高中物理选修3-4全反射教案
高中物理选修三全反射教案
高中物理选修三全反射教案
课题：全反射
教学目标：
1. 知道全反射的定义和原理。
2. 掌握全反射的条件和规律。
3. 能够应用全反射解释物体在介质中的呈现。
教学重点：
全反射的定义和条件
教学难点：
解决实际问题中的全反射应用
教学准备：
投影仪、PPT、黑板、白板、水杯等材料
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过展示一个水杨杯在水中发生全反射的现象，引出全反射的概念，并提出全反射在生活中的应用。
二、讲解（15分钟）
1. 给出全反射的定义和原理，并引入全反射的条件。
2. 分析全反射的规律，解释全反射的发生原因。
3. 通过实验或案例，帮助学生更好地理解全反射的概念和规律。
三、练习（15分钟）
1. 设计一些练习题，让学生巩固全反射的定义和条件。
2. 引导学生应用全反射解决实际问题，提高他们的思维能力。
四、拓展（10分钟）
1. 展示一些全反射在日常生活中的应用，激发学生的兴趣。
2. 放映相关视频或图像，增加学生对全反射的理解和认识。
五、总结（5分钟）
对本节课的重点内容进行总结，并强调全反射的重要性和应用价值。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的习题和题目，让学生在家中进行巩固和拓展。
教学反思：
通过这节课的教学，学生能够全面了解全反射的概念和条件，掌握全反射的相关知识。
在教学中，要注重引导学生思考、提高他们的学习兴趣，让他们能够将所学知识运用到实际生活中，提高其应用能力和解决问题的能力。
高中物理 第十三章 光(第2课时)全反射教师用书 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案
第2课时全反射研究学考·把握考情]知识内容全反射考试要求加试b 教学要求1.区分光疏介质和光密介质2．了解光的全反射现象，知道全反射现象产生的条件3．知道光导纤维和全反射棱镜，了解它们的应用4．会计算全反射临界角知识点一全反射基础梳理]1．光疏介质和光密介质(1)折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质。
(2)光疏介质与光密介质是相对的。
2．全反射当光从光密介质射向光疏介质时，同时发生折射和反射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
3．临界角(1)定义：折射角为90°时的入射角叫做临界角。
(2)临界角C与折射率n的关系：sin C＝1n。
4．发生全反射的条件当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就会发生全反射现象。
要点精讲]1．对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的。
(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。
(3)光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。
(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。
2．全反射(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C 表示，sin C ＝1n。
(2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。
(3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。
[例题 ] 某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，那么以下光路图中正确的选项是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )解析 由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C ＝1n ＝12，得C ＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，应选项D 正确。
人教版选修3-4 13.2 全反射 教案 word版含答案
课时13.2全反射1.知道光疏介质、光密介质,认识光的全反射现象。
2.知道产生全反射的条件,能解释全反射现象,会计算临界角。
3.知道全反射棱镜及其应用,初步了解光导纤维的工作原理。
重点难点:临界角的概念,全反射的原理及其应用。
教学建议:全反射现象在生活中常会遇到,本节从光的折射入手,探讨了光发生全反射的条件以及相关应用。
要理解“光密”和“光疏”的概念,不但要了解“密”与“疏”是相对而言的,还要让学生知道不能将光密与光疏跟介质密度的大小混同起来。
要正确理解临界角的概念,要知道折射角随入射角的增大而增大,而且反射光不断增强,折射光不断减弱。
全反射棱镜和光导纤维是全反射的应用,这部分内容有利于开阔学生视野,加深对全反射的认识。
导入新课:光亮的铁球,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛的内焰上进行熏黑,再将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,奇怪的现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮。
1.全反射(1)光密介质和光疏介质两种介质相比,折射率较大的叫①光密介质,折射率较小的叫②光疏介质。
(2)全反射当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生③折射和④反射。
