Giáo án Vật lý 12 kì 2 - Nguyễn Văn Phúc - Trường THPT Phan Bội Châu

Ngày 27/12/2009 CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 MẠCH DAO ĐỘNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ. - Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC. - Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động. - Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng . - Phát biểu định nghĩa dao động điện từ tự do - Phát biểu định nghĩa năng lượng điện từ. 2. Kĩ năng: - Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động. - Vẽ được đồ thị biểu diễn q(t), i(t) ứng với pha bằng 0 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một vài vỉ linh kiện điện tử trong đó có mạch dao đông (nếu có). - Mạch dao động có L và C rất lớn (nếu có). 2. Học sinh: Ôn tập kiến thức về mạch R, L,C mắc nối tiếp và đồ thị dao động điều hoà III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (8phút) Tìm hiểu cấu tạo của mạch dao động Hoạt động của GV và HS Kiến thức cơ bản Trong chương III chúng ta đã được tìm hiểu về mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Mạch xoay chiều chỉ chứa L, C gọi là mạch dao động - Minh hoạ mạch dao động. Hỏi : Thế nào là mạch dao động? -GV hướng dẫn tìm hiểu cách tích điện và sử dụng mạch dao động: Khi được tích điện rồi mắc vào mạch dao động tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo thành dòng điện xoay chiều trong mạch. Mạch sử dụng phổ biến trong vô tuyến I. Mạch dao động 1. Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín. C L - Nếu r rất nhỏ (» 0): mạch dao động lí tưởng. 2. Cách tích điện cho tụ điện C L x + - q C L Y 3. Cách sử dụng mạch dao động Hoạt động 2: (15phút) Tìm hiểu định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng . Năng lượng điện từ - Vì tụ điện phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra dòng điện xoay chiều ® có nhận xét gì về sự tích điện trên một bản tụ điện? - Trình bày kết quả nghiên cứu sự biến thiên điện tích của một bản tụ nhất định. - Trong đó w (rad/s) là tần số góc của dao động. Hỏi : Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch sẽ có dạng như thế nào? Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện ® phương trình q và i như thế nào? - Từ phương trình của q và i ® có nhận xét gì về sự biến thiên của q và i. GV yêu cầu hoàn thành câu C1 II. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động 1. Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng - Sự biến thiên điện tích trên một bản: q = q0cos(wt + j) với - Phương trình về dòng điện trong mạch: với I0 = q0w - Nếu chọn gốc thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện q = q0coswt và Vậy, điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha p/2 so với q. Hoạt động 3: (15phút) Định nghĩa dao động điện từ tự do, chu kì , tần số dao động riêng của mạch dao động lý tưởng - GV thông báo định nghĩa dao động điện từ tự do( nếu chỉ xét sự dao động của riêng q hoặc i thì không gọi là dao động điện từ) -GV : chu kì và tần số của dao động tự do trong mạch dao động gọi là chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động Hỏi : Biểu thức của chu kì và tần số? -GV : công thức chu kì , tần số của dao động riêng gọi là công thức Tom-Xơn Hỏi : Khi tụ điện được tích điện thì năng lượng được dự trữ trong tụ điện là gì? Và khi đó có dòng điện trong cuộn dây , cuộn dây dự trữ năng lượng dạng nào? -GV : Như vậy trong mạch dao động tồn tại cả điện trường và từ trường. Tại một thời điểm bất kì, năng lượng của mạch được xác định thế nào ? -Hs thảo luận tìm ra công thức của điện trường và từ trường , công thức tính năng lượng của mạch dao động -GV thông báo sự bảo toàn của năng lượng điện từ 2. Định nghĩa dao động điện từ - Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do. 3. Chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động - Chu kì dao động riêng - Tần số dao động riêng 4. Năng lượng điện từ Hoạt động 4: (7phút)Vận dụng và củng cố GV nêu câu hỏi tổng kết nội dung bài học: ?: Cấu tạo của mạch dao động. ? Thế nào là dao động điện từ tự do trong mạch dao động? Viết các biểu thức tần số góc, chu kì, tần số đặc trưng cho dao động. ? Biểu thức tính năng lượng điện, năng lượng từ và năng lượng toàn phần của mạch. Nhận xét. Ngày 29/12/2009 Tiêt 37 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được định nghĩa về từ trường. - Phân tích được một hiện tượng để thấy được mối liên quan giữa sự biến thiên theo thời gian của cảm ứng từ với điện trường xoáy và sự biến thiên của cường độ điện trường với từ trường. - Nêu được hai điều khẳng định quan trọng của thuyết điện từ. - Nêu được định nghĩa về điện từ trường. 