《认识光的全反射现象》教案

广东顺德华侨中学1 第三节 认识光的全反射现象第三节 认识光的全反射现象 顺德华侨中学顺德华侨中学 周璐周璐 课型 新授课新授课 时量 1 课时 一 教学目标一 教学目标 1 知识与技能 知识与技能 理解光的全反射 掌握临界角的概念和发生全反射的条件 了解全反射现象的应用 2 过程与方法 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和能力 通过猜想 探讨 归纳 总结出规律 3 情感 态度与价值观 情感 态度与价值观 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 增强学生的科学素养 培养实验能力 动手能力 设计能力 解决问题等能力 呵护学生探究生活问题 探索真理的理念 鼓励学生把理论和实践结合起来 激发学生主动思考 主动学习的热情 二 教学重点二 教学重点 掌握临界角的反射和发生全反射的条件 折射角等于 900时的入射角叫临界角 当光线从光密介质 射到它与光疏介质的界面上时 如果入射角等于或者大于临界角时就发生全反射现象 三 教学难点三 教学难点 全反射的应用 对全反射现象的解释 如 光导纤维 自行车尾灯 海面及沙漠上的海市蜃楼现象 等 四 教具四 教具 全反射演示仪 光导纤维演示仪 多媒体教学系统 自制课件等 五 教学方法五 教学方法 分析 归纳法 实验探究法 多媒体与现代信息技术整合 六 教学流程图六 教学流程图 广东顺德华侨中学2 七 教学过程 七 教学过程 一 一 新课导入 新课导入 提问学生 什么是光疏介质 什么是光密介质 当一束平行光从空气斜射入玻璃时 在两种介质的分界面能够发生什么现象 这些光线满足 什么关系 反射定律 折射定律 训练 已知某玻璃的折射率为 一束光以 i 300的角从该玻璃射向空气 求折射角 r 为2 多少 若 i 450 600呢 要求画一个光路图 说明 质疑在科学探究中是必不可少的 让学生学会发现问题或提出问 说明 质疑在科学探究中是必不可少的 让学生学会发现问题或提出问 题 题 二 二 新课讲授 新课讲授 设问 上述训练题折射光线 反射光线分别该如何画出 此题计算是否合理 为何出现了不合理的数据 你发现了哪些规律 请你大胆猜想 有何发现 如果入射光线与法线的夹角逐渐增大 那么折射角也将逐渐增 大 因为折射角总是要大于入射角 所以入射角增大到一定程度 折射角一定会先达到 90 度 此 时若再增大入射角 折射光线将消失 只有反射光线 说明 培养同学直觉思维能力 尝试根据经验和已有知识对问题的成因 说明 培养同学直觉思维能力 尝试根据经验和已有知识对问题的成因 提出猜想 提出猜想 实验探究一实验探究一 全反射演示仪 广东顺德华侨中学3 通过全反射演示仪演示入射角逐渐增大时 反射光线和折射光线的变化关系 通过 Flash 动画更清晰的演示各光线的强弱变化关系 说明 让学生了解设计实验在科学探究中的作用 同时培养学生的 说明 让学生了解设计实验在科学探究中的作用 同时培养学生的 观察 概括能力 观察 概括能力 板书 第三节第三节 认识光的全反射现象认识光的全反射现象 1 1 全反射 全反射 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 说明 注意让学生建立正确的物理概念 说明 注意让学生建立正确的物理概念 板书板书 2 2 临界角 临界角 凡是光从光密介质 即折射率高的介质 射入光疏介质 即折射率低的介质 时 只要入射角 大于某一数值 在他们的界面上都会发生全反射 这个数值的入射角叫做临界角 临界角的计算 临界角的计算 sinsin I 1 nI 1 n 说明 介质的折射率越大 那发生全反射的临界角越小 补充现象 入射角越大 则反射光线越强 折射光线越弱 直到没有 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 板书板书 3 3 全反射条件 全反射条件 1 光从光密介质传播到光疏介质 2 入射角大于临界角 C 巩固训练巩固训练 训练 1 光在某种介质中的传播速度为 1 5 108m