如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,⑤折射光完全消失,只剩下⑥反射光,这种现象叫作全反射。
这时的入射角叫作⑦临界角。
(3)发生全反射的必要条件a.光由⑧光密介质射入⑨光疏介质;b.入射角⑩等于或大于临界角。
2.全反射棱镜截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。
全反射棱镜的反射率大于(填“大于”或“小于”)平面镜的反射率。
3.光导纤维(1)光导纤维的工作原理:光在玻璃纤维内发生全反射,光沿锯齿路线传播。
(2)光导纤维传输信息的优点:容量大、衰减小、抗干扰性强。
1.光在光疏介质中传播速度大还是在光密介质中传播速度大?解答:光疏介质。
人教版选修(3-4)13.7《全反射》word学案
【教学目标】1. 知道光的色散现象。
2•理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。
3. 理解折射时的色散现象产生的原因。
4. 知道同一介质对不同色光的折射率不同。
重点：光的颜色色散 难点：光的颜色色散 【自主预习】 1、 光的颜色色散：(1) _________________________________________________________ 在双缝干涉实验中，由条纹间距 ？x 与光波的波长关系为 ___________________________________ ，可推知不同颜色 的光，其波长 ________ ，光的颜色由光的 _________ 决定，当光发生折射时，光速发生变化， 而颜色不变。
(2) _______________________________________________ 色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为 ______________________________________________ 的现象。
(3) _________________________________________________ 光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其 ___________________________________________ 的大小有序排列。
红光与紫 光相比， _______ 频率大， _______ 绝对折射率大，在同种介质中 ________ 速度大。
2、 薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：(1) ___________________________________ 相干光源是来自前后两个表面的 _ ，从而发生干涉现象。
(2) 明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些 位置，这两列波叠加后相互加强，出现了 ___________ ，反之则出现暗条纹。
(3) 科学漫步：利用光的干涉检查平整度(自主阅读)3、 衍射时的色散：白光衍射时可观察到 _______ 条纹，是因为白光中包含了 _________ 的光， 衍射时不同色光的 ________ 不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。
物理选修3-4人教新课标13.7全反射教案
13.7 全反射【【教教学学目目标标】】1．理解光的全反射现象。
2．掌握临界角的概念和发生全反射的条件。
3．了解全反射现象的应用。
【【重重点点难难点点】】1．理解光的全反射现象。
2．掌握临界角的概念和发生全反射的条件。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【【教教学学过过程程】】一、光密介质和光疏介质1、光密介质和光疏介质：不同折射率的介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质。
2、光密介质和光疏介质具有相对性。
二、全反射1、全反射：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
2、临界角：折射角等于90°（或折射光线恰好消失)时的入射角叫临界角。
sin901n sin sin nC C =⇒= 3、全反射的条件：（1）光由光密介质进入光疏介质；（2）入射角大于或等于临界角。
4、反射和折射中的能量问题：（1）入射光的能量等于反射光的能量和折射光的能量之和；（2）入射角增大，反射光的能量增大，折射光的能量减小；（3）发生全反射时，反射光的能量等于入射光的能量。
5、常见全反射现象及应用：（1）常见全反射现象：如：水中或玻璃中的气泡看起来非常亮等等（2）应用：全反射棱镜、光导纤维【例1】潜水员在水探为h 的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形区域半径是多少?【例2】某人在水面上游泳，看见水底发光体在正下方，当他向前游了2 m 时恰好看不见发光体。
求发光体距水面的深度。
（n水=4/3）解析：如图所示，由于全反射，发光体发出的光仅能照亮以2 m 为半径的圆形水面。
由几何关系得：sin C =2222h + 又有sinC=n 1，故2222h +=43 h ≈1.76 m. 【例3】如图所示，一立方体玻璃砖放在空气中，折射率为n ＝1.50，平行光束从立方体的顶面斜射人玻璃砖，然后投射到它的一个侧面，问：（1）这光线能否从侧面射出?（2）若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足什么条件？【【课课外外作作业业】】1、教材：P 5——（3）2、学海导航：P 2——4【【教教学学后后记记】】。
