Giáo án Vật Lí 12 Bài 28: Tia X mới nhất

HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)

Mục tiêu: HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Cho HS xem video X-quang ghi lại cảnh quá trình một người đang uống nước. Và giới thiệu về câu chuyện khám phá ra tía X vĩ đại của R.ghen

Ông đã phát hiện ra rằng khi đặt trong bóng tối hoàn toàn, tia X sẽ đi xuyên qua các vật thể có mật độ vật chất khác nhau, từ đó dựng lại khá rõ các cơ bắp và thớ thịt trên bàn tay của vợ ông. Những đoạn xương và chiếc nhẫn dày hơn thì sẽ để lại những bóng đen trên một tấm phim đặc biệt được bao phủ chất barium platinocyanide. Cũng từ đó cái tên tia X gắn liền với loại tia mới này, mặc dù đôi khi nó còn được gọi là tia Röntgen ở các nước nói tiếng Đức (và ở cả Việt Nam).

Cụ thể chúng ta tìm hiểu….

- HS ghi nhớ

Định hướng nội dung của bài.

TIA X

HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’)

Mục tiêu:

- Nêu được cách tạo, tính chất và bản chất tia X.

- một số ứng dụng quan trọng của tia X.

- Thấy được sự rộng lớn của phổ sóng điện từ, do đó thấy được sự cần thiết phải chia phổ ấy thành các miền, theo kĩ thuật sử dụng để nghiên cứu và ứng dụng sóng điện từ trong mỗi miền.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Trình bày thí nghiệm phát hiện về tia X của Rơn-ghen năm 1895.

- Ghi nhận về thí nghiệm phát hiện tia X của Rơn-ghen.

I. Phát hiện về tia X

- Mỗi khi một chùm catôt - tức là một chùm êlectron có năng lượng lớn - đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.

- Vẽ minh hoạ ống Cu-lít-giơ dùng tạo ra tia X

- K có tác dụng làm cho các êlectron phóng ra từ FF’ đều hội tụ vào A.

- A được làm lạnh bằng một dòng nước khi ống hoạt động.

- FF’ được nung nóng bằng một dòng điện → làm cho các êlectron phát ra.

- HS ghi nhận cấu tạo và hoạt động của ống Cu-lít-giơ.

II. Cách tạo tia X

- Dùng ống Cu-lít-giơ là một ống thuỷ tinh bên trong là chất không, có gắn 3 điện cực.

+ Dây nung bằng vonfram FF’ làm nguồn êlectron.

+ Catôt K, bằng kim loại, hình chỏm cầu.

+ Anôt A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao.

- Hiệu điện thế giữa A và K cỡ vài chục kV, các êlectron bay ra từ FF’ chuyển động trong điện trường mạnh giữa A và K đến đập vào A và làm cho A phát ra tia X.

- Thông báo bản chất của tia X.

- Bản chất của tia tử ngoại?

- Y/c đọc Sgk và nêu các tính chất của tia X.

+ Dễ dàng đi qua các vật không trong suốt với ánh sáng thông thường: gỗ, giấy, vài … Mô cứng và kim loại thì khó đi qua hơn, kim loại có nguyên tử lượng càng lớn thì càng khó đi qua: đi qua lớp nhôm dày vài chục cm nhưng bị chặn bởi 1 tầm chì dày vài mm.

- Y/c HS đọc sách, dựa trên các tính chất của tia X để nêu công dụng của tia X.

- HS ghi nhận bản chất của tia X

- Có bản chất của sóng ánh sáng (sóng điện từ).

- HS nêu các tính chất của tia X.

- HS đọc Sgk để nêu công dụng.

III. Bản chất và tính chất của tia X

1. Bản chất

- Tia tử ngoại có sự đồng nhất về bản chất của nó với tia tử ngoại, chỉ khác là tia X có bước sóng nhỏ hơn rất nhiều.

λ =  10^-8m ¸ 10^-11m

2. Tính chất

- Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên.

Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn (càng cứng).

- Làm đen kính ảnh.

- Làm phát quang một số chất.

- Làm ion hoá không khí.

- Có tác dụng sinh lí.