s 若要使光在此介质射向真空时发生全反 广东顺德华侨中学4 射 则入射角不可能的值是 A A 250 B 350 C 450 D 600 训练 2 一束光从折射率为 的透明介质射入真空 BDE A 入射角是 200和 300时 折射光线一样强 B 入射角是 500和 600时 反射光线一样强 C 入射角是 200和 300时 反射光线一样强 D 入射角是 300时比入射角是 200时的反射光线强 E 入射角是 00时 折射光线最强 板书板书 4 4 光导纤维的结构与应用 光导纤维的结构与应用 学生阅读教材 84 85 页 人们设计出用光密介质制成的纤维状的东西来传导光信号 光纤就是这样一种装置 光纤也叫 做光导纤维 光纤是一种非常细的特制玻璃丝 如图所示 其直径只有几微米到一百微米之间 有内芯和外 套两层组成 内芯的折射率比外套的大 光在光纤内传播时 在内芯与外套的截面上发生全反射 因此 光信号能携带着数码信息 电视图象 声音等沿着光纤传输到很远的地方 实验探究二实验探究二 光导纤维演示仪 如果将光导纤维聚集成束 使其两端纤维排列的位置相 同 具有亮暗色彩的图像就可以从一端传到另一端 医学上用光导纤维制成内窥镜 用来检查人体 胃 肠 气管等内脏的内部情况 广东顺德华侨中学5 我们知道 光是一种电磁波 它可以像无线电波那样作为一种载体来传递信息 载有声音 图 象以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入 就可以沿着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容量大 衰减小 抗干扰性强 例如 一路光纤的传输能力理论值为 20 亿路电话或一万路电视 而 国际通信卫星 6 号 也只能传输 3 3 万路电话或 4 路电视 光纤通信的发展带动了整个信息科学的发展 互联网 光纤电话 有线电视等 正以惊人的速 度进入千家万户 人们的距离因此拉近了 信息检索的效率提高了 要想知道某种信息 只要在互 联网上输入关键词 即可得到互联网上所有此类的信息 另外 由于光晶体管的问世 大容量 高 速度的光计算机也有望在 21 世纪初得到广泛应用 这都离不开光纤的使用 板书板书 5 5 生活中的全反射现象 生活中的全反射现象 请同学说出身边有哪些现象与全反射现象有关 如 自行车尾灯 研磨好的金刚石晶莹闪烁 海面及沙漠上的海市蜃楼现象等 如 自行车尾灯 研磨好的金刚石晶莹闪烁 海面及沙漠上的海市蜃楼现象等 Flash 动画模拟海市蜃楼现象并解释成因 说明 引导学生运用理论解决实际问题 说明 引导学生运用理论解决实际问题 培养实践能力 培养实践能力 三 三 新课小结 新课小结 1 全反射现象及发生全反射现象的条件 广东顺德华侨中学6 n C 1 sin 2 临界角及公式 3 光导纤维和海市蜃楼等物理现象 四 四 思考与研讨 思考与研讨 1 如下图中的 S 是一个水下的点光源 想一想 在水面上你看到 了什么 为什么 请定性画出图中各光线的折射光线和反射光线 若水的折射率 n 1 33 光源距水面的距离为 1m 求出水面上能看到点光源 S 的面积 2 在水中的鱼看来 水面和岸上的所有景物 都是出现在顶角为 97 6 的倒立圆锥里 它的 原因是什么 在鱼看来岸边的景物是什么样的 五 五 布置作业 布置作业 P101 第 4 题 物理学习册上的灵活题 教学后记 教学后记 本节课有这样一些重点 本节课有这样一些重点 1 光疏介质和光密介质要强调它们的相对性 2 要让学生能够较快的判断光在两种介质的界面时 折射线靠近法线还是远离法线 3 对于光从介质社射入真空这种情况 要求学生能够计算发生全反射时的临界角 基于这些要求 我分别设计了各自的方法 基于这些要求 我分别设计了各自的方法 要学生能够理解光疏和光密的相对性 那么就不可避免的要通过事例来分析 我列举了光线从 空气中射入水中 从水中射入玻璃中 从玻璃中射入空气中等例子让学生来判断 然后再单独拿出 一个玻璃介质 问学生这算是光疏介质还是光密介质 学生基本能够判断 对于第二个要求 我画出了光从外太空射入大气层中光线的偏折情况 随着大气层密度越来越 大