Giáo án Vật lí 11 - Ban cơ bản - Tiết 51 - Khúc xạ ánh sáng

PHẦN II. QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Tiết 51 theo PPCT Ngày soạn: 1-3-2009 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức: -Thực hiện được câu hỏi: Hiện tượng khúc xạ là gì ? Nhận ra trường hợp giới hạn i = 00. -Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng. -Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. 2.kỉ năng: -Viết và vạn dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng. 3.Thái độ: -Nghiêm túc trong học tập. 4.Trọng tâm: -Định luật khúc xạ ánh sáng. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ để thực hiện một thí nghiệm đơn giản về khúc xạ ánh sáng. Học sinh: Ôn lại nội dung liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Giới thiệu chương: Aùnh sáng là đối tượng nghiên cứu của quang học. Quang hình học nghiên cứu sự truyền snhs sáng qua các môi trường trong suốt và nghiên cứu sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học. Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Tiến hành thí nghiệm hình 26.2. Giới thiệu các k/n: Tia tới, điểm tới, pháp tuyến tại điểm tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ. Yêu cầu học sinh định nghĩa hiện tượng khúc xạ. Tiến hành thí nghiệm hình 26.3. Cho học sinh nhận xét về sự thay đổi của góc khúc xạ r khi tăng góc tới i. Tính tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ trong một số trường hợp. Giới thiệu định luật khúc xạ. Quan sát thí nghiệm Ghi nhận các khái niệm. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ. Quan sát thí nghiệm. Nhận xét về mối kiên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. Cùng tính toán và nhận xét kết quả. Ghi nhận định luật. I. Sự khúc xạ ánh sáng 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng + Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. + Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi: = hằng số Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu chiết suất của môi trường. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Giới thiệu chiết suất tỉ đối. Hướng dẫn để học sinh phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. Giới thiệu khái niệm chiết suất tuyệt đối. Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. Yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. Yêu cầu học sinh viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác. Yêu cầu học sinh thực hiện C1, C2 và C3. Ghi nhận khái niệm. Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Ghi nhận mối liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. Nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. Viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác. Thức hiện C1, C2 và C3. II. Chiết suất của môi trường 1. Chiết suất tỉ đối Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới): = n21 + Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1. + Nếu n21 i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1. 2. Chiết suất tuyệt đối Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 = . Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: = ; n = . Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr. Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Làm thí nghiệm minh họa nguyên lí thuận nghịch. Yêu cầu học sinh phát biểu nguyên lí thuận nghịch. Yêu cầu học sinh chứng minh công thức: n12 = Quan sát thí nghiệm. Phát biểu nguyên lí thuận nghịch. Chứng minh công thức: n12 = III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng Aùnh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. Từ tính thuận nghịch ta suy ra: n12 = Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trang 166, 167 sgk, 26.8, 26.9 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY V. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chọn câu trả lời sai Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị đổi phương khi truyền qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt. Tia phản xạ và tia tới ở trong hai môi trường khác nhau. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia pháp tuyến so với tia tới. Góc khúc xạ và góc tới tỉ lệ với nhau. Câu 2: Chọn câu trả lời sai Góc tới luôn bằng góc phản xạ. Tỷ số giữa góc tới với góc khúc xạ luôn không đổi. Tia sáng đi từ nước ra không khí có góc khúc xạ lớn hơn góc tới. Tia khúc xạ, tia phản xạ, tia tới cùng nằm trong một mặt phẳng. Câu 3: Chọn câu trả lời đúng. Tia sáng đi từ nước vào chất lỏng với góc tới i = 450 thì góc khúc xạ r = 300 Góc giới hạn giữa hai môi trường này là a. 300 b.450 c.600 d.48,50