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探究式教学案例：全反射 　王高波 认知结构建构分析1（新课做什么） 角度 内容 需要明确提取的知识命题 现象 生活中全反射现象的认识 （看不见在水杯底的硬币） 人看见物体是由于物体发出的光进入眼睛 光可能从一种介质中折射不出 实验 光从空气射向水（改变入射角） 光从水射向空气（改变入射角） 发生全反射现象需要一定条件 不同介质折射率不同 概念 光疏介质　 光密介质　 临界角 光疏介质――折射率较小介质 光密介质――折射率较大介质 临界角――恰好发生全反射时的入射角 规律 再探全反射的条件 光从光密介质射向光疏介质 入射角大于临界角 典型情景 涂有炭黑的球在水中成一个光亮的球 全反射棱镜的应用 光导纤维传递光信息 应用规律解释对应现象 全反射棱镜改变光的方向的原理 光导纤维传递信息的特点及其构造 方法 解释各种全反射现象 全反射现象的本质可通过光的折射定律解释，分析一个实际现象时，先要分清光从何种介质射入，在多种介质的情况下，要注意进入眼睛的光是从何而来，从而明确分析观察到的现象。 认知结构简单应用 关注认知结构应用时暴露出来的缺陷，进一步明确知识命题 新课教学方法与策略（怎么做）简述：本课是形成全反射的概念，掌握全反射现象产生的条件和应用，要完成从生活现象到科学解释的认知重构。 　　全反射现象在生活中常会遇到，学生具有许多全反射现象的情景，用光的折射定律去解释会暴露出模糊之处，引导通过对实验的观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件，学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用性实验，开拓学生的视野。 新课教学流程 认知结构建构分析2（单元（模块）复习做什么） 认知结构拓展 光从光密介质射入光疏介质，入射角一定时，考虑光的折射、全反射、反射，与模块中其它知识的综合 根据介质形状确定入射角 判断是否发生全反射 考虑光的折射与反射 注意挖掘光路图中的边角几何关系 分析光的能量变化 认知结构建构分析3（综合复习做什么） 认知结构综合应用 将全反射知识与光的其它特点结合，分析实际的光学问题 “沙漠蜃景”和“海市蜃景”的解释 光导纤维的应用 典型例题（新课） 总结与提炼 例1：如图所示，介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为1.4，下列说法正确的是 A．光线a、b都不能发生全反射 B．光线a、b都能发生全反射 C．光线a发生全反射， 光线b不发生全反射 D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射 判断能否发生全反射根据二个条件来判断。 例2：如图所示，光源发出的光线经狭缝进入折射率为的半圆形玻璃M。当M绕圆心O缓慢地沿逆时针旋转时，光线OA跟法线之间的夹角r逐渐____，强度逐渐____，光线OB跟法线之间的夹角i′逐渐____， 强度逐渐____；当角i等于____时， 光线OA完全消失。 （增大，减弱，增大，加强，45°） 随入射角增大，折射角、反射角相应变化，同时对应的反射光强度、入射光强度也相应变化。发生全反射，折射光强度为零，反射光强度等于入射光强度。 典型例题（单元（模块）复习） 例3：夏天，海面上的下层所示，下列说法正确的是 A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大 C．A是蜃楼，B是景物 D．B是蜃楼，A是景物 典型例题（综合复习） 例4：如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为 n1，外层材料的折射率为 n2，且n1n2，光在空气中的传播速度为c，则光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为已sinφ=n2/n1，其中φ为全反射的临界角)A．L/c B．n1L/n2c ．n1n2L/c D．n12L/n2c 习题（新课） 功能与作用 1.光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是： A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小； B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大； C．光从空气射到分界面上，入射角足够小； D．光从空气射到分界面上，入射角足够大。 巩固对全反射条件的理解，使认知结构中概念更加清晰。 2.一束光从空气射向折率为n=的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则： A．当i45°时会发生全反射现象； B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°； C．欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射； D．当入射角i=arctg时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直。 应用认知结构中全反射的条件，使认识结构中的规律更稳定。 3．一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的光路图如图所示，若光在三种介质1、2、3中的速度分别为v1、v2、v3，则它们的大小关系是