資源簡介

全反射課時教學設計
課題 全反射
課型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其它課□
教學內容分析 "全反射"是人教版（2019）選擇性必修第一冊第四章第二節內容， 此前學生已經學習了光的反射和折射，了解幾何光學基本的研究方法和相關概念，在此基礎上，學生要進行全反射的學習，它是前面一節知識的深化和應用。如何讓學生從"反射""折射"過渡到"全反射"現象是本節的重點內容，讓學生掌握發生全反射的條件。
學情分析 ①高中階段的學生具備一定的物理基礎，能夠理解光的折射現象，為全反射的學習提供基礎。 ②學生在日常生活中可能接觸過全反射現象，但對全反射的概念、條件及應用了解不深，需要通過本節課加深理解。 ③學生具有一定的實驗操作能力，可以通過實驗驗證全反射現象，培養學生的科學探究精神。 ④學生對全反射在現代科技領域的應用感興趣，有助于提高學生的學習積極性。 ⑤理解全反射現象的條件及其與折射定律的關系，需要學生具備較強的空間想象能力和邏輯思維能力。
學習目標 1、理解光密介質、光疏介質的概念及全反射現象；掌握臨界角的概念和全反射條件；了解全反射的應用。 2、用實驗的方法，通過討論、分析過程，用準確的語言歸納全反射現象；培養學生創新精神和實踐能力。 3、啟發學生積極思維，鍛煉學生的語言表達能力。 4、培養學生學習物理的興趣，進行科學態度、科學方法教育。
重難點 1、理解光密介質、光疏介質的概念及全反射現象；掌握臨界角的概念和全反射條件；了解全反射的應用。 2、用實驗的方法，通過討論、分析過程，用準確的語言歸納全反射現象；培養學生創新精神和實踐能力。 教學評活動過程 教師活動 環節一：【課堂引入】 教師活動 (教學環節中呈現的學習情境、提出驅動性問 題、學習任務類型等) 問題：引入實驗∶"水流導光" 視頻演示：往一個水管中裝滿水，用一束激光照射水槽出口，發現光沿直線傳播，若打開水槽，光仍沿直線傳播嗎？接著看視頻，發現光沿著"曲線"的水流軌跡進行傳導。通過實驗說明其實這就是一種全反射，為什么會發生這樣的現象通過這節的學習即可知道原因。 學生活動 學生活動 (學生在真實問題情境中開展學習活動，與教的環 節對應） 【課堂引入】 學生：觀察實驗∶"水流導光" 視頻演示：部分同學猜測，光仍沿直線傳播；部分同學猜測光不沿直線傳播。接著看實驗發現光竟然沿著水流傳播，與自己的猜測有沖突。 環節二：展示學習目標 教師活動： 展示學習目標 學生活動： 大聲朗讀學習目標環節三：光密介質和光疏介質的學習 教師活動： 問題：什么是光密介質和光疏介質？ 問題：水一定是光密介質嗎？ 問題：是否所有的入射角都比折射角要大？ 學生活動： 答：不同介質有不同的折射率，不同折射率的介質相比較，折射率較大的叫光密介質，折射率較小的叫光疏介質。 答：n水＜n玻璃磚，相對于玻璃磚，水是光疏介質 n水＞n空氣，相對于空氣，水是光密介質 故光疏光密具有相對性 答：不是，看光線路徑，若從光疏介質進入光密介質，入射角大于折射角；反之，則小環節三：全反射現象及發生全反射條件的學習 思考：如果光由光密介質進入光疏介質時，且入射角不斷增大，會出現什么現象？ 臨界角C： ①剛發生全反射時的入射角 ②折射角等于90°時的入射角叫做臨界角 思考：全反射的條件： 合作探究：試由折射定律推導光由某種介質射入真空時，臨界角C與折射率n的關系。 [例1]光在某種介質中的傳播,介質的折射率為2，若要使光從此介質射向真空時發生全反射，則入射角不可能的值是：[ ] 150 B. 300 C. 450 D. 600 答：觀看視頻，發現隨著入射角的增大，反射光線越來越強，折射光線越來越弱，且入射角達到某一值時，只有反射光線，無折射光線。 答： 光從光密介質進入光疏介質 入射角等于或大于臨界角C 及時練1. 一深為h的水池底部有一點光源，光源可向各個方向發光．已知該液體的折射率為n，液面足夠寬。求：液面上有光射出的區域的面積環節四：用全反射解釋生活中的部分現象 問題：精密昂貴的光學儀器中，如顯微鏡、單反相機、潛望鏡、望遠鏡……原理是什么？ 問題：再次回顧水流導光實驗視頻，同時思考光纖通信，醫學及工業內窺鏡，飾品等……原理是什么？ 例3. 如圖所示，一條長度為L的光導纖維用折射率為n的材料制成．一束激光由其左端的中心點以入射角α射入光導纖維內，經過一系列全反射后從右端射出．（第三問留為課下選做題）求： （1）該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是多少？ （2）若入射角度未知，則該激光在光導纖維中傳輸所經歷的最長時間是多少？ （3）若想要任意角度的入射光線都能發生全反射，則折射率應滿足怎樣的條件？ 答：利用全反射原理改變光的傳播方向，其中棱鏡選取n≥√2 答：利用全反射原理（內層折射率大于外層折射率，光線從光密介質到光疏介質，入射角大于臨界角便會發生全反射）
環節五：課堂小結 當堂練習：1.光從介質a射入介質b，如果要在ab介質的界面上發生全反射，那么必須滿足的條件是（ ） A.a是光疏介質，b是光密介質 B 光在介質中a的速度必須大于光在介質中b的速度 C光的入射角必須大于或等入臨界角 D必須是單射光 2.如圖所示，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡材料的折射率為√2，則這束光進入棱鏡后的光路圖應為下圖中的(　　)
板書設計 全 反 射 一、光疏介質、光密介質 光疏介質：折射率較小的介質 光密介質：折射率較大的介質 光疏介質、光密介質是相對的 二、全反射 1、全反射定義：光從光密介質射入光疏介質時，入射角增大時，折射角增 大，折射光線越來越弱，反射光線卻越來越強。當入射角增大到某一角度時， 折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫全反 射。 2、臨界角C：剛好發生全反射時的入射角（折射角等于90°） sinC= 3、發生全反射的條件： 1） 光由光密介質射入光疏介質 2）入射角大于等于臨界角 4、全反射應用：光導纖維、全反射棱鏡、胃鏡、自行車尾燈
特色學習資源分析、技術手段應用說明 激光發生器、半圓形玻璃磚、激光筆、透明玻璃杯、光纖飾品、多媒體課件
教學反思與改進 ①通過本節課的教學，學生對全反射現象的概念、條件以及應用有了較為清晰的理解，但仍需加強實驗操作的訓練。 ②學生在理解全反射現象的過程中，展現出了較強的科學探究精神和創新意識，但在全反射與折射定律關系的理解上仍需鞏固。 ③教學過程中，學生的積極參與和討論能力得到了提升，但在實驗操作和數據處理方面仍需加強培訓和指導。 ④今后的教學中，應進一步加強學生對全反射現象的實際應用探討，提高學生的實踐能力和創新能力。

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