《全反射》教学设计 附学案.docx

1、全反射教学设计 附学案全反射教学设计教学分析1、“全反射”一节在教材中的地位和作用“全反射”是人教版高中物理新课标教材选修3-4第十三章“光”第七节的内容。“全反射”现象在生活中常会遇到，本节从光的折射入手，在直线传播、反射、折射知识的基础上，进一步理解和应用折射定律和折射率，探讨了光发生全反射的条件以及相应的应用。全反射及发生全反射的条件是本章的重点。本节内容与生产和科技应用联系紧密，体现了课堂知识与生产、科技的紧密联系。所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。2、教学对象分析我班是学校的重点班级，大部分学生基础相对较好，素质相对其他班级较高、理解能力较强，在教师的引导下敢于探索。但部分学生

2、的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、和推理常常表现出一定的主观、片面性，这就要求在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。教学目标1、知识与技能目标 1)、知道光疏介质和光密介质 2)、理解光的全反射现象，掌握临界角的概念和发生全反射的条件，并能用来解释生活中的全反射现象 3)、知道全反射棱镜及应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。2、过程与方法1）通过实验演示、讨论、分析过程，使学生能用准确的语言归纳全反射现象，培养学生创新精神和实践能力。2）启发学生积极思维，培养学生的归纳

3、和语言表达能力。3、情感态度与价值观1）激发学生学习物理的兴趣，养成良好的科学态度。2）让学生在物理学习中感悟理论与实践联系的辨证关系。3）培养学生观察、分析、解决问题的能力三、教学重点教学重点：全反射条件、临界角的概念及其应用四、教学难点1、临界角概念2、临界条件时的光路图及应用五、教学媒体，方法教学方法采用直观、感性的演示实验和多媒体视频辅助教学，将演示实验与多媒体的模拟分析有机结合起来。课堂上，恰当的设疑，引导学生猜想，再通过演示和多媒体分析，最后得出结论。学生既实现了从感性知识到理性知识的飞跃，又体会到了“设疑-猜想-实验-分析-结论-应用”的研究方法教学仪器 激光发生器、半圆玻璃砖、

4、光纤通信演示仪、多媒体教学教程设计一、教学流程图 二、教学过程一）、创设实验情景，导入新课用多媒体播放医生利用光导纤维制成的内窥镜检测病人身体的视频（如图）。（让学生知道物理与生活联系很紧密，激发学生学习的兴趣）光导纤维是利用什么原理工作的？（停顿）想知道吗，同学们？要想知道答案咱们得先学习第七节“全反射”二）、新课学习（释疑）（一）、检查学生预习完成学案情况，给以肯定（二）、收集学生在学案“我要提问”栏记录的问题，板书在黑板上（教师在备课时要充分准备，以防学生提不出有价值的问题）譬如：1、光疏介质和光密介质的相对性 2、如何计算临界角3、如何理解发生全反射的条件4、全反射棱镜光路图5、光纤通

5、信的原理（三）、互动讨论答疑（对应二的相应题） 1、学生回答（折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫做光疏介质，光密介质和光疏介质是相对的，如水对空气是光密介质，但对玻璃是光疏介质）教师：对学生的回答给予明确肯定。 2、演示（如图）介绍器材：出示光的全反射演示仪学生操作：（按右图演示观察）同学们，有什么发现？ 思考6：恰好发生全反射时，折射角多少度？满足什么规律？ 教师点拨并板书：光路可疑， 3、入射角大于或等于C 4、（对应预习二）全反射棱镜对光的作用：（作图并总结）将光路改变90度或180度（如图所示）同学们，全反射棱镜有哪些应用？4）光导纤维出示光导纤维，观察光导纤维的结构，请学生叙

6、述、光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有_到_，而且分为_和薄薄的_两部分，内芯的折射率比外套_。演示实验：观察光导纤维对光的作用，回顾课前视频。、原理：光的全反射 、演示光纤的应用思考6、同学们，从上面的两个实验你有何发现？（总结：光纤象无线电波那样也能用来传递信息。载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。）光纤通信的主要优点是_、_、_。多媒体课件：介绍光纤通讯，进行爱国主义教育。5）全反射的应用思考7、关于全反射，你还知道哪些？请同学举例：（除光导纤维外，还有海市蜃楼、沙漠中的蜃景、自行车尾灯、水中和玻璃中的气

7、泡看起来比较明亮等）投影模拟动画“海市蜃楼”，请同学们讨论、解释（四）、课堂小结通过本节课的学习，我们有哪些收获？1、光疏介质和光密介质，知道二者具有相对性2、学习了全反射现象及产生全反射的条件，知道临界角的计算及其应用 3、了解光导纤维，掌握了它的原理、应用及其广阔的前景，4、全反射棱镜5、光导纤维除光导纤维外，还有海市蜃楼、沙漠中的蜃景、自行车尾灯、水中和玻璃中的气泡看起来比较明亮等（五）、练习巩固1、光从介质a射向介质b如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（ ） A、a 是光密介质，b是光疏介质 B、光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C、光的入射角必须大

8、于或等于临界角 D、必须是单色光 2、光从折射率为的介质中以400的入射角射到介质与空气的界面上时，能发生全反射吗？ 3、图13.7.11中的S是一个水下的点光源，借助量角器和三角函数表，画出图中各条光线的折射光线和反射光线。 4、图13.7.13是一个用折射率n =2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中AC900，B600，现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。（六）、课外作业（打*的为选作题） 1、光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金钢石进入空气时的临界角各是多大？2、为了从坦克内部观察外部的目标，在

