高中物理选修34全反射教案

1、13.2 全反射【教学过程】（一）引入新课让同学甲到黑板前完成图1 及图 2 两幅光路图（完整光路图）图 1 图 2 （估量同学甲画图时会遗漏反射光线）师：光在入射到空气和水的交界面处时,有没有全部进入水中连续传播呢？生：有一部分被反射回去；（同学甲补画上反射光线）师：很好；甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角生：小于入射角；师：光从水中进入空气时,折射角生：大于入射角；师：对；那么假如两种介质是酒精和水呢？请乙同学到前面来完成光路图；图 3 图 4 同学乙顺当完成两图；（二）进行新课1光密介质和光疏介质（1）给出光密介质和光疏介质概念；（2）让同学指出图1 中的光密介质和光疏介质,再

2、指出图 2 中的光密介质和光疏介质；让同学自己体会出一种介质是光密介质仍是光疏介质其实是相对的；（3）（投影片出示填空题）光从光疏介质进入光密介质,折射角 _入射角； 光从光密介质进入光疏介质,折射角 _入射角；（此题让同学共同回答）2全反射（设置悬念,诱发疑问）师：在图 2 和图 3 中,折射角都是大于入射角的；设想,当入射角渐渐增大时,折射角 会先增大到 90 ,假如此时我们再增大入射角,会怎么样呢？（这时可以让同学自发谈论几分钟）生甲：对着图 2 说,可能折射到水中吧？；师：可能会显现图 5 这种情形吗？（其余同学有的点头,有的犹疑）生乙：应当没有了吧？生丙：最好做试验看看；师：好,那就

3、让我们来做试验看看；（1）出示试验器材,介绍试验；师：半圆形玻璃砖可以绕其中心O 在竖直面内转动如图6 所示,入射光方向不变始终正对 O 点入射；图 7 图 8 （2）请同学画出图 7 中光线到达界面时的反射和折射 光路；图 6 同学丙画出了图8 中的光路图；老师点拨 入射点 A 处曲面的法线是怎样的？想一想法 线的性质是什么？生：和界面垂直；师：假如界面是曲面呢？应和该处曲面的切面垂直,再启示同学想想圆上每一点的切线 和该点半径的关系,同学悟出 A 处的法线就是 OA. 进而画出正 确的光路图如图 9；（3）让同学画出光线入 射到界面时的反射光路和 折射光路；（同学顺当完成图10）图 9 图

4、 10 （4）观看试验师：现在我们来争论光入射到界面时所发生的反射和折射现象；转动玻璃砖,让光线在界面处的入射角渐增；问你们看到了什么现象？生甲：入射角增大,反射角和折射角都增大；生乙：反射光越来越亮,折射光越来越暗；连续转动玻璃砖,同学看到当折射角趋于90 时,折射光线已经看不见了,只剩下反射光线；连续转动玻璃砖,增大入射角,都只有反射光线；（同学豁然开朗）师：什么结果？生：折射角达到 90 时,折射光线没有了,只剩下反射光线；师：这种现象就叫全反射；3发生全反射的条件（1）临界角 C要求同学依据看到的现象归纳（同学争论摸索）生甲：入射角要大于某一个值；师：对,我们把这“ 某一值” 称为临界

5、角,用字母 C表示；重复试验至折射角恰等于 临界角 C约为 42 左右；90 时停止转动玻璃砖；让前面的同学读出此时的入射角即师：后面的同学看不见读数,那我现在告知你们这种玻璃的折射率 n=1.5,请你们算出 这种玻璃的临界角； （同学觉得无从下手）老师启示想想当入射角等于临界角C时,折射角多大？同学领悟,列出算式：sinC=nsin90师：这样对吗？错在哪儿？生甲：光不是从空气进入玻璃；师：对了；你们自己改正过来；同学列出正确运算式：sinC=1sinC=1sin90nn代入 n 算得结果与试验基本相符；老师点明临界角的运算公式：sinC=1n（2）发生全反射的条件 师：毫无疑问,入射角大于等于临界角是条件之一,仍有其他条件吗？生乙：光从玻璃进入空气；师：可以概括为生： 光从光密介质进入光疏介质；师：很好,记住,是两个条件,缺一不行；投影例题教材 74 页；师生一起分析解决问题；4全反射的应用全反射棱镜和光导纤维（1）同学阅读课本有关内容；（2）老师补充介绍有关光纤通信的现状和前景；（3）演示课本光纤试验,不过改用前面试验中的激光束来做,成效很好；（4）帮助练习投影片如图 11 表示光在光导纤维中的传播情形,纤维为圆柱形,由内芯和涂层两部分构成 .内芯为玻璃,折射率为 n0；涂层为塑料,折射率为 n1,且 n1n0.光从空气射入