光的全反射的教案

《光的全反射》教案

古蔺中学校王发明

一、教学目标

1、知识与技能

掌握临界角的概念和发生全反射的条件；知道什么是光疏介质和光密介质；能判断什么情况下会发生全反射，了解全反射现象的应用；通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。

2、过程与方法

通过实验，学习探究科学的方法——比较法；通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。

3、情感、态度与价值观

体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣；通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。

二、重点和难点

重点是全反射现象；难点是临界角概念和全反射条件。

三、教学方法：启发、讲练、探究相结合

四、教具：光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃

砖等组合）

五、主要教学过程

(1)、引入新课

多媒体PPT课件图片展示（1）海边的海市蜃楼

（2）沙漠里面的海市蜃楼

（3）公路上的海市蜃楼

这些现象就是今天我们要讲的光的全反射的现象，那么怎样才能产生全反射现象呢？

针对光在不同的介质中传播，以折射率的大小定义光密介质和光疏介质

(2)、新课教学

1、对于两种介质来说，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．

强调: 光疏介质与光密介质是相对的

从上表可以看出，空气折射率 其它介质的折射率，所

以空气相对于表中其它介质来说是 介质。

2、实验探究：

实验：一束激光从空气沿半径方向射向半圆形玻璃砖的半圆面

(如图所示)。

教师通过PPT 课件讲解并强调实验的注意事项

①光从光密介质射入光疏介质的入射点不在园表面，而在直线边界的圆心O ②用一张白纸，上面画好一条直线作为界面，并做好法线（虚线表示），其相交点与玻璃砖的圆心O 重合

③激光笔开启的时候请大家注意不能当玩具，不要把激光束射入眼睛

调整入射光的角度，在实验中观察入射光，反射光，折射光的变化情况，并 回答以下问题。

3、实验问答：

(1)随着入射角的增大，反射角和折射角大小如何变化？折射角与入射角比较，哪个大？谁先达到90°？

答： 随着入射角的增大，反射角和折射角都在增大，

①光从玻璃→空气，折射角＞入射角；

②光从玻璃→空气，折射角比入射角首先达到900。

(2) 、随着入射角的增大，反射光线和折射光线的亮度如何变化？

答：在实验中，随着入射角的增大，反射光线的亮度在逐渐变亮，而折射光线的亮度在逐渐变暗。

(3)当入射角增大到某一角度时，你会观察到什么奇特的物理现象？

答、当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光完全消失，只剩下反射光。

——利用Flash 重现实验过程，引出全反射的概念。

4、全反射、临界角及全反射产生条件

（1）、当光从光密介质射向光疏介质时，不断增大入射角，折射光线越来越弱，反射光线越来越强 ，当入射角增大到某一角度，使折射角达到900，这时折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象称为全反射。

（2）、临界角: 光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于90o 时的入射角,叫做临界角,符号：C 。

（3）介质在空气中的全反射的临界角计算

求解光从折射率为n 的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C 。

临界角C 就是折射角等于90°时的入射角 根据折射率γsin sin i n =可得，C

C n sin 1sin 90sin 0== 可得：n C 1

sin = 结论：不同介质的折射率不一样其临界角也是不一样的

通过前面的实验以及观察到的现象，及第一节课《光的折射》的知识点中，我们知道光从空气射入玻璃中的时候，反射角等于入射角，折射角小于入射角，随着入射角的增大，反射角和折射角都在增大。结合今天得到的结论，全反射的现象要怎么样才能实现呢？

（4）全反射产生的条件

1、光从光密介质射向光疏介质；

2、入射角大于或等于临界角，即 i≥ C 。

5、全反射的引用——光导纤维

教师PPT课件展示

（1）、光导纤维的原理

由于光导纤维的内芯的折射率大于外套的折射率，当光在内芯中传播时，在界面上发生全反射现象。

（2）、光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部

（3）、光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．

光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强、传输速率高．

六、课堂小结：

七、课堂练习：

八、课后作业：教材P73 2、3、4

聚焦课堂（目标达成手册）课后的发展空间——海市蜃楼