2024-2025学年高中物理第十三章光7全反射教案2新人教版选修3-4

PAGE1-全反射一、教学目标1、学问技能（1）知道什么是光疏介质，什么是光密介质，理解光的全反射；（2）理解临界角的概念，能推断是否发生全反射，并能解决有关问题；(3)知道光纤及其应用。2、过程与方法（1）会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质的光路图；（2）会推断是否发生全反射并画出相应的光路图；（3）会用全反射说明相关现象，会计算各种介质的临界角。3、情感看法与价值观（1）体会本节试验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计试验时设计者为突出主要冲突而限制试验条件达到略去次要冲突的高超做法；（2）通过对蜃景现象的学习再次明确一切迷信或神话只不过是人们未能明确了科学真相时才托付于自然力的一种做法。教学重点全反射条件临界角概念及应用教学难点临界角概念临界条件时的光路图及解题 教学方法猜想法试验法归纳法讲练结合法小组合作教学器材Ppt课件半圆形玻璃砖激光笔量角器全反射棱镜课时支配一课时教学过程1、新课导入Ppt展示空中楼阁，沙漠蜃景图片老师：同学们如何看待空中楼阁和沙漠蜃景现象呢？学生1：由于光的折射形成的；学生2：是蛟龙吐气形成的；学生3：是神仙居住的地方；老师引导：所谓的蛟龙吐气等说明只不过是人们在未能明确科学真相时才托付于自然力的一种做法，空中楼阁以及沙漠蜃景其实是一种光学现象，学习完本节课后我们再来试着一起从科学的角度说明。（板书：全反射）新课讲解（1）光疏介质和光密介质老师：光由空气进入介质时入射角和折射角谁大谁小？学生：入射角大于折射角。老师：那光由水进入玻璃砖时入射角和折射角的大小怎么确定呢？学生:环节一布置任务：请同学们自行阅读课本节内容的前两段内容，回答刚刚的问题，并且完成ppt所展示的表格。环节二学生自学环节三学生展示自学结果环节四老师点拨一种介质是光疏介质还是光密介质是相对的环节五随堂测试老师：光由玻璃进入空气时折射角和入射角谁大谁小？学生：玻璃相对于空气是光密介质，光由光密介质进入光疏介质时折射角大于入射角，所以光由玻璃进入空气时折射角大于入射角。相识全反射现象老师：以半圆形玻璃砖为例子进行探讨，当光由玻璃砖进入空气时，折射角大于入射角，假如现在增大入射角，折射角会怎么变？学生：随着入射角的增大折射角也会增大。老师：接着不断增大入射角，折射角会始终增大吗？学生：由于折射角始终大于入射角，所以折射角会领先达到九十度。环节一提出问题：折射角达到九十度以后，接着增大入射角，又会出现在什么状况呢？请自己通过画光路图来试着说明一下。环节二学生小组探讨环节三学生展示结果当光由玻璃砖进入空气时，随着入射角的增大折射角也增大，折射角领先增大到九十度，接着增大入射角，折射光线消逝，只剩下反射光线。环节四试验验证理论按小组进行试验试验要求：让入射光正对半圆形玻璃砖中心曲面入射，入射角从零起先渐渐增加，折射光线和折射角的改变，折射光线何时消逝，消逝以后接着增大入射角，会有什么现象呢？环节四按小组汇报试验现象现象1随着入射角的增加，折射角不断增大，折射角始终大于入射角，当折射角增大到就是度时，折射光线刚好消逝：现象2随着折射角的增加，折射光线渐渐减弱，反射光线渐渐增加。环节五老师点拨协作全反射试验视频向学生总结全反射现象老师：从折射光和反射光强弱的改变体现了我们物理上特别重要的定律；学生：能量守恒定律。老师总结：我们刚刚所相识的现象叫做光的全反射。（板书：全反射）全反射老师：请通过刚刚的学习总结全反射的定义学生：当光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角会领先达到九十度，此时折射光线消逝，只剩下反射光线，这种现象就叫做全反射。（板书，全反射定义）老师：光由光密介质进入光疏介质时，当折射角刚好达到九十度时对应的入射角叫做该种介质的临界角。（板书：临界角）环节一请推导临界角C和介质折射率n的关系。环节二学生自己推导光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是环节三老师点拨在推导介质折射率和临界角关系的过程中，我们用到了光路可逆原理，由推导结果可以看出介质的折射率n确定了介质的临界角C环节四随堂测试例1光由折射率为的介质中射入空气时，发生全反射的临界角为多少？例2光由空气射入某介质时,入射角为450,折射角为300,当光由该介质进入空气时,假如入射角为600,下列各光路图中可能的是()0空气0空气B0空气A00空C00空气D老师：又刚刚的学习请总结全反射发生的条件学生：光由光密介质进入光疏介质并且入射角大于等于临界角。师生互动：全反射现象是在特定条件下光的传播在两种介质界面上发生的特殊现象，在自然界中却是常见的光学现象。例如玻璃中的气泡看起来特殊光明，神奇的空中楼阁都是由光的全反射现象产生的。物理学的探讨赐予我们说明自然现象方法，同时也启迪人们应用物理规律来改造自然，造福人类。医学上被广泛应用的光导纤维窥镜就是用全反射原理制成的例3光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是()A.光从空气射到分界面上,入射角足够小B.光从空气射到分界面上,入射角足够大C.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大D.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小全反射现象之应用第一、空中楼阁：气候条件：当大气比较安静且海面与上层空气温差较大时，空气的密度随温度的上升而减小，对光的折射率也随之减小.因海面上的空气温度比空中低，空气的下层比上层折射率大.我们可以粗略地把空中的大气分成多数个空气层。光路分析：远处的景物反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层中通过空气的折射渐渐返回折射率较小的下一层.虚像的形成：当光线进入人的眼睛时，人总认为光是从其反向延长线方向放射而来的，所以地面旁边的视察者就可以视察到虚像，且虚像成像于远处的半空中，这就是空中楼阁.其次、全反射棱镜第三、光导纤维：展示医生利用光导纤维检测病人身体的图片。（让学生知道物理与生活联系很紧密，提高学生学习的爱好）光导纤维是利用什么原理？演示试验：视察光导纤维对光的作用，结合所观看图片。学生介绍：学生通过课前查阅有关资料，介绍光导纤维。多媒体：介绍光纤通讯，进行爱国主义教化。3课堂总结：本节课首先学习了光密介质和光疏介质，留意其相对性；其次通过理论分析，试验视察相识了光的全反射现象，全反射现象中的临界角和全反射发生的条件是本节课的重点；最好我们了解了生活中的全反射现象，空中楼阁，光导纤维