2024-2025学年新教材高中物理 第四章 光 2 全反射教案1 新人教版选择性必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第四章光2全反射教案1新人教版选择性必修第一册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理第四章光2全反射

2.教学年级和班级：高中一年级1班

3.授课时间：2024年10月15日

4.教学时数：45分钟

二、核心素养目标1.理解全反射的概念和条件，掌握全反射的实验现象和原理。

2.培养学生的观察能力和实验操作能力，能够进行全反射实验并分析实验结果。

3.培养学生的科学思维能力，能够运用全反射的原理解决实际问题。

4.培养学生的合作能力和交流能力，能够与同学进行讨论和分享学习心得。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）全反射的概念和条件：全反射是指光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角时，光线全部反射回原介质的现象。全反射的条件包括：光从光密介质射入光疏介质；入射角大于临界角；光线全部反射回原介质。

（2）全反射的实验现象和原理：全反射实验中，当入射角逐渐增大时，光线逐渐向法线靠近，直至消失，这时观察到的是全反射现象。全反射的原理是由于光在两种介质之间的折射率不同，当入射角大于临界角时，折射光线完全消失，只剩下反射光线。

（3）全反射的应用：全反射在实际生活中有着广泛的应用，如光纤通信、液面测距等。通过实例讲解，使学生了解全反射在实际中的应用价值。

2.教学难点：

（1）全反射条件的理解：学生对于光从光密介质射入光疏介质、入射角大于临界角等条件的理解可能存在困难，需要通过实验和讲解相结合的方式，帮助学生加深理解。

（2）全反射原理的掌握：学生可能对于光在两种介质之间折射率不同的概念理解不够深入，导致难以理解全反射原理。教师可以通过图示、动画等方式，形象地展示全反射过程，帮助学生掌握原理。

（3）全反射实验操作和结果分析：学生可能对于如何进行全反射实验、如何观察和分析实验结果存在困惑。教师应详细讲解实验步骤，引导学生正确进行实验操作，并教导学生如何观察和分析实验现象。

（4）全反射应用的理解：学生可能对于全反射在实际中的应用场景理解不深。教师可以通过展示实例，让学生了解全反射在光纤通信、液面测距等领域的应用，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新教材高中物理第四章光2全反射的相关内容。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，包括全反射现象的示意图、光纤通信的原理图、液面测距的示意图等。

3.实验器材：准备全反射实验所需的器材，包括激光笔、透明介质（如水）、光屏、量角器等。确保实验器材的完整性和安全性，提前检查器材是否完好无损，是否有过期或损坏的情况。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区，准备实验操作台等。在分组讨论区，安排学生以小组为单位进行讨论和实验操作，提供足够的空间和桌椅。在实验操作区，设置实验台，确保每个实验小组都有足够的空间进行实验操作。

5.教学工具：准备投五、教学流程1.导入新课（5分钟）

-教师通过展示全反射现象的图片或视频，引起学生的兴趣，并提出问题：“你们知道光在介质之间传播时会发生什么现象吗？”

-学生回答后，教师简要介绍全反射的概念，并指出本节课将重点学习全反射的原理和应用。

2.新课讲授（15分钟）

-教师讲解全反射的条件，包括光从光密介质射入光疏介质、入射角大于临界角等，并通过图示或动画展示全反射过程。

-教师讲解全反射的原理，即当入射角大于临界角时，折射光线完全消失，只剩下反射光线。

-教师举例说明全反射在实际中的应用，如光纤通信、液面测距等，并引导学生思考全反射的实用价值。

3.实践活动（10分钟）

-学生分组进行全反射实验，教师指导学生操作并观察实验现象。

-学生记录实验结果，并尝试解释实验现象与全反射条件的关联。

-教师选取部分学生进行实验结果的分享和讨论。

4.学生小组讨论（10分钟）

-学生分组讨论全反射的条件和原理，并尝试解决实际问题。

-学生举例说明全反射在其他领域的应用，如光纤通信的原理和应用、液面测距的原理和应用等。

-教师引导学生进行思考和讨论，解答学生的疑问。

5.总结回顾（5分钟）

-教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括全反射的条件、原理和应用。

-学生分享学习心得和收获，教师进行点评和鼓励。

总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）全反射现象的实验视频：通过视频展示全反射实验的操作过程和实验现象，帮助学生更好地理解全反射的原理。

