BÀI 40: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I Mục tiêu Kiến thức - Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng - Phát biểu khái niệm: Chiết suất tỷ đối, chiết suất tuyệt đối, - Phân biệt chiết suất tỷ đối chiết suất tuyệt đối - Viết hệ thức chiết suất tỷ đối chiết suất tuyệt đối - Biết tính thuận nghịch truyền ánh sáng Kỹ - Nhận biết tượng khúc xạ ánh sáng - Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải tập - Vận dụng công thức xác định góc giới hạn - Vẽ đường tia sáng trường hợp có tượng khúc xạ ánh sáng Thái độ - Nâng cao khả học hỏi, tìm hiểu để giải thích tượng vật lý tương tự - Phòng tránh việc nhìn nhầm khoảng cách vật nước ao hồ, sông suối,… II Chuẩn bị Giáo viên - Slide giảng - Phiếu học tập - Nội dung ghi bảng Học sinh - Ôn lại kiến thức học quang hình - Định luật truyền thẳng ánh sáng - Slide cho học III Hoạt động dạy học học THCS Nội dung ghi bảng CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 44: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng: - ĐN: Hiên tượng khúc xạ ánh sáng tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng - Hệ hai môi trường truyền sáng phân cách mặt phẳng gọi lưỡng chất phẳng a) - Mặt phân cách hai môi trường mặt lưỡng chất Định luật khúc xạ ánh sáng: Thí nghiệm Trong đó: Kết quả: + SI: tia tới I: điểm tới + IR: tia khúc xạ + IN: pháp tuyến với mặt phân cách I + Mặt phẳng làm tia tới với pháp tuyến gọi mặt phẳng tới b) Định luật +Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới +Tia tới tia khúc xạ nằm hai bên pháp tuyến điểm tới +Đối với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ số: + hay  Chú ý: * Nếu i nhỏ ( < 100) r nhỏ, sini ≈ i, sinr ≈ r => i = nr + Nếu n>1 môi trường khúc xạ chiết quang môi trường tới + Nếu n < 1Môi trường khúc xạ chiết quang môi trường tới ii r r Chiết suất môi trường a) Chiết suất tỉ đối n21= (v1, v2 tốc độ ánh sángkhi môi trường 1, 2.) b) Chiết suất tuyệt đối - Định nghĩa: chiết suất tỉ đối môi trường chân không n21 = - Biểu thức định luật khúc xạ dạng đối xứng: n1sini=n2sinr Ảnh vật tạo khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường: B A O’ O - Điểm O nằm đáy cốc - O’ ảnh ảo O  Nhìn từ môi trường chiết quang vào môi trường chiết quang hơn, ảnh nâng lên Tính thuận nghịch truyền ánh sáng: - Ánh sáng truyền theo đường truyền ngược lại theo đường Phiếu học tập Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra cũ Hoạt động học sinh - Lớp trưởng báo cáo sĩ số - HS nhận điền vào phiếu Hoạt động giáo viên - - HS trả lời - HS lắng nghe sửa - Giới thiệu chương Quang hình GV phát phiếu học tập bắt đầu kiểm tra cũ GV gọi HS trả GV nhận xét cho điểm Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng khúc xạ ánh sáng Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - HS quan sát hình ảnh - Cho HS xem số hình ảnh cho biết tượng tượng khúc xạ ánh sáng quan sát - Đặt vấn đề: Ở lớp 9, em học qua tượng khúc xạ ánh sáng, nhiên, em hiểu khái quát khái niệm quan hệ góc khúc xạ góc tới tượng khúc xạ ánh sáng Thế môi trường truyền sáng có ảnh hưởng đến đường truyền tia? Bài học hôm giúp em hiểu rõ tượng khúc xạ ánh sáng định luật khúc xạ ánh sáng - Chiếu Slide cho HS xem hình 44.1 - Thông báo Lưỡng chất phẳng mặt lưỡng chất HS phát biểu định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng - Phân biệt chùm tia tới chùm tia khúc xạ Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - ĐVĐ: Các em biết thìa bị gãy khúc xạ ánh sáng, tia sáng truyền nào, bị lệch bao nhiêu? Chúng ta tìm hiểu nội dung định luật khúc xạ ánh sáng để làm sáng tỏ - GV giới thiệu dụng cụ thí - HS phân biệt: mặt lưỡng nghiệm chất, tia tới, tia