4.2 全反射2 教案

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4.2 全反射2 教案

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教 案
上课时间: 年 月 日
题课 选择性必修一第四章第二节:全反射2 课型 习题 课时 1-1
教 学

标 能判断是否发生全反射,能计算有关折射和全反射综合性问题,能通过几何知识推导角度之间的关系或进行相关计算
学习重点 折射和全反射相关计算
学习难点 几何知识在物理中的运用
教 学 过 程
教学环节(含备注) 教 学 内 容
引入新课
进行新课
先练再讨论后点评

课后作业 一.引入新课
全反射发生条件是什么?
如何求临界角?
二.进行新课
【合作探究一】(注意:画图训练)
ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率;
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。
解析 (1)光路图及相关量如图所示。
光束在AB边上折射,由折射定律得=n①
式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知
α+β=60°②由几何关系和反射定律得β=β′=∠B③
联立①②③式,并代入i=60°得n=④
(2)设改变后的入射角为i′,折射角为α′,由折射定律得=n⑤
依题意知,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θC,且sinθC=⑥
由几何关系得θC=α′+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sini′=
【合作探究二】一个半径为R的玻璃半球,如图所示,平放在水平桌面上,已知玻璃的折射率为,一束竖直光照射在半球的平面与水平桌面上,结果在水平桌面上出现一个暗环,求该暗环的面积
总结:会动态分析入射角的变化,找到临界角。
【合作探究三】
一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。
【解析】如图,考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃上表面的A'点折射,根据折射定律有
nsin=sinα①式中,n是玻璃的折射率,是入射角,α是折射角
现假设A' 恰好在纸片边缘。由题意,在A' 点刚好发生全折射,故α= ②
设AA'线段在玻璃上表面的投影长为L,由几何关系有
sin= ③由题意,纸片的半径应为
R=L+r ④联立以上各式得

三.课堂总结:
1.尺规画图与几何推导、计算角度关系相结合。
2.动态分析,找到恰好发生全反射的临界位置。
四、学习效果检测(见学案“闯关检测题”)
板书设计 全反射
1.临界角公式:sinC=1/n
2. 全反射发生条件:
(1)光从光密介质射入光疏介质
(2)入射角大于或等于临界角
3.解题技巧:
(1)尺规画图与几何推导、计算角度关系相结合。
(2)动态分析,找到恰好发生全反射的临界位置。
课后反思

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