物理学与人类文明优秀教案说课稿

第十三章

第2节

全反射学案

学习目标：

1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。

2．理解光的全反射。

3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。

4．知道全反射棱镜、光导纤维及其应用。

学习重点：全反射条件，临界角概念及应用。

学习难点：临界角概念、临界条件时的光路图及解题。

【课前预习】

1．

光密介质： 光疏介质： 光密介质与光疏介质是 。

光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角。

2．

完成光路图

图1

图2 【新课教学】

1．在图2中，折射角大于入射角，设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？

猜测可能出现的物理现象 2．

实验演示光的全反射现象

全反射：_____________________________________________________

临界角：_______________________

公式：_____________________

发生全反射的条件：

___________________________________________

__________________________________________ 【课后练习】

1．两种介质比较，折射率较小的叫___________介质，折射率较大的叫___________介质，可见这两种介质是____________的。

2．光从__________介质射向__________介质时，光反射回_________介质的现象叫光的全反射。

3．折射角等于__________时的__________角叫临界角，用C表示。C与介质的相对折射率n的关系为______________。

4．一束光在空气与水的交界面处要发生全反射，条件是

(

)

A．光由空气射入水中，入射角足够大B．光由空气射入水中，入射角足够小

C．光由水中射入空气，入射角足够大D．光由水中射入空气，入射角足够小

5．光在两种介质的交界面发生全反射时，

(

)

A．入射光线一定在光密介质中B．入射角一定大于临界角

C．界面相当于一个平面镜

D．仍有一部分光线进入另一种介质中

6．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体内的胃、肠、气管等器官的内部。内窥镜有两组光导纤维，(

)

A．直线传播B．干涉C．衍射

D．全反射

7．光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则(

)

A．内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面上发生全反射

B．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生全反射

C．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射

D．内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用

8．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，在夜间骑车时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯时，会有较强(

)

A．左侧射入在尾灯右侧发生全反射

B．左侧射入在尾灯左侧发生全反射

C．右侧射入在尾灯右侧发生全反射

D．右侧射入在尾灯左侧发生全反射

9．观察者看到太阳刚从地平线升起时，太阳的实际位置

(

)

A．刚处于地平线 B．在地平线以上 C．在地平线以下 D．以上都有可能

(

)

A．2

B．1.8

C．1.6

D．1.4 11．一潜水员在水深为h的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的一圆形区域内。已知水的折射率为n，则圆形区域的半径为

(

)

A．nh

B．一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中传输利用了光的

的光被反射回去，从而引起汽车司机的注意，若尾灯的纵截面图如图所示，则汽车灯光应从

10．一等腰直角三棱镜，光线垂直与一个侧面入射，在底面发生全反射，则此棱镜的折率不可能为

hh

C．n21h

D．

2nn112．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形（半径为R）的玻璃砖（折射率为3）(

)

A．只有圆心两侧B．只有圆心两侧D．圆心两侧求：

（1）要使此光束进入长方体后能直接折射到AD面上，θ的最小值是多少；

（2）要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射，θ的取值范围是多少。

14．试用学过的知识解释以下现象：

（1）晴朗的夏日，在海边能看到“海市蜃楼”；

（2）晴朗的夏日，在沙漠中能看到倒“绿洲”和水。

232323R范围内的光线能通过玻璃砖

R范围内的光线不能通过玻璃砖

C．通过圆心的光线将一直沿直线传播而不发生折射

R范围外的光线在曲面上发生全反射

13．如图，长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖，将其放在空气中，一束光以入射角θ射到AB面的P点上，AD=2AP，

1、光疏，光密，相对

2、光密，光疏，光密

3、900，入射，sicC=1

4、C

5、ABC

6、D

7、A

8、nD

9、C

10、D

11、D

12、ACD

13、（1）arcsin35

10（2）arcsin355≤θ≤

arcsin

14、（1）夏天，海面上大气的折射率随高度的增加（温度的升高）而减小，102当海另一边的景物发出的发线经过大气不断折断后，最终出现全反射，则在海的这一边就能看到另一边的景物了。（2）夏天，沙漠表面的空气折射率随着高度的增加而增加（温度的降低），当远处树木发出的光线经过大气多次折射后，最终出现全反射，这时在沙漠中可以看到树木的倒影，好像树木在水中的倒影一样。