Đề cương chi tiết Đề tài: Phân loại và phương pháp giải một số bài tập về hiện tượng phản xạ và hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong chương trình vật lý đại cương

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỀ TÀI PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ VÀ HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG. ****** LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, đất nước ta đang trên đà đổi mới do đó có những yêu cầu cao hơn về con người. Để có thể xây dựng cho thế hệ trẻ một cẩm nang kiến thức vững chắc bức vào tương lai thì những người giáo viên cần phải có kiến thức vững chắc cả về lý thuyêt cũng như chuyên môn. Để có thể đat được yêu cầu đó thì ngay tư khi còn ngồi trên nghế nhà trường, ngay từ khi học nghề những người giáo viên tương lai cần tạo cho mình một phương pháp, một cách học tập, một cách nghiên cứu kiến thức có khoa học để đạt kết quả cao nhất. Do thời lương học tâp trên lớp, trên trường còn ít việc đi xâu nghiên cứu vận dụng lý thuyết vào bai tập còn hạn chế, sinh viên vẫn còn thụ đông trong việc giải bài tập, sinh viên còn chưa hiểu dõ bản chất của hiện tượng vật lý do đó lương kiến thức nắm được chưa nhiều. Để có thể hình thành cho các bạn sinh viên một hệ thống kiến thức logic bài tập ,một mối quan hệ giữa lý thuyết và bài tập giúp các bạn có kết quả học tập cao hơn. Vật lý đại cương là một nôi dung trong chương trình học của những người giáo viên giảng dạu môn vật lý sau này do vậy sinh viên không những cần nắm vững kiến thức mà còn phải nắm vững kĩ năng kĩ xảo mà còn hiểu biết về cách thức hình thành phát triển kiến thức mới vì vậy chung tôi đã lựa chọn đề tài: “phân loại và phương pháp giải các bài tập về hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng trong chương trình vật lý đại cương” để tìm hiểu và nghiên cứu nhằm năng cao kiến thức bản thân, có them kinh nghiệm để phục vụ cho quá trình giảng dạy sau này, đồng thời giúp các bạn sinh viên có một hệ thống bài tập và phương pháp giải các bài tập về khúc xạ và phản xạ ánh sáng. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU Cơ sở lý luận Bài tập vật lý là phương tiện củng cố kiến thức sinh động. Giải bài tập vật lý sinh viên phải nhớ lại những kiến thức đã học, có khi sử dụng tổng hợp kiến thức nhiều chương, nhiều phần, nhiều môn học . Đồng thời góp phần giúp sinh viên hiểu dõ bản chất vấn đề trừu tượng, bồi dương cho sinh viên tính tích cực tư duy sáng tạo. Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý: Nếu dựa vào các phương tiện giải có thể chia bài tập vật lý thành: + Bài tập định tính. + Bài tập tính toán. + Bài tập thí nghiệm. + Bài tập đồ thị. Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập vật lý có thể chia bài tập thành + Bài tập tập dượt + Bài tập tổng hợp. + Bài tập sáng tạo. Bài tập vật lý đa dạng nên phương pháp cũng rất phong phú. Tuy nhiên có thể vạch ra một dàn bài chung bao gồm các bước sau. + Tìm hiểu đề +phân tích hiện tương + Xây dựng lập luận Phương pháp phân tích Phương pháp tổng hợp + Biện luận. Cơ sở thưc tiễn Thực tiễn trong chương trình vật lý đại cương và thực trạng việc giang dạy cho thấy số giờ bài tập còn ít, việc đi xâu nghiên cứu phân tích hiện tượng, bản chất vật lý trong bài tập còn hạn chế nên sinh viên còn thụ động ít tích cực và sáng tạo trong việc giải bài tập vật lý. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề xuất một số phương án giải bài tập và phân loại bài tập vật lý trong chương trình vật lý đại cương. Góp phần nâng cao nhận thức của sinh viên. Giúp sinh viên có một hệ thống kiến thức vững chắc tạo điều kiện thuận lợi cho việc giảng dạy ở THPT sau này NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Tìm hiểu cách thức giải một số bài tập vật lý và phương pháp giải một số bài tập vật lý phần phản xạ và khúc xạ trong chương trình vật lý đại cương - Nghiên cứu nội dung “phản xạ và khúc xạ ánh sáng”. Xác định các kiến thức cơ bản. - Phân loại các bài tập vật lý, đề xuất phương án giải và giải một số bài tập mẫu phần “phản xạ và khúc xạ ánh sáng” trong chương trình vật lý đại cương. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU Áp dụng cho sinh viên đại học, cao đẳng sư phạm Toán Lý và đại học sư phạm vật lý. