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物理教案-全反射

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教学目标

知识目标

   1、知道什么是光疏介质和光密介质,理解光的全反射现象,掌握发生全反射的条件.
  2、理解临界角的物理意义,会根据公式确定光从介质射入真空(空气)时的临界角.

能力目标

  能判断是否发生全反射,并能解决有关的问题.
  能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用.

情感目标
  1、通过这部分知识的学习,使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识,学会用科学知识来解释自然现象.
  2、了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用,培养爱国主义热情和科学态度.

教学建议

   1、初中没有学过全反射,它对学生是一种新现象.建议作好演示实验,使学生清楚地认识全反射现象,知道在什么条件下发生全反射.
  2、全反射现象是生活中常遇到的,要让学生认识并掌握全反射现象产生的条件:一是光由光密介质进入先疏介质,二是入射角大于,或等于临界角.要让学生正确理解“光密”和“光疏”的概念,要知道“密”和“疏”是相对而言的,并且要注意不要把其与介质的密度混同起来.
  3、要让学生正确理解临界角的概念、这就要做好演示实验,要让学生看到:
  ①折射角随入射角的增大而增大,入射角增大到某一角度时折射角趋近于90°,再增大入射角,光密介质中的折射光消失.
  ②随着入射角和折射角的增大,反射光的亮度不断增强,折射光的亮度不断减弱,当折射光消失时,反射光最强.
  4、要让学生会用全反射的知识对一些生活中的全反射现象进行分析.建议介绍一下光导纤维可以将市场出售的纤维饰品让学生看一下以得到感性认识,加深理解.
讲过全反射之后,建议小结一下,说明光射到透明介质界面上时,一般来说,同时发生反射和折射,只有发生全反射时没有折射光线.

教学设计示例

全反射

(-)引入新课
   通过光的折射实验演示折射角和入射角的大小关系,然后由光的可逆性推断可能发生的现象,并用实验证实全反射现象.
(二)教学过程
  1、做好演示实验:光的折射和光的全反射实验.
  2、带领学生分析发生全反射的条件:
  光由光疏介质进入光密介质时,折射角小于入射角,不会发生全反射,而光由光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角,随着入射角的增大,折射角先达到90°,就发生了全反射现象.
  入射角必须大于一定的角度:临界角
强调:
全反射:光照射到两种介质的界面上,光线全部反射回原介质的现象叫全反射.
  A、产生全反射的条件:①光线从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或者等于临界角.
  B、当光线从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,发生了全反射.
  C、当光由光密介质射火光疏介质时,应先判断会不会发生全反射.为此应画出入射角等于临界角的光路,然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析.
  3、棱镜:通常指截面是三角形的三棱镜.

探究活动

(一)

  1. 利用光的全反射的有关知识自制光导纤维.

  2. 查阅资料,了解我国光纤的发展和过程.

(二)

实验研究:

题目:“海市蜃楼”实验模拟
内容:本实验的关键在于配置密度分布不均匀的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸析出时为止,这样就配置了浓度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面缓慢加入清水,加入清水时要注意不能让溶液与清水混合。过1~2天后,由于蔗糖分子内扩散,在玻璃缸中就形成了密度分布布均匀的蔗糖溶液,当光在其中传播时,可清晰的看到溶液中弯曲的光路,如图所示。
建议:配置溶液工作应提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。




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