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第3节 全反射（教学设计）
年级 高二年级 学科 物理 教师
课题 第3节 全反射
教学 目标 物理观念 理解全反射现象的本质； 掌握光从光密介质射向光疏介质时发生全反射的条件，并能解释相关物理现象。
科学思维 能够通过实验观察和数据分析； 推导出全反射的临界角公式，并运用该公式解决实际问题。
科学探究 通过实验探究，验证全反射现象的发生条件； 培养学生的实验设计和操作能力。
科学态度 与责任 激发学生对光学现象的兴趣，引导学生关注科技发展，体会物理知识在现实生活中的应用价值。
教学重难点 教学重点： 通过演示实验认识光的全反射现象，知道临界角的概念，理解全反射产生的条件； 能够用全反射规律分析解决有关的问题。 教学难点： 理解全反射产生的条件； 了解全反射在技术上的应用。
教学过程
教师活动 学生活动
教学引入 【情境导入】 水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮；炎热夏天，柏油路面有时看起来特别明亮,像水洗过的一样。这又是为什么呢？ 学生观察讨论，总结共同特征
新课讲授 一、光疏介质和光密介质 【提出问题】 引导学生阅读教材，总结光疏介质与光密介质的定义 【教师点拨】 强调：光疏/光密是相对概念，取决于折射率大小，与密度无关；举例：酒精 vs 水；空气 vs 玻璃。 阅读教材，归纳光疏介质与光密介质的定义；辨析“密度”与“折射率”的区别。
新课讲授 二、全反射现象与条件 【提出问题】 实验演示：光从水（光密）射向空气（光疏），逐渐增大入射角，观察折射光消失、反射光增强的现象； 【公式推导】 由折射定律简单推导临界角公式：sin C = 1/n 【例题讲解】 计算水（n=1.33）、玻璃（n=1.5）的临界角； 解释“水中观天”视角范围（圆锥角 2C）。 【板书展示】 全反射发生条件（师生共同总结）： （1）光从光密介质射入光疏介质； （2）入射角等于或大于临界角； 临界角公式：sin C = 1/n 观察实验，记录现象；小组讨论总结全反射发生的条件。推导临界角公式，进行计算练习；比较不同介质的临界角。
新课讲授 三、全反射棱镜 【展示实物/图片】全反射棱镜（望远镜、潜望镜） 【讲解定义】 全反射棱镜：玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光从图中所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，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。 观察图片，了解全反射棱镜及其运用。
新课讲授 四、全反射应用 【展示实物/图片】 光导纤维（通信、内窥镜）； 【原理分析、解决问题】 引导学生分析光在光纤中的传播路径，理解全反射的持续发生； 对比平面镜与全反射棱镜的反射效率，解决海市蜃楼（夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也随之减小，从而形成一具有折射率梯度的空气层.当光线通过此空气层时，将发生偏折）等问题。 观察实物或图片，分析全反射在棱镜、光纤中的应用原理。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ。光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中。如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则(　CD　) A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象 6.如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是(　B ) A．a是光疏介质，b是光密介质 B．光的入射角必须等于或大于临界角 C．光在介质a中的速度大于在介质b中的速度 D．该光束一定是单色光 3.如图2-3所示，AB为有机玻璃棒，A、B之间距离为s，使一光脉冲信号从有机玻璃棒A端中间入射，射入后在有机玻璃棒与空气的界面上恰好发生全反射，由A端传输到B端所用时间为t，求有机玻璃棒的折射率n。(已知光在真空中的传播速度为c)
板 书 设 计 第3节 全反射 一、光疏介质与光密介质 定义：折射率大小决定；与密度无关 二、全反射 1.现象：光全部反射回原介质 2.条件：①光密→光疏；②入射角≥临界角 3.临界角公式：sin C = 1/n 三、全反射棱镜应用 全反射棱镜、光导纤维
课 堂 小 结
作 业 布 置 1.教材课后习题1、2（巩固全反射定义和应用） 2. 查阅资料：光纤通信的发展历程与未来趋势
教 学 反 思 本节课通过实验和生活中的现象引入，学生兴趣较高。部分学生对“光疏/光密”的相对性理解有困难，需加强对比举例。临界角公式推导过程中，可结合数学基础进行逐步引导。建议后续课程中加入更多实物演示，如光纤传光实验。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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