Giáo án Vật lí 11 - Tiết 53: Khúc xạ ánh sáng

Ngày soạn: 
Ngày giảng
Lớp
TIẾT 53: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG. 
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: 
+ Nêu được hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
+ Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.
+ Nêu được khái niệm chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
+ Nêu được tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
+ Biết được cách vẽ đường đi của tia sáng từ môi trường này sang môi trường khác.
2. Kỹ năng: 
- Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải bài tập và giải thích một số hiện tượng đơn giản trong cuộc sống.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Các thí nghiệm phát hiện hiện tượng khúc xạ ánh sáng: cốc nước, que khuấy, hòn sỏi. 
- Các thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng.
2. Học sinh
- Đọc lại SGK THCS về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. 
III. Tiến trình dạy học
1. Kiểm diện
2. Giới thiệu chương VI(2 phút): Ánh sáng là đối tượng nghiên cứu của Quang hình học và 3 định luật cơ bản của Quanh hình học là: định luật truyền thẳng ánh sáng, khúc xạ ánh sáng, phản xạ ánh sáng. Nhờ những nghiên cứu về Quang hình học người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống.VD: internet (cáp quang), 
3. Giới thiệu bài mới(1 phút): chúng ta cùng tìm hiểu một trong ba định luật cơ bản của Quang hình học đó là định luật khúc xạ ánh sáng.	
4. Hoạt động dạy học
Hoạt động 1(5 phút): Ôn lại những kiến thức đã biết về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Quan sát hình 26.1 và cho biết hiện tượng gì xảy ra khi nhúng chiếc muỗng vào trong ly nước?
- Giải thích nguyên nhân dẫn dến hiện tượng đó?
- Yêu cầu HS nêu lại về hiện tượng khúc xạ ánh sáng đã học ở THCS.
 - Thực chất chiếc muỗng không bị gãy, nhưng ta lại nhìn thấy chiếc muỗng như bị gãy tại mặt nước.
- Chiếc muỗng như bị gãy tại mặt nước.
- Do sự khúc xạ ánh sáng.
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng khi đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì bị gãy khúc tại mặt phân cách giữ hai môi trường.
- Học sinh ghi nhận.
- Nhận thức vấn đề.
Hoạt động 2(20 phút): Tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Nêu lại về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Vẽ hình 26.2 . Giới thiệu tên gọi các tia trong hình vẽ.
- Giới thiệu cách tiến hành thí nghiệm và yêu cầu HS lên làm thí nghiệm và ghi lại kết quả vào bảng số liệu sau:
Góc tới
Góc K. xạ
00
100
300
450
600
800
-Từ số liệu thu được hãy lập tỉ số Sin iSin r
- khái quát những kết quả tìm được người ta đã xây dụng một định luật gọi là định luật khúc xạ ánh sáng.
- Yêu câu HS đọc SGK và nêu nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng.
- Lắng nghe.
- Vẽ hình và quan sát Gv giới thiệu.
- Tiến hành thí nghiệm
- HS lập tỉ số và nhận xét.
- HS ghi nhận.
- Nêu nội dung định luật.
I. 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.
2. Định luât khúc xạ ánh sáng
Giả sử mt 2 có chiết suất lớn hơn mt 1. Thì i>r.
SI: tia tới; I: điểm tới
I’S: tia phản xạ
IR: tia khúc xạ
NN’: pháp tuyến của mặt phân cách
i: góc tới, i’: góc tới (i=i’)
r: góc khúc xạ
* Nội dung:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới( tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở mặt bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi.
Sin iSin r=const
Hoạt động 3(12 phút): Tìm hiểu khái niệm chiết suất của môi trường.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Nêu khái niệm chiết suất tỉ đổi.
- Viết biểu thức tính n21?
- Rút kết luận khi 
- Rút ra kết luận tượng tự khi n21 < 1?
- Trong công thức trên nếu 2 là môi trường chân không thì chiết suất tỉ đối của môi trường 1 so với môi trường chân không được gọi là chiết suất tuyệt đối của môi trường đó.
- Vậy chiết suất tuyệt đối là gì?
- Như vậy chiết suất của chân không là 1. Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất lớn hơn 1.
- Yêu cầu HS thiết lập hệ thức của n21.
- Viết lại công thức của định luật khúc xạ ánh sáng đối với hai môi trường bất kì n1 và n2?
- Yêu cầu HS hoàn thành câu C1, C2, C3
- Lắng nghe.
- Viết biểu thức.
- Chú ý.
- Rút ra kết luận.
- Lắng nghe.
- Trả lời.
- Chú ý.
- Hệ thức: n21 = n11n21 = n2n1
- Ta có:
Sin iSin r=n21= n2n1
=> n1sini = n2sinr
- Hoàn thành C1:
Khi i < 100, r < 100 thì sini ≈ i ,sinr ≈ r 
=> n1i = n2r 
Or ir = n21.
- Hoàn thành C2:
i = 00 => sini = 0
=> sinr = 0
=> r = 00
- Hoàn thành C3:
Khi có sự khúc xạ xảy ra liên tiếp ở các mặt phẳng phân cách song song, ta có:
II. Chiết suất của môi trường
1. Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường
 Tỉ số không đổi Sin iSin r được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1
Sin iSin r = n21 
- Kết luận: 
+ n21 > 1: thì sini > sinr 
nên i > r: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn. ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
+ n21 < 1: thì sini < sinr
 nên i < r: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. ta nói môi trường 2 kém chiết quang hơn môi trường 1.
2. Chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
Nhận xét:
+ Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1.
+ Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất lớn hơn 1.
- Công thức biến đổi của chiết suất tỉ đối: n21 = n2n1
- Công thức viết lại của định luật khúc xạ ánh sáng: 
n1sini = n2sinr
Hoạt động 3(1 phút): Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
- Yêu cầu HS về nhà đọc thêm.
- Ghi nhận.
IV. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
( đọc thêm)
Hoạt động 4(3 phút): Tổng kết bài học
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS tóm tắt lại nội dung bài học.
- Giao bài tập về nhà cho HS.
- Yêu cầu HS đọc trước bài mới.
- Tóm tắt nội dung bài học.
- Nhận nhiệm vụ về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY