3. 光的全反射教学设计第一课时

《光的全反射》教学设计

【执教教师】

唐志根

【教材】

粤教版3-4第四章第三节

《光的全反射》

【授课对象】

高二学生

【教材分析】

地位

粤教版3-4中《光》章节无论在整个中学物理课程还是在本选修模块中都有非常重要的地位。在整个中学物理课程中，它担任着使学生对光的认识从粒子性到波动性的转变，对初中里学习的有关《光》的知识的认识进行学习角度上的转变，重新理解有关光折射、全反射等重要内容。而在本选修模块中，《光》则担当着承上启下的角色。选修3-4分为《机械振动与机械波》、《电磁振荡与电磁波》、《光》、《相对论》四个主题，从机械波到电磁波，进行波这种特殊物质的深入研究，而在学习电磁波后进行特殊的电磁波——光的学习，学生初步认识了光的波动性这一特质，而通过光的学习，有了光速不变的假设，才能进入相对论的学习。而《光的全反射》在本章内是作为光的折射的一种特殊情况，让学生们更深一层地理解折射定律，以及了解光纤对生活生产的应用。

作用

（1）

通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象。

（2）

作为光的折射的一种特殊情况，让学生们更深一层地理解折射定律，以及了解光纤对生活生产的应用。

（3）

了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的用，培养爱国主义热情和科学态度。

结构

教材主要分为两部分的内容：

1、光的全反射：这部分主要是通过探究实验探究出当光从光密介质射向光疏介质时当入射角大于临界角时发生全反射实验，并通过此导出临界角的定义。

2、光导纤维的结构和应用：介绍第一代光导纤维的结构构造，并介绍其在一些关键领域里面的应用。

教材是通过实验分析首先得出全反射现象，然后再直接给出其特点

主要应用——光纤的说明。那么其导致一般的讲课思路会是先通过现象导入新课，通过实验或者探究分析现象的成因或条件，最后总结现象特征，给出概念，最后引入应用。

对教材的处理

上述过程虽然能够对本节有一个比较完整的介绍，但是对于学生学习来说远远是不够的，因为其忽略了全反射这一本质是光的折射中的某一特例，应该要加强与前面章节《光的折射》中的联系，从光的折射中抽取出这种特别的现象，这样将有助于学生知识网络的连贯性，有助于他们更好理解全反射产生的条件。

所以本次模拟课堂中，我对教材进行了如下处理，即在通过实验或者探究分析现象成因或条件前，先用折射定律引出光从光密介质射向光疏介质时，当折射角随入射角增大到90度，而继续增大入射角时可能出现的状况来进行二度引入，使学生将两节课的内容更好地进行联系，更好地构建自己的知识框架。

【学生分析】

1.学生的心理特点：高中二年级的学生归因兴趣以及概括认识兴趣较强，乐于探索物理世界的奥秘。

2.学生的知识基础：学生在上一节课已经学习了折射定律，能够根据折射定律推导出光在均匀介质中传播时遇到介质界面发生的情况。

3.学生学习认识的困难：对折射定律没法解释的光的全反射现象没法进行准确把握。

【教学目标】

1、知识与技能

（1）知道什么是光疏介质和光密介质，理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件。

（2）理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角。

2、过程与方法

（1）创设新颖有趣的物理情景，通过视频或演示实验呈现，激发学生的兴趣和求知欲；

（2）通过观察实验现象以及多媒体教学，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力。

3、情感、态度与价值观

（1）通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象。

（2）了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用，培养爱国主义热情和科学态度。

【教学的重点和难点】

1、全反射的定义以及发生全反射的条件。

2、会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角。

3、理解临界角的物理意义。

【教学器材和用具】

水槽、硬币、烧杯、铁架台、圆底烧瓶、激光笔、牛奶、水、弯曲的玻璃棒、甘油

【教学流程】

【教学过程】

教学环节和教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

教学用时

【导入新课】

通过视频进行 参与协提高学生的求知欲，通过不同角度可以看见硬币或消失，或出现，为后面的知识介绍留

2分

钟

助演示实“隐形的硬币”的演利用隐形的硬币的小实验进行验，从不示，再现场版进行实导入。

验的演示，让学生通同角度观过不同的角度来观察到硬币察。

的情况。

下伏笔。

【提出假设】

通过折射定律，改变探究折射通过稍微复习上思考并让学生产生问题，并提出自己的

约3分钟

节课的知识，引导：提出相关的假设。

见解，为之后吸收中的实验条件，提出相关的假设。

当我们改变实验的知识作好铺垫。

条件，使光从光密介质射向光疏介质时可能会出现什么现象。

【实验探究】

进行改装版的全反射实验演示。

演示经过改装后能够清楚看到光路的全反射实验，要求学生仔细观察折射光、折射角、反射光随入射角增大而变化的过程。并进行实验现象的总结。

观察

思考

回答

根据实验现3分象,分析原因，引起钟

学生的探究欲望。

激发学生动脑思考提出相关猜想。

【提出概念】

总结并提出全反射、临界角的感念，并总结发生全反射的条件。

教师引导，讲解归纳：

通过讲授向大家配合根据实验情况2分老师进行总结出本节课的概钟

听讲，并念以及规律，让学总结全反射现象、临作出思生深刻理解知识界角、发生全反射的考，总结点。

条件等。

出临界角的计算公式

【具体应用】

教师引导，向同通过对本节课的知识3学们讲解全反射在观察教师点进行升华，用全反分钟

解答课前问题，介绍全反生活生产中的具体的课件演射现象以及其产生射的主要应用——光纤。

应用，配合多媒体课示，结合条件来解答一些生件解答课前提出的思考理解活或生产上的问题，问题，最后用弯曲的导入新课并了解全反射的主玻璃棒模拟光线工时提出的要应用——光导纤作原理。

奇妙现维的结构及原理。

象，了解光纤结构及工作原理。

进行该小实验的补充实验，并告知学承接刚才的小实验，使玻璃棒的弯曲端浸入甘油中，观察到光强的变小。

生甘油折射率为1.49，让其根据产生全反射的两个条件进行课后思考。

【板书设计】

思考

以作业形式进行课程的结束。

【作业布置】

1分钟

光的全反射

一、

定义：

1、

光的全反射

2、

临界角

二、

产生全反射的两个条件

1、

光从光密介质射向光疏介质

2、

入射角大于临界角

三、

光纤

草稿