高中物理 第四章4.3 认识光的全反射现象》教案 粤教版选修3-4

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1、认识光的全反射现象教案一、教学目标1．知识与技能：（1）理解光的全反射现象；（2）掌握临界角的概念和发生全反射的条件；（3）了解全反射现象的应用．2．过程与方法：通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力．3．情感态度与价值观（1）渗透学生爱科学的教育，培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯。（2）生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它。（3）更科学的应用生活中常见的仪器、物品．二、重点、难点分析1．重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件，折射角等于90°时

2、的入射角叫做临界角，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时，如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象．2．全反射的应用，对全反射现象的解释．光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象．三、教具1．全反射现象演示仪，接线板，烟雾发生器，火柴，产生烟雾的烟雾源，半圆柱透明玻璃砖(半圆柱透镜)，弯曲的细玻璃棒(或光导纤维)．2．烧杯，水，蜡烛，火柴，试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上)．3．自行车尾灯(破碎且内部较完整)．4．直尺四、主要教学过程(一)引入新课演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看，在阳光下很刺眼，将光亮铁球夹在试

3、管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑，（将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制，一定要全部熏黑，再让学生观察．）然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮．好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物质，当老师把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象．(二)新课教学1．全反射现象．（1）光密介质和光疏介质．光密介质：对于两种介质来说，光在其中传播速度较小的介质，即绝对折射率较大的介质；光疏介质：对于两种介质来说，光在其中传播速度较大的介质，即绝对折射率较小的介质。光疏

4、介质和光密介质是相对的．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：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。（2）全反射现象既然光线由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°，如果入射角再增大，会出现什么情况呢？观察实验：演示Ⅱ：将半圆柱透明玻璃砖的半圆一侧靠近激光光源一侧，使直平面垂直光源与半圆柱透明玻璃砖中心的连线，点燃烟雾发生器中的烟雾源置于激光演示仪中，将接线

5、板接通电源，打开激光器的开关．一束激光垂直于半圆柱透明玻璃砖的直平面入射，让学生观察．我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况。此时入射角0°，折射角亦为零度，即沿直线透出；当入射角增大一些时，此时，会有微弱的反射光线和较强的折射光线，同时可观察出反射角等于入射角，折射角大于入射角，随着入射角的逐渐增大，反射光线就越来越强，而折射光线越来越弱，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线．光传播到两种介质的界面上时，通常要同时发生反射和折射现象，若满足了某种条件，光线不再发生折射现象，而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象．那么满足什么条件就可以产

6、生全反射现象呢？2．发生全反射现象的条件．（1）临界角C．折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：（2）发生全反射的条件．①光从光密介质进入光疏介质；②入射角等于或大于临界角．思考：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？（学生回答）3．对全反射现象的解释．(1)引入新课的演示实验Ⅰ．被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不浸润的，当该球从空气进入水中时，在其外表面上会形成一层很薄的空气膜，当有光线透过水照射到水和空气界面上时，会

7、发生全反射现象，而正对小球看过去会出现一些较暗的区域，这是入射角小于临界角的区域，明白了这个道理再来看这个实验，学生会有另一番感受．(2)让学生观察自行车尾灯．用灯光来照射尾灯时，尾灯很亮，也是利用全反射现象制成的仪器．在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了．可先让学生观察自行车尾灯内部的结构，回想在夜间看到的现象．引导学生注意生活中的物理现象，用科学知识来解释它，从而更好的利用它们为人类服务．(3)用激光演示仪的激光光源演示光