Giáo án Vật lý 11 - Bài 45 - Phản xạ toàn phần

Trường:Đại học sư phạm TP.HCM Họ tên GV:Nguyễn Thị Hồng Hạnh (K33102205) Ban:Tự nhiên. Lớp: Lý 5 LA-KG Tuần: Tiết: Ngày soạn: 27/09/2011 Ngày dạy: 03/10/2011 PHẦN II. QUANG HÌNH HỌC Chương VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG BÀI 45. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phân biệt được hai trường hợp: góc khúc xạ giới hạn và góc tới giới hạn - Biết được trong trường hợp nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần - Nêu được tính chất của sự phản xạ toàn phần - Giải thích được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: sợi quang và cáp quang 2. Kĩ năng: - Nắm được điều kiện có phản xạ toàn phần - Giải một số bài tập có liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần - Giải bài tập tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần 3. Giáo dục thái độ: - Học tập tốt và ứng dụng vào trong đời sống II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn phần - Giáo án, bài giảng, mô hình thí nghiệm 2. Học sinh: - Ôn lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng, đặc biệt là trường hợp môi trường tới chiết quang hơn môi trường khúc xạ và ngược lại III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5phút) : Kiểm tra bài cũ -Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng -Phát biểu và viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng - Từ đó trả lời câu hỏi khi nào thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ và ngược lại Hoạt động 2 (20phút) : Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản -Đặt vấn đề: giả sử xét tia sáng đi từ không khí có chiết suất n1 vào nước có chiết suất n2, thì i như thế nào với r? - Góc tới i có thể có những giá trị trong khoảng nào? Góc khúc xạ r có những giá trị trong khoảng nào? - Dẫn dắt HS khi tăng góc tới i đến 900 thì góc khúc xạ cũng tăng theo nhưng vì i > r nên góc khúc xạ không thể tăng đến 900 mà chỉ có thể tăng đến một giá trị giới hạn nào đó gọi là góc khúc xạ giới hạn igh. Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng yêu cầu HS tính biểu thức của góc khúc xạ giới hạn? - Yêu câu học sinh đọc SGK và rút ra kết luận -Xét trường hợp ngược lại khi tia sáng truyền từ nước ra không khí (n1 > n2 ) thì i ? r -Tương tự như trường hợp trên: tia tới và tia khúc xạ cũng đều có giá trị từ 00 đến 900 -Đặt câu hỏi cho HS trả lời: khi tăng góc tới i thì r cũng tăng theo? Góc i có thể tăng đến 900 không?tại sao?hiện tượng gì xảy ra? - Từ đó yêu cầu HS tìm biểu thức của góc tới giới hạn - GV giải thích như vậy nếu i = igh thì vẫn có tia khúc xạ nhưng có một phần bị phản xạ trở lại; khi i > igh thì không còn tia khúc xạ nữa mà toàn bộ tia sáng bị phản xạ=> hiện tượng phản xạ toàn phần - Câu hỏi C1 -Yêu cầu HS đọc kết luận trong SGK - Dẫn dắt HS để tìm ra điều kiện có phản xạ toàn phần=>câu C2( chú ý chỉ khi n1 > n2 và i > igh) - Đọc sách giáo khoa kết hợp với hình vẽ trả lời câu hỏi của GV - i > r - i và r có giá trị từ 00 đến 900 -Tính góc khúc xạ giới hạn -Đọc SGK rút ra kết luận -i< r Khi tăng i thì r cũng tăng theo nhưng vì I nhỏ hơn r nên đến một giá trị nào đó thì r = 900 -Tìm biểu thức của igh - Thảo luận trả lời câu hỏi C1 -Đọc kết luận -Trả lời câu C2 1.Hiện tượng phản xạ toàn phần: Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2 Ta có: n1sini = n2sinr a.Góc khúc xạ giới hạn - Nếu n1 i > r imax=900 thì r = igh => sinigh = igh: Góc khúc xạ gới hạn Kết luận: Trong trường hợp ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn, ta luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai b.Sự phản xạ toàn phần - Nếu n1 > n2 thì i < r Khi r = 900 thì i = igh Với sinigh = igh : góc tới giới hạn -Nếu i = igh : tại mặt lưỡng chất, tia sáng một phần bị phản xạ, một phần bị khúc xạ vào môi trường thứ hai -Nếu i = igh : không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ => gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần *KL: Khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn góc giới hạn igh thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị phản xạ, không có tia khúc xạ * Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần: - Môi trường tới chiết quang hơn môi trường khúc xạ - i ≥ igh Hoạt động 3 (10 phút) : Ứng dụng của hiện tương phản xạ toàn phần Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản -Yêu cầu HS đọc phần 2 SGK, thảo luận tìm hiểu về: + Cấu tạo của sợi quang + Cơ chế phản xạ toàn phần khi chiếu tia sáng vào sợi quang ( gọi HS lên bảng vẽ hình) + Ứng dụng của sợi quang - Nhận xét câu trả lời của HS - Đọc SGK, thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi của GV 2. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: sợi quang * Cấu tạo: - Lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt chiết suất n1 - Vỏ: có chiết suất n2 < n1 * Cơ chế phản xạ toàn phần: - Chiếu tia tới SI đến tiết diên MN, tia này bị khúc xạ đi vào sợi dây, tại mặt tiếp giáp giữa vỏ và lõi góc tới lớn hơn góc tới giới hạn nên bị phản xạ toàn phần đến điểm khác trong dây.tia sáng được dẫn qua sợi quang mà cường độ giảm không đáng kể * Ứng dụng: - Nọi soi trong y học - Truyền thông tin Hoạt động 4 (10phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh -Yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng phản xạ toàn phần và điều kiện để có phản xạ toàn phần - Yêu cầu HS tìm thêm một số ví dụ về phản xạ toàn phần - Trả lời câu hỏi 1 SGK/222 - Làm bài tập 1 SGK - Dặn HS về nhà làm bài 3,4 - Ôn lại kiến thức bài khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần chuẩn bị cho tiết bài tập - Nhắc lại các kiến thức GV yêu cầu -Tìm một số ví dụ về phản xạ toàn phần -Trả lời câu hỏi và bài tập trong SGK -Làm bài tập về nhà - Ôn lại các bài GV đã dặn IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ........... V. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ..........