高中物理選修34全反射教案

1、13.2 全反射【教學(xué)過程】（一）引入新課讓同學(xué)甲到黑板前完成圖1 及圖 2 兩幅光路圖（完整光路圖）圖 1 圖 2 （估量同學(xué)甲畫圖時會遺漏反射光線）師：光在入射到空氣和水的交界面處時,有沒有全部進(jìn)入水中連續(xù)傳播呢？生：有一部分被反射回去；（同學(xué)甲補畫上反射光線）師：很好；甲同學(xué)正確地畫出了光從空氣進(jìn)入水中時的折射角生：小于入射角；師：光從水中進(jìn)入空氣時,折射角生：大于入射角；師：對；那么假如兩種介質(zhì)是酒精和水呢？請乙同學(xué)到前面來完成光路圖；圖 3 圖 4 同學(xué)乙順當(dāng)完成兩圖；（二）進(jìn)行新課1光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)（1）給出光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)概念；（2）讓同學(xué)指出圖1 中的光密介質(zhì)和光疏介質(zhì),再

2、指出圖 2 中的光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)；讓同學(xué)自己體會出一種介質(zhì)是光密介質(zhì)仍是光疏介質(zhì)其實是相對的；（3）（投影片出示填空題）光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),折射角 _入射角； 光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),折射角 _入射角；（此題讓同學(xué)共同回答）2全反射（設(shè)置懸念,誘發(fā)疑問）師：在圖 2 和圖 3 中,折射角都是大于入射角的；設(shè)想,當(dāng)入射角漸漸增大時,折射角 會先增大到 90 ,假如此時我們再增大入射角,會怎么樣呢？（這時可以讓同學(xué)自發(fā)談?wù)搸追昼姡┥祝簩χ鴪D 2 說,可能折射到水中吧？；師：可能會顯現(xiàn)圖 5 這種情形嗎？（其余同學(xué)有的點頭,有的猶疑）生乙：應(yīng)當(dāng)沒有了吧？生丙：最好做試驗看看；師：好,那就

3、讓我們來做試驗看看；（1）出示試驗器材,介紹試驗；師：半圓形玻璃磚可以繞其中心O 在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動如圖6 所示,入射光方向不變始終正對 O 點入射；圖 7 圖 8 （2）請同學(xué)畫出圖 7 中光線到達(dá)界面時的反射和折射 光路；圖 6 同學(xué)丙畫出了圖8 中的光路圖；老師點撥 入射點 A 處曲面的法線是怎樣的？想一想法 線的性質(zhì)是什么？生：和界面垂直；師：假如界面是曲面呢？應(yīng)和該處曲面的切面垂直,再啟示同學(xué)想想圓上每一點的切線 和該點半徑的關(guān)系,同學(xué)悟出 A 處的法線就是 OA. 進(jìn)而畫出正 確的光路圖如圖 9；（3）讓同學(xué)畫出光線入 射到界面時的反射光路和 折射光路；（同學(xué)順當(dāng)完成圖10）圖 9 圖

4、 10 （4）觀看試驗師：現(xiàn)在我們來爭論光入射到界面時所發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象；轉(zhuǎn)動玻璃磚,讓光線在界面處的入射角漸增；問你們看到了什么現(xiàn)象？生甲：入射角增大,反射角和折射角都增大；生乙：反射光越來越亮,折射光越來越暗；連續(xù)轉(zhuǎn)動玻璃磚,同學(xué)看到當(dāng)折射角趨于90 時,折射光線已經(jīng)看不見了,只剩下反射光線；連續(xù)轉(zhuǎn)動玻璃磚,增大入射角,都只有反射光線；（同學(xué)豁然開朗）師：什么結(jié)果？生：折射角達(dá)到 90 時,折射光線沒有了,只剩下反射光線；師：這種現(xiàn)象就叫全反射；3發(fā)生全反射的條件（1）臨界角 C要求同學(xué)依據(jù)看到的現(xiàn)象歸納（同學(xué)爭論摸索）生甲：入射角要大于某一個值；師：對,我們把這“ 某一值” 稱為臨界

5、角,用字母 C表示；重復(fù)試驗至折射角恰等于 臨界角 C約為 42 左右；90 時停止轉(zhuǎn)動玻璃磚；讓前面的同學(xué)讀出此時的入射角即師：后面的同學(xué)看不見讀數(shù),那我現(xiàn)在告知你們這種玻璃的折射率 n=1.5,請你們算出 這種玻璃的臨界角； （同學(xué)覺得無從下手）老師啟示想想當(dāng)入射角等于臨界角C時,折射角多大？同學(xué)領(lǐng)悟,列出算式：sinC=nsin90師：這樣對嗎？錯在哪兒？生甲：光不是從空氣進(jìn)入玻璃；師：對了；你們自己改正過來；同學(xué)列出正確運算式：sinC=1sinC=1sin90nn代入 n 算得結(jié)果與試驗基本相符；老師點明臨界角的運算公式：sinC=1n（2）發(fā)生全反射的條件 師：毫無疑問,入射角大于等于臨界角是條件之一,仍有其他條件嗎？生乙：光從玻璃進(jìn)入空氣；師：可以概括為生： 光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；師：很好,記住,是兩個條件,缺一不行；投影例題教材 74 頁；師生一起分析解決問題；4全反射的應(yīng)用全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維（1）同學(xué)閱讀課本有關(guān)內(nèi)容；（2）老師補充介紹有關(guān)光纖通信的現(xiàn)狀和前景；（3）演示課本光纖試驗,不過改用前面試驗中的激光束來做,成效很好；（4）幫助練習(xí)投影片如圖 11 表示光在光導(dǎo)纖維中的傳播情形,纖維為圓柱形,由內(nèi)芯和涂層兩部分構(gòu)成 .內(nèi)芯為玻璃,折射率為 n0；涂層為塑料,折射率為 n1,且 n1n0.光從空氣射入