Giáo Án Bài Thực Hành Xác Định Tiêu Cự Của Thấu Kính Phân Kì

- Thực hiện TN theo như GV yêu cầu và nhận thấy rằng trường hợp tia tới được chiếu tới tâm bán nguyệt thì tia khúc xạ ló ra khỏi bản thủy tinh theo đường thẳng. Trường hợp còn lại, tia sáng bị bẻ cong thêm 1 lần nữa tại mặt phân cách thủy tinh và không khí nên sẽ khó xác định được góc khúc xạ hơn. Do đó khi làm TN cần chiếu tia tới đến tâm hình bán nguyệt.

- Tiến hành bố trí TN.

- Lập bảng số liệu:

bán nguyệt.

- Yêu cầu HS nhận xét xem trường

hợp nào dễ đo được góc khúc xạ hơn?

Vì sao? Từ đó hãy cho biết cách chọn

điểm tới phù hợp trong TN này?

- Sau khi định hướng HS cách bố trí

TN, GV yêu cầu các nhóm thực hiện bố

trí TN để tìm mối liên hệ giữa góc khúc

xạ và góc tới khi góc tới thay đổi.

- GV quan sát các nhóm bố trí TN,

giúp đỡ các nhóm yếu.

c. Định hướng HS cách đo đạc và

thu thập số liệu

- Yêu cầu các nhóm tự trả lời các câu

Lần

i

r

hỏi: Các đại lượng nào có thể được đo

1

trong TN này? Cần tìm mối liên hệ giữa

2

các đại lượng nào? Cần thực hiện bao

3

nhiêu lần đo? Từ đó, yêu cầu các nhóm

4

5

- Có thể điều chỉnh góc tới bằng cách di chuyển vị trí của đèn chiếu.

- Quan sát thẳng góc với mặt phẳng bảng (mặt bảng có gắn các dụng cụ).

- Độ chia nhỏ nhất của bảng chia độ là 10 . Như vậy sai số của bảng chia độ bằng một nửa độ chia nhỏ nhất, tức 0,50 .

- Đọc chính giữa vạch sáng với sai số

0,50 .

- Thực hiện đo đạc và thu thập số liệu.

- HS có thể dự đoán i và r tỉ lệ thuận.

- Hệ quả: Đồ thị biểu diễn i theo r là một đường thẳng.

- Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của i và r. Nhận xét, đồ thị không phải là một đường thẳng.

- Yêu cầu HS cho biết làm thế nào để

điều chỉnh góc tới i?

- Cần lựa chọn hướng quan sát như

thế nào là hợp lí nhất?

- Yêu cầu HS cho biết độ chia nhỏ

nhất của bảng chia độ là bao nhiêu? Từ

đó cho biết sai số của dụng cụ.

- Đặt câu hỏi: Làm thế nào để đọc

chính xác số chỉ góc tới và góc khúc xạ

khi vệt sáng có độ rộng đáng kể trên

bảng chia độ?

- Sau khi đã định hướng cách đo đạc

và thu thập số liệu, GV yêu cầu các

nhóm tiến hành TN và ghi kết quả vào

bảng số liệu.

- GV quan sát, theo dòi cách đo đạc

và thu thập số liệu của các nhóm.

- Từ các kết quả đó, GV yêu cầu HS

nêu giả thuyết về mối liên hệ giữa i và r

khi i thay đổi?

- Vậy hệ quả rút ra là gì?

d. Định hướng HS xử lí số liệu, nhận

xét

- GV yêu cầu các nhóm vẽ đồ thị biểu

diễn sự phụ thuộc của i và r. Sau đó

nhận xét đồ thị thu được.

Trong quá trình vẽ, GV chú HS

cách vẽ các ô sai số và cách nối các

điểm trên ô.

- Từ nhận xét của HS, GV bác bỏ giả

- Đề xuất giả thuyết mới: sini và sinr tỉ lệ thuận với nhau.

- Lập lại bảng số liệu:

- Vẽ đồ thị và nhận xét: Đồ thị thu được gần như là một đường thẳng.

- Phụ thuộc theo hàm bậc nhất.

- Nhận xét: tỉ số sini/sinr gần như là một hằng số. Tính sai số tỉ đối theo công

thức n và đưa ra nhận xét.

n

- Lắng nghe.

- Sai số do dụng cụ đo (do bảng chia độ và do độ rộng của chùm tia tới và khúc xạ có là đáng kể), sai số chủ quan do cách quan sát và cách đọc số liệu.

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.

- Yêu cầu các nhóm nêu giả thuyết

mới.

GV có thể gợi cho HS về mối liên

hệ giữa sini và sinr.

- GV yêu cầu HS vẽ lại bảng số liệu

hoàn chỉnh. Sau đó tính toán các giá trị

sini và sinr, từ đó vẽ đồ thị biểu diễn sự

phụ thuộc của sini và sinr.

- Yêu cầu HS nhận xét hình dạng đồ

thị thu được?

- Như vậy sini và sin r phụ thuộc với

nhau như thế nào?

- Yêu cầu HS nhận xét về tỉ số sini và

sinr, tính sai số tỉ đối của đại lượng n và

nhận xét sai số thu được?