2. Kĩ năng: - Quan sát thí nghiệm và phân tích thí nghiệm để thấy mối quan hệ giữa điện trường và từ trường - Vận dụng giải bài tập 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Làm lại thí nghiệm cảm ứng điện từ. 2. Học sinh: Ôn tập về hiện tượng cảm ứng điện từ. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Kiểm tra bài cũ: (7phút) Nêu cấu tạo của mạch dao động? - Định luật về sự biến thiên cường độ dòng điện và điện tích trong mạch dao động. Dao động điện từ tự do? - Công thức chu kì, tần số của mạch dao động? - Năng lượng điện từ? 2. Bài mới: Điện trường và từ trường chúng liên quan mật thiết với nhau. Nó hợp thành trường thống nhất đó là điện từ trường, cùng với sóng điện từ , điện từ trường là khái niệm trung tâm của thuyết vật lý lớn: Thuyết điện từ. Sự ra đời của thuyết điện từ gắn liền với tên tuổi của hai nhà bác học lỗi lạc là Maxwell và Faraday. Vậy sự liên hệ giữa điện trường và từ trường đó là gì và đặc điểm của sự liên hệ đó? Hoạt động 1: (15phút) Tìm hiểu mối liên hệ giữa từ trường biến thiên và điện trường xoáy. Hoạt động của GV và HS Nội dung - Y/c Hs nghiên cứu Sgk và trả lời các câu hỏi. - Trước tiên ta phân tích thí nghiệm cảm ứng điện từ của Pha-ra-đây ® nội dung định luật cảm ứng từ? S N O -Sự xuất hiện dòng điện cảm ứng chứng tỏ điều gì? -GV gợi ý: dòng điện có mối quan hệ gì với điện tích và véc tơ cường độ điện trường? -Hỏi : Nêu các đặc điểm của đường sức của một điện trường tĩnh điện và so sánh với đường sức của điện trường xoáy? (- Khác: Các đường sức của điện trường xoáy là những đường cong kín.) -Hỏi : Tại những điện nằm ngoài vòng dây có điện trường nói trên không? Làm thế nào kiểm tra? - HS thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi -GV tiến hành thí nghiệm thay đổi vị trí của vòng dây để xét các điểm ngoài vòng dây , yêu cầu học sinh nhận xét. Hỏi: Vậy vai trò của vòng dây trong thí nghiệm có vai trò gì trong việc tạo ra điện trường xoáy không? ( Không, vòng dây chỉ giúp ta nhận biết sự tồn tại của điện trường xoáy) GV kết luận về mối quan hệ giữa từ trường biến thiên và điện trường xoáy. Thông báo cho HS về điện trường xoáy với nội dung: - Xuất hiện khi nào. - Dạng của đường sức điện. 1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy a. - Điện trường có đường sức là những đường cong kín gọi là điện trường xoáy. b. Kết luận - Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy. Hoạt động 2: (14phút) Tìm hiểu mối quan hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường Đặt vấn đề: Khi từ trường trong vùng không gian biến thiên làm xuất hiện điện trường xoáy. Vậy nếu trong vùng không gian đó địên trường biến thiên liệu có xuất hiện từ trường hay không? Xuất phát từ quan điểm có sự đối xứng giữa điện trường và từ trường , Maxwell cho rằng có và đã được ông chứng minh bằng toán học. Chúng ta sẽ tìm hiểu nó thông qua nghiên cứu từ trường của mạch dao động. Xét mạch dao động lí tưởng đang hoạt động. Giả sử tại thời điểm t, q và i như hình vẽ Hỏi: cường độ dòng điện tức thời trong mạch? Hỏi: Biểu thức liên hệ giữa điện áp giữa hai bản tụ và cường độ điện trường? Hỏi : Biểu thức ® cho phép ta đi đến nhận xét gì về mối quan hệ giữa điện trường và từ trường? GV giới thiệu về dòng điện dịch và dòng điện dẫn: - Dòng điện chạy trong dây dẫn gọi là dòng điện dẫn. * Theo Mác – xoen: - Phần dòng điện chạy qua tụ điện gọi là dòng điện dịch. - Dòng điện dịch có bản chất là sự biến thiên của điện trường trong tụ điện theo thời gian. 2. Điện trường biến thiên và từ trường C L + - q i C L + - q i Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: - Mặc khác, q = CU = CEd Do đó: b. Kết luận: - Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường. Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín. Hoạt động 3 ( 4 phút): Tìm hiểu về điện từ trường và thuyết điện từ Mác – xoen -Hỏi: Hãy tổng hợp lại hai nhận định của Macxoen.? -Hỏi : Có sự tồn tại độc lập, riêng biệt của điện trường và từ trường không? (điện trường biến thiên ® từ trường xoáy và ngược lại từ trường biến thiên ® điện trường xoáy.) GV thông báo: ® Nó là hai thành phần của một trường thống nhất: điện từ trường. GV: - Mác – xoen đã xây dựng một hệ thống 4 phương trình diễn tả mối quan hệ giữa: + điện tich, điện trường, dòng điện và từ trường. + sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy. + sự biến thiên của điện trường theo thời gian và từ trường II. Điện từ trường và thuyết điện từ Mác - xoen 1. Điện từ trường - Là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. 2. Thuyết điện từ Mác – xoen - Khẳng định mối liên hệ khăng khít giữa điện tích, điện trường và từ trường. Hoạt động 4 . (5’) Vận dụng - củng cố: * GV nêu câu hỏi củng cố bài học: - Có ý kiến cho rằng: không gian bao quanh một điện tích có thể chỉ có điện trường nhưng cũng quanh điện tích đó có thể có điện từ trường. Ý kiến này đúng hay sai? Vì sao? - Yêu cầu HS làm 2 bài tập trắc nghiệm. - Đặt vấn đề cho bài sau: Điện từ trường lan tỏa trong không gian có tuân theo quy luật nào không? * HS trả lời câu hỏi và ghi nhận những chuẩn bị ở nhà GV yêu cầu làm bài tập sgk và sách bài tập phần điện từ trường Ngày 2/1/2010 Tiết 38 SÓNG ĐIỆN TỪ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được định nghĩa sóng điện từ. - Nêu được các đặc điểm của sóng điện từ. - Nêu được đặc điểm của sự truyền sóng điện từ trong khí quyển. 2. Kĩ năng: - Vận dụng lý thuyết giải thích được một số hiện tượng liên quan II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một máy thu thanh bán dẫn để cho HS quan sát bảng các dải tần trên máy. - Mô hình sóng điện từ của bài vẽ trên giấy khổ lớn, hoặc ảnh chụp hình đó. 2. Học sinh: Đọc kiến thức về sự lan truyền sóng , sóng dọc, sóng ngang sự lan truyền của sóng cơ, các tính chất của sóng cơ. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1 . Kiểm tra bài cũ: (3phút) Hãy nêu kết luận của Macxoen về điện từ trường? 2 . Bài mới: * Đặt vấn đề: Trong trường điện từ luôn có sự chuyển hóa giữa điện trường xoáy biến thiên và từ trường biến thiên. Sự chuyển hóa ấy cố định ở một nơi hay lan tỏa? Nếu có sự lan tỏa thì có tuân theo qui tắc nào không? Hoạt động 1:(20phút) Tìm hiểu về sóng điện từ ,đặc điểm của sóng điện từ Hoạt động của GV và HS Nội dung -Hỏi: Nếu một điểm O nào đó có một điện trường biến thiên . Hãy nêu nhận định của Macxoen và cho biết một quá trình như thế nào sẽ diễn ra? -GV thông báo kết quả khi giải hệ phương trình Mác-xoen: điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng ® gọi là sóng điện từ. - Hỏi: Sóng điện từ và điện từ trường có gì khác nhau? -GV Giới thiệu các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ. Hỏi: Điểm khác biệt của sóng điện từ và sóng cơ học là gì?( Sóng điện từ truyền được trong môi trường chân không. Đây là sự khác biệt về bản chất của sóng điện từ và sóng cơ.) -GV giới thiệu sự lan truyền sóng điện từ và lưu ý trong quá trình truyền sóng luôn luôn vuông góc với và cả hai véc tơ này luôn vuông góc với phương truyền sóng. Y/c HS quan sát thang sóng vô tuyến để nắm được sự phân chia sóng vô tuyến. - GV yêu cầu trả lời C2 - GV sử dụng radio giới thiệu về sóng vô tuyến I. Sóng điện từ 1. Sóng điện từ là gì? - Sóng điện từ chính là điện từ trường lan truyền trong không gian. 2. Đặc điểm của sóng điện từ a. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không với tốc độ lớn nhất c » 3.108m/s. b. Sóng điện từ là sóng ngang: c. Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau. d. Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó bị phản xạ và khúc xạ như ánh sáng. e. Sóng điện từ mang năng lượng. f. Sóng điện từ có bước sóng từ vài m ® vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô tuyến: + Sóng cực ngắn. + Sóng ngắn. + Sóng trung. + Sóng dài. Hoạt động 2:( 17phút) Sự truyền của sóng vô tuyến trong khí quyển Ở các máy thu thanh, ở mặt ghi các dải tần ta thấy một số dải sóng vô tuyến tương ứng với các bước sóng: 16m, 19m, 25m tại sao là những dải tần đó mà không phải những dải tần khác? ® Đó là những sóng điện từ có bước sóng tương ứng mà những sóng điện từ này nằm trong dải sóng vô tuyến, không bị không khí hấp thụ. - Tầng điện li là gì? (Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80km đến độ cao khoảng 800km) - GV lưu ý sóng ngắn vô tuyến phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và nước biển, do đó có thể truyền đi xa. Tín hiệu vô tuyến thường phát bằng vi sóng. - Mô tả sự truyền sóng ngắn vòng quanh Trái Đất. II. Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển 1. Các dải sóng vô tuyến - Không khí hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn. - Không khí cũng hấp thụ mạnh các sóng ngắn. Tuy nhiên, trong một số vùng tương đối hẹp, các sóng có bước sóng ngắn hầu như không bị hấp thụ. Các vùng này gọi là các dải sóng vô tuyến. 2. Sự phản xạ của sóng ngắn trên tầng điện li - Tầng điện li: (Sgk) - Sóng ngắn phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển như ánh sáng. Hoạt động 3. (5’) Vận dụng - củng cố: Nhắc lại một số kiến thức trọng tâm: sóng điện từ và đặc điểm của nó. Ứng dụng của song điện từ. * GV hướng dẫn giải bài tập SGK - Yêu cầu HS chuẩn bị nội dung cho tiết học sau. Ngày 6/1/2010 Tiết 39 NGUYÊN TẮC THỒNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được những nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. - Vẽ được sơ đồ khối của một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến đơn giản. - Nêu rõ được chức năng của mỗi khối trong sơ đồ của một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến đơn giản. - Phân biệt các đồ thị sóng âm tần, sóng chưa mang biến điệu và mang biến điệu 2. Kĩ năng: - Quan sát sơ đồ và đồ thị - Vận dụng kiến thức trong bài giải thích một số hiện tượng liên quan II. Chuẩn bị: 1) GV: - Vẽ hình 23.1, 23.2, 23.3 SGK trên giấy khổ lớn để phân tích nội dung. 2) HS: Ôn tập kiến thức về dao động điện từ. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1. (5’) KIỂM TRA BÀI CŨ. + GV nêu câu hỏi kiểm tra: ? Thế nào là sóng điện từ? Nêu đặc điểm của sóng điện từ? ? Khác với sóng cơ, sóng điện từ có tính chất nào? Nêu vài TN chứng tỏ sóng điện từ cũng có tính chất như sóng cơ. + HS trả lời câu hỏi kiểm tra. + GV nêu vấn đề nội dung bài cần khảo sát, tìm hiểu trong tiết học. Hoạt động 2 ( 20 phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến Hoạt động của GV và HS Kiến thức cơ bản - Ta chỉ xét chủ yếu sự truyền thanh vô tuyến. - Hỏi: Tại sao phải dùng các sóng ngắn?( ít bị không khí hấp thụ và phản xạ tốt ở mặt đất và tầng điện li) - Hỏi: Hãy nêu tên các sóng này và cho biết khoảng tần số của chúng? - Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20kHz. Sóng mang có tần số từ 500kHz đến 900MHz ® làm thế nào để sóng mang truyền tải được thông tin có tần số âm. - Sóng mang đã được biến điệu sẽ truyền từ đài phát ® máy thu. E t E t (Đồ thị E(t) của sóng mang chưa bị biến điệu) (Đồ thị E(t) của sóng âm tần) E t (Đồ thị E(t) của sóng mang đã được biến điệu về biên độ) -GV : Trong cách biến điệu biên độ, người ta làm cho biên độ của sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của sóng âm. - Cách biến điệu biên độ được dùng trong việc truyền thanh bằng các sóng dài, trung và ngắn I. Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến 1. Phải dùng các sóng vô tuyến có bước sóng ngắn nằm trong vùng các dải sóng vô tuyến. - Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang. Đó là các sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m. 2. Phải biến điệu các sóng mang. - Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần. - Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ. 3. Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa. 4. Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng bằng các mạch khuyếch đại. Hoạt động 3 (15 phút): Tìm hiểu sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và máy thu thanh đơn giản. GV cho HS xem sơ đồ khối của hệ thống phát và thu thanh dùng sóng điện từ, trình bày kết hợp với đồ thị giới thiệu các dao động cao tần, dao động âm tần và dao động cao tần biến điệu để giúp HS hiểu nguyên tắc của truyền thông bằng sóng điện từ. Nêu câu hỏi gợi ý: H1. Để truyền được các thông tin như hình ảnh, âm thanh từ nơi này đến nơi khác phải làm thế nào? -Hỏi: Trình bày tác dụng của từng bộ phận của hai hệ thống phát và thu thanh? H3 Thông qua việc tìm hiểu sơ đồ khối của hệ thống phát và thu thanh, hãy cho biết nguyên tắc chung của thông tin bằng sóng điện từ? II. Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản 2 1 3 4 5 1): Tạo ra dao động điện từ âm tần. (2): Phát sóng điện từ có tần số cao (cỡ MHz). (3): Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. (4): Khuyếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu. (5): Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian III. Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản 1 2 3 4 5 1): Thu sóng điện từ cao tần biến điệu. (2): Khuyếch đại dao động điện từ cao tần từ anten gởi tới. (3): Tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần. (4): Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến. (5): Biến dao động điện thành dao động âm. Hoạt động 4 . (5’) Vận dụng - củng cố: - Nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến đó là phải dùng các sóng điện từ cao tần và phải biến điệu các sóng mang. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau Ngày 12/01/2010 CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG Tiết 41 Bài 24 TÁN SẮC ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU - Mô tả được hai thí nghiệm của Niutơn, và nêu được kết luận rút ra từ mỗi thí nghiệm: + Hiện tượng tán sắc là gì? + Ánh sáng trắng? + Ánh sáng đơn sắc ? - Giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính bằng hai giả thuyết của Niutơn. II. CHUẨN BỊ GV: Làm hai thí nghiệm của Niutơn. HS: Ôn lại tính chất của lăng kính. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra một số kiến thức liên quan:(2-3phút) Nhắc lại một số kiến thức đã học về lăng kính 3. Bài mới: Trong những ngày hè sau một cơn mưa rào nhẹ vào lúc sáng sớm hoặc buổi chiều nắng đứng quay về phía Mặt Trời và nhìn lên bầu trời đôi khi ta thấy một dải sáng hẹp nhiều màu sắc. Đó là cầu vồng, kết quả của sự tán sắc ánh sáng. Vậy tán sắc ánh sáng là gì? Đặt vấn đề đi vào mục I: Theo suy nghĩ thông thường của chúng ta thì cái trắng thường được coi là "tinh khiết" là không có màu. Vậy ánh sáng trắng thì như thế nào nhà bác học Niu tơn đã làm hai thí nghiệm sau để tìm hiểu điều đó. Hoạt động 1: ( 8 phút )Tìm hiểu thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niutơn Hoạt động của GV và HS Nội dung cơ bản -GV trình bày sự bố trí thí nghiệm của Niutơn. - Kể tên một số nguồn sáng trắng? - GV giới thiệu tác dụng của từng bộ phận - GV tiến hành thí nghiệm chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính. Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi: - Hỏi: So sánh hai hình ảnh trên màn trước và sau khi đặt lăng kính xen giữa đèn chiếu và màn? GV kết luận : Ánh sáng trắng của đèn sau khi đi qua lăng kính đã bị phân tách thành các chùm sáng có màu khác nhau. Màu đỏ lệch ít nhất, màu tím lệch nhiều nhất. Hiện tượng như vậy gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng. - GV giới thiệu quang phổ Mặt Trời -Hỏi : Hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì? - GV giới thiệu một số thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng mà học sinh có thể làm ở nhà: + Dùng gương phẳng đặt nghiêng trong chậu nước quan sát ánh sáng phản xạ. + Quan sát đĩa CD, váng dầu, bong bóng xà phòng... I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niutơn. Mặt Trời G F A B C P M F’ §á Da cam Vµng Lôc Lam Chµm TÝm * Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng phân tích ánh sáng trắng thành dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. * Dải màu từ đỏ đến