Giáo án Vật lý lớp 11 - Bài 28 - Lăng kính

Ngày : Số Tiết : PPCT: CHÖÔNG VII: MAÉT, CAÙC DUÏNG CUÏ QUANG HOÏC BAØI 28: LAÊNG KÍNH MỤC TIÊU : Về kiến thức : Nêu được cấu tạo của lăng kính. Vẽ đúng đường truyền của tia sáng qua lăng kính. Viết được các công thức của lăng kính. Nêu được các ứng dụng của lăng kính: làm tán sắc ánh sáng, gây ra hiện tượng phản xạ toàn phần,. Về kỹ năng : Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính. Vận dụng công thức lăng kính để giải một số các bài tập liên quan. Giải thích sơ bộ các hiện tượng liên quan bằng kiến thức của tia sáng khi qua lăng kính. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Bộ thí nghiệm quang hình biểu diển. Viết sẵn các công thức lăng kính. Các hình ảnh về quang phổ ánh sáng trắng, quang phổ vạch, máy quanh phổ, Học sinh : Ôn lại sự phản xạ toàn phần và khúc xạ ánh sáng. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : Ổn định lớp : Kiễm tra bài cũ : (.phút) Kiểm tra trong quá trình giảng. Giới thiệu bài mới : Năm 1669, Newton đã khám phá ra một hiện tượng làm mọi người ngạc nhiên và hiểu sâu sắc hơn bản chất của ánh sáng mặt trời, phát hiện của Newton chỉ với một dụng cụ đơn giản .Dụng cụ này được ứng dụng trong một số lĩnh vực của cuộc sống Nội dung bài học: Bài 28: LĂNG KÍNH CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH: Định nghĩa : (SGK) Đặc trưng của lăng kính : Góc chiết quang A. Chiết suất n ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH: Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng sau khi đi qua lăng kính sẽ bị phân tích thành nhiều chùm ánh sáng có màu khác nhau à Tán sắc ánh sáng. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính: Khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bị lệch về phía đáy nhiều hơn so với tia tới. CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH: CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH: Máy quang phổ : Phân tích chùm ánh sáng từ một nguồn sáng để xác định thành phần cấu tạo của nguồn sáng. Lăng kính phản xạ toàn phần: Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : Tìm hiểu cấu tạo của lăng kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o cho Hs xem lăng kính à hỏi: hãy cho biết lăng kính được cấu tạo như thế nào ? (không nhìn SGK). o Trong thực tế khi biểu diễn lăng kính, người ta biểu diển bằng hình ảnh gì ? o Giới thiệu cho Hs các phần tử của lăng kính . o Về phương diện quang hình học, lăng kính được đặc trưng bởi các đại lượng nào ? o Chuyển ý :Vậy khi cho tia sáng từ phía đáy đi vào lăng kính thì sao ? O Không xem SGK, nói vè cấu tạo của lăng kính . Nhận xét câu trả lời của bạn. O Tam giác. O ghi nhận. O góc chiết quang A và chiết suất n. Hoạt động 2 : Khảo sát đường truyền của tia sáng qua lăng kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Yêu cầu Hs lên phụ thí nghiệm với ánh sáng trắng à Hỏi : Đây là hiện tượng gì ? hiện tượng này có liên hệ như thế nào trong cuộc sống ? o Sử dụng tia sáng à yêu cầu học sinh chiếu từ phía đáy lăng kính à nhận xét đường đi của tia sáng sau khi ra khỏi lăng kính. o Yêu cầu Hs lên bảng vẽ hình của thí nghiệm và xác định các góc tới, góc ló, D, A,. o Nêu câu C1 và yêu cầu hoạt động nhóm trong 3 phút .. o Nhấn mạnh Hs về nhận xét tia ló khỏi lăng kính O Xem thì nghiệm và nhận xét tác dụng tán sắc ánh sắng trắng. O quan sát thí nghiệm và nhận xét. O lên bảng vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính theo các yêu cầu của Giáo Viên. O hoạt động nhóm trong 3 phút à ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém Hoạt động 3 : Tìm hiểu các công thức của lăng kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và định lý hình học phẳng à công thức lăng kính o Yêu cầu Hx lên bảng viết lại công thức lăng kính từ SGK. oNêu câu C2 và yêu cầu hoạt động nhóm trong 5 phút ( GV phân nhiệm vụ cho các nhóm, mỗi nhóm sẽ phụ trách chứng minh một công thức) o Yêu cầu Hs xem bài tập thí dụ..