3. 光的全反射第二课时教案

顺义二中教学设计

课题名称：《光的全反射》 模块 教科版选修3—4 教师姓名：连娉娉

授课时间：2015.3 科目：物理

课时：1 设计思想

本节课的要求是“通过观察探究，理解全反射和临界角的概念，能用全反射条件判断是否能发生全反射，知道光纤及其应用。”其中全反射的条件是重点和难点。本节课通过生活实例引出课题，以学生亲自进行实验探究突破重难点，教师引导学生通过观察、实验、分析、总结出光的全反射的现象和条件，通过演示实验及图片介绍光导纤维\全反射棱镜及其应用，利用全反射解释生活中的奇妙现象。

指导思想与理论依据

光是自然界一种普遍而重要的存在，广泛的涉及物理学的各个领域，并且与生活有着密切联系，是学生学习物理的重要内容之一。反射定律和折射定律是光的全反射这一节内容的基础。为了突出重点，突破难点，同时为了提高学生全面素质，培养学生的能力，激发学生的学习兴趣，使学生深刻认识全反射的现象及条件，通过生活实例和小实验引出课题；为了提高实验的可视性，使学生更好的理解全反射的现象及发生条件，本节课为学生设置分组实验，准备高强度激光笔，让学生通过亲自实验，观察光线的传播规律来突破重难点，教师引导学生通过观察、实验、分析、总结出全反射的现象和发生条件，为让学生体会物理是有用的，介绍光纤技术对经济社会生活的重大影响，利用全反射解释生活中的奇妙现象。

教学背景分析

1.教材内容分析

《光的全反射》这一节内容在光的反射、光的折射内容之后，是反射和折射的交汇点，对学生学习而言也是难点。研究全反射现象，是对反射和折射知识的巩固与深化，全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。

2、学情分析

虽然全反射现象在生活中常能见到，但是学生并不能解释这些生活现象，可能还有错误的认识。在本节课之前学生已经学习了反射定律、折射定律、折射率等相关知识，高二的学生已经逐步体会到了一些物理学科的思想，但是抽象思维和空间想象能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理能力仍有欠缺，对于折射定率的理解可能不到位，而且全反射对学生是一种新现象，

