资源简介

学习内容：《 4.2全反射 》 总第_____课时
课标核心素养要求 知道光疏介质、光密介质、临界角、全反射概念
学习目标 1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念，认识全反射。 2.知道全反射棱镜及其应用，了解光导纤维工作原理及光纤技术的影响。 3.能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解释全反射现象。
学习重点 能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解释全反射现象。
学习过程 教学笔记
【自主学习】 回顾：光的折射 思考：夏季的早晨，从某一方向看植物叶子上的露珠会格外明亮，玻璃中的气泡从侧面看也是特别明亮，这是什么道理呢？ 【合作学习·难点探究】 任务一、区分光疏介质与光密介质 1.光疏介质：_________________________________________________________ 光密介质：_________________________________________________________ 光疏介质和光密介质是______的． 例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质。 2. 光在光密介质中传播速度______，在光疏介质中传播速度______。 3.光疏与光密就是密度吗？ 总结：1.光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。 2．光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小。例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质。 3．光疏介质和光密介质的比较。 光的速度折射率光疏介质大小光密介质小大
【例1】 下列说法中正确的是(　　)。 A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质 B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质 C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大 D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小 任务二、理解全反射
1．定义：光从 介质射入 介质时，若入射角增大到某一角度，使 达到90°时， 光线完全消失，只剩下 光线的现象。 2．临界角：刚发生全反射，即折射角等于90°时的 ，用字母 表示。 3．全反射的条件： (1)光从 介质射入 介质；(2)入射角 临界角。 4．试由折射定律推导：光有某种介质射入真空（或空气）时，临界角与折射率的关系。 总结：临界角与折射率的关系：光由介质射入空气(或真空)时， 。 【例2】 (多选)下列选项所示光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5) (　　) 【针对性训练1】(多选)一束光从空气射向折射率n＝的某种玻璃的表面，如图所示．θ1代表入射角，则 A．当θ1>45°时会发生全反射现象 B．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45° C．当入射角θ1＝45°时，折射角θ2＝30° D．当入射角θ1＝60°时，反射光线与折射光线垂直 【例3】在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？ 任务三、全反射的应用 1.全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜，当光垂直射入玻璃时，光线不发生偏折，但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角大于
临界角，发生全反射。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向，如双筒望远镜中的全反射棱镜等。 2.光导纤维：由折射率较大的内芯和折射率较小的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。如果把光导纤维聚集成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端，医学上用这种光纤制成内窥镜。 3、海市蜃楼，沙漠里的蜃景现象的解释 【例4】如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的光速为c) [针对性训练2]华裔科学家高锟被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．内芯的折射率比外套的________，光传播时在内芯与________的界面上发生全反射． 【达标训练·限时检测】 1.关于全反射，下列说法中正确的是(　　) A．光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射 B．光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射 C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射 D．光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时有可能产生全反射 2.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时,其折射角为450,则这种介质对空 气的临界角是 ( ) A.600 B.450 C.900 D.300 3.光在某种介质中传播的速度为 ，那么，光从此介质射向空气并发生全反射的临界角应为（ ） A. 60 B. 45 C. 30 D. 75 4.
如图所示，ABCD是一个长方形玻璃砖，将此玻璃砖置于空气中，一束光线斜射到AB面上，关于能否发生全反射，以下说法中正确的是(　　)。 A．在AB面上不可能，在DC面上有可能 B．在AB面上有可能，在DC面上不可能 C．在AB面上不可能，在DC面上也不可能 D．在AB、DC面上都有可能 5.如图所示，已知介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为 ，则下列说法中正确的是（ ） A. 光线a、b都不能发生全反射 B. 光线a、b都能发生全反射
C. 光线a发生全反射，光线b不发生全反射 D. 光线a不发生全反射，光线b发生全反射 6.两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象 （α＜β），下列说法正确的是（ ） A. 随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射 B. 水对a的折射率比水对b的折射率大
C. a、b在水中的传播速度va＞vb D. a、b入射角为0°时，没有光线射入空气中 7、如图所示，一束白光从顶角为θ棱镜一个侧面AB以较大的入射角i入射，经过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则（ ） A、红光最先消失，紫光最后消失 B、紫光最先消失，红光最后消失 C、紫光最先消失，黄光最后消失 D、红光最先消失，黄光最后消失 8.潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ,则所观察到的圆形半径为（ )
A.htanθ B.hsinθ C.h/tanθ D.h/sinθ 9.一束单色光由左侧射入注满清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图为过轴线的截面图，调整入射角θ，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为，求sinθ的值。 10. 一束光波以45°的入射角，从AB面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝.试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路． 【反思总结】 答案 【例1】BD 【例2】BDE 【针对训练】1、BC、 【例3】略 【例4】略 【针对训练】2、大、外套 【达标检测】 1、ACD 2、B 3、C 4、C 5、C 6、C 7、B 8、A 9、略 10、略

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