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全反射课时教学设计
课题 全反射
课型 新授课 复习课□ 试卷讲评课□ 其它课□
教学内容分析 "全反射"是人教版（2019）选择性必修第一册第四章第二节内容， 此前学生已经学习了光的反射和折射，了解几何光学基本的研究方法和相关概念，在此基础上，学生要进行全反射的学习，它是前面一节知识的深化和应用。如何让学生从"反射""折射"过渡到"全反射"现象是本节的重点内容，让学生掌握发生全反射的条件。
学情分析 ①高中阶段的学生具备一定的物理基础，能够理解光的折射现象，为全反射的学习提供基础。 ②学生在日常生活中可能接触过全反射现象，但对全反射的概念、条件及应用了解不深，需要通过本节课加深理解。 ③学生具有一定的实验操作能力，可以通过实验验证全反射现象，培养学生的科学探究精神。 ④学生对全反射在现代科技领域的应用感兴趣，有助于提高学生的学习积极性。 ⑤理解全反射现象的条件及其与折射定律的关系，需要学生具备较强的空间想象能力和逻辑思维能力。
学习目标 1、理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；掌握临界角的概念和全反射条件；了解全反射的应用。 2、用实验的方法，通过讨论、分析过程，用准确的语言归纳全反射现象；培养学生创新精神和实践能力。 3、启发学生积极思维，锻炼学生的语言表达能力。 4、培养学生学习物理的兴趣，进行科学态度、科学方法教育。
重难点 1、理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；掌握临界角的概念和全反射条件；了解全反射的应用。 2、用实验的方法，通过讨论、分析过程，用准确的语言归纳全反射现象；培养学生创新精神和实践能力。 教学评活动过程 教师活动 环节一：【课堂引入】 教师活动 (教学环节中呈现的学习情境、提出驱动性问 题、学习任务类型等) 问题：引入实验∶"水流导光" 视频演示：往一个水管中装满水，用一束激光照射水槽出口，发现光沿直线传播，若打开水槽，光仍沿直线传播吗？接着看视频，发现光沿着"曲线"的水流轨迹进行传导。通过实验说明其实这就是一种全反射，为什么会发生这样的现象通过这节的学习即可知道原因。 学生活动 学生活动 (学生在真实问题情境中开展学习活动，与教的环 节对应） 【课堂引入】 学生：观察实验∶"水流导光" 视频演示：部分同学猜测，光仍沿直线传播；部分同学猜测光不沿直线传播。接着看实验发现光竟然沿着水流传播，与自己的猜测有冲突。 环节二：展示学习目标 教师活动： 展示学习目标 学生活动： 大声朗读学习目标环节三：光密介质和光疏介质的学习 教师活动： 问题：什么是光密介质和光疏介质？ 问题：水一定是光密介质吗？ 问题：是否所有的入射角都比折射角要大？ 学生活动： 答：不同介质有不同的折射率，不同折射率的介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质。 答：n水＜n玻璃砖，相对于玻璃砖，水是光疏介质 n水＞n空气，相对于空气，水是光密介质 故光疏光密具有相对性 答：不是，看光线路径，若从光疏介质进入光密介质，入射角大于折射角；反之，则小环节三：全反射现象及发生全反射条件的学习 思考：如果光由光密介质进入光疏介质时，且入射角不断增大，会出现什么现象？ 临界角C： ①刚发生全反射时的入射角 ②折射角等于90°时的入射角叫做临界角 思考：全反射的条件： 合作探究：试由折射定律推导光由某种介质射入真空时，临界角C与折射率n的关系。 [例1]光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角不可能的值是：[ ] 150 B. 300 C. 450 D. 600 答：观看视频，发现随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，且入射角达到某一值时，只有反射光线，无折射光线。 答： 光从光密介质进入光疏介质 入射角等于或大于临界角C 及时练1. 一深为h的水池底部有一点光源，光源可向各个方向发光．已知该液体的折射率为n，液面足够宽。求：液面上有光射出的区域的面积环节四：用全反射解释生活中的部分现象 问题：精密昂贵的光学仪器中，如显微镜、单反相机、潜望镜、望远镜……原理是什么？ 问题：再次回顾水流导光实验视频，同时思考光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等……原理是什么？ 例3. 如图所示，一条长度为L的光导纤维用折射率为n的材料制成．一束激光由其左端的中心点以入射角α射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出．（第三问留为课下选做题）求： （1）该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？ （2）若入射角度未知，则该激光在光导纤维中传输所经历的最长时间是多少？ （3）若想要任意角度的入射光线都能发生全反射，则折射率应满足怎样的条件？ 答：利用全反射原理改变光的传播方向，其中棱镜选取n≥√2 答：利用全反射原理（内层折射率大于外层折射率，光线从光密介质到光疏介质，入射角大于临界角便会发生全反射）
环节五：课堂小结 当堂练习：1.光从介质a射入介质b，如果要在ab介质的界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（ ） A.a是光疏介质，b是光密介质 B 光在介质中a的速度必须大于光在介质中b的速度 C光的入射角必须大于或等入临界角 D必须是单射光 2.如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为√2，则这束光进入棱镜后的光路图应为下图中的(　　)
板书设计 全 反 射 一、光疏介质、光密介质 光疏介质：折射率较小的介质 光密介质：折射率较大的介质 光疏介质、光密介质是相对的 二、全反射 1、全反射定义：光从光密介质射入光疏介质时，入射角增大时，折射角增 大，折射光线越来越弱，反射光线却越来越强。当入射角增大到某一角度时， 折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫全反 射。 2、临界角C：刚好发生全反射时的入射角（折射角等于90°） sinC= 3、发生全反射的条件： 1） 光由光密介质射入光疏介质 2）入射角大于等于临界角 4、全反射应用：光导纤维、全反射棱镜、胃镜、自行车尾灯
特色学习资源分析、技术手段应用说明 激光发生器、半圆形玻璃砖、激光笔、透明玻璃杯、光纤饰品、多媒体课件
教学反思与改进 ①通过本节课的教学，学生对全反射现象的概念、条件以及应用有了较为清晰的理解，但仍需加强实验操作的训练。 ②学生在理解全反射现象的过程中，展现出了较强的科学探究精神和创新意识，但在全反射与折射定律关系的理解上仍需巩固。 ③教学过程中，学生的积极参与和讨论能力得到了提升，但在实验操作和数据处理方面仍需加强培训和指导。 ④今后的教学中，应进一步加强学生对全反射现象的实际应用探讨，提高学生的实践能力和创新能力。

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