所以学生学习本节内容具有一定难度。

3、教学方式：探究式 启发式

4、教学手段：多媒体课件辅助教学 分组实验探究

教学目标

1.知识与技能

（1）理解光的全反射，会利用全反射解释有关现象. （2）理解临界角的概念，能判断是否发生全反射并能画出相应的光路图. （3）了解全反射棱镜和光导纤维．

2．过程与方法

在探究全反射发生条件的过程中，学习“实验研究”的物理学研究方法。

3．情感态度与价值观

领略自然界的奇妙与和谐，体会物理与生活息息相关，体验探索自然规律的喜悦。

教学重点和难点

1.教学重点

掌握临界角概念和发生全反射的条件。

2.教学难点

探究归纳发生全反射的条件

教学资源

半圆柱体璃砖、激光笔、角度盘、光导纤维演示仪、光纤灯、全反射棱镜等

教学流程

通过水流导光引入全反射

复习折射律

实验探究全反射现象及条件

课堂练习

知道全反射应用

了解生活中全反射现象

课堂小结与评价

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教学过程

教学环节

教师为主的活动

学生为主的活动

设计意图

水流导光

环节一：引入

实验激发学生新课

观察光带来的奇妙现象

求知欲，引起

学生兴趣。

。

探究：全反射现象及条件

观察仪器

介绍仪器，并强调激光伤眼

动手操作、合作交流

总结实验现象：

环节二：

实验探究：

光从玻璃射向空气，当入射学生通过亲自

让光沿着半圆柱体玻璃砖的角逐渐增大时，反射角和折实验为理解全全反射现象及半径射到它的平直的面上,射角也逐渐增大；同时折射反射概念、探条件

使入射角从0度开始增大，光线减弱，反射光线增强；究全反射发生

观察反射角和折射角大小的当入射角增大到某个值时，条件积累更多

变化、反射光线和折射光线折射光线突然消失，只剩下的感性材料，

强弱的变化. 反射光线。

同时让学生体

会入射光线、

明确：全反射现象

反射光线、折

射光线的角度

关系和光线强

弱的变化。

【猜想】发生全反射现象需学生回答全发射条件

要什么条件呢？

条件1、光从光密介质射向光培养学生依据

疏介质

实验现象总结明确：入射角的这个某个值条件2：入射角大于等于一定物理规律的能也很特别，当入射角等于这的角度

力

个角时恰好发生全反射现

象，

这是一个临界值，我们

称它为临界角，用符号Ｃ来

表示。

【猜想】不同的介质临界角折射角为90度。

一样么？

学生推导：

【问】介质有一个很重要的根据折射定律可得

物理量——折射率。临界角

跟介质的折射率会有什么关

sin901系呢？请同学们试着用我们sinCsinn推导临界角的

C一般表达式，所学的知识来推导一下临界

加深对临界角角与折射率的关系。

sinC1n的理解

由公式可知：不同介质的折

射率不同，在发生全反射时

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指导学生看课本71页表格：临界角也不同，折射率越大，

几种介质的临界角。

临界角越小。

明确：折射率越大，临界角

越小，越容易发生全反射。

如果水里有一点光源，传播

到水面的光如何呢，下面大

家来做一下学案上的课堂练

习。

【课堂练习】如图所示

，S

为一点光源，分别画出图中加深对全反射各条光线的折射光线和反射的理解。

光线。

解答并展示

解释水流导光：表面上看，

光好像在水流中弯曲前进。

其实，在弯曲的水流里，光

仍沿直线传播，只不过在射

向空气的界面上，入射角大

于临界角，光线反射回水中。

光线就这样经过多次全反射

向前传播。水流导光最早是

应用在设计喷泉方面，近年

来开始利用水导激光进行精

细加工。

环节三：全反全反射现象应用—光导纤维

射现象应用

介绍获得诺贝尔物理学奖的观察光缆。

华人，增强学生的自豪感。

学习光导纤维发给每组同学一段光缆，让的相关知识

学生观察。

投影展示光纤

学生分析:

内芯折射率要

【问】内芯与外套折射率大大于外套折射率

小关系有什么要求呢？

观看实验。

了解光纤通讯演示实验：光导纤维演示仪。

原理,了解光

看课本72-73页。

导纤维的优点

【问】光纤如何实现通信把数十根、成百根光导纤维

呢？光纤通信被广泛采用，聚集成束，做成光缆，使每

它有哪些优点呢？

一根光纤在两端位置一一

对应，就可以用它来传递文

字图像和视频等多种信息．

体会物理学对

4

容量大、衰减小、抗干扰强、生产、生活的

传输速率高等多方面的优意义

点。

【说明】内窥镜原理就是就

用了光纤能够传像的道理。

学习全反射棱

镜原理，体会全反射现象应用—全反射棱

物理是有用的

镜

【问】除了要求截面做成等发生腰直角三角形外，对材料的全反射时，临界角C最大为折射率有要求吗？

45°，故应有n≥1sin C即

图片：潜望镜、潜水艇

n≥2，要求材料的折射率要

大于2.

环节五：应用全反射解释生图片：海市蜃楼

活中的奇妙现钻石耀眼

看课本74页发展空间

解释现象

象。

水中汽泡分外明亮

环节六

及时总结，提课堂小结

本节课，你的收获有哪些？

按知识线索回顾本节课知升感悟，培养识。

学生良好的学习习惯。

板书设计

§4.3

光的全反射

一、全反射现象

1、全反射现象

2、临界角C （1）定义：

（2）关系式

sinC1

3、条件

n（1）光从光密介质射向光疏介质；

（2）入射角等于或大于临界角．

二、全反射的应用

教学反思

本节课我按照学生的认知规律设计教学。光是自然界一种普遍而重要的存在，广泛的涉及物理学的各个领域，并且与生活有着密切联系，是学生学习物理的重要内容之一。为了突出重点，突破难点，同时为了提高学生全面素质，培养学生的能力，激发学生的学习兴趣，使学生深刻认识全反射的现象及条件，我通过生活实例和小实验

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引出课题；为了提高实验的可视性，使学生更好的理解全反射的现象及发生条件，本节课为学生设置分组实验，准备高强度激光笔，让学生通过亲自实验，观察光线的传播规律来突破重难点，教师引导学生通过观察、实验、分析、总结出全反射的现象和发生条件，为让学生体会物理是有用的，介绍光纤技术对经济社会生活的重大影响，利用全反射解释生活中的奇妙现象。

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