( Có thể giao về nhà) O tiếp nhận các công thức lăng kính. O viết lại các công thức lăng kính. O hoạt động nhóm theo yêu cầu. O ghi nhận. Hoạt động 4 : Tìm hiểu các công dụng của lăng kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Cho Hs xem các hình ảnh về quang phổ ánh sáng trắng, quang phổ mặt trời o yêu cầu Hs xem SGK về máy quang phổ và lăng kính phản xạ toàn phần. o Giáo viên sẽ kiểm tra lại sự lỉnh hội của HS bằng các câu hỏi.. O Ghi nhận. O tìm hiểu từ SGK. O trả lời các câu hỏi của GV. Hoạt động 5 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Lăng kính là gì ? các đặc trưng của lăng kính ? o trình bày các công thức lăng kính và nhận xét về đường đi của tia sáng khi qua lăng kính ? o trả lời các câu hỏi 4 à 7 SGK trang 179. o người ta giải thích hiện tượng cầu vòng như thế nào ? o xem lại tính chất ảnh qua thấu kính . O trả lời theo SGK. O trả lời theo SGK. O ghi nhận O xem phần : Em có biết ? trang 180 SGK. O ghi những chuẩn bị cho bài sau. ** Rút kính nghiệm sau tiết dạy: BAØI 29: THAÁU KÍNH MOÛNG Ngày : Số Tiết : PPCT: MỤC TIÊU : Về kiến thức : Nêu được các khái niệm cơ bản về thấu kính: thấu kính là gì ?; thấu kính hội tụ; thấu kính phần kỳ; trục chính; tiêu điểm; tiêu cự; ảnh thật; ảnh ảo; quang tâm; trục phụ; tiêu diện; độ tụ. Nêu được các đặc điểm của ảnh khi biết vị trí của vật. Nêu được mối liên hệ giữa vị trí vật, vị trí ảnh đối với tiêu cự. Cách tính độ phóng đại của ảnh qua thấu kính. Về kỹ năng : Vẽ được đường đi của tia sáng qua thấu kính à xác định ảnh bằng cách vẽ hình. Giải các bài toán về thấu kính, hệ thấu kính. Nhận biết thấu kính ở các dụng cụ thiết bị có ứng dụng của nó. CHUẨN BỊ : Giáo viên : Bộ thí nghiệm quang hình biểu diễn. Thước thẳng, phấn màu. Một số tranh ảnh về ứng dụng của thấu kính. Học sinh : Ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 9 về thấu kính ( bài 42 – 45, SGK Vật Lý 9 trang 113 à123). Các kiến thức về khúc xạ ánh sáng ở bài trước. Tiết 01 TIẾN TRÌNH DẠY HỌC : Ổn định lớp : Kiễm tra bài cũ : (.phút) Thế nào là lăng kính ? tác dụng của lăng kính đối với ánh sáng trắng ? ánh sáng đơn sắc ? Vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính và các công thức lăng kính ? Trình bày các công dụng của lăng kính ? Giải thích tại sao cầu vòng thường xuất hiện sau những cơn mưa ? Giới thiệu bài mới : Chúng ta đã biết sự tạo ảnh qua thấu kính ở lớp 9. Trong tiết này ta hãy cùng tìm hiểu mối liên hệ giữa vị trí ảnh, vị trí vật với tiêu cự của một thấu kính,.. Nội dung bài học : Bài 29 : THẤU KÍNH MỎNG THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH: Định nghĩa: (SGK) Phân loại: Thấu kính lồi = thấu kính hội tụ = thấu kính rìa mỏng. Thấu kính lõm = thấu kính phân kỳ = thấu kính rìa dày. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ: Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện : 2.Tiêu cự. Độ tụ : KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KỲ: SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH : Khái niệm ảnh và vật trong quuang học : Về ảnh : Về vật : Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính : Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính : CÁC CÔNG THỨC VỀ THẤU KÍNH : + Đặt là vị trí vật, vị trí ảnh + Với qui ước: vật thật d > 0, vật ảo d < 0 ảnh thật d’ > 0, ảnh ảo d’ < 0 + Số phóng đại: k = ; k >0 ảnh vật cùng chiều; k <0 ảnh vật ngược chiều + Công thức thấu kính: + Công thức vế số phóng đại: k = Tổ chức hoạt động dạy học : Hoạt động 1 : Tìm hiểu về thấu kính mỏng (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o cho Hs xem các thấu kính khác nhau. o không xem SGk, hãy định nghĩa, Thấu kính mỏng là gì ? o Thế nào là thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ ? o GV kết hợp thí nghiệm biểu diển để hs nhận biết các loại thấu kính o Nhận xét các câu trả lời của học sinh. O Xem và nhận xét. O