Giáo án Vật lý 11 - Tiết 1: Định luật truyền thẳng định luật phản xạ ánh sáng

Tiết : 01 Bài 01 ĐỊNH LUẬT TRUYỀN THẲNG ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU : Nắm vững các định luật truyền thẳng ánh sáng và phản xạ ánh sáng . Hiểu rõ về sự phản xạ trên gương phẳng và sự tạo ảnh trên gương phẳng Nắm vững các khái niệm cơ bản về : Tia sáng và các chùm tia sáng . Bóng tối và bóng nửa tối Vật và ảnh . Tính chất thật của vật và ảnh . Phân biệt được bóng tối và bóng nửa tối ; Các điều kiện tạo thành bóng tối và bóng nửa tối . Vận dụng được các định luật truyền thẳng ánh sáng và phản xạ ánh sáng để vẽ các đường đi của tia sáng và xác định ảnh của một vật cho bởi hiện tượng phản xạ ánh sáng . Nhận ra các hiện phản xạ ánh sáng trong đời sống hàng ngày . II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề . III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC . Một miếng đồng phẳng, mặt được mài nhẳn bóng ( hoặc một miếng inoc phẳng ) Một gương thủy tinh ; Một ngọn nến . IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY Ê Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đông của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Nghiên cứu bài mới Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong một môi trường trong suốt và đồng tính ánh sáng truyền đi theo đường thẳng Tia sáng, chùm sáng Tia sáng . Tia sáng là đường truyền của ánh sáng .Vệt sáng rất mảnh được coi là một tia sáng. Biểu diễn : Một đường thẳng trên đó có một mũi tên chỉ chiều truyền của ánh sáng. Chùm sáng Một tập hợp của vô số tia sáng được gọi là chùm sáng hay chùm tia sáng. Phân loại : Chùm sáng hội tụ Chùm sáng phân kì Chùm sáng song song (Chùm sáng tới từ một nguồn ở rất xa (như Mặt Trời), hoặc chùm sáng phát ra từ một đèn laze có thể coi là các chùm sáng song song) Bóng tối, bóng nửa tối Bóng tối Bóng tối : Vùng tối xuất hiện trên màn E Vùng bóng tối : Vùng không gian không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng (vùng a) Bóng nửa tối Bóng nửa tối : Bóng mờ xuất hiện trên màn (vùng 1 và2) chỉ nhận được một phần ánh sáng từ hai nguồn sáng S1 hoặc S2 Vùng bóng nửa tối :Vùng không gian chỉ nhận được một phần ánh sáng từ hai nguồn sáng S1 hoặc S2 Chú ý : Thay S1 và S2 bằng một nguồn sáng có kích thước lớn , ta cũng được hiện tượng trên Định luật phản xạ ánh sáng Hiện tượng phản xạ ánh sáng làhiện tượng khi một chùm sáng chiếu tới một mặt nhẵn bóng, các tia sáng sẽ bị hắt trở lại theo các phương nhất định. Sự phản xạ ánh sáng trên một mặt phẳng Gọi : I : Điểm tới. SI : Tia tới IN : : pháp tuyến. vuông góc với mặt phản xạ i : góc tới là góc hợp bởi tia tới SI và pháp tuyến IN IR : tia phản xạ. i’ : góc phản xạ là góc hợp bởi tia phản xạ IR và pháp tuyến IN ø Quan sát góc i’, ta thấy i’=i. Định luật phản xạ ánh sáng Thí nghiệm cho thấy, các kết quả trên vẫn đúng với trường hợp mặt phản xạ không phải là mặt phẳng. Xét một tia sáng SI chiếu tới điểm I trên một mặt cong nhẵn bóng (C). Gọi : (P) là mặt phẳng tiếp xúc với mặt (C) tại I. IN : Pháp tuyến là đường vuông góc với mặt (P) tại I. IR : Tia phản xạ Mặt phẳng SIN : Mặt phẳng tới. Định luật: Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới. Góc phản xạ bằng góc tới Gương phẳng Định nghĩa :Gương phẳng là một phần mặt phẳng phản xạ tốt ánh sáng. Kí hiệu : Như hình vẽ Tính chất thật , ảo của vật và ảnh Vật Điểm vật : Giao điểm của các tia sáng tới gương phẳng Điểm vật thật : Các tia sáng tới xuất phát từ một điểm trước gương phẳng Vật thật : . Tập hợp của các điểm vật thật Điểm vật ảo : Các tia sáng tới hội tụ sau gương phẳng Vật ảo : Tập hợp của các điểm vật ảo Aûnh Điểm ảnh : Giao điểm của các tia sáng phản xạ từ gương phẳng Điểm ảnh thật : Các tia sáng phản xạ giao nhau tại một điểm trước gương phẳng (Hứng được trên màn ) Aûnh thật : . Tập hợp của các điểm ảnh thật (Hứng được trên màn ) Điểm ảnh ảo:Các tia sáng phản xạ giao nhau tại một điểm sau gương phẳng (Không hứng được trên màn ) Aûnh ảo : Tập hợp của các điểm ảnh ảo(Không hứng được trên màn ) Aûnh cho bởi gương phẳng Điểm vật và điểm ảnh đối xứng với nhau qua gương