Giáo án Vật lí 12 Bài 28: Tia X

Ngày soạn: 22/02/2024 Tiết 47: TIA X I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Biết được cách phát hiện tia X và cách tạo ra tia X.
- Hiểu được bản chất tia X, các tính chất và công dụng của nó.
- Hình dung được một cách khái quát thang sóng điện từ. 2. Năng lực a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu, năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề, năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Vận dụng các ứng dụng của tia X vào thực tế. 3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên
- Bài giảng powerpoint có hình vẽ 28.1, các hình ảnh về ứng dụng của tia X, sơ đồ thang sóng điện từ - Phiếu học tập.
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Nêu cấu tạo của ống Cu-lít-giơ.
Câu 2: Tại sao phải đặt hiệu điện thế giữa anod và catod khoảng vài vạn vôn?
Câu 3: Tại sao đối catod phải làm bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn ?
Câu 4: Tại sao ở phía dưới ống phát ra tia X người ta thường đặt một số chất có khả năng phát quang hoặc phim ảnh ?
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Nêu bản chất của tia X?
Câu 2: Nếu những tính chát và công dụng của tia X?
a. Người ta thường dùng chì để làm các màn chắn của tia X, tia X có tính chất gì ?
b. Người ta dùng tia X để chiếu điện, chụp điện, tia X có tính chất gì ?
c. Người ta dùng các chất phát quang để phát hiện tia X, tia X có tính chất gì ?
d. Trong thí nghiệm của Hertz người ta dùng tia X,tia X có tính chất gì ?
e. Người ta dùng tia X để chữa bệnh ung thư, tia X có tính chất gì ?
Phiếu học tập số 3


Câu 1: Hãy cho biết bản chất các sóng vô tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma ?
Câu 2: Em có nhận xét gì về phương pháp tạo ra các loại sóng điện từ?
Câu 3: Có nhận xét gì về tần số và bước sóng các loại sóng điện từ?
Câu 4: Các tia có bước sóng càng ngắn càng thể hiện rõ tích chất gì? Các tia có bước sóng càng dài
càng thể hiện rõ tích chất gì?
Phiếu học tập số 4
Câu 1: Tia hồng ngoại và tia Rơnghen đều có bản chất là sóng điện từ, có bước sóng dài ngắn khác
nhau nên A. chúng bị lệch khác nhau trong từ trường đều B. có khả năng đâm xuyên khác nhau.
C. chúng bị lệch khác nhau trong điện trường đều.
D. chúng đều được sử dụng trong y tế để chụp X-quang (chụp điện).
Câu 2: Trong các loại tia: Rơn-ghen, hồng ngoại, tự ngoại, đơn sắc màu lục; tia có tần số nhỏ nhất là A. tia tử ngoại.
B. tia hồng ngoại. C. tia đơn sắc màu lục. D. tia Rơn-ghen.
Câu 3: Tính chất nào sau đây không phải của tia X:
A. Tính đâm xuyên mạnh.
B. Xuyên qua các tấm chì dày cỡ cm.
C. Iôn hóa không khí.
D. Gây ra hiện tượng quang điện.
Câu 4: Tính chất quan trọng nhất của tia Rơnghen để phân biệt nó với tia tử ngoại và tia hồng ngoại là
A. Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
B. Gây ion hoá các chất khí.
C. Khả năng đâm xuyên lớn. D. Làm phát quang nhiều chất.
Câu 5: Điều nào sau đây là sai khi so sánh tia X và tia tử ngoại ?
A. Đều tác dụng lên kính ảnh.
B. Có khả năng gây phát quang cho một số chất.
C. Cùng bản chất là sóng điện từ.
D. Tia X có bước sóng dài hơn so với tia tử ngoại.
Câu 6: Chọn câu đúng
A. Tia X do các vật bị nung nóng ở nhiệt độ cao phát ra
B. Tia X có thể phát ra từ các đèn điện
C. Tia X là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại
D. Tia X có thể xuyên qua tất cả mọi vật
Câu 7: Nếu sắp xếp các bức xạ theo thứ tự có bước sóng giảm dần thì thứ tự đúng là
A. Hồng ngoại, tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, rơnghen
B. Ánh sáng nhìn thấy, hồng ngoại, tử ngoại, rơnghen
C. Hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tử ngoại, rơnghen
D. Rơnghen, hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tử ngoại
Câu 8: Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, tím lần lượt là nd, nv, nt.
Chọn sắp xếp đúng?A. nd < nt < nv B. nt< nd< nv
C. nd< nv< nt D. nt < nv < nd 2. Học sinh


