Giáo án Vật lý 11 - Tiết 53, Bài 27 - Phản xạ toàn phần

Người soạn: Phạm Thị Lệ Chi. Ngày soạn: 22/03/2011. Tiết 53. Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN. I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Thông qua việc quan sát thí nghiệm, nêu được nhận xét về hiện tượng phản xạ toàn phần. - Trả lờiđược câu hỏi Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? Tính được góc igh và nêu được điều kiện để có phản xạ toàn phần. - Nêu được ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang, cáp quang. 2. Kỹ năng: - Vận dụng được công thức các công thức đã học để giải các bài tập liên quan. 3. Tư duy và thái độ : nghiêm túc II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - Các thiết bị của hộp quang học. - Sưu tầm một số sợi nhựa dẫn sáng để làm ví dụ về cáp quang - Sưu tầm một số tranh ảnh về ứng dụng của cáp quang. 2. Học sinh: - Ôn lại định luật phản xạ ánh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng. - Ôn lại khái niệm về chiết suất của các môi trường. III. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY: Thuyết trình, giảng giải. IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1. Ổn định lớp: HS báo cáo sĩ số. 2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra bài cũ. 3. Bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Hoạt động 1 (6 phút): Thí nghiệm phát hiện vấn đề cần nghiên cứu. - GV yêu cầu HS nêu những hiểu biết về hiện tượng phản xạ ánh sáng đã học ở lớp 7 THCS và hiện tượng khúc xạ ánh sáng. - GV nhấn mạnh về mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ, góc tới và góc khúc xạ. - GV tiến hành thí nghiệm trong SGK. GV điều chỉnh chùm sáng sao cho tia sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường thì bị hắt ngược trở lại môi trường chứa tia tới. - Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và nêu nhận xét. - Hiện tượng chúng ta vừa quan sát được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần. Hiện tượng này xảy ra khi nào? Có ứng dụng gì? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta trả lời câu hỏi trên. Trước hết chúng ta xét sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém. - HS nêu nội dung của định luật phản xạ ánh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng. - HS tiếp thu và ghi nhớ. - HS quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét. - Cá nhân nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu. Tiết 53. Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN. I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2): 1. Thí nghiệm: SGK. Hoạt động 2 (15 phút): Nghiên cứu sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém. - GV tiến hành thí nghiệm như ở hình 27.1 SGK. Chỉ rõ trong thí nghiệm chùm tia tới, chùm tia phản xạ. - Hoàn thành yêu cầu C1. - Thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới và quan sát chùm tia khúc xạ ra không khí. - GV giới thiệu bảng kết quả như đã trình bày ở SGK. - Hoàn thành yêu cầu C2. - Chứng tỏ rằng khi ánh sáng truyền sang môi trường chiết quang kém hơn thì r > i. - Khi i tăng thì r tăng (r > i). Do đó, khi r = 900 thì i = igh: góc giới hạn phản xạ toàn phần,hay là góc tới hạn. - Xác định giá trị của góc tới hạn? - Khi i > igh thì có tia khúc xạ không? Vì sao? - Cá nhân quan sát và hoàn thành yêu cầu của GV. - Cá nhân hoàn thành yêu cầu C1. - Cá nhân hoàn thành yêu cầu C2. - Cá nhân tiếp thu và ghi nhớ. - Cá nhân trả lời câu hỏi của GV. 2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần: - Vì n1>n2 => sini i < r: Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới. - Khi i tăng thì r tăng (r > i). Do đó, khi r = 900 thì i = igh: góc giới hạn phản xạ toàn phần,hay là góc tới hạn. Với sinigh = n2/n1. - Khi i > igh: không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu khái niệm hiện tượng phản xạ toàn phần. - GV thông báo khái niệm hiện tượng phản xạ toàn phần. - Phân biệt hiện tượng phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường. - ĐK để có phản xạ toàn phần là gì? - GV yêu cầu HS tham khảo bài tập ví dụ SGK. - Cá nhân tiếp thu và ghi nhớ. - Cá nhân nêu ĐK để có phản xạ toàn phần. II. Hiện tượng phản xạ toàn phần: 1. Định nghĩa: SGK. 2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần: Hoạt động 4 (8 phút): Tìm hiểu những ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang. - GV dùng hình vẽ 27.7 SGK để mô tả cấu tạo của cáp quang. - Giải thích cấu tạo của cáp quang? - GV yêu cầu HS tự đọc SGK để tìm hiểu công dụng của cáp quang. - HS tiếp thu và ghi nhớ. - Cá nhân giải thích. - HS tự thu thập thông tin. III. Ứng dụng của hiện tượng phả xạ toàn phần: 1. Cấu tạo: SGK. 2. Công dụng: SGK. Hoạt động 5 (4 phút): Củng cố, vận dụng. - Nhắc lại các kiến thức cơ bản của bài học. - Làm bài tập 5, 6 SGK. - HS tiếp thu và ghi nhớ. - Làm bài tập 5, 6 SGK. Hoạt động 6 (2 phút): Tổng kết bài học. - GV nhận xét và đánh giá giờ học. - Yêu cầu về nhà đối với HS. + Hoàn thành bài tập 7, 8, 9 SGK. - Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập. IV. RÚT KINH NGHIỆM: V. BỔ SUNG: