《物理（医药卫生类）》教案 高职 10.2 光的全反射及应用

教案名称：10.2光的全反射及其应用教学目标：1.了解光的全反射现象及其产生条件，能计算临界角。能够应用全反射原理，解释光信号在光纤中的传播过程，解释生活中的全反射现象。（物理观念与应用）2.通过实验，探究光从光密介质射向光疏介质时的现象，了解临界角的概念并会计算，理解光发生全反射的条件发展实验观察、操作推理、技术运用、探究设计等核心素养。（科学思维与创新）3.能通过实验，应用全反射的原理，探究弯曲玻璃棒中光的传播现象。（科学探究与实践）4.了解在光纤通信领域具有突出贡献科学家的典型事迹，发展社会责任、科技传承等核心素养。（科学态度与责任）教学重点：光的全反射、全反射的应用。教学难点：光的全反射；教学方法：讲授法、讨论法教学准备：多媒体材料：PPT课件，动画、案例视频。教学过程：一、导入新课：在夜间公园、广场、夜市等场所经常可以看到一种儿童玩具叫做“满天星”，它由一个发光系统和几百根塑料丝组成。启动开关后，它一面发出不同色彩的光，一面不停地旋转，就像满天星斗一样，令人浮想联翩。你知道它的工作原理吗？二、新课讲解：活动：观察光在半圆柱形玻璃砖中的传播现象光疏介质光疏介质光密介质abc思考：1、在光从玻璃射向空气时，折射角大还是入射角大？2、随着入射角的增大，折射光线的亮度是越来越亮还是越来越暗亦或亮度不变？反射光线的亮度又如何变化？3、当折射角为90°时，入射角大约多少度？继续增大入射角，还能看到折射光线吗？（一）全反射1.全反射：当光从光疏介质射向光密介质时，由于折射角总小于入射角，所以折射光线总是存在，就不可能发生全反射现象。2.临界角：折射角等于90°的入射角3.全反射发生条件：（1）光从光密介质射向光疏介质发生折射（2）入射角大于临界角例题分析:已知某种玻璃的折射率，若光从该玻璃射向空气，求临界角。分析:已知玻璃的折射率，利用公式10.2.1可求出光从这种玻璃射入空气的临界角。解：根据答：光从这种玻璃射入空气的临界角是45°。反思与拓展：本题符合光从光密介质射入光疏介质，可以发生全反射。一般来讲光从玻璃射入空气的临界角的范围是三十几度到四十几度，数值合理。（二）全反射的应用1.光纤借助接连不断的全反射，光可以从均匀透明且弯曲的玻璃（或塑料）棒的一端传导到另一端，如下图所示。当玻璃（或塑料）棒的截面直径很小，甚至到微米数量级时，它对光的传导效果也不会改变，即无能量损失，称这种导光的细玻璃（或塑料）棒为光导纤维，简称光纤。如果把光纤聚集成束，使其两端纤维排列的位置相同，具有亮暗色彩的图像就可以从光纤的一端传导到另一端。例如，医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体的胃、肠、气管等器官的内部。实际上，内窥镜装有两组光纤，一组光纤把光传送到人体内部，另一组光纤用来进行观察。2.改变光的传输方向3.制作潜望镜活动：制作潜望镜三、课堂小结：知识梳理：光的全反射、光的全反射的应用。重点强调：强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置：1．光从甲介质进入乙介质，反射角是30°，折射角是45°，介质是光疏介质．2．光从光疏介质射到光密介质时，折射角入射角．光从光密介质射到光