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Bài tập và cách giải bài tập về phản xạ và khúc xạ ánh sáng trong chương trình vật lý đại cương GIẢ THIẾT KHOA HỌC - Khả năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập vật lý của sinh viên còn nhiều hạn chế. Sinh viên thường thụ động, máy móc không hiểu xâu kiến thức, bản chất của hiện tượng vật lý nên kết quả học tập còn chưa cao - Nếu hình thành cho các bạn một logic bài tập, một mối liên hệ giữa bài tập và lý thuyết kết quả học tập sẽ cao hơn. PHƯƠNG PHÁP NGIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu tài liệu Phương pháp nghiên cứu lí luận Phương pháp nghiên cứu thực tiễn CẤU TRÚC ĐỀ TÀI Phần 1. MỞ ĐẦU Phần 2. NỘI DUNG Chương I: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN I.1. Hiện tượng phản xạ ánh sáng. I.1.1. Định luật phản xạ ánh sáng Gỉa sử có một tia sáng tới đập vào một mặt phân cách giới hạn của hai môi trường trong suốt. Khi đó tia tới sẽ bị phân ra làm ba phần: tia phản xạ và tia khúc xạ và một phần bị môi trường hấp thụ. Tia phản xa đi trở lại môi trường thứ nhất vị trí của tia phản xạ được xác định bằng định luật phản xạ anh sáng sau đây: Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến tại điểm tới so với tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới i= i’ Bất cứ mặt phân giới nào cũng phản xạ ánh sáng với mức độ nhiều, ít khác nhau. Sự phản xạ nào tuân theo đúng định luật phản xạ đươc gọi là sự phản xạ gương. I.1.2. Ứng dụng - Định luật phản xạ ánh sáng là cơ sở để xây dựng lý thuyêt về các gương. Đối với các mặt cong thì ta có thể coi mỗi mẩu rất nhỏ của mặt đó như một mẩu mặt phẳng và vẫn áp dụng được định luật phản xạ ánh sáng. I.2. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. I.2.1. Định luật khúc xạ ánh sáng Định luật khúc xạ ánh sáng xác định vị trí của tia khúc xạ. Định luật này phát biểu như sau: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ cũng thay đổi, nhưng tỉ số giữa sin của góc tới va sin của góc khúc xạ là một hằng số đối với một cặp môi trường cho trước: Đại lượng n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1. I.2.2. Chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối và mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối a) Chiết suất tỉ đối Chiết suất tỉ đối là chiết suất của hai môi trường trong suốt đối với nhau. Chiết suất tỉ đối có thể lớn hơn 1 hoặc nhỏ hơn 1 Nếu ta chiếu tia sáng đi ngươc lại từ môi trường 2 sang môi trường 1, theo nguyên lý thuận nghịch của chiều truyền tia sáng nếu tia tới là RI thì tia khúc xạ sẽ là tia SI. Định luật khúc xạ sẽ cho ta: * Nhận xét: b) Chiết suất tuyệt đối Chiết suất tỉ đối của một môi trường đối với chân không gọi là chiết suất tuyệt đối của môi trường đó. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường luôn lớn hơn 1. c) Mối quan hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. Gọi n1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2. Khi dó chiết suất tỉ đối của môi trường 2 với môi trương 1 là I.3. Hiện tượng phản xạ toàn phần. I.3.1. Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Khảo sát sự truyền của ánh sáng từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất bé hơn Ta có n1 > n2. Định luậTkhúc xạ cho ta Vì i1 và i2 nằm trong khoảng từ 0 đến 900 nên ta suy ra: i1 < i2 Góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới. Tăng dần góc tới i1 lên, góc khúc xạ cung tăng lên. Khi i1 đạt tới một trị số igh nào đó thì i2 đã đạt tới trị số 900 lúc đó ia khúc xạ đã đi là mặt phân giới. Nếu tiếp tục tăng i1, tia khúc xạ sẽ không có nữa. Toàn bộ tia tới sẽ bị phản xạ. Hiện tượng này gọi là hiện tương phản xạ toàn phần. Góc igh được gọi là góc giới hạn phản xạ. I.3.2. Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần. Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang hơn. Góc tới lớn hơn góc gới hạn phản xạ toàn phần. I.3.3. Ứng dụng. Được dung trong các lăng kính phản xạ toàn phần để làm thay đổi phương truyền của tia sáng. Dùng trong các “ống dẫn quang học.” I.4. Một số công thưc cần nhớ. Dạng đối xứng của định luật khúc xạ ( Bản mặt song song là một môi trường trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song) Chương II: PHÂN LOẠI VÀ BÀI TẬP MẪU. Chương III: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP. Chương IV: ĐÁP ÁN VÀ GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP MÃU Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