan sát video, thí nghiệm em hãy
nhắc lại hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Xảy ra ở đâu?
Vậy để có hiện tượng phản xạ toàn phần cần phải có những điều kiện gì? VD: Chiếu tia sáng từ nước có chiết suấ t4/3 ra không khí. Hỏi trong các góc tới sau: 300,450,600. với góc tới nào tia sáng bị phản xạ toàn phần?
Gới ý: Tính góc giới hạn rồi vận dụng điều kiện phản xạ toàn phần
Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
Sin igh = = => igh = 48,590 => i = 600
Hoạt động 4: Tìm hiểu về ứng dụng của hiện tượng phản xạ đàn hồi: Cáp quang - Thông báo cáp quang là gì?
- Giới thiệu một số hình ảnh về cáp quang Mô hình mô phỏng cấu tạo thông thường của cáp quang? - Cáp quang có mấy bộ phận chính?
- Thông báo cấu tạo cáp quang
- Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin với các ưu điểm của nó. Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc nội soi,..
Ghi nhớ, quan sát. trả lời
Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin với các ưu điểm của nó.
Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc nội soi,..
III. Phiếu học tập
Câu 1 : Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần ? nêu điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần.
Câu 2 : So sáng phản xạ toàn phần và phản xạ thường.
Câu 3 : Cáp quang là gì ? Hãy cho biết cấu tạo của cáp quang và nêu một vài ứng dụng.
Câu 4 : Một khối trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41. Một chùm tia sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như hình vẽ. Xác định đường đi của tia sáng với góc α nhận các giá trị :
a. α = 600 b. b. α = 450
Hình 2.7. Bài khúc xạ ánh sáng
Câu 5: Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng lấp lánh. Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì ?