Tài liệu Giáo án tự chọn lớp 11

Giáo án bám sát Vật lý 11 - Tiết ppct 18 + 19 Chương trình cơ bản BÀI TẬP LỰC TỪ. CẢM ỨNG TỪ A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố và khắc sâu các kiến thức trọng tâm về lực từ, cảm ứng từ của dòng điện; 2. Kĩ năng: Vận dụng các công thức về lực từ, cảm ứng từ để giải một số bài toán định lượng cơ bản liên quan; 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh kĩ năng phân tích, tính toán nhằm phát triển tư duy vật lý cho học sinh. B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *học sinh tái hiện lại toàn bộ kiến thức bài học một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh bổ sung, hoàn thiện từng câu trả lời. *Học sinh tái hiện lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực: Ba lực đó phải đồng phẳng, đồng quy, hợp lực bằng 0. *Học sinh tiếp thu, nhân thức mục tiêu của tiết học *Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thông: 1.nêu quy ước chiều của từ trường; 2.nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn chứa dòng điện. 3.Nhắc lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Học sinh đọc đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận theo định hướng của giáo viên, từ đó tìm được phương pháp giải bài toán Bài giải 1.Dùng quy tắc bàn tay trái xác định phương chiều cuả F , F , F , F như hình vẽ: F =- F ; F = - F Độ lớn: F1= F3 = BI.l1sin90o = 0,15N F2= F4= BI.l2sin90o = 0,1N -Nếu từ trường có chiều từ ngoài vào thì kết quả tương tự. 2. Hợp lực tác dụng lên toàn bộ khung dây được xác định: F= F , F , F , F = 0 1 1 2 3 3 4 2 4 1 2 3 4 *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải bài toán; 1.tìm chiều và độ lớn của dòng điện chạy trong dây 1 HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản dẫn; +Các lực tác dụng lên đoạn dây: P , F ,2 T +Điều kiện cân bằng của đoạn dây dẫn: P + F +2 T = 0 Theo đề: T = 0 => P + F = 0 => lực từ có hướng từ dưới lên; Ta áp dụng quy tắc bàn tay trái, tìm ra được chiều của dòng điện thoả mãn điều kiện bài toán là chiều từ M đến N. Khi đó ta có: g F = P <=> BI = mg <=> BI =g => I = = B 10A. 2. Tìm lực căng dây treo: Ta phân tích các lực tác dụng: Trọng lực P , và lực từ F theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2 T . Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 1 1 0 => T = (mg+BI) = (g+BI) = 0,13N 2 2 *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Học sinh nhận xét, bổ sung. *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên; Lược giải: *Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực P , và lực từ F theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2 T . Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 0 *Từ hình vẽ ta suy ra: tan = F BIl  P mg 2 + Thay các giá trị vào ta tìm F P được: tan = 1 =>  = 45o. 2 *Đại diện nhóm lên trình bày bài giải; *Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp; *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả theo định hướng của giáo viên; Lược giải: *Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn: Trọng lực P , và lực từ F theo phương thẳng đứng, hướng xuống; lực căng hai dây treo là 2 T . Điều kiện cân bằng của thanh MN: P + F +2 T = 0 *Từ hình vẽ ta suy ra: F = Ptan 2 <=> BIl = mgtan + mg tan  F => I = P Bl 2 Thay các giá trị vào ta tìm được: I = 2A 2 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản *Đại diện nhóm lên trình bày bài giải; *Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp *Giáo viên cho học sinh đọc đề bài tập 20.8/SBT *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải. *Giáo viên định hướng: +Chọn hướng từ trường; +Xác định hướng của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây; +Xác định độ lớn của các lực thành phần tác dụng của khung dây. +Lập luận để khẳng định hợp lực tác dụng lên khung dây bằng 0. F3 F4 B F2 F1 *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây dẫn thẳng dài MN = l, khối lượng của một đơn vị dài là  = 0,04kg/m. Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ, hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,04T có phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai dây treo và MN (hình vẽ). 1.Muốn cho lực căng của dây bằng không thì dòng điện chạy qua MN phải có chiều như thế + B nào và cường độ là bao nhiêu? N M 2.Cho MN = 25cm, dòng điện có chiều từ N đến M, và cường độ I = 16A. Tính lực căng của dây treo. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Điều kiện cân bằng của đoạn dây; +Đề cho T = 0 => ? +Lập luận để biết được chiều của lực từ => chiều của dòng điện; +Lập luận để tìm độ lớn của cường độ dòng điện chạy trong mạch. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một thanh đồng có chiều dài  = 5cm và có khối lượng m = 5g được treo bởi hai dây mảnh có cùng chiều dài, thanh nằm ngang. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ B thẳng đứng, hướng lên, với B = 0,5T. Tính góc lệch  của dây treo hợp với phương thẳng đứng khi cường độ dòng điện chạy qua thanh là I = 2A. *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả; *Giáo viên định hướng: 3 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản +Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn đứng yên; +Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu cầu bài toán; *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ sung hoàn thiện bài giải; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân bằng của một đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ trường có phương vuông góc với các đường sức. *Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập 3: Một thanh có chiều dài  = 20cm, khối lượng m = 10g được treo nằm ngang bởi hai dây mảnh, khối lượng không đáng kể, hệ thống đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ thẳng đứng. Khi cho dòng điện có cường độ I đi qua thanh thì hai dây treo lệch so với phương thẳng đứng một góc  = 30o. Cho biết độ lớn của cảm ứng từ là B=0,14T, tính cường độ dòng điện chạy qua thanh. *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả; *Giáo viên định hướng: +Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn; +Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn đứng yên; +Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu cầu bài toán; *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ sung hoàn thiện bài giải; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân bằng của đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ truờng đều. Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………… E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… 4 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản ……………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………… 5 Giáo án bám sát Vật lý 11 Tiết 20 - Chương trình cơ bản BÀI TẬP VỀ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng gây ra tại điểm M, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm vòng dây, trong ống dây gây ra tại điểm bên trong ống. 2. Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức tìm độ lớn của từ trường, lực từ để giải một số bài toán cơ bản và nâng cao. 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một sinh trả lời nhằm tái hiện lại kiến thức một cách có hệ cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu thống: của giáo viên. 1.Nêu đặc điểm của vector cảm ừng từ do dòng điện I 1.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện thẳng chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M. I 2.Nêu đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện dài gây ra tại M: B = 2.10-7 r M chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm O. 2.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện trong 3.Nêu đặc điểm của từ trường trong ống dây, và đặc I điểm của vector cảm ứng từ tại điểm bên trong ống -7 r dây dẫn có dạng uốn tròn: Bo = 2.10 dây? *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung hoàn 3. Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm M bên trong ống dây: thiện câu trả lời; N *Giáo viên đánh giá và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. -7 -7 l B = 4.10 nI =4.10 I. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung bài học. Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí có dòng điện *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm với cường độ I=5A chạy qua. phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. 1.Tính độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện Bài giải: gây ra tại M cách dây dẫn 2cm. 1.Tính BM =? 2. Tại điểm N trong không gian chứa từ trường, có Từ công thức tính cảm ứng từ do dòng điện trong dây cảm ứng từ BN = 10-6T. Tìm khoảng cách từ điểm N dẫn thẳng dài vô hạn gây ra: đến dây dẫn. I 5 2.10  7. 2 *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo r 2 . 10 -7 M B = 5.10-5(T) M = 2.10 luận và tìm phương pháp giải. BM B M rN *Giáo viên định hướng:  =>rN = 2.Tìm rN = ? Ta có: rM = +Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M? B N rM BN +Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng 1m; chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1) *học sinh nhận xét, bổ sung. +Có BN = > ON =>? như thế nào *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. *Giáo viên nhận xét và cho điểm *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một dòng điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; không khí. *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm 1. Xác định vector cảm ứng từ B M do dòng điện phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. 6 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản trong dây dẫn gây ra tại điểm M cách dây dẫn 10cm. 2. Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá trị đã tính ở câu 1. Bài giải: *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo 1. Vector cảm ứng từ B M do dòng điện trong dây dẫn luận và tìm phương pháp giải. thẳng dài gây ra tại M có: *Giáo viên định hướng: +Điểm đặt: Tại M; +Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M? + Hướng: Như hình vẽ; + +Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng +Độ lớn: BM chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm I 20 2.10  7.  1 bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1) 10 BM = 2.10-7 rM = 4.10+Có BN = > ON =>? 5 +Tập hợp các điểm N cách đều dây dẫn một đoạn r N có (T); 2. Tìm tập hợp những điểm N? đặc điểm gì? *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết B B M rN  =>rN = M rM = 5cm. Tương tự, ta có: quả; B N rM BN *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. Vậy, quỹ tích những điểm N là một mặt trụ thẳng đứng *Giáo viên nhận xét và cho điểm. dọc trục dây dẫn dài vô hạn, có tâm là tại dây dẫn, bán *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một ống kính rN = 5cm. dây thẳng có chiều dài 20cm gồm 5000 vòng quấn *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả theo chiều dài ống. Cường độ dòng điện chạy qua ống *học sinh nhận xét, bổ sung. dây là 0,5A. 1.Tính cảm ứng từ khi ống dây được đặt trong không Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; khí; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm 2.Nếu trong lòng ống dây được đưa vào một lõi sắt phương pháp giải theo định hướng của giáo viên. non, có độ từ thẩm =80000H/m, thì cảm ứng từ trong Bài giải: ống dây là bao nhiêu? 1. Tính độ lớn cảm ứng từ tại một điểm ở trong lòng *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo N luận và tìm phương pháp giải. ống dây: B = 4.10-7. I = 1,57.10-2T  *Giáo viên định hướng: +Đặc điểm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại điểm 2.Cảm ứng từ trong ống dây khi đưa vào trong ống một lõi sắt non có độ từ thẩm =8000H/m: B’=B = M bên trong ống dây? +Giáo viên lưu ý: Từ trường bên trong ống dây là từ 125,6T. trường đều, vector cảm ứng từ tại một điểm bên trong *Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả thảo luận; ống dây có phương trùng với trục ống dây, chiều tuân *Học sinh nhận xét và bổ sung; theo quy tắc nam thuận - bắc ngược (hoặc quy tắc cái *Học sinh ghi nhận khái niệm về độ từ thẩm. đinh ốc 2) Học sinh khắc sâu kiến thức. +khái niệm về độ từ thẩm *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, công thức đã gặp trong tiết học; thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………… E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….. 7 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản ……………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………… Tiết 21 BÀI TẬP LỰC LO RENTZ A.MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1.Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa lực Lorentz và đặc điểm của vector lực Lorentz tác dụng lên điện tích điểm; 2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng thành thạo kiến thức về lực Lorentz để xác định phương, chiều và độ lớn của lực Lorentz, vận dụng được biểu thức tìm bán kính quỹ đạo của hạt mang điện trong từ trường khi hạt chuyển động theo phương vuông góc với các đường sức từ. 3.Giáo dục: Rèn luyện học sinh kĩ năng tính toán, phân tích nhằm phát triển tư duy vật lí. B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống, để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. 1.Là lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động; 2.+Điểm đặt: Tại điện tích đang xét; + Phương: Vuông góc với mp( v, B ) + Chiều: Tuân theo quy tắc bàn tay trái. + Độ lớn: f = q vBsin mv 3.R = q B *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi, yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời. 1.Nêu định nghĩa Lực Lorentz? 2.Nêu đặc điểm của lực Lorentz tác dụng lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường. 3.Viết công thức tìm bán kính quỹ đạo của điện tích điểm chuyển động trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải o 1. Trường hợp:  = 0 ; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F = eBvsin = 0. Vậy khi electron (hay điện tích nói chung) chuyển động dọc theo đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng của lực Lorentz. Nếu không có ngoại lực nào tác dụng thì hạt sẽ chuyển động thẳng đều. 2. Trường hợp:  = 90o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F = eBv (1) 8 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định hướng của lực Lorentz, ta thấy F  v nghĩa là luôn tiếp tuyến với quỹ đạo, do vậy quỹ đạo của hạt mang điện (trong trường hợp này là electron) là quỹ đạo tròn, và trạng thái chuyển động là trạng thái chuyển động tròn đều, và lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm. v2 Theo định luật II Newton: F = ma ht = m (2) r mv v2 Từ (1) và (2) ta suy ra: eBv = m => r = eB r *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp. *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên electron: F = evBsin = 1,6.10-19.107.1,2.0,5 = 9,6.10-13N *học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên điện tích q: F 4.10  5  F = qvB => B = = 0,5T; qv 4.10  10 .2.10 5 *học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải 1. Tìm r =? Chuyển động của electron là chuyển động tròn đều. v2 => evB = m (1) r 1 Theo định lí về độ biến thiên động năng: mv2 = eU(2) 2 2U Từ (1) và (2), ta suy ra: r = . vB 2eU Mặt khác từ (2), suy ra: v = m => r = 1 B 2mU 1 2.9,1.10  31.2000  3 . e 10 1,6.10  19  15.10-2m = 15cm. 2. Tính chu kì chuyển động tròn đều của electron: 9 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản 2 Từ công thức của chuyển động tròn đều: v = r. T mv Mặt khác ta có: r = eB 2m 2.3,14.9,1.10  31  => T =  3,37.10-8s eB 1,6.10  19.10  3 *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một electron đang chuyển động với vận tốc v thì bay vào vùng từ trường đều có cảm ứng từ B theo phương hợp với đường cảm ứng từ một góc . Xác định quỹ đạo của electron chuyển động trong từ trường đều trong hai trường hợp sau: 1.  = 0o; 2.  = 90o. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; 1.Khi  = 0o => ? 2.  = 90o =>? *Vận dụng quy tắc bàn tay trái, chứng tỏ quỹ đạo của electron là đường tròn, và lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả hai trường hợp; *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán có dạng tương tự. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một electron chuyển động với vận tốc vo = 107m/s thì bay vào vùng từ trường đều theo hợp với vector cảm ứng từ B một góc  = 30o. Tính lực Lorentz tác dụng lên electron, biết độ lớn của cảm ứng từ là B = 1,2T. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một hạt mang điện tích q = 4.10-10C chuyển động tròn đều trong từ trường đều với vận tốc v = 2.10 5m/s. Biết mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường cảm ứng từ, lực Lorentz tác dụng lên điện tích có độ lớn F = 4.10 -5 N, tính độ lớn của cảm ứng từ B . *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz; +Thay các giá trị và tìm kết quả. 10 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 2000V, sau đó bay vào vùng có từ trường đều theo phương vuông góc với các đường cảm ứng từ. Biết B = 10-3T. 1.Xác định bán kính quỹ đạo của electron; 2. Tìm chu kì chuyển động tròn đều của electron. Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz; +Phương, chiều của lực Lorentz => quỹ đạo chuyển động của các electron; +Tái hiện lại định lí động năng để tìm biểu thức tìm v +vận dụng tìm biểu thức tính bán kính quỹ đạo. *Mối liên hệ giữa vận tốc dài và chu kì quay trong chuyển động tròn đều? => T = ? +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán liên quan đến Lực Lorentz Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập Tiết 22 BÀI TẬP VỀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG A.MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1.Kiến thức: Củng cố khắc sâu khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, khái niệm về suất điện động cảm ứng, cách xác định chiều của dòng điện cảm ứng. 2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng để xác định độ lớn, vận dụng được định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng. 3.Giáo dục: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, kĩ năng phân tích tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý. B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ của học sinh: 1.Nêu định nghĩa và viết biểu thức từ thông qua khung dây khép kín; HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: 1. = BScos, trong đó  = ( B, n ) 11 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản 2.Nêu định nghĩa về hiện tượng cảm ứng điện từ? 3.Phát biểu nội dung định luật Lenz? *Giáo viên lưu ý: + Khi B tăng: B c  B ; + Khi B giảm: B c  B *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện kiến thức và cho điểm. n Trong đó n là pháp tuyến của diện tích B  S S *Đơn vị từ thông là Webe (Wb). 2.Khi có sự biến thiên của từ thông qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng, hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ;Suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng. 3. Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông mà nó sinh ra chống lại từ thông sinh ra nó.   4.E = -N ; về mặt độ lớn: E = N t t *Học sinh tiếp thu, nhận thức vấn đề và hình thành ý tưởng nghiên cứu. 4.Biểu thức tính suất điện động cảm ứng? *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên. Bài giải + Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích S thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (do hiện tượng cảm ứng điện từ). Từ công thức tính từ thông:  = BScos = BScos *Suất điện động cảm ứng: Ec =  B = Scos t t => Ec = 0,01.0,5.0,2 = 10-3 (V) *Cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây được xác định từ biểu thức: Ic = Ec = 4.10-3 (A) R n ( C ) B S *Học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức. *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên Bài giải + Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích S thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (do hiện tượng cảm ứng điện từ). Từ công thức tính từ thông:  = BScos = BScos *Suất điện động cảm ứng: Ec = Ec =Scos B t =  t d 2 3 B t 8 = 11,25 3 .10-3 B t *Cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây được xác định từ biểu thức:Ic = Ec R 12 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản 1. Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ 0,4T đến giá trị bằng 0; B = 0,4T, t = 0,2 => B = 2(T/s) t => Ec = 2,25. 3 .10-2 (V)  0,122V + Ic = Ec  0,61A R 2.Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ B 1 = 0,5T đến B2 = 0,2T; B = 0,3T, t = 0,2 => B = 1,5 (T/s) t =>Ec =1,725. 3 .10-2 (V)  0,094V + Ic = Ec  8,625.10-2 A R 3. Trong thời gian t = 0,02s, từ thông tăng đều từ B 1 = 0,1T đến B2 = 0,5T; B = 0,4T, t = 0,02 => B = 20 (T/s) t =>Ec = 0,225. 3 (V)  1,22V + Ic = Ec  6,12 A. R *Học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức; *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một vòng dây (C) có diện tích S = 100cm2 đặt trong từ trường có vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n một góc  = 60o (hình vẽ). Cho biết tốc độ biến thiên cảm ứng từ là B t = 0,2 (T/s), điện trở của vòng dây là R = 0,25 . Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp: 1. B tăng; 2. B giảm. *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính từ thông; +vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng +Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng; +Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện cảm ứng +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một vòng dây có đường kính 10cm, điện trở của vòng dây là R = 0,2 . Biết vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n một góc  = 60o (hình vẽ). Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây trong các trường hợp sau: 1. Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ 0,4T đến giá trị bằng 0; 2.Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ B 1 =0,5T đến B2 = 0,2T; 13 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản 3. Trong thời gian t = 0,02s, từ thông tăng đều từ B 1= 0,1T đến B2 = 0,5T; *Giáo viên định hướng: +Biểu thức tổng quát tính từ thông; +vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng + Vận dụng tìm biểu thức tìm độ biến thiên của từ thông +Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng; +Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện cảm ứng +Thay các giá trị và tìm kết quả. *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả *Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng. Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức, công thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………… Tiết 23 BÀI TẬP TỰ CẢM. SỬA BÀI KIỂM TRA 1 TIẾT: A.MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1.Kiến thức: Củng cố lại khái niệm về hiện tượng tự cảm, và phương pháp vận dụng biểu thức tìm suất điện động tự cảm; Sửa bài kiểm tra 1 tiết, qua đó đánh giá lại mức độ làm bài của học sinh, tìm nguyên nhân của sai sót học sinh trong làm bài kiểm tra. 2.Kĩ năng: Vận dụng thành thạo biểu thức tính suất điện động tự cảm, năng lượng từ trường. 3.Giáo dục: 14 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1.Giáo viên: 2.Học sinh: C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ của học sinh: 1.Nêu định nghĩa hiện tượng tự cảm; 2.Biểu thức tính độ tự cảm của ống dây? 3.Nêu biểu thức xác định suất điện động tự cảm. 4.Nêu biểu thức tính năng lượng từ trường. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm Giáo viên nhấn mạnh: Năng lượng là thuộc tính cơ bản của vật chất, từ trường có năng lượng, do vậy từ trường là một dạng vật chất. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; 1.Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ mà sự biến thiên của từ thông do chính mạch đó gây ra.  2.Độ tự cảm của ống dây: L= , I 3. Suất điện động tự cảm : * Suất điện động tự cảm trung bình:  I TC = = -L => độ lớn: TC = t t  I L t t 4.Năng lượng từ trường trong ống dây: Wt = 1 2 LI . 2 *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung tiết học. Hoạt động 2:Giải một số bài toán cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một ống dây dẫn có chiều dài  = 50cm, tiết diện S = 10cm2 gồm N= 1000 vòng dây. Biết lõi của ống dây là không khí, xác định độ tự cảm của ống dây? *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Xác định từ thông qua ống dây; +Xác định độ tự cảm của ống dây; *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 15 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản quả; *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Khi một I dòng điện qua cuộn dây thay đổi với tốc độ = t 6000A/s thì xuất hiện trong cuộn dây một suất điện động tự cảm TC = 4V. Xác định độ tự cảm của cuộn dây? *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: +Xác định từ thông qua ống dây; +Xác định độ tự cảm của ống dây; *Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên khắc sâu phương pháp. *Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm. *Giáo viên cho học sinh đọc và tóm tắt Bài 8/ 157sgk *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo luận và tìm kết quả: *Giáo viên định hướng: +Năng lượng từ trường do cuộn cảm tích luỹ trong thời gian có dòng điện chạy qua; +Khi khoá K chuyển từ a sang b, hiện tượng gì xảy ra? +Xác định nhiệt lượng toả ta trên điện trở R. *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải. Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên Bài giải N2 +Từ thông qua ống dây:  = NBS = 4.10-7  SI. + Độ tự cảm của ống dây: 10 6 N2  .10  3 -7  -7 0,5 L= I =4.10 S=4.10 =2,512.10-3 (H) *Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên Bài giải Từ công thức xác định suất điện động của cuộn dây: I 2.10  3 TC = L = 4=> 4 =6000L=>L = (H)= t 3 2 mH 3 *Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp; 16 Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản *Học sinh đọc và tóm tắt đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên Bài giải + Khi có dòng điện qua cuộn cảm,trong cuộn cảm tích 1 1 lũy năng lượng: W = L.i2 = .0,2.1,22 = 0,144(J) 2 2 + Khi chuyển khóa Ktừ vị trí a sang vị trí b thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm,xảy ra hiện tượng tự cảm.Năng lượng từ trường trong ống dây chuyển sang cho điện trở R dưới dạng nhiệt năng làm điện trở nóng lên. Nhiệt lượng toả ra trên R: QR = W = 0,144(J) Hoạt động 3: Sửa bài kiểm tra 1 tiết HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh lấy đề kiểm tra; *Giáo viên cho học sinh nhận xét đề kiểm tra; *Giáo viên yêu cầu học sinh lên bảng giải lại các bài tập trong đề; *Giáo viên đánh giá bài làm của học sinh. *Học sinh làm việc cá nhân theo trình tự yêu cầu của giáo viên; *Học sinh giải theo yêu cầu và định hướng của giáo viên. Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, công thức đã gặp trong tiết học; thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ……………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………… E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………… 17 Giáo án bám sát Vật lý 11 Tiết 24 - Chương trình cơ bản BÀI TẬP KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố kiến thức về khúc xạ ánh sáng, ý nghĩa vật lí của định luật khúc xạ, tìm phương pháp giải một số dạng toán cơ bản liên quan về khúc xạ. 2. Kĩ năng: Vận dụng thành thạo định luật khúc xạ ánh sáng; giải thích một số hiện tượng khúc xạ trong thực tế. 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống kiến thức để hệ thống hoá các kiến thức trọng tâm của hiện tượng khúc xạ ánh sáng. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên TÓM LƯỢC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I.Các định luật cơ sở của quang hình học: 1. Định luật về sự truyển thẳng của ánh sáng: Phát biểu: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo một đường thẳng. Lưu ý: Định luật này nói về tính đẳng hướng của ánh sáng trong một môi trường trong suốt, đồng tính; 2. Định luật phản xạ ánh sáng: N + Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia tới; + Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i Pháp tuyến Lưu ý: Mặt phẳng tới là mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của S R mặt phản xạ tại điểm tới; Trong đó: - SI là tia tới; - IR là tia phản xạ; - IN là pháp tuyến; - I là điểm tới; i i’ - i, i’ là góc tới và góc phản xạ tương ứng; =' 3. Hiện tượng khúc xạ và định luật khúc xạ: I *Hiện tượng khúc xạ: Là hiện tượng khi chiếu ánh sáng đi qua mặt phân N cách giữa hai môi trường trong suốt thì tia sáng đổi hướng và tiếp tục đi vào môi trường thứ hai. Pháp tuyến *Định luật khúc xạ: S +Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia Phần phản xạ tới; + Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, thì tỉ số giữa sin góc tới i i’ (sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) là một số không đổi: =' môi trường (1) sin i I = const sin r môi trường (2) Số không đổi này được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ và Phần khúc xạ sin i r môi trường tới, kí hiệu là n21 => = n21 R sin r + Nếu n21 > 1: Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1); +Nếu n21 < 1: Ta nói môi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1) II.Chiết suất của môi trường: v1 1.Chiết suất tỉ đối: n21 = , trong đó v1 và v2 là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường (1) và môi trường (2) v2 2. Chiết suất tuyệt đối: Là chiết suất tỉ đối của một môi trường so với chân không: n = 18 c , trong đó c là vận v Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản tốc ánh sáng trong chân không. * Ý nghĩa vật lí: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường đó kém bao nhiêu lần so với trong chân không. Lưu ý: Nếu không cần chính xác cao, thì vận tốc ánh sáng trong không khí xấp xĩ bằng vận tốc ánh sáng trong chân không, nên trong không khí có thể xem n = 1. n2 * Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n 21 = . n1 3. Dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini = n2sinr Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một tia Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; sàng gặp một khối thuỷ tinh (có chiết suất n = 3 ). *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm Biết rằng góc tới của tia sáng tới là i = 60 o, sau khi phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; gặp mặt phân cách giữa hai môi trường, một phần *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu ánh sáng phản xạ và một phần ánh sáng khúc xạ. Xác của giáo viên Bài giải định góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ trong hiện + ta có n1 = 1 => sini = nsinr tượng nói trên. 1 1 *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo => sinr = sini = => r = 30o. luận và tìm kết quả bài toán; n 2 *Giáo viên định hướng: +Mặt khác theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có góc + n1, n, I => sinr phản xạ i’ = i = 60o. + i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ; Từ hình vẽ ta suy ra được, góc hợp bởi tia phản xạ và *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết tia khúc xạ là  = 90o. quả; Hay:  = 180o – (i’ + r) = 90o (hình 1) *Giáo viên nhận xét, bổ sung. Điều này nghĩa là tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên; Một tia sáng truyền từ không khí đến gặp tấm thuỷ *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm tinh có chiết suất n= 3 . Tìm góc tới của tia sáng, phương pháp giải theo định hướng của giáo viên; biết rằng tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu nhau của giáo viên *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo Theo đề, góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ luận và tìm kết quả bài toán; vuông góc với nhau:  = 90o. *Giáo viên định hướng: Từ đó suy ra: r + i’ = 180 – 90 = 90o. + n1, n, I => sinr => sinr = cosi’ = cosi (i’ = i: định luật phản xạ) + i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ; Mặt khác theo định luật khúc xạ ánh sáng: *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết sini = nsinr = ncosi quả; => tani = n = 3 => i = 60o. *Giáo viên nhận xét, bổ sung. *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài tập cơ *Học sinh kết luận vấn đề. bản về khúc xạ ánh sáng. Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức, công thức đã gặp trong tiết học; thức, kiến thức đã gặp trong tiết học; *Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. D. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY N S i i’ I 19 Hình 1 =' r R Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản ……………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………… E. PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………….. ……………………………………………………………… Tiết 25 BÀI TẬP VỀ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa về phản xạ toàn phần, điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần và các ứng dụng của phản xạ toàn phần trong thực tế. 2. Kĩ năng: 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên 2. Học sinh 2. Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các kiến thức về phản xạ toàn phần để giải một số bài tập cơ bản liên quan; 3. Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư duy vật lý; B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải. 2. Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH HỆ THỐNG CÁC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên +Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phân: - Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết quang hơn sang môi trường có chiết quang kém hơn; - Góc tới i phải lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh +Biểu thức tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần: n2 Chieát suaát beù  sinigh = n21 = n1 Chieát suaát lôùn Góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới ứng với góc khúc xạ r = 90o. Khi đó tia khúc xạ nằm là là ở mặt phân cách. Lưu ý: * Khi chiếu tia sáng vào mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt: +Nếu xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì ta áp dụng định luật khúc xạ; + Nếu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì ta áp dụng định luật phản xạ; * Khi khảo sát tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất bé, ta cần phải tính góc giới hạn xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, kiểm tra quá trình xảy ra hiện tượng khúc xạ hay phản xạ toàn phần của tia sáng tại điểm tới. 20