資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 物理 年級 高二 學期 秋季
課題 光的全反射
教科書 書 名：物理選擇性必修第一冊
教學目標
1.物理觀念：全反射及發生全發射條件。 2.科學思維：能結合折射定律、全反射相關規律解決問題。 3.科學探究：了解全反射在實際中應用。
教學內容
教學重點： 1.探究全反射及其發生條件 教學難點： 1. 發生全發射條件。 2.折射率關系式及全反射的臨界角與介質折射率關系式n=1/sinC結合應用。
教學過程
【任務一】認識光的現象——光的全反射 播放視頻，并提出問題引發注意：視頻中有哪些自然現象？ 觀察現象介紹：樹葉上的水珠 特別亮 ；水中的氣泡 特別亮 ；光在光導纖維 內芯 中 傳播……這些光的現象都屬于光的全反射。 【任務二】實驗探究理解全反射 了解光密介質、光疏介質 展示：以表格形式展示，多種介質的折射率大小 介紹：折射率 大 的稱為光疏介質；折射率 小 的稱為光密介質。 對比列舉：對比具體介質的折射率，輔助學生了解，光疏介質與光密介質是 相對 而言的。 對比實驗：通過實驗觀察，發現光從玻璃到空氣，折射角 大于 入射角；光從空氣到玻璃的折射時，入射角 大于 折射角。光在兩種介質間發生折射時，從 光密 介質射入 光疏 介質，折射光線會完全消失。 （2）探究全反射及其發生條件 光從玻璃射入空氣過程中，隨著入射角的增大，觀察反射光線、折射光線的角度和亮度變化情況。 要求：請看實驗過程中的四個截圖：對比實驗截圖，發現不同之處。 對比1：從圖1到圖2，發現：折射角隨著入射角變大而變 大 ，且折射角大于入射角。對比2：從圖2到圖3，發現：反射光線可以 看見 了；折射光線比入射光線 暗 了許多。 對比3：從圖3到圖4，發現：折射光線 完全消失 了；反射光線 亮 了許多。 小結：全反射及發生全反射的條件。 全反射：光從光密介質射入光疏介質中，當入射角增大到某一角度，使折射角達到900，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現象叫 全反射 。折射角為 900 時的入射角叫作臨界角。 發生全反射的兩個條件： (1)光從 光密 介質射入 光疏 介質；（2）入射角大于等于 臨界角 。 【學習任務三】全反射應用 【實例中應用】 【例題1】如圖所示，一束光從介a質射入介質b，在兩種介質的界面上發生了全反射，下列判斷正確的是 （ ） A．a是光疏介質，b是光密介質 B．光的入射角必須大于或等于臨界角 C． 介質a的折射率小于介質b的折射率 D．光在介質a中的速度大于在介質b中的速度 給同學讀題并判斷各選項對錯，時間1分鐘。 逐項判斷各選項的對錯，并強化關鍵處： A選項，光從介質a射入介質b，要在a、b介質的界面上發生全反射，a是 光密 介質，b是 光疏 介質，所以A 錯誤 ； B選項，光的入射角等于臨界角時，折射角等于90°，要發生全反射，光的入射角 必須大于等于 臨界角，所以B正確； C選項，在a、b介質的界面上發生全反射，a是光密介質。介質a的折射率 大于 介質b的折射率，所以C 錯誤 ； D選項，由C選項分析知，介質a的折射率大于介質b的折射率，由公式 v=c/n 可知，光在介質a中的速度 小于 在介質b中的速度，所以D 錯誤 。 【例題2】在潛水員看來，岸上的所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，為什么？這個圓錐的頂角是多大？ 引入：水中的魚，看到岸上樹的情景，如圖所示在魚的眼中，岸上的樹成了懸空中樹的 像 。 探究：水中魚原地轉圈3600，看到岸上情景會出現在 倒圓錐 圖像的區域內。 模型構建：幾乎貼著水面上的光線，折射到潛水員的眼中。此時入射角可以看作等于 900 ，折射角等于 臨界角c 。 展示模型圖： 展示解題過程： 【實物中應用】 展示：全反射在棱鏡中、光導纖維中應用如下圖。 探究：自行車尾燈利用棱鏡改了光的傳播方向。經過棱鏡入射光線與出射光線方向 相反 。如圖所示光纜中光的傳播，內芯折射率 大于 外套折射率，光在光導纖維中內外兩層界面上發生全發射，光沿著鋸齒形路線傳播，光導纖維內部 特別亮 。

展開更多......

收起↑