- GV thông báo: Tỉ số này phụ thuộc

vào cặp môi trường chứa tia tới và môi

trường chứa tia khúc xạ.

- Yêu cầu HS cho biết nguyên nhân

dẫn đến sai số và cách khắc phục.

- Có kết luận gì về vị trí của tia khúc

xạ so với tia tới và pháp tuyến?

- Ghi nhận định luật mới.

Hoạt động 5: Tìm hiểu khái niệm về chiết suất (5 phút)

- GV thông báo về khái niệm chiết suất tỉ đối.

- Hãy nhận xét về giá trị góc tới và góc khúc xạ khi n21  1 và khi n21  1?

- GV thông báo khái niệm môi trường chiết quang hơn và môi trường kém chiết quang hơn.

- Thông báo khái niệm chiết suất tuyệt đối và mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối.

- Ghi nhận khái niệm chiết suất tỉ đối.

- Trả lời: Nếu n21  1 thì r  i ; Nếu

n21  1 thì r  i

- Ghi nhận.

- Ghi nhận.

Hoạt động 6: Vận dụng và củng cố (3 phút)

- GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm của bài. Yêu cầu HS giải thích câu hỏi đầu bài học.

- Nhiệm vụ về nhà

Thực hiện TN: Chiếu một chùm sáng laser hẹp vào mặt bên của một khối lăng trụ chữ nhật làm bằng thủy tinh sao cho chùm sáng ló ra ngoài không khí ở mặt đối diện. Quan sát chùm sáng ló ra ngoài không

khí, nhận xét, giải thích kết quả thu được.

- Giải thích.

- Nhận nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của HS

Hoạt động 1: Giới thiệu mục đích TN và tìm hiểu dụng cụ (10 phút)

- GV giới thiệu mục đích bài TN là

xác định tiêu cự của thấu kính phân kì.

-Tiếp nhận.

- Di chuyển đến vị trí các nhóm theo sự phân công.

- Các nhóm nhận dụng cụ TN.

- Các nhóm tìm hiểu dụng cụ TN.

- Trả lời các câu hỏi.

Hoạt động 2: Đề xuất phương án TN và xây dựng tiến trình TN (20 phút)

- Yêu cầu HS cho biết có thể đo tiêu cự của thấu kính phân kì thông qua việc đo trực tiếp khoảng cách từ vật đến thấu kính và từ ảnh đến thấu kính hay không? Vì sao?

- GV yêu cầu HS đề xuất các phương án TN xác định tiêu cự của thấu kính phân kì với các dụng cụ đã cho.

- Không được, vì ảnh thu được là ảnh ảo không hứng được trên màn.

- Một số phương án HS có thể đề xuất:

Phương án 1: Sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo chùm tia song song

đến thấu kính. Chùm tia này hội tụ tại

một điểm phía trước thấu kính và chùm sáng sau thấu kính bị loe rộng và tạo nên một vệt sáng trên mặt đất.

Bằng cách đo đường kính thấu kính, đường kính vệt sáng trên mặt đất, khoảng cách từ thấu kính đến mặt đất, có thể tính toán được giá trị của tiêu cự thấu kính.

Phương án 2: Ghép thấu kính phân kì với một thấu kính hội tụ để tạo ra ảnh thật của vật thật qua hệ hai thấu kính. Phương pháp này được trình bày rò ở SGK.

Phương án 3: Ghép hai thấu kính đồng trục sát nhau để tạo ra hệ thấu kính hội tụ. Đo tiêu cự của hệ thấu kính ghép sát và thấu kính hội tụ. Từ đó xác định được tiêu cự của thấu kính phân kì.

- HS phân tích các ưu, nhược điểm của từng phương án.

- Trình bày cơ sở của phương án

TN.

- Làm việc theo nhóm và vạch ra chi tiết các bước TN.

- Đại diện các nhóm trình bày.

Hoạt động 3: Xây dựng các bảng biểu (10 phút)

- Yêu cầu các nhóm tự thiết kế bảng biểu vào mẫu giấy A2.

- GV hướng dẫn HS cách thiết kế bảng biểu bằng cách yêu cầu HS đặt ra và trả lời các câu hỏi như :

+ Các đại lượng nào có thể thu thập số liệu trực tiếp? Các đại lượng nào là các đại lượng cần xác định theo yêu cầu TN? Từ đó cho biết bảng biểu sẽ cần có những đại lượng nào?

+ Các công thức nào được vận dụng để đo tiêu cự của thấu kính phân kì?

+ Nhóm sẽ dự định thực hiện phép đo bao nhiêu lần?

+ Cần tính sai số của đại lượng nào?

- Khi các nhóm hoàn thành bảng biểu, GV yêu cầu các nhóm cùng gắn các bảng biểu lên bảng để cả lớp cùng nhận

xét, đánh giá. Sau đó, GV chỉnh sửa lại

- HS làm việc theo nhóm và lập bảng biểu cần thiết cho việc thu thập số liệu.

- HS có thể tham khảo mẫu trong SGK hoặc lập mẫu khác phù hợp hơn.

- Các nhóm gắn bảng biểu lên bảng.