资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 高二 学期 秋季
课题 光的全反射
教科书 书 名：物理选择性必修第一册
教学目标
1.物理观念：全反射及发生全发射条件。 2.科学思维：能结合折射定律、全反射相关规律解决问题。 3.科学探究：了解全反射在实际中应用。
教学内容
教学重点： 1.探究全反射及其发生条件 教学难点： 1. 发生全发射条件。 2.折射率关系式及全反射的临界角与介质折射率关系式n=1/sinC结合应用。
教学过程
【任务一】认识光的现象——光的全反射 播放视频，并提出问题引发注意：视频中有哪些自然现象？ 观察现象介绍：树叶上的水珠 特别亮 ；水中的气泡 特别亮 ；光在光导纤维 内芯 中 传播……这些光的现象都属于光的全反射。 【任务二】实验探究理解全反射 了解光密介质、光疏介质 展示：以表格形式展示，多种介质的折射率大小 介绍：折射率 大 的称为光疏介质；折射率 小 的称为光密介质。 对比列举：对比具体介质的折射率，辅助学生了解，光疏介质与光密介质是 相对 而言的。 对比实验：通过实验观察，发现光从玻璃到空气，折射角 大于 入射角；光从空气到玻璃的折射时，入射角 大于 折射角。光在两种介质间发生折射时，从 光密 介质射入 光疏 介质，折射光线会完全消失。 （2）探究全反射及其发生条件 光从玻璃射入空气过程中，随着入射角的增大，观察反射光线、折射光线的角度和亮度变化情况。 要求：请看实验过程中的四个截图：对比实验截图，发现不同之处。 对比1：从图1到图2，发现：折射角随着入射角变大而变 大 ，且折射角大于入射角。对比2：从图2到图3，发现：反射光线可以 看见 了；折射光线比入射光线 暗 了许多。 对比3：从图3到图4，发现：折射光线 完全消失 了；反射光线 亮 了许多。 小结：全反射及发生全反射的条件。 全反射：光从光密介质射入光疏介质中，当入射角增大到某一角度，使折射角达到900，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫 全反射 。折射角为 900 时的入射角叫作临界角。 发生全反射的两个条件： (1)光从 光密 介质射入 光疏 介质；（2）入射角大于等于 临界角 。 【学习任务三】全反射应用 【实例中应用】 【例题1】如图所示，一束光从介a质射入介质b，在两种介质的界面上发生了全反射，下列判断正确的是 （ ） A．a是光疏介质，b是光密介质 B．光的入射角必须大于或等于临界角 C． 介质a的折射率小于介质b的折射率 D．光在介质a中的速度大于在介质b中的速度 给同学读题并判断各选项对错，时间1分钟。 逐项判断各选项的对错，并强化关键处： A选项，光从介质a射入介质b，要在a、b介质的界面上发生全反射，a是 光密 介质，b是 光疏 介质，所以A 错误 ； B选项，光的入射角等于临界角时，折射角等于90°，要发生全反射，光的入射角 必须大于等于 临界角，所以B正确； C选项，在a、b介质的界面上发生全反射，a是光密介质。介质a的折射率 大于 介质b的折射率，所以C 错误 ； D选项，由C选项分析知，介质a的折射率大于介质b的折射率，由公式 v=c/n 可知，光在介质a中的速度 小于 在介质b中的速度，所以D 错误 。 【例题2】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？ 引入：水中的鱼，看到岸上树的情景，如图所示在鱼的眼中，岸上的树成了悬空中树的 像 。 探究：水中鱼原地转圈3600，看到岸上情景会出现在 倒圆锥 图像的区域内。 模型构建：几乎贴着水面上的光线，折射到潜水员的眼中。此时入射角可以看作等于 900 ，折射角等于 临界角c 。 展示模型图： 展示解题过程： 【实物中应用】 展示：全反射在棱镜中、光导纤维中应用如下图。 探究：自行车尾灯利用棱镜改了光的传播方向。经过棱镜入射光线与出射光线方向 相反 。如图所示光缆中光的传播，内芯折射率 大于 外套折射率，光在光导纤维中内外两层界面上发生全发射，光沿着锯齿形路线传播，光导纤维内部 特别亮 。

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