高三物理选修4光第2节全反射导学案设计
高三物理选修3-4第十三章光第2节全反射导学案【教学目标】1.知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。
2.知道全反射棱镜及其应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。
【教学重点】全反射及发生全反射的条件【教学难点】全反射的应用【自主学习】一、全反射1.不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为__ ，折射率较大的介质称为_____ 。
光疏介质与光密介质是相对的，光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。
2.光由光疏介质射入光密介质时，折射角入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角入射角。
3.演示实验：如图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。
逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。
4.当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。
如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做_________ ，这时的入射角叫做。
5.全反射的条件：当光从射入时，如果入射角临界角，就会发生全反射现象。
6.光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是___________ 。
7.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。
水的临界角为48.8°,各种玻璃的临界角为32°〜42°, 金刚石的临界角为24.4°。
8.全反射是自然界里常见的现象。
例如，水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。
例题：在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？二、全反射棱镜如图所示，棱镜的截面为。
当光以图甲或图乙所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。
2024年高中物理全反射优质教案
2024年高中物理全反射优质教案高中物理全反射优质教案 1一、教材分析《全反射》是高中物理选修3—4的必修内容，这一节是在学生学习了光的反射、光的折射之后编写的，是反射和折射的交汇点。
本节就从光的折射入手，探讨了光发生全反射的条件，以及相关应用。
全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。
二、教学目标1、知识目标：（1）理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；掌握临界角的概念和全反射条件；了解全反射的应用。
（2）培养学生观察、分析、解决问题的能力。
2、能力目标：（1）用实验的方法，通过讨论、分析过程，用准确的语言归纳全反射现象；培养学生创新精神和实践能力。
（2）启发学生积极思维，锻炼学生的语言表达能力。
3、情感、态度和价值观目标：（1）培养学生学习物理的兴趣，进行科学态度、科学方法教育。
（2）感悟物理学研究中理论与实践的辨证关系。
三、教学重点难点重点：临界角的概念及全反射条件难点：全反射现象的应用四、学情分析学生是教学过程中的主体，这个时期的学生学习了物理一、二册的教材，已经逐步体会出教材的思想，但是大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性、和表面性，这就要求在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。
五、教学方法1、教学方法采用直观、感性的'实验和视频，将演示实验与多媒体的模拟分析有机的结合起来。
课堂上，尽可能多的留给学生参与教学的思维空间。
恰当的设疑，引导学生猜想，再通过演示和多媒体分析，最后得出结论。
学生既实现了从感性知识到理性知识的飞跃，又体会到了“设疑————猜想————实验————分析————结论”的研究方法2、学案导学：见后面的学案3、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1、学生的学习准备：结合学案预习本节内容。
2020-2021学年人教版选修3-4 第十三章 2 全反射 教案(2)
全反射教学设计一、教学目标1、知识技能（1）知道什么是光疏介质，什么是光密介质，理解光的全反射；（2）理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关问题；( 3 ) 知道光纤及其应用。
2、过程与方法（1）会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质的光路图；（2）会判断是否发生全反射并画出相应的光路图；（3）会用全反射解释相关现象，会计算各种介质的临界角。
3、情感态度与价值观（1）体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法；（2）通过对蜃景现象的学习再次明确一切迷信或神话只不过是人们未能明确了科学真相时才托付于自然力的一种做法。
