Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 69 - Bài tập

Tiết: 69 Ngày soạn: 24/03/2008 BÀI TẬP Mục tiêu Kiến thức: - Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập về sự khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần. Xác định được góc giới hạn của hiện tượng phản xạ toàn phần. Kỹ năng: - Vẽ đường truyền tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt - Giải các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần - Giải thích được các hiện tượng phản xạ toàn phần trong thực tế. - Rèn luyện kĩ năng về vẽ hình và giải các bt dựa vào các phép toán hình học. Thái độ: Có thái độ hợp tác, nghiêm túc, làm việc khoa học, chủ động tích cực trong hoạt động học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn, thuyết trình và nêu và giải quyết vấn đề và phương pháp thực hành giải bài tập. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Một số bài tập tiêu biểu. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Nêu điều kiên để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần? Viết biểu thức tính igh? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong tiết trước chúng ta đã biết về hiện tượng phản xạ toàn phần. Trong tiết hôm nay chúng ta sẽ vận dụng các kiến thức đã được học để giải một số bài tập. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Hướng dẫn giải bài tập GV: Yêu cầu học học sinh vẽ tiếp đường truyền tia sáng. HS: Tính góc tới giới hạn. GV: Tại D xảy ra hiện tượng gì? GV: Yêu cầu học sinh giải thích đường đi của các tia sáng trên hình vẽ. GV: Khi đưa vào trong nước góc tới giới hạn thay đổi như thế nào? GV: Tại J xảy ra hiện tượng gì? GV: Yêu cầu học sinh nhắc lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng để vẽ tiếp đường truyền tia sáng. GV: Hãy tính góc lệch giữa tia tới và tia ló. GV: Hãy vận dụng những kiến thức hình học để tìm mối liên hệ giữa OA và OA’? HS: Suy nghỉ để giả bài tập. GV: Khi đầu OA càng cao thì độ lớn của góc tới thay đổi như thế nào? GV: Khi nào thì mắt không còn nhìn thấy đàu A của đinh nữa? HS: Khi xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt nướca. GV: Tìm điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần? HS: Từ điều kiện tìm được độ dài AO. GV: Hướng dẫn học sinh làm tương tự câu b từ đó tìm ra chiết suất n’ Bài 1. Bài 3/222SGK a. Góc tới giới hạn igh=41042’. Tia sáng đi thẳng qua mặt AB, tới mặt huyền AC với góc tới 450>igh nên xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Tia phản xạ toàn phần này vuông góc với mặt BC nên đi thẳng ra không khí. b. Tính góc tới giới hạn: sinigh= Vậy r’<igh. Tại J xảy ra hiện tượng khúc xạ nsinr’=n’sini’ Suy ra i’=52056’ Góc lệch giữa tia ló và tia tới là: D=i’-r’=7056’ Bài 2: Bài 4/222SGK a. Vận dụng công thức tính sự tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng ta có: Vậy OA’=4,5 cm b. Khi đầu A của đinh càng cao thì góc tới i vàng lớn. Khi i>igh, tia sáng từ A tới mặt nước bị phản xạ toàn phần, Mắt không còn thấy đầu A của đinh nữa. sinigh==0,7519 vậy igh=48045’ Suy ra a=41015’. OAmax=R.tana=3,5cm c. Ta có tana= a=38039’ suy ra igh=900-a=51021’ Mà sinigh=. Suy ra n’=1,28 Hoạt động 2: Hướng dẫn giải bài tập khó Bài toán : Vẽ tiếp đường truyền tia sáng đối với tia SO và SA biết góc tới i=450 và chiết suất của khối chất là n=. Bài 3 a. Tia SO có tia khúc xạ OJ truyền theo phương một bán kính. Do đó tại J, góc tới bằng 0. Tia sáng truyền thẳng qua không khí. Ta có: AD định luật khúc xạ ánh sáng ta có: n1sini=n2sinr D=i-r=450-300=150 b. Đối với tia SA, môi trường bán trụ có thể được coi như hai pháp tuyến vuông góc. Trong hai trường hợp ta luôn có góc khúc xạ Áp dụng các kiến thức hình học ta vẽ được tiếp đường truyền tia sáng. 4. Củng cố: GV: Cho học sinh ghi đề một số bài tập và hướng dẫn giải Bài 1. Một bản thủy tinh có dạng một bán nguyệt tâm O. Bán kính OA = R, chiết suất n = . Chiếu tới AB một tia sáng với gốc tới 450.Vẽ đường đi chùm tia tới qua khối thủy tinh khi điểm tới là O và A . Xác định điểm M để tia tới song song tia ló. Bài 2. Dưới đáy bể cá một ngọn đèn nhỏ. Chiều sâu lớp nước là h = 20 cm. Hỏi phải thả trên mặt nước một tấm gỗ mỏng có hình dạng, vị trí và kích thước tối thiểu như thế nào để vừa đủ không cho một tia sáng nào của ngọn đèn lọt ra ngoài qua mặt thoáng của nước. Cho chiết suất của nước là n = 4/3 5. Dặn dò * Làm bài tập ví dụ 1, 2, 3 /223 SGK Bài mới: “Bài tập về khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần” Chuẩn bị các bài tập để tiết sau luyện tập