13.2 全反射 教案(人教版選修3-4)

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1、13.2全反射(教師用書獨具)●課標(biāo)要求1.知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念．2.理解全反射的條件，能計算有關(guān)問題和解釋相關(guān)現(xiàn)象．3.了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光導(dǎo)纖維在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用．●課標(biāo)解讀1.知道什么是光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)，理解它們具有相對性．2.理解全反射現(xiàn)象，掌握臨界角的概念和全反射的條件．3.利用全反射條件，應(yīng)用臨界角公式解答相關(guān)問題．4.了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光導(dǎo)纖維在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用．●教學(xué)地位光的全反射是光的反射和折射的交匯點，與日常生活及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，同時

2、也是高考的熱點內(nèi)容．(教師用書獨具)●新課導(dǎo)入建議光亮的鐵球在陽光下很刺眼，將鐵球在點燃蠟燭上全部熏黑，然后把它浸沒在盛有清水的燒杯中，放在水中的鐵球變得比在陽光下更亮．把球取出，熏黑的鐵球依然如故，如何來解釋這種現(xiàn)象呢？通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你將明白其中的奧妙．●教學(xué)流程設(shè)計　　　步驟8：先由學(xué)生自己總結(jié)本節(jié)的主要知識，教師點評，安排學(xué)生課下完成【課后知能檢測】課　標(biāo)　解　讀重　點　難　點1.能正確區(qū)分光疏介質(zhì)和光密介質(zhì).2.能正確理解全反射、臨界角的概念.3.能用全反射的條件計算有關(guān)問題和解

3、釋相關(guān)現(xiàn)象.4.知道光導(dǎo)纖維的工作原理及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.1.全反射條件的應(yīng)用．(重點)2.光路作圖與幾何關(guān)系的應(yīng)用．(難點)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)1.基本知識　　名稱項目　　光疏介質(zhì)光密介質(zhì)定義折射率較小的介質(zhì)折射率較大的介質(zhì)傳播速度光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的傳播速度小折射特點光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時，折射角小于入射角光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角2.思考判斷(1)密度大的介質(zhì)就是光密介質(zhì)．(×)(2)兩種介質(zhì)相比較，折射率大的介質(zhì)是光密介質(zhì)．(√)(3)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)具

4、有絕對性．(×)全反射及其產(chǎn)生條件1.基本知識(1)全反射及臨界角的概念①全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，若入射角增大到某一角度，折射光線就會消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象．②臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于90°時的入射角．用字母C表示．(2)全反射的條件要發(fā)生全反射，必須同時具備兩個條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．②入射角等于或大于臨界角．(3)臨界角與折射率的關(guān)系光由介質(zhì)射入空氣(或真空)時，sin_C＝(公式)．(4)全反射的應(yīng)用①全反射棱鏡：截面為等腰直角三角形的棱鏡，利用全反射改變光的方向

5、．②光導(dǎo)纖維：由折射率較大的內(nèi)芯和折射率較小的外套組成，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．2.思考判斷(1)光從密度大的介質(zhì)射入密度小的介質(zhì)時一定能發(fā)生全反射．(×)(2)光纖通信的主要優(yōu)點是容量大．(√)3.探究交流為什么水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮？【提示】　水或玻璃中的氣泡是光疏介質(zhì)，光經(jīng)過水或玻璃照射氣泡時，一部分光會發(fā)生全反射，相對于其他物體而言，有更多的光反射到人眼中，就好像光是由氣泡發(fā)出的，因此人眼感覺氣泡特別明亮．全反射的理解【問題導(dǎo)思】　1.如何理解光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)？2.怎樣從

6、折射光線、反射光線的能量變化理解全反射？3.發(fā)生全反射的條件是什么？怎樣理解臨界角？1.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的理解(1)對光路的影響：根據(jù)折射定律，光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)(例如由空氣射入水)時，折射角小于入射角；光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(例如由水射入空氣)時，折射角大于入射角．(2)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的比較光的傳播速度折射率光疏介質(zhì)大小光密介質(zhì)小大(3)相對性：光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是相對的．任何兩種透明介質(zhì)都可以通過比較光在其中傳播速度的大小或折射率的大小來判定誰是光疏介質(zhì)或光密介質(zhì)．2.全反射現(xiàn)象(1)全反

7、射的條件①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．②入射角大于或等于臨界角．(2)全反射遵循的規(guī)律：發(fā)生全反射時，光全部返回原介質(zhì)，入射光與反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光線，光的折射定律不再適用．(3)從能量角度來理解全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，隨著入射角增大，折射角也增大．同時折射光線強度減弱，即折射光線能量減小，反射光線強度增強，能量增加，當(dāng)入射角達到臨界角時，折射光線強度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量．(4)臨界角①定義：剛好發(fā)生全反射(即折射角為90°)時的入射角為全反射的臨界角，用C

8、表示．②表達式：光由折射率為n的介質(zhì)射向真空或空氣時，若剛好發(fā)生全反射，則折射角恰好等于90°，n＝，即sinC＝.③不同色光的臨界角：不同顏色的光由同一介質(zhì)射向空氣或真空時，頻率越高的光的臨界角越小，越易發(fā)生全反射．1.光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是對確定的兩種介質(zhì)而言的，只對一種介質(zhì)，無法確定它是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)．2.分析光的全反射時，關(guān)鍵是根據(jù)臨界條件畫出恰好發(fā)生全反射的光路圖，再利用幾何知識分析邊角關(guān)系．圖13