二、教学重点全反射条件临界角概念及应用三、教学难点临界角概念临界条件时的光路图及解题四、教学方法猜想法实验法归纳法讲练结合法小组合作五、教学器材Ppt课件半圆形玻璃砖激光笔量角器全反射棱镜六、课时安排一课时七、教学过程1、新课导入Ppt展示海市蜃楼，沙漠蜃景图片教师：同学们如何看待海市蜃楼和沙漠蜃景现象呢？学生1：由于光的折射形成的；学生2：是蛟龙吐气形成的；学生3：是神仙居住的地方；...........教师引导：所谓的蛟龙吐气等解释只不过是人们在未能明确科学真相时才托付于自然力的一种做法，海市蜃楼以及沙漠蜃景其实是一种光学现象，学习完本节课后我们再来试着一起从科学的角度解释。
（板书：全反射）2、新课讲解（1）光疏介质和光密介质教师：光由空气进入介质时入射角和折射角谁大谁小？学生：入射角大于折射角。
教师：那光由水进入玻璃砖时入射角和折射角的大小怎么确定呢？学生:..............环节一布置任务：请同学们自行阅读课本节内容的前两段内容，回答刚刚的问题，并且完成ppt所展示的表格。
环节二学生自学环节三学生展示自学结果环节四教师点拨一种介质是光疏介质还是光密介质是相对的环节五随堂测试教师：光由玻璃进入空气时折射角和入射角谁大谁小？学生：玻璃相对于空气是光密介质，光由光密介质进入光疏介质时折射角大于入射角，所以光由玻璃进入空气时折射角大于入射角。
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13.2 全反射
【教学过程】
（一）引入新课
让学生甲到黑板前完成图1与图2两幅光路图（完整光路图）
图1 图2
（估计学生甲画图时会遗漏反射光线）
师：光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？
生：有一部分被反射回去。
（学生甲补画上反射光线）
师：很好。
甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角…
生：小于入射角。
师：光从水中进入空气时，折射角…
生：大于入射角。
师：对。
那么如果两种介质是酒精和水呢？请乙同学到前面来完成光路图。
图3 图4
学生乙顺利完成两图。
（二）进行新课
1．光密介质和光疏介质
（1）给出光密介质和光疏介质概念。
（2）让学生指出图1中的光密介质和光疏介质，再指出图2中的光密介质和光疏介质。
图 6
图7
让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。
（3）（投影片出示填空题）
光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角。
（本题让学生共同回答）
2．全反射
（设置悬念，诱发疑问）
师：在图2和图3中，折射角都是大于入射角的。
设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？
（这时可以让学生自发议论几分钟）
生甲：对着图2说，可能折射到水中吧？。
师：可能会出现图5这种情况吗？
（其余学生有的点头，有的犹疑）
生乙：应该没有了吧？
生丙：最好做实验看看。
师：好，那就让我们来做实验看看。
（1）出示实验器材，介绍实验。
师：半圆形玻璃砖可以绕其中心O 在竖直面内转动如图6所示，入射光方向不变始终正对O 点入射。
（2）请学生画出图7中光线到达界面Ⅰ时的反射和折射光路。
学生丙画出了图8中的光路图。
图8
［教师点拨］入射点A 处曲面的法线是怎样的？想一想法线的性质是什么？
生：和界面垂直。
师：如果界面是曲面呢？应和该处曲面的切面垂直，再启发学生想想圆上每一点的切线和该点半径的关系，学生悟出A 处的法线就是OA . 进而画出正
确的光路图如图9。
（3）让学生画出光线入
射到界面Ⅱ时的反射光路和
折射光路。
（学生顺利完成图10）
（4）观察实验 师：现在我们来研究光入射到界面Ⅱ时所发生的反射和折射现象。
转动玻璃砖，让光线在界面Ⅱ处的入射角渐增。
［问］你们看到了什么现象？
生甲：入射角增大，反射角和折射角都增大。
生乙：反射光越来越亮，折射光越来越暗。
继续转动玻璃砖，学生看到当折射角趋于90°时，折射光线已经看不见了，只剩下反射光线。
继续转动玻璃砖，增大入射角，都只有反射光线。
（学生恍然大悟）
师：什么结果？
生：折射角达到90°时，折射光线没有了，只剩下反射光线。
师：这种现象就叫全反射。
3．发生全反射的条件
（1）临界角C
［要求学生根据看到的现象归纳］
（学生讨论思考）
生甲：入射角要大于某一个值。
图9
图10
师：对，我们把这“某一值”称为临界角，用字母C 表示。
重复实验至折射角恰等于90°时停止转动玻璃砖。
让前面的学生读出此时的入射角即临界角C 约为42°左右。
师：后面的学生看不见读数，那我现在告诉你们这种玻璃的折射率n =1.5，请你们算出这种玻璃的临界角。
（学生觉得无从下手）
［教师启发］想想当入射角等于临界角C 时，折射角多大？
学生领会，列出算式：=n
师：这样对吗？错在哪儿？
生甲：光不是从空气进入玻璃。
师：对了。
你们自己改正过来。
学生列出正确计算式：=n 1 sin C =n
1 代入n 算得结果与实验基本相符。
教师点明临界角的计算公式：sin C =n
1 （2）发生全反射的条件
师：毫无疑问，入射角大于等于临界角是条件之一，还有其他条件吗？
生乙：光从玻璃进入空气。
师：可以概括为…
生：光从光密介质进入光疏介质。
师：很好，记住，是两个条件，缺一不可。
［投影例题］教材74页。
师生一起分析解决问题。
4．全反射的应用——全反射棱镜和光导纤维
（1）学生阅读课本有关内容。
（2）教师补充介绍有关光纤通信的现状和前景。
（3）演示课本光纤实验，不过改用前面实验中
的激光束来做，效果很好。
（4）辅助练习［投影片］
如图11表示光在光导纤维中的传播情况，纤维
为圆柱形，由内芯和涂层两部分构成.内芯为玻璃，
折射率为n0；涂层为塑料，折射率为n1，且n1＜n0.
光从空气射入纤维与轴线成θ角.光线在内芯侧壁上发生多次全反射后至纤维的另一端射出。
若内芯的折射率n0=1.5，涂层的折射率n1=1.2，求入射角θ最大不超过多少度光线才能在内芯壁上发生全反射。