phẳng Vật thật cho ảnh ảo ; ngược lại vật ảo cho ảnh thật. Chú ý : Ta quan sát được ảnh ảo bằng mắt nhưng không thể hứng lên màn ; ngược lại ảnh thật có thể hứng được lên màn Định luật truyền thẳng ánh sáng GV : Phát biểu định luật Chú ý : Môi trường trong suốt vá đồng tính GV : Gợi ý và nêu vấn đề Quan sáùt 1 vệt nắng chiếu qua 1 lỗ thủng ở mái nhà vào trong phòng, ta cónhận xét gì về hướng truyền của ánh sáng ? GV : Đấy là hình ảnh về sự truyền thẳng của ánh sáng. Tia sáng, chùm sáng Tia sáng . Nếu lỗ thủng trên mái có kích thước rất nhỏ thì có nhận xét gì về vệt sáng truyền qua lỗ ? GV : Vệt sáng trên được coi là một tia sáng Chùm sáng GV:Trong thực tế,có một tia sáng cô lập không ? GV: Nêu khái niệm về chùm sáng Làm thí nghiệm giới thiệu các loại chùm tia yêu i i’ S R P N I cầu Hs nêu nhận xét đậc điểm từng loại chùm tia Bóng tối, bóng nửa tối GV :Tiến hành thí nghiệm Cho một vật M chắn sáng được đặt giữa một nguồn sáng điểm S và một màn ành E. Yêu cầu HS nhận xét hình ảnh hiện trên màn GV : Vùng tối này được gọi là bóng tối. Vùng không gian (a) giữa vật chắn sáng M và màn E được gọi là vùng bóng tối . Bây giờ xét hai nguồn sáng điểm S1 và S2. Trên màn E vùng (1) chỉ nhận được ánh sáng từ S1, vùng (2) chỉ nhận được ánh sáng từ S2, tới. Vùng (3) không nhận được ánh sáng của cả S1 và S2. Các vùng (1) và (2) trên màn E là các bóng mờ, được gọi là bóng nửa tối. Vùng (3) được gọi là bóng tối . Giữa vật M và màn E, các vùng không gian (b) và(c) được gọi là các vùng bóng nửa tối , vùng (a) được gọi là vùng bóng tối . Nếu thay S1 và S2 bằng một nguồn sáng có kích thước lớn , ta cũng được bóng tối và bóng nửa tối trên màn E tương tự hiện tượng trên. Định luật phản xạ ánh sáng GV :Tiến hành thí nghiệm :Đặt một thước chia độ vuông góc với mặt phẳng nhẵn bóng, gọi là mặt phản xạ. Chiếu một chùm sáng hẹp song song SI là là trên mặt phẳng của thước chia độ, tới điểm I trên mặt phản xạ GV: Đưa khái niệm về hiện tượng phản xạ ánh sáng , Giới thiệu tên gọi các thành phần và đại lượng yê cấu HS nhận xét về i và i’ HS : Ta thấy i’=i. Định luật phản xạ ánh sáng GV: Phát biểu ĐL .Chú ý : ý nghĩa vật lý của cá khái niệm và tính tổng quát của ĐL Gương phẳng GV : Giới thiệu về gương phẳng , yêu cầu HS cho ví dụ Tính chất thật , ảo của vật và ảnh GV : Hướng dẫn HS vẽ hình đường đi các tia sáng dựa vào ĐLPXAS và nêu các khái niệm về tính chất thật , ảo của vật và ảnh Xét một điểm sáng S ở trước gương (ví dụ một điểm bất kì trên khuôn mặt người soi gương). Aùnh sáng từ S chiếu tới gương cho chùm tia sáng phản xạ. Nếu kéo dài các tia của chùm tia phản xạ các đường kéo dài này gặp nhau tại S’. Đặt mắt sao cho chùm tia phản xạ đi tới mắt, ta sẽ có cảm giác như các tia phản xạ này dường như xuất phát từ S’. Từ hình, ta thấy có các tia sáng xuất phát từ S. Người ta nói S là điểm vật thật . S’ được tạo thành từ các đường kéo dài của các tia phản xạ. S’ được gọi là điểm ảnh ảo . Tập hợp của các điểm vật thật gọi là vật thật. Tập hợp của các điểm ảnh ảo gọi là ảnh ảo . Xét một chùm tia hội tụ tới gương như trên hình Nếu không có gương, chùm tia này hội tụ tại S ở sau gương. Vì có gương nên chùm tia sáng này bị phản xa. Chùm tia sáng phản xạ gặp nhau tại S’, S được gọi là điểm vật ảo, S’ là điểm ảnh thật. Aûnh cho bởi gương phẳng GV : Cho HS nêu nhận xét về t1nh chất của vật và ảnh qua gương phẳng è Kết luận HS : Aùnh sáng truyền thẳng HS : Vệt sáng trên sẽ rất mảnh HS : Không bao giờ có một tia sáng cô lập. i i’ S R P © N HS : Hội tụ: Các tiasáng giao nhau tại một điểm . Phân kì : Các tia sáng phát ra từ một điểm Song song : Các tia sáng truyền song song với nhau HS : Trên màn xuất hiện một vùng tối, do ánh sáng phát ra từ S đã bị vật M cản lại. HS::Có tia sáng hắt trở lại tại I,tia sáng bị phản xạ theo phương IR nằm trong mặt phẳng của thước chia độ HS :ï, mặt kim loại phẳng nhẵn bóng, mặt gương thủy tinh phẳng, mặt hờ nước yên tĩ nh có thể coi là gương phẳng HS : Từ định luật phản xạ ánh sáng, ta nhận thấy điểm vật và điểm ảnh đối xứng với nhau qua gương phẳng Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’)