高三物理教案：《全反射》教學(xué)設計

　　本文題目：高三物理第一單元章節教案：全反射

　　教學(xué)目標

　　知識目標

　　1、知道什么是光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)，理解光的全反射現象，掌握發(fā)生全反射的條件.

　　2、理解臨界角的物理意義，會(huì )根據公式確定光從介質(zhì)射入真空(空氣)時(shí)的臨界角.

　　能力目標

　　能判斷是否發(fā)生全反射，并能解決有關(guān)的問(wèn)題.

　　能運用全反射的知識分析和解釋一些簡(jiǎn)單的現象了解光的全反射在光導纖維上的應用.

　　情感目標

　　1、通過(guò)這部分知識的學(xué)習，使學(xué)生對自然界中許多美好的現象進(jìn)行充分的認識，學(xué)會(huì )用科學(xué)知識來(lái)解釋自然現象.

　　2、了解我國光纖技術(shù)的進(jìn)展以及光導纖維在現代科技中的應用，培養愛(ài)國主義熱情和科學(xué)態(tài)度.

　　教學(xué)建議

　　1、初中沒(méi)有學(xué)過(guò)全反射，它對學(xué)生是一種新現象.建議作好演示實(shí)驗，使學(xué)生清楚地認識全反射現象，知道在什么條件下發(fā)生全反射.

　　2、全反射現象是生活中常遇到的，要讓學(xué)生認識并掌握全反射現象產(chǎn)生的條件：一是光由光密介質(zhì)進(jìn)入先疏介質(zhì)，二是入射角大于，或等于臨界角.要讓學(xué)生正確理解“光密”和“光疏”的概念，要知道“密”和“疏”是相對而言的，并且要注意不要把其與介質(zhì)的密度混同起來(lái).

　　3、要讓學(xué)生正確理解臨界角的概念、這就要做好演示實(shí)驗，要讓學(xué)生看到：

　�、僬凵浣请S入射角的增大而增大，入射角增大到某一角度時(shí)折射角趨近于90°，再增大入射角，光密介質(zhì)中的折射光消失.

　�、陔S著(zhù)入射角和折射角的增大，反射光的亮度不斷增強，折射光的亮度不斷減弱，當折射光消失時(shí)，反射光最強.

　　4、要讓學(xué)生會(huì )用全反射的知識對一些生活中的全反射現象進(jìn)行分析.建議介紹一下光導纖維可以將市場(chǎng)出售的纖維飾品讓學(xué)生看一下以得到感性認識，加深理解.

　　講過(guò)全反射之后，建議小結一下，說(shuō)明光射到透明介質(zhì)界面上時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，同時(shí)發(fā)生反射和折射，只有發(fā)生全反射時(shí)沒(méi)有折射光線(xiàn).

　　'

　　--示例

　　全反射

　　(-)引入新課

　　通過(guò)光的折射實(shí)驗演示折射角和入射角的大小關(guān)系，然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現象，并用實(shí)驗證實(shí)全反射現象.

　　(二)教學(xué)過(guò)程

　　1、做好演示實(shí)驗：光的折射和光的全反射實(shí)驗.

　　2、帶領(lǐng)學(xué)生分析發(fā)生全反射的條件：

　　光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角，不會(huì )發(fā)生全反射，而光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，隨著(zhù)入射角的增大，折射角先達到90°，就發(fā)生了全反射現象.

　　入射角必須大于一定的角度：臨界角

　　強調：

　　全反射：光照射到兩種介質(zhì)的界面上，光線(xiàn)全部反射回原介質(zhì)的現象叫全反射.

　　A、產(chǎn)生全反射的條件：①光線(xiàn)從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于或者等于臨界角.

　　B、當光線(xiàn)從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，在入射角逐漸增大的過(guò)程中，反射光的能量逐漸增強，折射光的能量逐漸減弱，當入射角等于臨界角時(shí)，折射光的能量已經(jīng)減弱為零，發(fā)生了全反射.

　　C、當光由光密介質(zhì)射火光疏介質(zhì)時(shí)，應先判斷會(huì )不會(huì )發(fā)生全反射.為此應畫(huà)出入射角等于臨界角的光路，然后再根據折射定律或反射定律進(jìn)行定量計算或動(dòng)態(tài)分析.

　　3、棱鏡：通常指截面是三角形的三棱鏡.

　　探究活動(dòng)

　　(一)

　　1. 利用光的全反射的有關(guān)知識自制光導纖維.

　　2. 查閱資料，了解我國光纖的發(fā)展和過(guò)程.

　　(二)

　　實(shí)驗研究：

　　題目：“海市蜃樓”實(shí)驗模擬

　　內容：本實(shí)驗的關(guān)鍵在于配置密度分布不均勻的蔗糖溶液，做法如下：先在玻璃缸析出時(shí)為止，這樣就配置了濃度很高的蔗糖溶液，再在蔗糖溶液上面緩慢加入清水，加入清水時(shí)要注意不能讓溶液與清水混合。過(guò)1～2天后，由于蔗糖分子內擴散，在玻璃缸中就形成了密度分布布均勻的蔗糖溶液，當光在其中傳播時(shí)，可清晰的看到溶液中彎曲的光路，如圖所示。

　　建議：配置溶液工作應提前1～2天完成，不宜太早，也不宜太晚。