Giáo án Vật lý 11 bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Ngày soạn: 24/02/2014 
Ngày lên lớp: 03/03/2014
Trường: THPT Cam Lộ 
Lớp dạy: 11B5 
GVHGD: Nguyễn Thị Minh Châu 	 
SVTT: Trần Thị Bích Phương
	GIÁO ÁN
Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tiết 50: Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
A. MỤC TIÊU
 1. Kiến thức
 - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.
	- Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
	- Viết và vận dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
 2. Kỹ năng
 - Nêu được ví dụ thực tiễn về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
 - Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải bài tập và giải thích một số hiện tượng đơn giản trong cuộc sống.
 - Vẽ được đường đi của tia sáng.
 3. Thái độ
 - Hứng thú với bài học, không ồn ào, mất trật tự.
 - Tạo tính cẩn thận khi đo đạc và phân tích số liệu thí nghiệm. 
B. CHUẨN BỊ DỤNG CỤ
 1. Giáo viên
 - Chuẩn bị dụng cụ để thực hiện một thí nghiệm đơn giản về khúc xạ ánh sáng.
 2. Học sinh
 - Ôn tập lại các kiến thức đã học ở lớp 9 liên quan đến bài học.
C. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY
 1. Kiểm tra bài cũ
 2. Đặt vấn đề bài mới (3 phút)
 Ánh sáng là đối tượng nghiên cứu của quang học. Quang hình học nghiên cứu sự truyền ánh sáng qua các môi trường trong suốt và nghiên cứu sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học. Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống.
 3. Các hoạt động dạy học
 a. Hoạt động 1( 5 phút): Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
NỘI DUNG KIẾN THỨC
-GV: Đặt vấn đề: Ba định luật cơ bản của Quang hình học là: Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng. Trong đó khúc xạ ánh sáng là một hiện tượng quan trọng và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Và hôm nay ta sẽ tìm hiểu hiện tượng này thông qua bài 26: Khúc xạ ánh sáng.
-HS: Lắng nghe.
-GV: Ghi tên bài, tiết dạy lên bảng.
-HS: Ghi tên bài, tiết dạy vào vở.
-GV: Nói sơ về nội dung: Nội dung mà chúng ta sẽ học trong tiết này bao gồm ba vấn đề:
 +Sự khúc xạ ánh sáng.
 +Chiết suất của môi trường.
 +Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
-GV: Dẫn dắt: ta thấy là khi để thìa trong cốc nước thủy tinh, ta thấy thìa như bị gãy ở mặt nước. Dựa vào những kiến thức đã học ở lớp 9, hãy cho biết thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng?
-HS: Rút ra kết luận: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
-GV: Tiến hành thí nghiệm hình 26.2.
 +Giả sử có hai môi trường (1) và (2). Chiếu tia sáng SI từ môi trường (1) vào môi trường (2).
 +Giới thiệu các khái niệm: Tia tới, điểm tới, pháp tuyến với mặt phân cách, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ.
-HS: Ghi nhận các khái niệm.
-GV: Tiến hành thí nghiệm hình 26.3. Cho xem video thực tế.
-HS: Quan sát thí nghiệm.
-GV: Cho học sinh nhận xét về sự thay đổi của góc khúc xạ r khi tăng góc tới i.
-HS: Nhận xét về mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ: Khi thay đổi góc tới thì góc khúc xạ cũng thay đổi.
-GV: Yêu cầu tính tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ trong một số trường hợp.
-HS: Cùng tính toán và nhận xét kết quả: Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số gần như không đổi.
-GV: Giới thiệu 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.
 +Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi.
-HS: Ghi nhận định luật.
I.Sự khúc xạ ánh sáng
 1.Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
 Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
 2.Định luật khúc xạ ánh sáng
 a.Vẽ hình
 -SI: tia tới, IR: tia khúc xạ.
 -I: điểm tới.
 -N’IN: pháp tuyến với mặt phân cách.
 -i: góc tới, r: góc khúc xạ.
 b.Định luật
 -Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía 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.
b. HOẠT ĐỘNG 2 (5 phút): Tìm hiểu chiết suất của môi trường
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
NỘI DUNG KIẾN THỨC
1.Chiết suất tỉ đối
-GV: Giới thiệu chiết suất tỉ đối: Tỉ số không đổi sin i/sin r trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) đối với môi trường (1).
 = n21
-HS: Ghi nhận khái niệm, chép bài vào vở.
-GV: Hướng dẫn để học sinh phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và môi trường chiết quang kém.
-HS: Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và môi trường chiết quang kém:
 +Nếu n21>1 thì i>r: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).
 +Nếu n21<1 thì i<r: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).
2.Chiết suất tuyệt đối
-GV: Giới thiệu khái niệm chiết suất tuyệt đối: Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
-HS: Ghi nhận khái niệm.
-GV: Như vậy: nck=1, nkk~1, và chiết suất của mọi môi trường trong suốt lớn hơn 1.
-HS: Ghi nhận khái niệm.
-GV: Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối.
 n21 = .
 +n2 là chiết suất môi trường 2.
 +n1 là chiết suất môi trường 1.
-HS: Ghi nhận, chép bài vào vở.
-GV: Nêu công thức của định luật khúc xạ dưới dạng đối xứng: n1sini=n2sinr
-HS: Tiếp nhận.
-GV: Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi C1, C2, C3.
-HS: Trả lời:
 +Câu C1: Khi các góc nhỏ hơn 100 thì 
 sini~ i và sinr ~ r. Do đó: n1i=n2r.
 +Câu C2: Trường hợp i=0o (tia sáng vuông góc với mặt phân cách) → r=0o.
 Kết luận: tia sáng truyền thẳng.
 +Câu C3: n1sini1=n2sini2==nnsinin
II. Chiết suất của môi trường
 1. Chiết suất tỉ đối
 Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):
 = n21
+Nếu n21>1 thì i>r: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).
 +Nếu n21<1 thì i<r: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn.→môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).
2. Chiết suất tuyệt đối 
 - Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
- Như vậy: nck=1, nkk~1, và chiết suất của mọi môi trường trong suốt lớn hơn 1.
 -Mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối: n21 = .
 +n2 là chiết suất môi trường 2.
 +n1 là chiết suất môi trường 1.
-Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: = ; n = .
 -Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr.
c.HOẠT ĐỘNG 3 (5 phút): Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS
NỘI DUNG KIẾN THỨC
-GV: Làm thí nghiệm minh họa nguyên lí thuận nghịch.
-HS: Quan sát thí nghiệm.
-GV: Yêu cầu học sinh phát biểu nguyên lí thuận nghịch.
-HS: Phát biểu nguyên lí thuận nghịch: Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
-GV: Yêu cầu học sinh chứng minh công thức: n12 = 
-HS: Chứng minh công thức: 
n12 = 
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
 Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
 Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
n12 = 
d.Hoạt động 4 (): Giải bài tập trong sách 4. Củng cố(5 phút)
Củng cố lại kiến thức mà học sinh vừa được học.
5. Giao nhiệm vụ về nhà( 2 phút)
 Yêu cầu HS đọc bài, soạn bài trước khi đến lớp.
D. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY