鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光导纤维及其应用教案

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光导纤维及其应用教案，共3页。教案主要包含了光导纤维的工作原理，光纤通信，光纤的其他应用等内容，欢迎下载使用。

(1)了解光导纤维的工作原理。
(2)了解光纤通信及光导纤维的其他应用。
教学重难点
教学重点
光导纤维的工作原理。
教学难点
光导纤维的工作原理。
教学方法
本节课主要采用实验观察、分析、推导的方法得出光导纤维的工作原理等。
教学用具
容器、激光笔、多媒体课件等。
教学过程
引入新课
(多媒体辅助)教师展示多媒体课件中科学家高锟的图片并提出问题：光导纤维是什么？为何能高效传输信息？
讲授新课
一 光导纤维的工作原理
教师展示多媒体课件直接介绍光导纤维。
教师演示模拟光纤实验。
师：光为什么会顺着水流弯曲传播？
生：从水中射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射。
师：如果用光纤代替水流会发生什么现象？为什么？
生：部分光从有机玻璃(光纤)射向空气的入射角大于临界角，光也会发生全反射。所以会看到，光一直在光纤中传播，直到从光纤另一端射入空气。
(多媒体辅助)教师结合多媒体课件介绍光导纤维结构及工作过程。
二 光纤通信
教师介绍光纤在生产生活中有很多应用，其中一个最重要的应用就是光纤通信。让学生阅读课本光纤通信的内容，然后结合多媒体课件介绍光纤通信的工作过程及应用。
三 光纤的其他应用
让学生阅读课本光纤的其他应用的内容，然后结合多媒体课件介绍内窥镜的结构及工作过程。
典题剖析
例1 若光导纤维的折射率为n，在端面上入射光满足什么条件，才能使光在光导纤维中不断发生全反射，从一端传到另一端？
分析及解答：
设当光线入射角为i时，进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示，则有sin C＝，n＝，C＋r＝90°。解以上各式得sin i＝，i＝arcsin 。可见i只要不大于arcsin ，光线就能连续不断地发生全反射，从光导纤维的一端传到另一端。
实际上光导纤维外包有外皮层，考虑到外皮层折射率比真空的折射率大，实际入射角比前面计算出的i要小。
课堂小结