Từ thấu kính đã xem à đưa ra một định nghĩa gần đúng về thấu kính. O Quan sát thì nghiệm và nhận biết tkht, tkpk. O Ghi nhận. Hoạt động 2 : Tìm hiểu các khái niệm quang học của thấu kính hội tụ (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o GV kết hợp hình vẽ và các thí nghiệm biểu diển để xây dựng cho Hs các khái niệm o Quang tâm của thấu kính là gì ? đặc điểm đường truyền của tia sáng qua quang tâm ? o Thế nào là trục chính ? thế nào là trục phụ ? o Tiêu điểm chính và tiêu điểm phụ của thấu kính là gì ? o thế nào là tiêu diện của thấu kính ? đối với thấu kính hội thụ thì đó là tiêu diện gì ? o Tiêu cự của thấu kính là gì ? đơn vị của tiêu cự. o Ý nghĩa của độ tụ ? công thức tính độ tụ ? o Cuối tiết yêu cầu hs nhắc lại các khái niệm về thấu kính và vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ với các tia đặc biệt à nhận xét các trường hợp và nhấn mạnh chúng để làm bài tập O Xem thí nghiệm và trả lời các câu hỏi của GV. O điểm chính giữa tk mà a’s’ qua đó sẽ truyền thẳng. O đường thẳng qua quang tâm và vuông góc tk. O chùm tia tới song song với trục chính à tia ló hội tụ tại tiêu điểm chính O tập hợp các tiêu điểm phụ à tiêu diện. O khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm. O đặc trưng cho khả năng tụ sáng Tiết 01 ** Kiểm tra bài cũ : Thấu kính mỏng là gì ? có mấy loại thấu kính mỏng ? Trình bày các khái niệm quang học đối với thấu kính hội tụ ? Làm cách nào vẽ ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ ? vẽ hình Hoạt động 3 : Tìm hiểu các khái niệm quang học của thấu kính phân kỳ (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Cho hs xem ảnh của một chùm tia qua thấu kính phân kỳ .. o Trình bày các khái niệm cơ bản của thấu kính phân kỳ . o Người ta quy định giá trị của f và D như thế nào đối với thấu kính phân kỳ ? O Quan sát thí nghiệm và nhân xét. O Trình bày từ SGK. O có giá trị âm Hoạt động 4 : Tìm hiểu sự tạo ảnh bởi thấu kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o yêu cầu HS đọc SGK và trình bày các khái niệm về ảnh, ảnh thật, ảnh ảo, vật, vật thật, vật ảo trong quang học. o Lưu ý Hs : Ta không xét trường hợp vật ảo oGv yêu cầu HS so sánh các khái niệm ảnh và vật à khắc sâu kiến thức.. o Để vẽ đường đi của tia sáng qua thấu kính ta phải vẽ những tia gì ? o Thực chất, ta chỉ cần vẽ 2 tia mà thôi. o Cho HS vẽ ảnh tạo bởi thấu kính phân kỳ, thấu kính hội tụ. o Nếu người ta yêu cầu ta vẽ đường di của một tia sáng bất kỳ qua thấu kính thì sao? o Trình bày bảng tóm tắt các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính O trình bày các khái niệm theo SGK. O ghi nhận O lập bảng so sánh. O vẽ bốn tia.. O lên bảng vẽ hình trong các trường hợp. O sử dụng trục phụ. O ghi nhận Hoạt động 5 : Tìm hiểu các công thức về thấu kính (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o để thiết lập các công thức thấu kính, ta phải cần tìm hiểu các quy ước về dấu.. o yêu cầu HS trình bày các quy ước về dấu đối với ảnh thật, ảnh ảo, vật thật, vật ảo, k, o Khi nào vật ảnh cùng chiều, vật ảnh ngược chiều. oLiên hệ với trường hợp vật ảnh qua gương phẳng : vật thật, ảnh ảo à cùng chiều.nhấn mạnh ý này để Hs làm bài tập. o Viết công thức xác định vị trí ảnh ? từ công thức đó hãy suy ra công thức tính d, d’, f. o Viết công thức tính độ phóng đại k ? o nêu câu C5 và yêu cầu Hs hoạt động nhóm trong 3 phút để tìm câu trả lời. O Ghi nhận. O trình bày các quy ước dấu. O K > 0; k < 0 O ghi nhận và nhớ để giải bài tập. O viết công thức (29.2) O viết công thức tính (29.3) O sử dụng đạo hàm của d’ Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò (phút) Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh o Yêu cầu Hs xem phần VI: ứng dụng của thấu kính. o nêu các câu hỏi 1, 2, 3 SGK. o Hướng dẫn Hs trả lời các câu 4 à 9 SGK. o làm các bài tập của hai bài , tiết sau sẽ sửa. O Ghi nhận O trả lời theo kiến thức trọng tâm của bài. O ghi nhận.