《全反射》教案设计.doc

全反射 教案设计 全反射 教案设计 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 2 过程与方法 通过演示实验 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 实验探究法 四 设计思路 本节课以实验为主线 通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题 再通过两个演示实验的对比 让学生观察 分析 揭示全反射的现象与产生条件 另外增加学生探究性实验 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介绍 开拓学生的视野 五 主要教学过程 1 引入新课 演示一 用细铁丝穿过单摆小金属球 使其一端伸出作为把手 然后捏住把手 用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑 让学生观察 然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中 现象发生了 放在水中的铁球变亮了 好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物 当老师从水中取出时 发现熏黑的铁球依然如故 将其再放入水中时 出现的现象和刚才一样 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 2 新课教学 2 1实验探究 演示二 实验1 一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面 如图1 实验2 一束激光从空气射向半圆形玻璃砖直边的圆心O 如图2 图1 图2 教师演示两遍实验后 让学生分组讨论后回答 实验1现象 当光沿着玻璃砖的半径射到直边上时 一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中 一部分光反射回玻璃砖内 逐渐增大入射角 看到折射光远离法线 且越来越弱 反射光越来越强 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 实验2现象 当光沿着空气射向玻璃砖的直边的圆心O时 一部分光从玻璃砖的直边上折射到玻璃砖内 一部分光反射回空气中 逐渐增大入射角 看到折射光远离法线 且越来越弱 反射光越来越强 当入射角增大到接近900时 折射角小于900 学生归纳不同点 光从空气 玻璃 入射角 折射角 光从玻璃 空气 入射角 折射角 光从空气 玻璃 同时存在反射光和折射光 光从玻璃 空气 当入射角达到某个角度时折射角达到900 折射光完全消失 师 我们考虑直边分界面上光的传播规律 从中可以得出什么结论 一 什么是全反射现象 引导学生回答 光从玻璃射入空气时 当入射角大于或等于某一个角度时 折射角达到900 折射光完全消失 只剩下反射光的现象 临界角 光从玻璃射向空气时 当折射角达到900时的入射角 二 产生全反射现象的条件是什么 引导学生回答 光从玻璃 空气 入射角 临界角 师 在实验2中 光从空气射向玻璃 虽然入射角增大 反射角和折射角都增大 反射光增强 折射光减弱 但只有量变过程并没有实现质变 而在实验1中 光从玻璃射向空气 随着入射角增大 反射角和折射角增大 反射光增强 折射光减弱 这是一个量变过程 当入射角达到临界角时 就发生了质变 折射光完全消失 出现了全反射现象 2 2引思 两个实验现象不同的原因是什么 生 实验1是光从玻璃射入空气 实验2是光从空气射入玻璃 师 两种介质有什么不同 生 空气相对玻璃的折射率小 玻璃相对空气的折射率大 师 把折射率大的介质叫做光密介质 把折射率小的介质叫做光疏介质 疏 和 密 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 根据折射定律可知 光线由光疏介质射入光密介质时 折射角小于入射角 光线由光密介质射入光疏介质 折射角大于入射角 2 3推广 是不是只有光从玻璃射入空气才会产生全反射现象 把学生分成八组 分别采用不同的实验方案进行探索 教师统观进程 充分尊重学生的主体性 适当时以合作者的身份参与部分小组活动 方案1 器材 装有水 含稀释的牛奶 的大烧杯 激光器 蚊香 打火机 探究过程 激光从介质1 空气 射向介质2 水 中 增大入射角 观察反射光和折射光 激光 用保鲜膜将小激光灯密封好 并用橡皮筋扎牢 以便于小激光灯能在水槽中做实验 从介质2射向介质1 增大入射角 观察反射光和折射光 方案2 与方案1类同 将烧杯中的介质2改为氯化钠溶液 方案3 与方案1类同 将烧杯一半放色拉油 另一半放水 含稀释的牛奶 用塑料薄膜隔开 方案4 器材 装有汽油的圆形水槽 圆形的白纸 激光器 实验现象 激光从水槽底部以不同的入射角从汽油射向空气 在液面的上面浮着一张白纸 会从白纸上发现亮斑在一定的圆形范围内出现 各组学生回答现象并归纳产生全反射现象的条件 2 4结论 全反射 光从光密介质射向光疏介质时 当入射角增大到某一角度 光线全部被反射回 原光密介质的现象 临界角 光从光密介质射向光疏介质 折射角等于900时的入射角 用C表示 产生全反射的条件 1 光线从光密介质射向光疏介质 2 入射角等于或大于临界角 临界角的计算 2 5应用 引课实验的解释 被蜡烛熏黑的铁球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 当球从空气进入水中时 其外表面上会形成一层很薄的空气膜 光线透过水照射到水和空气界面上时 会发生全反射现象 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 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 光导纤维 用激光照射弯曲的细玻璃棒进行演示 看到了弯曲的玻璃棒能够传光 这是因为从玻璃棒的一端射进棒内的光线 在棒的内壁多次发生全反射 沿着锯齿形路线由棒的另一端传了出来 用光导纤维实现光纤通信 原理也是这样 教师介绍光导纤维的相关知识 让学生阅读课本P15蒙气差和海市蜃楼 六 课堂小结 略 七 练习 略 八 布置作业 查找 海市蜃楼 现象 光纤通讯 技术等 九 教学反思 本节课按照学生的认知规律进行教学 两个实验的对比反映出全反射现象及其条件 然后让学生进行自主的探究活动 通过动手实验 交流成果等活动 培养学生自主学习 独立思考 交流协作的能力 使学生体