初三物理《光纖的射線理論分析》導學案
一、說教材本節課內容選自《光纖通信原理》第二章第二節。
1.教材主要內容：
(1) 光的反射和折射
(2) 光的全反射及應用
(3) 階躍型光纖中光射線的分析
2.教材的地位和作用
本節內容是《光纖通信原理》這整本教材講述光纖通信是怎么回事的開始，也是后續內容學習的必要基礎。
二、學生分析
本次課前面已講述過了光纖通信的優點和結構，學生對如此細小的光纖卻能比粗得多的電纜傳更多的電話有了新奇感。但所教學生普遍基礎較差，中學時所積累的知識比較薄弱。并且學習主動性較欠缺，容易對一門課，失去信心和耐心。因此培養和保持學生的學習信心和耐心至關重要。
三、說教學目標
1.知識目標
(1) 通過在對光的反射、折射及全反射的復習的基礎上，使學生理解光能在光纖中傳波的原理及條件。
(2)理解階躍型光纖的主要特性參數及物理意義。
2.情感、態度目標
通過本節課講解用以前所學知識解釋通信上的一個實際應用，讓學生了解，光纖通信并不難學，——中學知識就能解決。以此樹立起學好這門課的信心。
四、說教法
本節課圖例采用幻燈片動畫效果，以此吸引學生的注意力和幫助學生理解。并且在教學過程中采用逐問逐答的循序漸進的方式，幫助學生記憶起曾學過的知識(光的反射、折射、全反射)
五、說重點和難點
1.光在介質交界面產生全反射的條件，光纖傳光原理
2.階躍型光纖主要的一些特性參數
六、說教學程序
1.導入本課內容
利用幻燈片觀看幾張光纖傳光的圖片，以引起學生的興趣，然后問，“那么光是怎么樣才能在這么細小的光纖中向前傳播的?”接下來還是自我回答，“就是應用初中學過的全反射”，引出本節課的內容提要。
2.本課內容
(1)復習光的反射、折射、和全反射
考慮到這些知識點對后續內容的重要性及學生的知識素質較差這兩個情況，這幾點內容稍加詳細講解。
首先給出一幅光的折射和反射圖。講解三個角的含義，并引導學生說出三個角間的關系式——反射定律和折射定律。
在了解了折射定律的情況下，問學生可不可能入射光線全部產生反射，提高學生用折射定律去思考這個問題。等學生回答后不馬上給出答案，往下利用折射定律進行分析，最后得出可以產生全反射，但必須符合兩個條件。
(2)講授新課
應用光的全反射原理解釋光能在光纖中傳播的原因及傳播方式，用圖加深理解，并指明為什么纖芯折射n1要大于包層折射率n2
光纖主要特性參數是本課內容的一個重點，折射率差δ這個參數，比較好理解。重點是數值也徑na和時延差τ。講解數值孔徑時，直接給出na的物理意義，看圖加深理解。圖中兩條光線，一條符合全反射能向前傳播另一條不符合全反射原理不能身前傳播。再根據折射定律，推導出na與折射率間的關系;時延差指的是不同角度的入射光線在光纖中傳播相同的長度l時，所用的時間不同。給出這個時延差的定義后，展示一張圖片，不同角度的光線走過一段光纖，路程不同所用的時間不同。由于時延差的存在會造成信號的畸變。