高中第四章 光2 全反射教学设计

这是一份高中第四章 光2 全反射教学设计，共6页。教案主要包含了全反射，全反射棱镜，光导纤维，全反射的应用等内容，欢迎下载使用。

课 题
人教版班中物理 选择性必修 第一册
第四章 第二节 全反射
课 型
新授课 eq \\ac(□,√) 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：全反射及其发生的条件是本节的重点，也是培养学生科学思维，帮助他们形成物理观念的重要载体。
教材分析：教材首先通过展示水中气泡看上去特别明亮的现象引出全反射的话题，意在培养学生通过观察生活现象提出物理问题的科学探究素养。教材介绍光密介质和光疏介质的定义及其相对性，目的是为得出全反射产生的条件作铺垫。教材通过半圆形玻璃砖的演示实验引出全反射的定义和临界角的概念。
学习者
分析
知识储备：已经学习了光的反射和折射，了解几何光学基本的研究方法和相关概念
能力基础：进行全反射的学习，它是前面一节知识的深化和应用。
思维能力：从"反射""折射"过渡到"全反射"现象是本节的重点内容，让学生掌握发生全反射的条件。
核心素养
物理观念：知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念。
科学思维：理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象。
科学探究：通过半圆形玻璃砖实验总结全反射的定义和临界角的条件。
科学态度与责任：了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用。
教学准备
多媒体课件
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一:导入新课
活动一：知识回顾
水中的气泡看上去特别明亮，这是为什么呢?
观察水中的气泡，思考为什么气泡看着比较明亮。
从生活中的实际现象出发，引导学生思考，从而引出新课。
光的折射及光的折射率
回顾上节课学习的折射率的定义。
温故知新，便于更好的学习新课内容。
环节二:新课教学
活动一：全反射
一、全反射
1.光疏介质：折射率较小的介质
2.光密介质：折射率较大的介质
（1）光疏介质与光密介质是相对的。
（2）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。
全反射：
光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
全反射条件：
(1)光从光密介质射入光疏介质；
(2)入射角等于或大于临界角。
释疑：课本P85页，为什么水中的气泡看起来特别明亮？
光从水射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射
临界角的正弦值与介质的折射率成反比，即介质的折射率越大，临界角越小。
课堂练习1、如图所示,某种透明物质制成的直角三棱镜ABC,∠A等于30°,一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜。如图所示,发现光线刚好不能从BC面射出,而是最后从AC面射出。求:
(1)透明物质的折射率n。
(2)光线从AC面射出时的折射角α的正弦值。
解析：(1)由题意可知,光线从AB边垂直射入,恰好在BC面发生全反射,光线最后从AC面射出,光路图如图。
设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知
C=θ1=θ2=60°,sin C=
解得n=。
(2)由几何关系知β=30°
由折射定律n=,解得sin α=。
例题：水的折射率是1.33，（1）水的临界角是多少？
（2）在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里这个圆锥的顶角是多大？
实验探究
考与讨论：既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到90°时，折射角就会增大到90°。如果入射角再增大，会出现什么现象？
思考讨论：由于不同的介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气（真空）发生全反射时的临界角C？
对比光疏介质和光密介质。
观察实验现象，思考所给出的问题。
结合所学习的全反射的概念，解释课前提出的问题。
总结发生全反射时入射角所满足的条件。
完成课堂练习。
完成课本例题。
通过实验观察现象，先让学生咋脑海中建立全反射的现象的认知，再用简洁的语言总结全反射的定义。
回扣课前思考题，让课堂内容相呼应，结构更完整。
通过课堂练习和课本例题，掌握全发射的条件的应用。
活动二：全反射棱镜
二、全反射棱镜
全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
全反射棱镜作用：改变光的方向
引导学生阅读教材思考问题
阅读教材和相关资料，了解全反射在现代科技生活中的应用。
活动三：光导纤维
三、光导纤维
观察：光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径。
如图，激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。
观察光在弯曲的有机玻璃棒中的路径。
通过介绍全反射在现代生活科技领域的应用，培养学生的社会责任感。
环节三:课堂练习
1、某种介质相对空气的折射率是,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)( )
。
答案：D
解析:由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由 ,得C=45°<60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光线,故选项D正确
完成课堂练习。
通过完成课堂练习题，巩固基础知识。
环节四：课堂小结
一、光疏介质与光密介质
二、全反射现象
三、全反射的条件
四、全反射的应用
引导学习进行课堂小结
总结本节课所学知识。
帮助学生梳理基础知识，形成知识框架。
活动五：练习与作业
完成教材P89页练习与应用
布置作业
完成作业
检验学生对知识的掌握情况。
环节六：主板书设计
4.2全反射
一、全反射
1.全反射现象：指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度，光线全部被反射回光密介质的现象。
2.临界角（C）：物理上光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于90度时的入射角叫做临界角。
二、全反射的应用
全反射棱镜、光导纤维
教学反思