Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế tiến trình dạy học theo góc kiến thức bài “Khúc xạ ánh sáng”1.Xác định mục tiêu dạy học phát triển năng lực Phát biểu được hiện tượng khúc xạ ánh sáng Phát biểu và viết được biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng Phát biểu được khái niệm về chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối của môi trường 1 đối với môi trường 2 và chiết suất tuyệt đối của một môi trường Phát biểu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng Vẽ đường truyền của tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác. Giải các bài tập liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Giải thích các hiện tượng thực tế liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Ví dụ:+ Chiếc thìa để ngập một phần trong cốc nước khi nhìn xiên góc có cảm giác bị gãy khúc+ Qua con mắt của chúng ta đáy ao hồ, sông ngòi, bể bơi, bể chứa nước hình như nông hơn gần 13 độ sâu thực. Lựa chọn kiến thức về tương quan tỷ lệ thuận và tương quan tỷ lệ thuận của các hàm lượng giác để xử lí các kết quả thí nghiệm khi xây dựng các định luật khúc xạ ánh sáng. Từ các hiện tượng thực tế hay số liệu thí nghiệm, đề xuất được mối quan hệ giữa góc khúc xạ r và góc tới i trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng Đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về các mối quan hệ giữa góc khúc xạ r và góc tới i trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng Lắp ráp được thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về mối liên hệ trên. Tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra giả thuyết trên và rút ra nhận xét. Biện luận về sai số của kết quả thí nghiệm và các nguyên nhân gây nên sai số: sai số do đo đạc, kết quả của các giả thuyết khi góc tới i nhỏ và khi góc tới i lớn. Sử dụng kiến thức ảnh của một vật được tạo bởi hiện tượng khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của độ sâu của nước trong ao hồ, bể bơi Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức Có tinh thần học tập hợp tác
Thiết kế tiến trình dạy học theo góc kiến thức “Khúc xạ ánh sáng” Xác định mục tiêu dạy học phát triển lực - Phát biểu tượng khúc xạ ánh sáng - Phát biểu viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng - Phát biểu khái niệm chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối - Viết hệ thức chiết suất tỉ đối môi trường môi trường chiết suất tuyệt đối môi trường - Phát biểu tính chất thuận nghịch truyền ánh sáng - Vẽ đường truyền tia sáng truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác - Giải tập liên quan đến tượng khúc xạ ánh sáng - Giải thích tượng thực tế liên quan đến tượng khúc xạ ánh sáng Ví dụ: + Chiếc thìa để ngập phần cốc nước nhìn xiên góc có cảm giác bị gãy khúc + Qua mắt đáy ao hồ, sông ngòi, bể bơi, bể chứa nước nông gần 1/3 độ sâu thực - Lựa chọn kiến thức tương quan tỷ lệ thuận tương quan tỷ lệ thuận hàm lượng giác để xử lí kết thí nghiệm xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng - Từ tượng thực tế hay số liệu thí nghiệm, đề xuất mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i tượng khúc xạ ánh sáng - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i tượng khúc xạ ánh sáng - Lắp ráp thí nghiệm kiểm tra giả thuyết mối liên hệ - Tiến hành xử lí kết thí nghiệm kiểm tra giả thuyết rút nhận xét - Biện luận sai số kết thí nghiệm nguyên nhân gây nên sai số: sai số đo đạc, kết giả thuyết góc tới i nhỏ góc tới i lớn - Sử dụng kiến thức ảnh vật tạo tượng khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường để đánh giá cảnh báo mức độ an toàn độ sâu nước ao hồ, bể bơi - Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức - Có tinh thần học tập hợp tác Lập sơ đồ xây dựng kiến thức khoa học Điều kiện xuất phát Trong thực tế có số tượng vật lý sử dụng kiến thức vật lý ánh sáng định luật truyền thẳng không giải thích tượng Ví dụ tượng thìa trông bị gãy khúc mặt nước cốc, đáy ao nhìn qua mặt nước thấy gần mặt phân cách so với thực tế Hiện tượng gọi khúc xạ ánh sáng - Hiện hượng khúc xạ ánh sáng: Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương (gãy) tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt khác - Khi góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ tăng (giảm) 2.1 2.2 Vấn đề cần giải Góc khúc xạ r góc tới i có mối quan hệ với biểu diễn hệ thức nào? 2.2 Giải pháp - Tạo tượng khúc xạ ánh sáng để nghiên cứu mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i thay đổi góc tới i - Thực thí nghiệm chiếu chùm sáng hẹp xiên góc tới mặt phân cách hai môi trường suốt để tìm mối liên hệ định lượng góc tới góc khúc xạ 2.4 Thực giải pháp - Thực thí nghiệm: + Dụng cụ: • • • • Hai môi trường suốt Nguồn sáng để tạo chùm sáng hẹp Thước đo góc Màn hứng để quan sát tia sáng + Bố trí thí nghiệm: + Thao tác: Thay đổi góc tới i ghi vào bảng số liệu i (độ) r (độ) + Xử lí kết thí nghiệm tính chất tương quan mối quan hệ đồng biến: tỉ lệ thuận, quan hệ góc lượng giác đồng biến + Nhận xét: • • Nếu i có giá trị bé < 100 i r tỉ lệ thuận Nếu i>100 sin i sin r tỉ lệ thuận 2.5 Kết luận Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sin i) sin góc khúc Sini = const Sinr xạ (sin r) không đổi : Hoạt động dạy học góc Góc 1: Góc trải nghiệm: Làm thí nghiệm với thí nghiệm tượng khúc xạ ánh sáng: a Thiết bị, đồ dùng góc - Đèn laze - Bản bán trụ thủy tinh suốt - Thước đo góc - Màn hứng để quan sát tia sáng b Hướng dẫn mức độ hỗ trợ giáo viên - Phiếu học tập số 1: PHIẾU HỌC TẬP SỐ (Làm nhà) Lớp: Nhóm: Câu Trong tượng khúc xạ ánh sáng, mối quan hệ góc tới i góc khúc xạ r gì? ………………………………………………………………………………………… Câu 2: Làm để kiểm tra câu trả lời hay sai? ………………………………………………………………………………………… Câu 3: Nếu làm thí nghiệm đề kiểm tra dự đoán cần dụng cụ nào, bố trí thí nghiệm nào, thu thập số liệu xử lí sao? …………………………………………………………………………………………Câu Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết “ Góc tới i tỉ lệ thuận với góc khúc xạ r” “ sini tỉ lệ với sin r” ………………………………………………………………………………………… 4.1 Quan sát thí nghiệm ghi tên dụng cụ ghi rõ chức Dụng cụ 4.2 Nêu bước tiến hành thí nghiệm ………………………………………………………………………………………… 4.3 Tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu Điền vào bảng i (độ) r (độ) 4.4 Xử lí số liệu đưa nhận xét - Tính tỉ số i/r, sini/sinr ………………………………………………………………………………………… - So sánh kết thí nghiệm với dự đoán ………………………………………………………………………………………… - Nêu nguyên nhân dẫn đến sai số ………………………………………………………………………………………… Kết luận mối quan hệ góc tới i góc khúc xạ r ………………………………………………………………………………………… c Mục tiêu nhiệm vụ học sinh - Biết cách xây dựng phương án thí nghiệm tiến hành thí nghiệm ý khắc phục sai lầm mắc phải làm thí nghiệm - Từ kết thí nghiệm rút nhận xét về: Mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i d Sản phẩm - Thuyết trình kết thí nghiệm - Viết báo cáo thí nghiệm - Rút kết luận mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i Góc 2: Góc trải phân tích: Làm thí nghiệm với thí nghiệm tượng khúc xạ ánh sáng: a.Thiết bị, đồ dùng góc - Sách giáo khoa - Phiếu học tập số b Hướng dẫn mức độ hỗ trợ giáo viên - Hướng dẫn học sinh tìm hiểu sách giáo khoa để trả lời câu hỏi nghiên cứu phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ (làm nhà) Lớp: Nhóm: Cho tốc độ ánh sáng nước: v1=2,25.108 m/s, môi trường thủy tinh là: v2=2.108 m/s, môi trường chân không là: v= 3.108 m/s v1 v2 Xác định tỷ số Xác định chiết suất tỉ đối hai môi trường kể trên, xác định chiết suất tuyệt đối thủy tinh (n1) nước (n2) Dựa vào bảng số liệu cho cho ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh i (độ) r ( độ) 100 6,50 200 130 300 19,50 400 25,50 500 310 600 350 700 390 sin i sin r - So sánh tỷ số với chiết suất tỷ đối hai môi trường? c Mục tiêu nhiệm vụ học sinh Nghiên cứu sách giáo khoa để