3. Công dụng

(Sgk)

- Y/c HS đọc sách

- Đọc SGK để rút ra tổng quát về sóng điện từ

IV. Nhìn tổng quát về sóng điện từ

- Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng thông thường, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng) mà thôi.

-Toàn bộ phổ sóng điện từ, từ sóng dài nhất (hàng chục km) đến sóng ngắn nhất (cỡ 10^-12 ¸ 10^-15m) đã được khám phá và sử dụng.

HOẠT ĐỘNG 3:  Hoạt động luyện tập (10')

Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học

Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình.

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Câu 1: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia Rơn – ghen không có tính chất chung nào nêu dưới đây?

A. Đều có bước sóng nhỏ hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

B. Đều là sóng điện từ.

C. Đều có tốc độ bằng nhau trong chân không.

D. Đều có tính chất sóng.

Câu 2: Tìm phát biểu sai

Tia Rơn – ghen

A. có tần số càng lớn thì khả năng đâm xuyên càng kém.

B. có tác dụng lên kính ảnh.

C. khi chiếu tới một số chất có thể làm chúng phát sáng.

D. khi chiếu tới một chất khí có thể làm chất khí đó trở nên dẫn điện.

Câu 3: Tia Rơn – ghen

A. trong chân không có tốc độ nhỏ hơn tốc độ ánh sáng.

B. có tốc độ không phụ thuộc vào môi trường.

C. có tác dụng dủy diệt tế bào.

D. bị lệch đường khi đi qua vùng có điện trường hay từ trường.

Câu 4: Nguyên tắc phát ra tia Rơn – ghen trong ống Rơn – ghen là:

A. Cho chùm phôtôn có bước sóng ngắn hơn giới hạn nào đó chiếu vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn.

B. Cho chùm êlectron có vận tốc lớn đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn.

C. Nung nóng các vật có tỉ khối lớn lên nhiệt độ rất cao.

D. Chiếu tia âm cực vào các chất có tính phát quang.

Câu 5: Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động năng của các êlectron khi đến đối catôt

A. bị phản xạ trở lại.

B. truyền qua đối catôt.

C. chuyển thành năng lượng tia Rơn – ghen.

D. chuyển thành nội năng làm nóng đối catôt.

Câu 6: Tia X không có công dụng

A. làm tác nhân gây ion hóa.

B. chữa bệnh ung thư.

C. sưởi ấm.

D. chiếu điện, chụp điện.

Câu 7: Tia X có bản chất là

A. chùm êlectron có tốc độ rất lớn.

B. chùm ion phát ra từ catôt bị đốt nóng.

C. sóng điện từ có bước sóng rất lớn.

D. sóng điện từ có tần số rất lớn.

Câu 8: Trong thí nghiệm tạo tia X ở ống phát tia Rơn – ghen, điện áp đặt vào anôt và catôt của ống là U. Động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catôt không đáng kể. Bước sóng nhỏ nhất của các tia X được phát ra sẽ

A. tỉ lệ thuận với U.

B. tỉ lệ nghịch với U.

C. tỉ lệ thuận với √U.

D. tỉ lệ nghịch với √U.

Hướng dẫn giải và đáp án

HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’)

Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình.

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

- Yêu cầu HS thảo luận

Có nên để cho tia X tác dụng lâu lên cơ thể người không?

- GV chia  nhóm yêu cầu hs trả lời vào bảng phụ trong thời gian 5 phút:

- GV Phân tích nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

Thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS sắp xếp theo nhóm, chuẩn bị bảng phụ và tiến hành làm việc theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV

Báo cáo kết quả hoạt  động và thảo luận

Không nên để cho tia X tác dụng lâu lên cơ thể người. Vì khi tia X tác dụng lâu lên cơ thể thì tác dụng sinh lí của tia X sẽ làm huỷ tế bào, nhất là các hồng huyết cầu. Do đó chỉ được xin phép chiếu điện, chụp điện dùng tia X khi có ý kiến của bác sĩ chuyên môn.

HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức

Phương pháp dạy học:  dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Tìm hiểu các ứng dụng của tía X mà em biết