- Ôn lại kiến thức về chùm tia êlectron đã học ở lớp 11.
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu về tia X và thang sóng điện từ a. Mục tiêu:
- Kích thích tính tò mò của HS, HS có hứng thú tìm hiểu kiến thức mới thông qua những hiện tượng xảy ra trong đời sống.
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: Kiến thức cũ được hệ thống lại, sự tò mò và hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
Giáo viên kiểm tra bài cũ:
- Nêu nguồn gốc, tính chất và công dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại.
Giáo viên nêu vấn đề:
- Có bạn nào (bản thân, hoặc người thân trong gia đình) đã đi “chụp điện” ?
- Theo các bạn thì bác sĩ chiếu vào bệnh nhân tia gì để thu được hình ảnh của
phổi, xương trên phim? (HS trả lời: Tia X)
- Tia X là gì?Tia X còn có tên gọi là gì ? Bước 2
Học sinh tiếp nhận vấn đề
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cách phát hiện tia X và cách tạo ra tia X. a. Mục tiêu:
- Biết được cách phát hiện tia X và cách tạo ra tia X.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: A. Phát hiện tia X
Mỗi khi một chùm tia Katot – tức là một chùm electron có năng lượng lớn – đập vào một vật rắn
có nguyên tử lượng lớn từ đó có phát ra một bức xạ không nhìn thấy được. Bức xạ này có tác dụng
làm phát quang một số chất và làm đen phim ảnh. Bức xạ đó được gọi là tia X hay tia Rơn-ghen. B. Cách tạo tia X
Dùng ống Cu-lít-giơ là 1 ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm một dây nung bằng vonfam
FF’ dùng làm nguồn êlectron và hai điện cực :
- Một catot K, bằng kim loại, hình chõm cầu để làm cho các electron phóng ra từ FF’ đều hội tụ vào anot A.
- Một Anot làm bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao, được làm
nguội bằng một dòng nước khi ống hoạt động.
Hiệu điện thế giữa A và K rất lớn, cỡ vài chục kilôvôn.
d. Tổ chức thực hiện:

Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
GV thông báo cách phát hiện tia X.
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu hs đọc phần II vàhoàn thành phiếu học tập số 1. Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
Câu 1: Ống Cu-lít-giơ là 1 ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm một dây
nung bằng vonfam FF’ dùng làm nguồn êlectron và hai điện cực:
- Một catot K, bằng kim loại, hình chõm cầu để làm cho các electron phóng ra từ
FF’ đều hội tụ vào anot A.
- Một Anot làm bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy
cao, được làm nguội bằng một dòng nước khi ống hoạt động.
Hiệu điện thế giữa A và K rất lớn, cỡ vài chục kilôvôn.
Câu 2: Phải đặt hiệu điện thế giữa anod và catod khoảng vài vạn vôn Để cho
chùm elctron có vận tốc lớn.
Câu 3: Để chắn dòng tia catod và không bị nóng chảy khi động năng của electron
chuyển hóa thành nhiệt (katot rất nóng)
Câu 4: Người ta thường đặt một số chất có khả năng phát quang hoặc phim ảnh để phát hiện tia X.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4
Giáo viên chính xác hóa nội dung và tổng kết hoạt động 2.1.
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về bản chất, tính chất và công dụng của tia X. a. Mục tiêu:
- Hiểu được bản chất tia X, các tính chất và công dụng của nó.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
C. Bản chất và tính chất của tia X 1. Bản chất
Bức xạ có bước sóng từ 10-11m đến 10-8m được gọi là tia X.
- Tia X là khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên sâu, tức là càng “cứng”.
- Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí.
- Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất.
- Tia X có thể gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại.
- Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn… 3. Công dụng