khúc xạ,… - Gọi HS lên thực thí - HS quan sát, ghi nhận nghiệm ảo kết vào phiếu học tập - Các nhóm tiến hành tính toán điền vào phiếu học tâp - GV nhận xét Nội dung kiến thức Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ tượng chùm tia sáng bị đổi chiều đột ngột ki qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng - - Hệ hai môi trường truyền ánh sáng phân cách mặt phẳng gọi lưỡng chất phẳng Mặt phân cách hai môi trường mặt lưỡng chất - Nội dung kiến thức Định luật khúc xạ ánh sáng a) Thí nghiệm - Cho tia sáng truyền từ không khí vào nước - Đo góc tới góc khúc xạ tương ứng Kết quả: Tỉ số lần đo xấp xỉ b) Định luật Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới - Trình bày kết thương số sini sinr - HS nhận xét i r n>1 n 1: môi trường khúc xạ chiết quang môi trường tới + Nếu n < 1: môi trường khúc xạ chiết quang môi trường tới Hoạt động 4: Tìm hiểu chiết suất môi trường Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - ĐVĐ:Ta biết phần trên, tỉ số sini sinr số Nội dung kiến thức Chiết suất môi trường A Chiết suất tỉ đối - Tìm hiểu SGK số gọi chiết suất - Các nhóm tiến hành tính toán tỉ đối nhận xét - GV làm thí nghiệm môi - Tỉ số không đổi - HS rút nhận xét tỉ số sin i trường không khí kim cương tượng khúc xạ sin r cặp môi - Yêu cầu HS nhận xét tỉ số ánh sáng gọi trường khác chiết suất tỉ đối cuả môi trường (chứa tia khúc xạ) - Lắng nghe ghi chép cặp môi trường môi trường (chưa suốt khác tia tới) - Gv định nghĩa chiết suất tỉ đối - Tìm hiểu khái niệm chiết suất tuyệt đối -HS nêu khái niệm chiết suất uyệt đối - Yêu cầu HS nêu khái niệm - HS chứng minh hệ thức: chiết suất tuyệt đối b Chiết suất tuyệt đối Chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất tỉ đối môi trường chân không - GV gọi HS chứng minh hệ thức dựa vào chiết suất tuyệt đối: - Từ GV viết lại công thức định luật khúc xạ: + Chân chiết suất n=1 + Chiết suất tuyệt đối chất lớn Nếu đặt i=i1 r=i2 thì: n1 sin i1=n2 sin i2 Hoạt động 5: Tìm hiểu ảnh vật tạo khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường Hoạt động học sinh Hoạt động Giáo Viên Nội dung - HS quan sát hình 44.5, mô - GV gọi HS mô tả hình - Tia sáng vuông góc Với cách truyền sáng tả hình, xác định tia tới, tia với mặt phân cách mắt ta nên đặt vị ló, đường tia tia ló truyền trí để quan sát thẳng(không có ảnh điểm O? Chúng ta tượng khúc xạ) thấy O ảnh O’ nó? - Vận dụng thực tiễn: Nhìn xuống ao hồ tưởng nước cạn, - HS trả lời câu hỏi rút thật học thực tiễn Do cần phải cẩn thận Hoạt động 5: Tính thuận nghịch truyền ánh sáng Hoạt động học sinh Hoạt động Giáo Viên - Quan sát hình vẽ - GV cho HS quan sát hình vẽ - Nhận xét đường tia sáng - Phát biểu nguyên lí thuận nghịch - Yêu cầu học sinh phát biểu truyền ánh sáng nguyên lí thuận nghịch Nội dung III Tính thuận nghịch truyền ánh sáng - Nếu ánh sáng truyền môi trường theo đường truyền theo đường ngược lại hoán đổi vị trí nguồn với ảnh Hoạt động 6: Củng cố- dặn dò Hoạt động Giáo Viên - Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa tượng khúc xạ, định luật khúc xạ ánh sáng, viết biểu thức - HS làm tập vận dụng củng cố lớp - Làm tập 6,7,8,9,10 trang 166, 167 SGK Hoạt động học sinh - Lắng nghe tự củng cố - Ghi chép yêu cầu GV Bài tập củng cố: Bài tập 1: Một chậu thủy tinh nằm ngang chứa đầy nước có chiết suất mặt nước hợp với mặt nước góc 600 Tính góc khúc xạ Giải: Góc i=300 Một tia sáng chiếu tới Theo định luật khúc xạ ánh sáng: Bài tập 2: Tính góc tới tia sáng từ không khí tới mặt thủy tinh (chiết suất 1,5) cho góc khúc xạ phân góc tới Giải: Theo định luật kxas: Rút kinh nghiệm tiết dạy ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… IV