Giáo án môn Vật lí Lớp 11 - Chương 6: Khúc xạ ánh sáng - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng - Tạ Thanh Hằng

Tuần: 26	Tiết giảng: Tiết 51
Họ và tên: Tạ Thanh Hằng	Ngày soạn: 17/2/2019
GVHD: Cô Tạ Thị Minh Hoa	Ngày giảng:
KẾ HOẠCH DẠY HỌC
CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
Mục tiêu
Kiến thức
Trình bày được thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.Nắm được biểu thức của định luật khúc xạ.
Nêu được thế nào là chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối. Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. 
Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này của định luật khúc xạ ánh sáng.
Kỹ năng
Vận dụng được biểu thức của định luật khúc xạ để giải bài tập.
Giải thích được hoặc kể tên được một số hiện tượng khúc xạ trong thực tế.
Thái độ
Hứng thú trong học tập.
Cẩn thận khi thực hiện thí nghiệm.
Năng lực định hướng hình thành và phát triển cho học sinh
Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
Năng lực tự học.
Năng lực hợp tác: làm việc nhóm, thảo luận 
Năng lực tính toán và xử lý số liệu.
Năng lực thực hành thí nghiệm.
Chuẩn bị
Giáo viên
Bộ thí nghiệm khảo sát định luật khúc xạ ánh sáng.
Tranh ảnh về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Học sinh
SGK, vở ghi, dụng cụ học tập, 
Ôn lại kiến thức về hiện tượng khúc xạ đã học ở cấp THCS.
Phương pháp: Thuyết trình, thực nghiệm, nêu và giải quyết vấn đề, thảo luận.
Tiến trình dạy học
Ổn định tổ chức lớp.
Vào bài mới
Hoạt động 1: Khởi động: Làm nảy sinh và phát biểu các vấn đề cần nghiên cứu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Mục tiêu hoạt động
Xác định được vấn đề cần nghiên cứu về khúc xạ ánh sáng, từ đó có thái độ học tập tích cực, chủ động.
Tổ chức hoạt động
Đặt vấn đề: Làm thí ghiệm đơn giản: cho 1 vật có kích thước đủ nhỏ và nặng thả vào trong đáy một chiếc cốc thủy tinh trong suốt. Mời một em HS lên quan sát, ban đầu HS không thể đoán được vật được thả vào trong cốc là vật gì. Chỉ khi đổ nước vào trong cốc thì HS mới dần nhìn ra vật được thả.
Yêu cầu HS nhận xét về hiện tượng vừa quan sát được.
Làm thí nghiệm khác với cốc nước trong suốt và một chiếc bút.
Yêu cầu HS nhận xét hiện tượng.
Các hiện tượng mà ta vừa quan sát được ở đây chính là các hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Để khảo sát đầy đủ hơn hiện tượng này chúng ta vào bài hôm nay.
Sản phẩm hoạt động
Làm nảy sinh được vấn đề.
Hoạt động 2: Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng
Mục tiêu hoạt động
Nắm được định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng.
Tổ chức hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Giới thiệu nội dung bài học: gồm có 3 nội dung chính: 
+ Sự khúc xạ ánh sáng. 
+ Chiết suất của môi trường. 
+ Tính thuận nghịch của ánh sáng.
-Tìm hiểu nội dung đầu tiên, sự khúc xạ ánh sáng.
-Nhắc lại thí nghiệm được nêu ra ở đầu bài về chiếc bút cắm trong cốc nước: phần nhúng nước của chiếc bút như bị gãy tại mặt phân cách giữa nước và không khí. Nhưng thực tế cái bút không hề bị gãy.
-Như ta đã học, ta nhìn thấy các vật là do có ánh sáng từ vật truyền vào mắt ta, vậy nếu cái bút không gãy thì chắc chắn rằng ánh sáng từ cái bút đã bị gãy khúc trước khi truyền đến mắt chúng ta, đó là lí do mà ta thấy cái bút như bị gãy khúc.