tím gọi là quang phổ mặt trời Hoạt động 2: ( 10 phút)Tìm hiểu thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc của Niutơn Hoạt động của GV và HS Nội dung cơ bản - Gv bố trí thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm: Tách ra một chùm sáng có màu xác định thu được trong thí nghiệm trên rồi cho ánh sáng này đi qua lăng kính thứ 2. - HS quan sát thí nghiệm - GV : so sánh màu quan sát được trước và sau khi qua lăng kính thứ 2. Từ đó đưa ra nhận xét về sự đổi màu của ánh sáng trong thí nghiệm. - GV tiến hành thí nghiệm với ánh sáng laze để học sinh xem rõ hơn hiện tượng khi chiếu ánh sáng đơn sắc qua lăng kính. - GV thông báo thí nghiệm với các màu khác chúng ta có kết quả tương tự. Ánh sáng như vậy gọi là ánh sáng đơn sắc. Hỏi: ánh sáng đơn sắc là gì? - Nhận xét góc lệch của các ánh sáng có màu khác nhau khi qua lăng kính? - GV giới thiệu thí nghiệm tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng và hướng dẫn học sinh làm ở nhà. - GV kết luận về ánh sáng đơn sắc và ánh sáng trắng. - GV thí nghiệm trên đã giúp chúng ta thấy rằng lăng kính không thay đổi màu ánh sáng mà chỉ làm ánh sáng có màu khác nhau bị lệch theo những phương khác nhau. Ánh sáng ra có màu gì thì ánh sáng vào phải có màu đó II. Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc Mặt Trời G F P F’ Đỏ Tím P’ M M’ Vàng V * Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi qua lăng kính. * Góc lệch của các chùm sáng đơn sắc khác nhau khi truyền qua lăng kính là khác nhau. * Ánh sáng trắng là sự hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ đến tím. Hoạt động 3 : ( 15 phút) Giải thích hiện tượng tán sắc và ứng dụng tán sắc as Hoạt động của GV và HS Nội dung cơ bản - GV hướng dẫn học sinh nhớ lại lần nữa kiến thức về lăng kính để giải thích hiện tượng tán sắc. - Hs thảo luận để giải thích - Hỏi: Góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc như thế nào vào chiết suất của lăng kính.( dựa vào công thức D =(n-1)A để chứng minh - Hs phân tích định tính: sau khi bị khúc xạ liên tiếp ở hai mặt lăng kính thì nếu chiết suất của lăng kính càng lớn , tia ló càng bị lệch nhiều về phía đáy so với tia tới. -Hỏi: Khi chiếu ánh sáng trắngphân tích thành dải màu , màu tím lệch nhiều nhất màu đỏ lệch ít nhất. So sánh chiết suất của chúng. - Chính xác hoá " sự tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm sáng phức tạp thành các chùm đơn sắc khác nhau." - Gv nêu một số ứng dụng của hiện tượng tán sắc: máy quang phổ, giải thích hiện tượng cầu vồng.... III. Giải thích hiện tượng tán sắc * Ánh sáng trắng là tổng hợp các ánh sáng đơn sắc. * Chiết suất của thuỷ tinh (môi trường) đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau. * Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc. IV. Ứng dụng: máy quang phổ, giải thích cầu vồng Hoạt động 4 ( 10 phút) Củng cố và vận dụng Gv yêu cầu học sinh nhắc lại : - Hiện tượng tán sắc ánh sáng? - Ánh sáng đơn sắc? Ánh sáng trắng? - Giải thích hiện tượng tán sắc Gv yêu cầu làm bài tập số 5 SGK trang 125 Bài tập về nhà: trả lời câu hỏi sgk và làm bài tập còn lạ Tiết 42 ngày soạn: 13-01-2010 GIAO THOA ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. - Viết được các công thức cho vị trí của các vân sáng, tối và cho khoảng vân i. - Nhớ được giá trị phỏng chưng của bước sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục. - Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng. 2. Kĩ năng: - Giải được bài toán về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. 3. Thái độ: - Nghiêm túc trong học tập, yêu thích bộ môn. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc (với ánh sáng trắng thì tốt) 2. Học sinh: Ôn lại bài 8: Giao thoa sóng. Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ. -Thế nào là sự tán sắc ánh sáng? -Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng? Hoạt động 2 (5 phút): Tìm hiểu về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Hoạt động của GV Kiến thức cơ bản - Mô tả hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. - HS ghi nhận kết quả thí nghiệm và thảo luận để giải thích hiện tượng.