13.2《全反射》預(yù)設(shè)教學(xué)設(shè)計(jì)201203.doc

13.2 全反射教案石家莊市第十五中學(xué) 張紅卿【課程分析】全反射是高中物理選修3-4第十三章光中的第二節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)知識(shí)以光的反射和光的折射為基礎(chǔ)，是反射和折射的交匯點(diǎn)。本節(jié)從光的折射入手，探討了光發(fā)生全反射的條件以及相關(guān)應(yīng)用。全反射現(xiàn)象與人們的日常生活以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，所以，學(xué)習(xí)這部分知識(shí)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義?！緦W(xué)情分析】學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中的主體，這個(gè)時(shí)期的學(xué)生學(xué)習(xí)了物理必修1、2和選修3-1、3-2的教材，已經(jīng)逐步體會(huì)出教材的思想，但部分學(xué)生的抽象思維和空間想象能力還比較低，對(duì)物理現(xiàn)象和知識(shí)的理解、判斷、分析、和推理常常表現(xiàn)出一定的主觀、片面性，這就要求在教學(xué)過(guò)程中合理安排、指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，提高學(xué)生分析、歸納、及抽象思維能力。教學(xué)重點(diǎn)：臨界角的概念及全反射條件。教學(xué)難點(diǎn)：全反射現(xiàn)象的應(yīng)用?！驹O(shè)計(jì)思路】教學(xué)方法采用直觀、感性的演示實(shí)驗(yàn)和多媒體視頻輔助教學(xué)，將演示實(shí)驗(yàn)與多媒體的模擬分析有機(jī)結(jié)合起來(lái)。課堂上，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生猜想，再通過(guò)演示和多媒體分析，最后得出結(jié)論。學(xué)生既實(shí)現(xiàn)了從感性知識(shí)到理性知識(shí)的飛躍，又體會(huì)到了“設(shè)疑-猜想-實(shí)驗(yàn)-分析-結(jié)論-應(yīng)用”的研究方法。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的新課程理念，教學(xué)中以讓學(xué)生能夠掌握物理研究方法和物理思維方法為依據(jù)，在完成知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)，注重了過(guò)程與方法的情感、態(tài)度與價(jià)值觀的養(yǎng)成，在教學(xué)中，通過(guò)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)等探究活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,形成了一種和諧、有效的課堂教學(xué)氣氛，真正的體現(xiàn)學(xué)生的主體地位?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能 1) 知道光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)，認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象。 2) 理解光的全反射現(xiàn)象，掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件，并能用來(lái)解釋生活中的全反射現(xiàn)象。 3) 知道全反射棱鏡及應(yīng)用，初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理，認(rèn)識(shí)光纖技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的重大影響。2、過(guò)程與方法1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示、討論、分析過(guò)程，讓學(xué)生掌握物理規(guī)律的探究過(guò)程，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。2）啟發(fā)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的歸納和語(yǔ)言表達(dá)能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀1）讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中感悟理論與實(shí)踐聯(lián)系的辨證關(guān)系，養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度。2）培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問(wèn)題的能力【教學(xué)過(guò)程】一、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課用多媒體播放醫(yī)生利用光導(dǎo)纖維制成的內(nèi)窺鏡檢測(cè)病人身體的視頻（/v/b/16169116-1399417431.html）。（讓學(xué)生知道物理與生活聯(lián)系很緊密，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣）光導(dǎo)纖維是利用什么原理工作的？答案就隱藏在第七節(jié)全反射內(nèi)容里面?？凑l(shuí)能找到并進(jìn)行分析！二、探究規(guī)律，把握真理1、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)從光的折射入手，把水、水晶、金剛石兩兩組合讓學(xué)生畫(huà)一畫(huà)光的折射光路圖。通過(guò)畫(huà)圖讓學(xué)生體會(huì)：一是不同介質(zhì)折射率不同，二是折射率大小具有相對(duì)性。閱讀課本P48-P49頁(yè)了解光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)。