【教學(xué)設(shè)計(jì)】《全反射》（人教版）.docx

全反射 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】1、理解光的全反射現(xiàn)象2、掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件3、了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用【過(guò)程與方法目標(biāo)】通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，理解光的全反射現(xiàn)象，概括出發(fā)生全反射的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力；通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生思維海洋中的波瀾，培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象分析本質(zhì)的方法、能力。【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】 滲透學(xué)生愛(ài)科學(xué)的教育，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣，生活中的物理現(xiàn)象很多，能否用科學(xué)的理論來(lái)解釋它，更科學(xué)的應(yīng)用生活中常見(jiàn)的儀器、物品 教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn) 掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件，折射角等于90時(shí)的入射角叫做臨界角，當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上時(shí)，如果入射角等于或大于臨界角就發(fā)生全反射現(xiàn)象教學(xué)難點(diǎn)全反射的應(yīng)用，對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋光導(dǎo)纖維、自行車的尾燈是利用了全反射現(xiàn)象制成的；海市蜃樓、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈現(xiàn)的自然現(xiàn)象 課前準(zhǔn)備全反射現(xiàn)象演示儀 教學(xué)過(guò)程1、全反射現(xiàn)象光傳播到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，通常要同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，若滿足了某種條件，光線不再發(fā)生折射現(xiàn)象，而全部返回到原介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象那么滿足什么條件就可以產(chǎn)生全反射現(xiàn)象呢？2、發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)對(duì)于兩種介質(zhì)來(lái)說(shuō)，光在其中傳播速度較小的介質(zhì)，即絕對(duì)折射率較大的介質(zhì)，叫光密介質(zhì)，而光在其中傳播速度較大的介質(zhì)，即絕對(duì)折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)，光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)的例如：水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較，水對(duì)空氣來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì)，而水對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是光疏介質(zhì)，根據(jù)折射定律可知，光線由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)(例如由空氣射入水)，折射角小于入射角；光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(例如由水射入空氣)，折射角大于入射角既然光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，由此可以預(yù)料，當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí)，折射角就會(huì)增大到90，如果入射角再增大，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？ 演示將半圓柱透鏡的半圓一側(cè)靠近激光光源一側(cè)，使直平面垂直光源與半圓柱透鏡中心的連線，點(diǎn)燃煙霧發(fā)生器中的煙霧源置于激光演示儀中，將接線板接通電源，打開(kāi)激光器的開(kāi)關(guān)一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射，讓學(xué)生觀察我們研究光從半圓柱透鏡射出的光線的偏折情況，此時(shí)入射角0，折射角亦為零度，即沿直線透出，當(dāng)入射角增大一些時(shí)，此時(shí)，會(huì)有微弱的反射光線和較強(qiáng)的折射光線，同時(shí)可觀察出反射角等于入射角，折射角大于入射角，隨著入射角的逐漸增大，反射光線就越來(lái)越強(qiáng)，而折射光線越來(lái)越弱，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90時(shí)，折射光線完全消失，只剩下反射光線這種現(xiàn)象叫做全反射(2)臨界角C 折射角等于90時(shí)的入射角叫做臨界角，用符號(hào)C表示光從折射率為n的某種介質(zhì)射到空氣(或真空)時(shí)的臨界角C就是折射角等于90時(shí)的入射角，根據(jù)折射定律可得：(3)發(fā)生全反射的條件光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)入射角等于或大于臨界角3、對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋(1)引入新課的演示實(shí)驗(yàn)被蠟燭熏黑的光亮鐵球外表面附著一層未燃燒完全的演示將光亮鐵球出示給學(xué)生看，在陽(yáng)光下很刺眼，將光亮鐵球夾在試管夾上，放在點(diǎn)燃蠟燭上熏黑，將試管夾和鐵球置于燭焰的內(nèi)焰進(jìn)行熏制，一定要全部熏黑，再讓學(xué)生觀察然后將熏黑的鐵球浸沒(méi)在盛有清水的燒杯中，現(xiàn)象發(fā)生了，放在水中的鐵球變得比在陽(yáng)光下更亮好奇的學(xué)生誤認(rèn)為是水泡掉了鐵球上黑色物，當(dāng)老師把試管夾從水中取出時(shí)，發(fā)現(xiàn)熏黑的鐵球依然如故，再將其再放入水中時(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象和前述一樣，學(xué)生大惑不解，讓學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)開(kāi)始學(xué)習(xí)新的知識(shí)全反射現(xiàn)象碳蠟混和物，對(duì)水來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)的，當(dāng)該球從空氣進(jìn)入水中時(shí)，在其外表面上會(huì)形成一層很薄的空氣膜，當(dāng)有光線透過(guò)水照射到水和空氣界面上時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，而正對(duì)小球看過(guò)去會(huì)出現(xiàn)一些較暗的區(qū)域，這是入射角小于臨界角的區(qū)域，明白了這個(gè)道理再來(lái)看這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)有另一番感受(2)讓學(xué)生觀察自行車尾燈用燈光來(lái)照射尾燈時(shí)，尾燈很亮，也是利用全反射現(xiàn)象制成的儀器在講完全反射棱鏡再來(lái)體會(huì)它的原理就更清楚了可先讓學(xué)生觀察自行車尾燈內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，回想在夜間看到的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的物理現(xiàn)象，用科學(xué)知識(shí)來(lái)解釋它，從而更好的利用它們?yōu)槿祟惙?wù)(3)用激光演示儀的激光光源演示光導(dǎo)纖維傳播光的現(xiàn)象，或用彎曲的細(xì)玻璃棒進(jìn)行演示，配合作圖來(lái)解釋現(xiàn)象：從細(xì)玻璃棒一端射進(jìn)棒內(nèi)的光線，在棒的內(nèi)壁多次發(fā)生全反射，沿著鋸齒形路線由棒的另一端傳了出來(lái)，玻璃棒就像一個(gè)能傳光的管子一樣實(shí)際用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾m到100m左右，而且是由內(nèi)心和外套兩層組成的，光線在內(nèi)心外套的界面上發(fā)生全反射，如果把光導(dǎo)纖維