9、坦克壁上开了一个长方形孔。假定坦克壁厚20cm，孔的左右两边距离12cm，孔内安装一块折射率为1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同（图13.7.12，俯视图）。坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为多大？3、如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90，折射光线与入射光线延长线间夹角为15，求：1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；3)当光从介质射入空气时的临界角*4、半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图3所示，O为圆心，光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知aOM=45，求：计算玻璃砖的折射率n；另一条与a平行的光线b。从最高点入射玻璃砖后

10、，折射到MN上的d点，则这根光线能否从MN射出?Od为多少? （七）、板书设计 全反射1、光疏介质和光密介质：2、全反射现象1）临界角：折射角等于90时的入射角叫做临界角。临界角C（对真空）的计算：当光线由某种折射率为n的介质射入真空(或空气)时。2）产生条件：光由光密介质射向光疏介质；入射角i大于或等于临界角C3、光导纤维结构 内芯和外套，内芯的折射率比外套折射率大原理 全反射优点 容量大、衰减小、抗干扰性强4、全反射的应用除光导纤维外，还有海市蜃楼、沙漠中的蜃景、自行车尾灯、水中和玻璃中的气泡看起来比较明亮等（八）、课后反思本节课的教学设计体现了“以生为本”的新课程理念，着重培养和发展学生

11、的能力，教学中以让学生能够掌握物理研究方法和物理思维方法为依据，在完成知识目标的同时，注重了过程与方法的情感、态度与价值观的养成。本节主要重点内容是全反射现象概念的形成和全反射条件的探究。我在教学灵活运用推理假设，实验验证，分析归纳，比较等方法教学，使学生在体验知识构建的同时，也获得了掌握这些知识的方法，我认为说这是一节内容丰富的方法教育课也不为过。在教学中，通过师生互动、生生互动等探究活动，充分调动学生学习的主动性和积极性,形成了一种和谐、有效的课堂教学气氛，真正的让学生主体作用。附： 全反射导学案 一、学习目标1、知道光疏介质和光密介质 2、理解光的全反射现象，掌握临界角的概念和发生全反射

12、的条件，并能用来解释生活中的全反射现象 3、知道全反射棱镜及应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。二、知识准备 光线 反射定律 折射定律 折射率1、当一束平行光射入两种介质的分界面，能够发生反射和折射，反射光线、折射光线和入射光线各遵循什么规律？_和_2、完成甲、乙两光路图思考1：在第2题中，增大入射角会发生什么现象？甲图的最大入射角及对应的折射角各是多大？乙图最大折射角是多大？同学们想知道吗？请认真预习全反射一节三、课前预习【自主学习】一）、全反射现象1、光密介质和光疏介质光密介质：_,即对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质；光疏介质：_,即对于两种

13、介质来说，光在其中传播速度较大的介质。2、光疏介质和光密介质是_的例如：水、空气和玻璃三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而水对玻璃来说是光疏介质。思考2：光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水)，折射角_于入射角；光线由光密介质射入光疏介质时(例如由水射入空气)，折射角_于入射角。（填“大”或“小”）思考3、既然光线由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，那么，当入射角增大，入射角和折射角哪个先增大到90？如果入射角再增大，会出现什么情况呢？_ 4、全反射的定义：_5、临界角是如何定义的?符号是什么？_思考4：一束光线射到两种介质界面时，是否一定会发生全反射现象？_ 发生全反

14、射的条件：_； _二）、全反射棱镜 1、认识全反射棱镜（阅读课本P70）2、画出全反射棱镜光路图3、全反射棱镜的应用： _三）、光导纤维 1、光导纤维可用来进行光纤通信，光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有_到_，而且分为_和薄薄的_两部分，内芯的折射率比外套_。2、光在光纤中传播时，在哪个界面发生全反射？ _3、光波实际上也是一种电磁波，它象无线电波那样也能用来传递信息。载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。光纤通信的主要优点是_、_、_。思考5：全反射在生活中有哪些常见的应用呢？ _四、我要提问：（请同学们记录

15、学习中存在的问题）_五、学生讨论答疑（对应四中的相应问题）_ 例题、在潜水员看，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么?这个圆锥的顶角是多大？四、知识小结通过本节课的学习，我们有哪些收获？_五、练习巩固1、光从介质a射向介质b如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（ ） A、a 是光密介质，b是光疏介质 B、光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C、光的入射角必须大于或等于临界角 D、必须是单色光 2、光从折射率为的介质中以40度的入射角射到介质与空气的界面上时，能发生全反射吗？ 3、图13.7.11中的S是一个水下的点光源，借助量角器和三角函数表，画出图

16、中各条光线的折射光线和反射光线。 4、图13.7.13是一个用折射率n =2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中AC900B600，现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。六、课外作业（打*的为选作题）1、光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金钢石进入空气时的临界角各是多大？2、为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个长方形孔。假定坦克壁厚20cm，孔的左右两边距离12cm，孔内安装一块折射率为1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同（图13.7.12，俯视图）。坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为多大？3、如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90，折射光线与入射光线延长线间夹角为15，求：(1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；(3)当光从介质射入空气时的临界角*4、半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图3所示，O为圆心，光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知aOM=45，求：计算玻璃砖的折射率n；另一条与a平行的光线b。从最高点入射玻璃砖后，折射到MN上的d点，则这根光线能否从MN射出?Od为多少? 七、学后反思：_ _