（2）光纤通信的原理和应用：介绍光纤通信的基本原理，包括光信号的传输、放大和接收等，并探讨光纤通信在现代通信技术中的应用。

（3）液面测距的原理和应用：讲解液面测距的原理和方法，如利用全反射原理进行液面高度的测量，并介绍液面测距在工业和农业等领域的应用。

2.拓展建议：

（1）学生可以在家中进行全反射实验，利用透明介质和水进行实验操作，观察全反射现象，并尝试解释实验结果。

（2）学生可以查阅相关资料，深入了解光纤通信的技术和应用，了解光纤通信在现代社会中的重要作用。

（3）学生可以进行液面测距的实践操作，如利用全反射原理制作简单的液面测距仪，并尝试在实际场景中进行应用。七、课堂小结，当堂检测1.课堂小结

-教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括全反射的条件、原理和应用。

-学生分享学习心得和收获，教师进行点评和鼓励。

-教师强调全反射在实际生活中的重要性，并鼓励学生继续探索和学习相关知识。

2.当堂检测

-教师设计当堂检测题目，包括选择题、填空题和简答题等形式，涵盖本节课的主要知识点。

-学生进行当堂检测，教师及时批改并给予反馈。

-教师根据学生的检测结果，了解学生的学习情况，针对学生的薄弱环节进行针对性的讲解和辅导。

3.课后作业

-教师布置课后作业，要求学生复习本节课的内容，并完成相关的练习题目。

-学生完成作业后，教师及时批改并给予反馈，帮助学生巩固学习内容。

4.学习评价

-教师根据学生的课堂表现、当堂检测成绩和课后作业完成情况进行综合评价。

-教师鼓励学生积极提出问题，主动参与课堂讨论，提高学生的学习积极性和主动性。

5.教学反思

-教师对本节课的教学进行反思，总结教学中的优点和不足之处。

-教师根据学生的学习情况和反馈，调整教学方法和策略，提高教学效果。

总用时：45分钟八、典型例题讲解1.例题1：全反射的条件

题目：光从空气射入水中，当入射角为30°时，光线完全反射回空气。求临界角。

解答：根据全反射的条件，光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角时，光线全部反射回原介质。临界角是入射角等于临界角时，折射光线消失，只剩下反射光线。根据折射定律，可以计算出临界角的大小。

2.例题2：全反射实验现象

题目：进行全反射实验时，当入射角逐渐增大时，观察到光线逐渐向法线靠近，直至消失。解释这一现象。

解答：全反射实验中，当入射角逐渐增大时，光线逐渐向法线靠近，直至消失，这是因为光在两种介质之间的折射率不同。当入射角大于临界角时，折射光线完全消失，只剩下反射光线。这一现象表明光在介质之间传播时会发生全反射。

3.例题3：全反射的应用

题目：光纤通信是利用全反射原理进行信号传输的。已知光在光纤中的速度为2×10^8m/s，光纤的折射率为1.5。求光在光纤中的传播时间。

解答：根据全反射原理，光在光纤中的传播时间可以通过计算光在光纤中的距离除以光的速度得到。已知光在光纤中的速度为2×10^8m/s，光纤的折射率为1.5，可以计算出光在光纤中的传播时间。

4.例题4：全反射与折射的关系

题目：光从空气射入水中的折射角为45°，求全反射时的入射角。

解答：根据折射定律，可以计算出光从空气射入水中的入射角。全反射时的入射角大于折射角，因此可以通过计算折射角的大小，然后利用全反射的条件，求出全反射时的入射角。

5.例题5：全反射与反射的关系

题目：光从空气射入水中的入射角为60°，求全反射时的反射角。

解答：根据反射定律，反射角等于入射角。在全反射过程中，光线全部反射回原介质，因此全反射时的反射角等于入射角。可以通过计算入射角的大小，然后得出全反射时的反射角。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与讲解相结合：在本节课中，我尝试将实验与讲解相结合，让学生通过实际操作观察全反射现象，增强学生的直观感受。

2.联系实际应用：我通过介绍全反射在光纤通信、液面测距等领域的应用，激发学生的学习兴趣，并帮助学生理解全反射的实用价值。

（二）存在主要问题

1.学生对全反射条件的理解：在教学过程中，我发现部分学生对于全反射条件的理解存在困难，特别是在入射角和临界角的概念上。

2.实验操作和结果分析：学生在进行全反射实验时，操作不够规范，对实验结果的分析也不够深入。

（三）改进措施

1.针对全反射条件的理解问题，我将在课堂上更加详细地讲