物理教案－全反射

教學目標 

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(xiàn)象，掌握發(fā)生全反射的條件.
2、理解臨界角的物理意義，會根據(jù)公式確定光從介質(zhì)射入真空（空氣）時的臨界角.

能力目標

能判斷是否發(fā)生全反射，并能解決有關的問題.
能運用全反射的知識分析和解釋一些簡單的現(xiàn)象了解光的全反射在光導纖維上的應用.

情感目標
1、通過這部分知識的學習，使學生對自然界中許多美好的現(xiàn)象進行充分的認識，學會用科學知識來解釋自然現(xiàn)象.
2、了解我國光纖技術的進展以及光導纖維在現(xiàn)代科技中的應用，培養(yǎng)愛國主義熱情和科學態(tài)度.

教學建議

1、初中沒有學過全反射，它對學生是一種新現(xiàn)象.建議作好演示實驗，使學生清楚地認識全反射現(xiàn)象，知道在什么條件下發(fā)生全反射.
2、全反射現(xiàn)象是生活中常遇到的，要讓學生認識并掌握全反射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：一是光由光密介質(zhì)進入先疏介質(zhì)，二是入射角大于，或等于臨界角.要讓學生正確理解“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.
3、要讓學生正確理解臨界角的概念、這就要做好演示實驗，要讓學生看到：
①折射角隨入射角的增大而增大，入射角增大到某一角度時折射角趨近于90°，再增大入射角，光密介質(zhì)中的折射光消失.
②隨著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，反射光最強.
4、要讓學生會用全反射的知識對一些生活中的全反射現(xiàn)象進行分析.建議介紹一下光導纖維可以將市場出售的纖維飾品讓學生看一下以得到感性認識，加深理解.
講過全反射之后，建議小結(jié)一下，說明光射到透明介質(zhì)界面上時，一般來說，同時發(fā)生反射和折射，只有發(fā)生全反射時沒有折射光線.

教學設計示例

全反射

（－）引入新課
通過光的折射實驗演示折射角和入射角的大小關系，然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現(xiàn)象，并用實驗證實全反射現(xiàn)象.
（二）教學過程 
1、做好演示實驗：光的折射和光的全反射實驗.
2、帶領學生分析發(fā)生全反射的條件：
光由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)時，折射角小于入射角，不會發(fā)生全反射，而光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，折射角先達到90°，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象.
入射角必須大于一定的角度：臨界角
強調(diào)：
全反射：光照射到兩種介質(zhì)的界面上，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射.
A、產(chǎn)生全反射的條件：①光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；②入射角大于或者等于臨界角.
B、當光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，在入射角逐漸增大的過程中，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，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，應先判斷會不會發(fā)生全反射.為此應畫出入射角等于臨界角的光路，然后再根據(jù)折射定律或反射定律進行定量計算或動態(tài)分析.
3、棱鏡：通常指截面是三角形的三棱鏡.

探究活動

（一）

1. 利用光的全反射的有關知識自制光導纖維.

2. 查閱資料，了解我國光纖的發(fā)展和過程.

（二）

實驗研究：

題目：“海市蜃樓”實驗模擬
內(nèi)容：本實驗的關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，加入清水時要注意不能讓溶液與清水混合。過1～2天后，由于蔗糖分子內(nèi)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，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。