-Hiện tượng như trên được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Vậy hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương hay gãy của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
-Yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì.
-Hỏi: Tại sao phải là hai môi trường trong suốt khác nhau?
Vì: nếu là hai môi trường giống nhau thì ánh sáng sẽ chiếu qua 1 môi trường đồng chất và sẽ không xảy ra hiện tượng khúc xạ. Mà tia sáng sẽ tuân theo định luật truyền thẳng.
-Vẽ hình mô tả
-Giải thích hình vẽ:
+ Chiếu xiên góc tia sáng SI đến mặt phân cách giữa hai môi trường, tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách và cho ta tia khúc xạ IR. Hình vẽ mô tả hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
-Từ hình vẽ có thể thấy, tia khúc xạ cùng nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến, và vị trí của tia khúc xạ là nằm phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-Đây cũng chính là nội dung đầu tiên của định luật khúc xạ ánh sáng. Ta sang phần 2, định luật khúc xạ ánh sáng.
-Nội dung đầu tiên của định luật khúc xạ ánh sáng được phát biểu như sau: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-Để biết được nội dung còn lại của định luật khúc xạ ánh sáng ta cùng đi làm 1 thí nghiệm. Chia lớp thành 2 (hoặc 3) nhóm cùng thực hành đo.
-Giới thiệu bộ dụng cụ thí nghiệm: gồm thước đo độ, đèn chiếu laze, khối nhựa bán trụ trong suốt.
-Giới thiệu cách làm và thực hành đo mẫu: Gắn khối nhựa bán trụ lên trên thước đo độ, chiếu đèn laze đến tâm khối bán trụ. Di chuyển đèn laze để thay đổi góc tới i. Với mỗi giá trị của I ta thu được 1 giá trị của góc khúc xạ r. Thực hành đo với các giá trị i cho trước trong bảng phụ và xác định các giá trị r. 
-Sau khi đo xong, yêu cầu HS xử lý số liệu theo bảng và rút ra nhận xét tỉ số Sini/Sinr.
-Ta thấy tỉ số Sini/Sinr là gần như không đổi. Đây cũng chính là nội dung thứ 2 của định luật khúc xạ ánh sáng.
-Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin góc tới (Sini) và Sin góc khúc xạ (Sinr) là không đổi.
-Yêu cầu HS phát biểu lại nội dung của định luật khúc xạ.
-Hỏi: Tại sao lại xét tỉ số Sini/Sinr mà không xét tỉ số Cosi/Cosr.
(Vì hàm Sin là hàm đồng biến)
-Ta cùng đi tìm hiểu nội dung tiếp theo: chiết suất của môi trường.
-Nghe giảng
-Ghi chép
-Nghe và quan sát
-Nghe giảng
-Nhắc lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
-Ghi chép
-Trả lời
-Nghe giảng
-Quan sát và vẽ hình vào vở
-Lắng nghe
-Quan sát và nghe giảng
-Nghe và ghi chép
-Chia nhóm thực hành
-Quan sát
-Lắng nghe
-Thực hành đo và ghi kết quả.
-Xử lý số liệu và nhận xét kết quả.
-Ghi chép kết luận
-Phát biểu
-Trả lời câu hỏi.
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng
Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
I, Sự khúc xạ ánh sáng
1, Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
Trong đó: SI: tia tới; I: điểm tới; NN’: pháp tuyến; IR: tia khúc xạ; i: góc tới; r: góc khúc xạ.
2, Định luật khúc xạ ánh sáng
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
i
r
Sini
Sinr
100
200
300
400
500
-Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin góc tới (Sini) và Sin góc khúc xạ (Sinr) là không đổi.
sin isin r=const
Sản phẩm hoạt động:
Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của HS.
Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường
Mục tiêu hoạt động
Nêu được thế nào là chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối.
