高中物理选修2-3光的全反射及其应用

第二节光的全反射及其应用一教材分析教学设计三教学过程

二教法学法（1）地位与作用地位高中物理的基础及重要内容。作用起到承上启下的作用。本节课面对的是高三学生，他们思维活跃，已经具备一定的分析推理、逻辑思维能力,但知识的迁移和应用能力有待提高。（2）认知、学情分析一、教材分析重点1、光的全反射概念；2、临界角的概念和求法；3、光的全反射形成条件。

重点、难点难点

1.全反射的形成条件及应用；2.不同介质临界角的求法。

（3）不同的介质，相对空气的临界角相同吗？如何来计算折射率为n的临界角。C临界状态C是临界角通过实验数据（表）求解不同介质相对真空（空气）的临界角从折射率表中查得折射率：金刚石为2.42,各种玻璃为1.5~1.9，水为1.33.运用左式可以求出从这三种介质射到真空或空气时的临界角：金刚石的临界角为24.4°，玻璃的临界角为32°～42°，水的临界角为48.8°。（4）三维目标理解全反射和临界角的物理意义，掌握全反射产生的条件，了解全反射的应用。知识与技能过程与方法情感态度与价值观

全反射的应用1、璀璨夺目的钻石

原理：金刚石经过一定方式的切割，进入其中的光线在钻石内经过多次全反射后可以从某个表面射出。由于几乎在所有方向都能从钻石上方看到射出的光线，所以钻石在光照下显得璀璨夺目。

全反射的应用光在塑料丝内的传播——全反射2、玩具、装饰品——“满天星”

光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1~100μm左右。它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在内芯和外套的界面上经多次全反射，从另一端射出。应用领域：医疗，通信……3、光导纤维——光纤

全反射的应用光缆光纤光纤内部结构（4）三维目标理解全反射和临界角的物理意义，掌握全反射产生的条件，了解全反射的应用。学生通过观察一系列物理实验从而去分析发生全反射的条件，并能根据全反射发生的条件解释一些现象。

知识与技能过程与方法情感态度与价值观1、蜃景的成因蜃景运用知识解释现象运用知识解释现象2、烧杯下的全反射为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射。运用知识解释现象3、明亮的气泡（4）三维目标理解全反射和临界角的物理意义，掌握全反射产生的条件，了解全反射的应用。学生通过观察一系列物理实验从而去分析发生全反射的条件，并能运用全反射解释一些自然现象。通过猜测、讨论、观察实验使学生养成通过现象看本质的科学态度和独立思考的习惯。

知识与技能过程与方法情感态度与价值观沙漠里的蜃景图片辨别真伪二、教法学法以探究式、对比式、应用实例分析式教学方法为主，实验、多媒体辅助的教学模式。通过观察实验、归纳总结、迁移等学习方法，实现感性认识到理性认识的飞跃。新课引入实验

对比教学法1、（1）烧杯里有水和无水时的对比（2）有水的烧杯外和烧杯里的对比

对比教学法（新课引入）2、远在天边的看得见与近在眼前的看不见对比

光疏介质和光密介质只是相对而言的。比如我和下面一位比身高水玻璃金

刚

石

对比教学法3、身高的相对性与光疏、光密介质的相对性对比二、教法学法以探究式、对比式、应用实例分析式教学方法为主，实验、多媒体辅助的教学模式。通过观察实验、归纳总结、迁移等学习方法，实现感性认识到理性认识的飞跃。一束单色光从空气进入水中会发生全反射现象吗？一束单色光从水中进入空气一定会发生全反射现象，对吗？发生全反射的条件是：1、光必须从光密介质射向光疏介质2、入射角必须大于（或等于）临界角归纳总结全反射条件这两个条件都是必要条件，两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件。三、教学过程全反射引入新课5分钟推进新课25分钟课堂小结3分钟反馈评价5分钟布置作业2分钟

引入新课三、教学过程全反射引入新课5分钟推进新课25分钟课堂小结3分钟反馈评价5分钟布置作业1分钟全反射1、光密介质和光疏介质（相对性）2、全反射全反射定义临界角：发生全反射的条件：

a光由光密介质射向光疏介质

b入射角大于或等于临界角3.全反射的应用板书设计三、教学过程全反射引入新课5分钟推进新课25分钟课堂小结3分钟反馈评价5分钟布置作业2分钟反馈评价1星2星3星4星5星对光疏介质和光密介质的理解OOOOO全反射定义的掌握OOOOO对临界角的理解和求解OOOOO对发生全反射的条件的掌握OOOOO知道全反射的自然现象及现实应用OOOOO让学生依据自己真实的学习情况给自己做一些评价，星级越多说明掌握情况越好。教师可依据这个表格来了解学生的学习情况。三、教学过程全反射引入新课5分钟推进新课25分钟课堂小结3分钟反馈评价5分钟布置作业2分钟实验器材：电视机一台，电视原装遥控器一支，玩具“满天星”一个。实验要求：遥控器可多向控制电视机。实验提示：参考光的全反射理论。

知识拓展作业1、课外动手实验

——多向电视遥控器

做一做

知识拓展作业2、网上求知——光导纤维全反射

（教学选段）

探究全反射现象及发生条件

irir空气水空气水

从光疏介质射入光密介质入射角大于折射角从光密介质射入光疏介质入射角小于折射角当折射角增大到，继续增大入射角，折射光线究竟会怎样变化呢？

回顾旧知，温故探新一束光从光密介质射入光疏介质:1折射光线一直与法线垂直不消失，不变化2折射光线与反射光线都从光密介质射出3折射光线消失分组讨论得出猜想

讨论猜想实验现象：当入射角比较小时，发生反射和折射；

当入射角大于或等于某个值时，只发生反射现象。实验探究1折射光线一直与法线垂直不消失，不变化2折射光线与反射光线都从光密介质射出3折射光线消失通过实验观察得出结论实验现象：当入射角比较小时，发生反射和折射；

当入射角大于或等于某个值时，只发生反射现象。临界角全反射现象实验探究C临界状态C是临界角通过观察实验定义全反射、临界角我们把折射角等于时的入射角叫做临界角，用符号C

表示。

——临界角（criticalangle）当一束光从光密介质传播到光疏介质中，入射角增大到某一角度，使折射角达到时，折射光完全消失只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

——全反射（totalreflection）一束单色光从空气进入水中会发生全反射现