trả lời câu hỏi nghiên phiếu học tập d Sản phẩm - Hoàn thành phiếu học tập - Rút kết luận mối quan hệ góc tới i góc khúc xạ r Góc 4: Góc “áp dụng” a Thiết bị, đồ dùng học tập - Sách giáo khoa - Phiếu học tập số b Hướng dẫn mức độ hỗ trợ giáo viên 800 41,50 PHIẾU HỌC TẬP SỐ (Làm nhà) cá có mắt cách mặt nước đoạn 40 cm Con mèo đặt mắt đường thẳng đứng qua cá cách mặt nước 60 cm a.Tính khoảng cách từ mắt mèo đến cá nhìn cá qua mặt nước b Tính khoảng cách từ cá đến mèo cá nhìn mèo Biết chiết suất nước:nnước=4/3; chiết suất không khí nkk=1; Công thức liên hệ chiết suất khoảng cách c Nhận xét tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng? c.Mục tiêu nhiệm vụ học sinh Một + Giải tập kiến thức có dựa vào gợi ý để ghi lại vào phiếu học tập + Kết luận d Sản phẩm - Hoàn thành phiếu học tập số Công việc trước vào học:Bố trí không gian lớp học chuẩn bị tài liệu, phương tiện , đồ dùng phù hợp như: - Sắp xếp góc học tập tương ứng phù hợp với không gian lớp học - Mỗi góc có đủ tài liệu, đồ dùng, phương tiện phù hợp với nhiệm vụ học tập - Các phương tiện dạy học đại hỗ trợ dạy học máy chiếu… Việc tổ chức dạy học diễn sau Hoạt động 1: Xây dựng tình có vấn đề (khoảng phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Thế tượng khúc xạ ánh - Dựa vào kiến thức học từ lớp sáng? 9, cá nhân suy nghĩ tìm câu trả lời: + Hiện tượng khúc xạ tượng tia sáng truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác bị gãy khúc mặt phân cách hai môi - Khi chiếu ánh sáng từ không khí vào trường thủy tinh góc tới tăng góc khúc xạ - Khi góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ nào? tăng (giảm) _Gv: Đặt vấn đề: Vậy góc tới góc _Hs: Cá nhân nhận thức vấn đề cần khúc xạ có quan hệ với nghiên cứu nào? Có biểu thức toán học biểu diễn mối quan hệ không? Hoạt động 2: Xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - GV chia lớp thành nhóm đề nghị nhóm cử nhóm trưởng, thư kí nhóm Các nhóm cử nhóm trưởng, thư kí nhóm Lắng nghe giáo viên giao nhiệm vụ góc - Tổ chức theo góc - Trình chiếu nhiệm vụ góc lên hình để nhóm biết nhiệm vụ phải làm - Đặt giới hạn thời gian góc Góc (phiếu 1) Nhiệm vụ góc Góc (phiếu 2) Nhiệm vụ góc Góc (phiếu 3) Nhiệm vụ góc - Các nhóm tự chọn góc xuất phát hoàn thành nhiệm vụ sau luân chuyển sang - Các nhóm tự chọn góc xuất phát, nhận phiếu học tập tiến hành hoàn thành nhiệm vụ nhóm thời gian quy định Luân chuyển sang góc khác hoạt động xong góc mà vưà chọn Lần lượt nhóm hoạt động hết góc góc khác đạt mục tiêu học - Giao nhiệm vụ cho nhóm chuẩn bị trước nhà: Giáo viên phát trước cho nhóm phiếu học tập ứng với góc yêu cầu học sinh nghiên cứu kĩ nhiệm vụ nhà trước lên lớp - Giáo viên quan sát hoạt động học sinh kịp thời uốn nắn Kiểm tra xem thư kí viết gì? Kiểm tra xem thành viên nhóm có hoạt động không Hỏi xem học sinh có thắc mắc không? Hoạt động 3: Tổng kết hoạt động nhóm Khái quát kết thu nhóm kết luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Đề nghị nhóm nộp kết thu Cử đại diện lên bảng trả lời câu hỏi phiếu nhóm (Các phiếu học tập hoạt học tập động góc) - Sử dụng máy chiếu phiếu học tập Tham gia thảo luận nhóm - Xác nhận ý kiến HS ghi nhận kiến thức - Giáo viên xác hóa kiến thức GV: Chiếu lên bảng phần kiến thức học (Phần ghi bảng ) ... khúc mặt nước cốc, đáy ao nhìn qua mặt nước thấy gần mặt phân cách so với thực tế Hiện tượng gọi khúc xạ ánh sáng - Hiện hượng khúc xạ ánh sáng: Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương (gãy) tia sáng. .. Thuyết trình kết thí nghiệm - Viết báo cáo thí nghiệm - Rút kết luận mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i Góc 2: Góc trải phân tích: Làm thí nghiệm với thí nghiệm tượng khúc xạ ánh sáng: a .Thiết. .. khúc xạ ánh sáng để nghiên cứu mối quan hệ góc khúc xạ r góc tới i thay đổi góc tới i - Thực thí nghiệm chiếu chùm sáng hẹp xiên góc tới mặt phân cách hai môi trường suốt để tìm mối liên hệ định