2、實(shí)驗(yàn)探究全反射的條件（1）探究實(shí)驗(yàn)（方案1）學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：按上圖演示過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并請(qǐng)學(xué)生注意觀察1）入射角的變化對(duì)發(fā)射光和折射光的影響；2）光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角達(dá)到某一特定值以后，反射光消失即發(fā)生全反射現(xiàn)象。（讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生弄清楚“臨界角”的含義，深刻理解全反射現(xiàn)象。） 結(jié)合課本P50思考與討論，思考以下問(wèn)題：1、臨界角的含義？2、發(fā)生全反射現(xiàn)象需要滿足什么條件？3、如何計(jì)算臨界角？請(qǐng)同學(xué)結(jié)合上述思考題，認(rèn)真閱讀課本P49-P50的內(nèi)容，先獨(dú)立思考，若有疑問(wèn)可小組討論分析解決，若仍有問(wèn)題可小組之間討論解決。 學(xué)生總結(jié)：光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，剛好發(fā)生全反射現(xiàn)象的折射角叫臨界角，用字母C表示。發(fā)生全反射的條件：1)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);2)入射角大于等于光密介質(zhì)的臨界角。（強(qiáng)調(diào)是兩個(gè)條件同時(shí)滿足！）不同的介質(zhì)，由于折射率不同，在空氣中發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。介質(zhì)的的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小。老師啟發(fā)學(xué)生用光路可逆的思想，由折射率的定義式計(jì)算某種介質(zhì)在空氣中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角。即： ， 故 。（方案2）若學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果不理想，可用多媒體播放視頻，讓學(xué)生認(rèn)真觀察并思考總結(jié)。鏈接地址為：/show/quJZcySEPoQPEqnC.html（2）演示實(shí)驗(yàn) 加深理解演示生活中的全反射現(xiàn)象，例如：1）將空試管放在水槽中，然后從其正上方觀察試管壁，將會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁是銀白色的。2）讓學(xué)生回憶戴有防水鏡游泳時(shí)，從水下觀察水上景物的情景。有的學(xué)生未體驗(yàn)過(guò)，可以激發(fā)他們的好奇心。3）介紹全發(fā)射棱鏡并讓學(xué)生進(jìn)行演示，然后畫(huà)出全反射棱鏡的光路圖，進(jìn)一步了解全發(fā)射棱鏡對(duì)光的作用：將光路改變900或1800（如圖所示）。（3）回顧課前視頻，觀察光導(dǎo)纖維對(duì)光的作用。老師給學(xué)生出示光導(dǎo)纖維，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)物閱讀課本P51-P52相關(guān)內(nèi)容，先獨(dú)立思考下列問(wèn)題，若有疑問(wèn)可小組討論解決。思考：1、光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)。光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，它是一種非常細(xì)的玻璃絲，直徑只有_到_，而且分為_(kāi)和薄薄的_兩部分，內(nèi)芯的折射率比外套_。2、光導(dǎo)纖維的工作原理？ 光的全反射。 3、多媒體視頻演示光纖的應(yīng)用，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察并總結(jié)光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生總結(jié)：光纖象無(wú)線電波那樣也能用來(lái)傳遞信息。載有話音、圖像及各種數(shù)字信號(hào)的激光從光纖的一端輸入，就可以沿光纖傳到千里以外的另一端，實(shí)現(xiàn)光纖通信。而且光纖通信有傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速度快、損耗低的優(yōu)點(diǎn)。三、學(xué)以致用 拓展認(rèn)識(shí)課件投影1、 關(guān)于全反射，你還知道哪些？請(qǐng)同學(xué)舉例。除光導(dǎo)纖維外，還有海市蜃樓、沙漠中的蜃景、自行車尾燈、水中和玻璃中的氣泡看起來(lái)比較明亮等。投影模擬動(dòng)畫(huà)“海市蜃樓”，請(qǐng)同學(xué)們討論、解釋。2、光從介質(zhì)a射向介質(zhì)b如果要在a、b介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射，那么必須滿足的條件是（ ） A、a 是光密介質(zhì)，b是光疏介質(zhì) B、光在介質(zhì)a中的速度必須大于在介質(zhì)b中的速度 C、光的入射角必須大于或等于臨界角 D、必須是單色光3、光從折射率為的介質(zhì)中以400的入射角射到介質(zhì)與空氣的界面上時(shí)，能發(fā)生全反射嗎？【教學(xué)反思】 本節(jié)課的內(nèi)容不多，重點(diǎn)是光的全反射現(xiàn)象，學(xué)生的興趣很濃厚，但由于課堂上實(shí)際條件的限制，光學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果是大打折扣，這未免讓老師和學(xué)生都很失望并深感遺憾。但幸虧現(xiàn)代的多媒體技術(shù)很給力，我們老師可以選擇從互聯(lián)網(wǎng)上下載相關(guān)視頻彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的不足，點(diǎn)亮一下課堂的物理特色，或找一個(gè)合適的光學(xué)實(shí)驗(yàn)