42全反射教学设计-高二上学期物理人教版选择性.docx

全反射

教材分析

全反射现象在日常生活中经常能遇到，本节要探讨光发生全反射的条件以及相关应用。全反射及其发生的条件是本节的重点，也是培养学生科学思维，帮助他们形成物理观念的重要载体。

教材首先通过展示水中气泡看上去特别明亮的现象引出全反射的话题，意在培养学生通过观察生活现象提出物理问题的科学探究素养。教材介绍光密介质和光疏介质的定义及其相对性，目的是为得出全反射产生的条件作铺垫。教材通过半圆形玻璃砖的演示实验引出全反射的定义和临界角的概念。在演示实验时，要引导学生全面、全程观察。特别要注意观察:随着人射角逐渐增大，反射光线和折射光线的角度和亮度发生变化:当人射角达到某一极限角度时，折射角达到90，折射光完全消失，只剩下反射光。全反射棱镜和光导纤维是对全反射原理的应用，这部分内容有利于开阔学生视野，加深对全反射的认识。

教学目标与核心素养

1、物理观念：知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念。

2、科学思维：理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象。

3、科学探究：通过半圆形玻璃砖实验总结全反射的定义和临界角的条件。

4、科学态度与责任：了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用。

重点

1、掌握临界角的概念。

2、发生全反射的条件。

难点

1、对全反射概念的解释。

2、全反射的应用。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

通过播放柯南破案（水下隐身）视频，激发学生的学习兴趣，引入新课

观看视频思考为什么看不见水槽中的高木警官？

从视频中的实际现象出发，引导学生思考，从而引出新课。

讲授新课

演示实验

分组实验

分组

小魔术

思考题

课堂练习

全反射

应用

演示实验

回顾整理

知识回顾：光的折射及光的折射率

学生自学课本第一节，得出：

1.光疏介质：折射率较小的介质

2.光密介质：折射率较大的介质

（1）光疏介质与光密介质是相对的。

（2）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。

一、全反射

思考与讨论：既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到90°时，折射角就会增大到90°。如果入射角再增大，会出现什么现象？

【全反射、临界角定义】

光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。此时的入射角就叫做临界角

思考讨论：全反射产生的条件是什么？

分组实验，光从光密介质进入光疏介质，让学生探究得出全反射发生条件

设置问题：随着入射角从0到90°逐渐增大的过程中，观察讨论：

（1）折射角逐渐（）

（2）折射光线亮度逐渐（）

（3）反射角逐渐（）

（4）反射光线亮度逐渐（）

（5）入射角增大到某一角度时，折射光线（）

（6）入射角继续增加，（）

得出结论：

全反射条件：(1)光从光密介质射入光疏介质；

(2)入射角等于或大于临界角。

思考讨论：由于不同的介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气（真空）发生全反射时的临界角C？

注意问题：

临界角的正弦值与介质的折射率成反比，即介质的折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射

设计小魔术（消失的硬币），让学生亲身体验全反射

释疑：课前视频（水下隐身），为什么看不见水槽中的高木警官？

答案：

光从水射向空气时，光在分界面上发生了全反射

当光从两面平行的玻璃砖入射时，在两个界面会不会发生全反射？

某种介质相对空气的折射率是,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)()

解析:由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由,得C=45°60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光线,故选项D正确。

答案：D

一、全反射棱镜

全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）

全反射棱镜作用：改变光的方向

全反射的应用：潜望镜，望远镜，自行车尾灯等

二、光导纤维

介绍光导纤维的发展

1、水流导光

2、光在有机玻璃棒中的传播

3、光导纤维

三、生活中的全反射现象

例如：海市蜃楼、清晨的露珠、钻石等

光纤灯

回顾上节课学习的折射率的定义。

学习光疏介质和光密介质的概念。

对比光疏介质和光密介质，进一步理解介质的相对性。

观察实验现象，思考所给出的问题。

学生主动参与课堂，真正成为学习的主体，通过