《光的全反射》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第一册(新课标)】

1、第 3 节 光的全反射教学目标(1)知道全反射现象、理解全反射条件。(2)了解全反射的应用，能用全反射解释生活中的相关现象。教学重难点教学重点全反射现象、全反射的条件、全反射的应用教学难点全反射的条件、全发射的应用教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师活动：展示光线从空气射入水中的图片。教师设问：如果光从水中射入空气会发生怎样的现象？学生活动：思考老师所提问题，然后集体回答。教师活动：理答，并将话题引入全反射。讲授新课一 全反射及其产生条件教师活动：播放光的全反射视频，并引导学生观察实验现象。学生活动：观看老师播放的视频。教师设问：光从玻璃射入空气时，折射角和入射角的大小是怎样的？学生活动：集

2、体回答老师所提的问题。教师设问：当入射角增大时，折射角的大小是怎样变化的？反射光线、入射光线的强度 有没有变化？1 / 5学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后举手回答。教师活动：理答，并讲解光密介质与光疏介质的概念。折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质。光密介质与光疏介 质是相对的。相对于空气，玻璃是光密介质。当光从空气射入空气中，当入射角增大时，折射角也随之增大。折射光线逐渐减弱，反 射光线逐渐增强。当入射角增大到一定程度时，折射光线会完全消失，只剩下反射光线。这 种现象称为全反射。教师设问：光从某种介质射入空气时，刚好发生全反射的角度与这种介质的折射率有没 有定量的

3、关系？学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后举手回答。教师活动：理答。刚好发生全反射时，可将折射角看成 90 度。设光从光密介质射向光疏介质时，刚好发 生全反射的临界角为 C ，则有sin C1n此即临界角与光密介质的折射率的关系。由此可知，当光密介质的折射率越大，临界角 越小。教师设问：请大家归纳全反射的条件。学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后举手回答。教师活动：理答。发生全反射的条件：入射角大于或等于临界角光从光密介质射向光疏介质二 全反射现象师生活动：学生手机查询全反射棱镜的工作原理、应用场景和优点。学生活动：(包含但不限于)手机查询资料，然后小组内讨论老师所提问题。 教师活动：理答

4、。2 / 51 1 2 2 玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光垂直射入玻璃时，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，入射角大容量大、衰减小、 抗干扰性强于临界角，发生全反射。与平面镜相比，它的反射率高，几乎可达 100%。这种 棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向，应用十分广泛，如双筒望远镜中的全反射棱镜等。教师活动：展示水中的气泡看起来特别亮的图片，然后讲解其原理。水中的泡之所以看下来特别亮是因为发生了全反射。水中的光线射到水和气泡的界面时， 由于水比空气的折射率大，当入射光线的入射角大于临界角时就会发生全反射，因此看起来 特别亮。师生活动：展示

5、蜃景的图片。教师设问：请同学们思考蜃景产生的原因。学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后小组代表发言。教师活动：理答。在海边，上层空气温度低，密度小，从而对光的折射率也低，低层空气即靠近海平面的 空气相比而言温度高、密度大，对光的折射率大。并且这个变化是逐渐变化的。这样来自远 处的楼宇或船泊的光线，会发生全反射，从而使得观察者看到楼宇或船泊是悬在空中的。在沙漠，上层空气比下层空气的折射率大。远处的景物会使人看着像是水源。典题剖析例 1 如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边 P 点正上方 h 0.9 m 的高度 处，浮标 Q 离 P 点 S 1.2 m 远，PQ 水平，鱼饵灯 M 在浮标正前方 S 1.8 m 处的水下， 垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度 h 2.4 m，求：3 / 5sin r(1)水的折射率 n；(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从 P 处射出，则下沉距离 h 多大？( 7 2.6)解析：(1)设空气中和水中的角分别为 i、r 则有：sin iS S1 2S2h2 S2h2 1 1 2 2sin i 4根据光的折射定律可知 n ，联立并代入数据得 n 。sin r 3(2)当光线恰好从 P