3. 光的全反射教案和课堂实录

《全反射》教学设计

课题引入

上课伊始,教师先玩一个小魔术：准备一个圆柱形玻璃茶杯，杯内底粘一枚硬币，出示给学生看，确定杯底有硬币，其它地方均透明，给杯中倒满水，拧紧杯盖，出示给学生看硬币，学生却怎么也找不到杯中的硬币，老师又当众向玻璃外的器皿加水，硬币又出现在杯底，满堂皆大惊，极大的引起学生的兴趣。(由此引出课题——全反射,把学生的注意力快速转移到探究知识的方向上) 复习光的折射相关知识。

新课教学

一、光疏介质和光密介质

先提问学生折射率的概念和公式,再布置学生查折射率表,读出水、玻璃、金刚石的折射率,比较后定义光疏介质和光密介质,并特别强调其名称的相对性.对于全反射概念的引入和处理,笔者没有按教材的方式直接由实验引入,而是引导学生以复习上节内容，先理性总结,这有助于高二学生分析思维能力的训练,同时也展示了知识的连贯性和系统性.教师拿出光学演示仪,特意介绍光学玻璃半圆面和直径面,然后提出系列问题: (1)由空气和半圆玻璃砖组成的光学模型,怎样实现光从光疏介质射向光密介质和光从光密介质射向光疏介质?画出相应光路图.(评价学生的板演图,以正确图示如图2继续提问) (2)图2(b)中的AO光线从空气进入玻璃为什么不改变方向?此时发生折射了吗?

学生讨论后给予正确解答,以解决此处存在的学习难点,并使学生明确,折射的本质是传播方向、传播能量及传播速度的改变,不能仅从传播方向判断折射是否发生.

(3)在图2中,入射角逐渐增大,请判断分析将会发生什么结果?学生讨论后,归纳出光从光疏介质射向光密介质和光从光密介质射向光疏介质的光路特点——从疏到密,入射角大于折射角,且当入射角等于90度时,入射角小于90度,折射光线和反射光线一直同时存在.从密到疏,入射角小于折射角,且当入射角等于C(C为临界角)时,折射角等于90度,折射光线与两介质分界面重合,若入射角再增大,折射光线消失,只有反射光线.并由此自然引入全反射. 二、全反射

为了使学生从感性上再认识光路可逆和全反射发生的环境条件,设计用两套激光光学演示仪装置对比进行演示(一套进行光疏到光密,一套进行光密到光疏,且保证入射角总是相等).同时增大入射角，要求学生在观察实验中同时予以总结归纳，其中的光路图可随机请学生板画,以培养学生良好的实验品质和学习的思维品质.在实验现象观察中尤其要提示学生注意比较反射光和折射光强弱的变化,从能量的角度理解光的折射.在实验基础上对全反射进行全面总结,请三位同学分别从自己理解的角度总结出全反射的定义：光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，折射角也增大，当折射角增大到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射．再从条件中提取出临界角并进行定义.

折射角等于90°时的入射角,叫做临界角，用符号C表示。

教师再设置问题:“若光从某介质射向真空,如何求解临界角?”学生充分讨论推导后,教师板书归纳,得到全反射临界角的计算公式

sinC以展示解决全反射问题的一种思路方法. 1n

讲完知识点后，老师感觉解密课前小魔术的火候已到，于是老师提出要解密课前小魔术，但刚一提出，同学们便争先恐后的举手表示要帮老师解密，（课堂气氛推向高潮）老师请两位同学分别给大家解密并表扬。

三、全反射原理在生活中的应用

2.光导纤维

板书阅读提纲,布置学生阅读,总结归纳光导纤维的相关知识. (1)光导纤维材料、技术指标、构成. (2)光导纤维的技术应用领域和特点. (3)我国光导纤维的发展. 之后,教师简略讲述一些生活和自然界中的全反射现象,如水或玻璃中的气泡很明亮、首饰中的宝石闪光、等,并板画玩具装饰手电筒中塑料柱传导光的原理示意图,以使学生能在课余探索思考. 课后练习

例题：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

思考1：透明玻璃棒的折射率为n，从一端以入射角i入射时，光在棒内侧恰好发生全反射，求i的大小.

小结1、

2、

3、

光密介质和光疏介质全反射定义。发生全反射的条件：光由光密介质射向光疏介质入射角大于或等于临界角4、

5、

1sinC临界角：n全反射的应用布置作业

1、上网查海市蜃楼的有关知识并写一篇介绍文章，全班同学交流。

2、留下课堂作业。