Tổ chức hoạt động:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Giới thiệu về chiết suất tỉ đối: Biểu thức mà ta vừa rút ra được trong thí nghiệm trên, tỉ số Sini/Sinr không đổi được gọi là chiết suất tỉ đối.
-Gọi n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1. Từ đây ta rút ra 
sin isin r=n21
-Hướng dẫn HS phân tích các trường hợp của n21, để từ đó rút ra thế nào mà môi trường chiết quang hơn, môi trường chiết quang kém: Ta xét dấu của n21 và từ biểu thức vừa thiết lập, ta sẽ rút ra mối quan hệ giữa i và r.
-Giới thiệu về môi trường chiết quang hơn và kém.
-Ta đi tìm hiểu loại chiết suất tiếp theo là chiết suất tuyệt đối
-Giới thiệu về chiết suất tuyệt đối.
Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó với chân không.
-Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
n21=n2n1
Trong đó n2 là chiết suất của môi trường 2, n1 là chiết suất của môi trường 1.
-Giới thiệu biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng.
n=cv
Trong đó: c là vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bằng 3.108 m/s, v là vận tốc ánh sáng truyền trong các môi trường.
-Yêu cầu HS nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối.
Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần 
-Từ các mối liên hệ vừa học, yêu cầu HS viết lại dạng của biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng.
-Yêu cầu HS lên bảng trả lời câu hỏi C1, C2.
-Câu C3 giao về nhà làm, buổi học sau báo cáo kết quả.
-Ta sang phần cuối cùng, tính thuận nghịch của ánh sáng
-Lắng nghe
-Ghi chép
-Phân thích theo hướng dẫn.
-Ghi chép
-Lắng nghe
-Lắng nghe
-Nghe và ghi chép
-Ghi chép
-Trả lời
-Lên bảng viết lại biểu thức.
-Lên bảng trả lời câu hỏi.
II, Chiết suất của môi trường
1, Chiết suất tỉ đối
Chiết suất tỉ đối
sin isin r=n21
n21>1 →r<i
n21 i
-Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
n21=n2n1
-Biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng.
n=cv => n2n1=v1v2
-Biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng:
n1sini=n2sinr
Sản phẩm hoạt động
Nội dung ghi vở của HS.
Hoạt động 4: Tìm hiểu tính thuận nghịch của ánh sáng
Mục tiêu hoạt động
Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này của định luật khúc xạ ánh sáng.
Tổ chức hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Làm thí nghiệm về nguyên lý thuận nghịch: 
+Chiếu tia sáng theo chiều thuận và chiếu theo chiều nghịch với cùng số đo góc.
-Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét.
-Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo chiều đó. Đây là tính thuận nghịch của ánh sáng.
-Từ tính thuận nghịch ta suy ra n21=1n12
-Yêu cầu HS chứng minh công thức.
+Khi chiếu ánh sáng theo chiều thuận (Chiều SIR) ta có 
n21=sinisinr
+Khi chiếu ánh sáng theo chiều ngược lại (Chiều RIS) thì lúc này góc r là góc tới, và i là góc khúc xạ. Ta có
n12=sinrsini=1sini/sinr=1n21
-Quan sát thí nghiệm
-Nhận xét
-Chứng minh
III, Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
n21=1n12
Sản phẩm của hoạt động
Nội dung ghi vở của HS.
Hoạt động 5: Hệ thống hóa kiến thức. Giải bài tập cơ bản và giao bài tập về nhà.
Mục tiêu hoạt động
Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng để giải một số bài tập cơ bản.
Tổ chức hoạt động
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
-Tóm tắt toàn bộ kiến thức đã học.
-Hướng dẫn HS giải các bài tập trong sgk trang 166.
-Giao bài tập về nhà cho HS và kết thúc bài học.
-Nghe giảng
-Làm bài tập
Sản phẩm hoạt động
Bài làm và nội dung ghi vở của HS.
Rút kinh nghiệm sau tiết dạy