高二物理《光的折射和全反射》学案
《全反射》 导学案
《全反射》导学案一、学习目标1、理解全反射的概念,知道全反射发生的条件。
2、能够通过实验观察全反射现象,解释相关的物理现象。
3、掌握临界角的计算方法,能运用全反射知识解决实际问题。
二、知识回顾1、光的折射定律:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即\(n_{12}=\frac{\sin\theta_{1}}{\sin\theta_{2}}\)(\(n_{12}\)为折射率)。
2、折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率,即\(n=\frac{\sin\theta_{1}}{\sin\theta_{2}}\)。
三、新课导入我们在生活中常常会观察到一些有趣的光学现象,比如在清澈的水池边,从水面斜向下看,能够看到很深的水底,但从水底向上看,却只能看到水面上方很窄的范围。
这其中就蕴含着全反射的奥秘。
四、全反射的概念当光从光密介质射向光疏介质时,入射角增大到一定程度,折射光线会完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。
五、全反射发生的条件1、光从光密介质射向光疏介质。
2、入射角大于或等于临界角。
六、临界角1、定义:折射角等于 90°时的入射角叫做临界角。
2、计算:若光从折射率为\(n\)的某种介质射向真空或空气时,其临界角\(C\)的正弦值为\(\sin C =\frac{1}{n}\)。
七、实验探究全反射现象实验器材:玻璃砖、激光笔、量角器、水槽等。
实验步骤:1、将玻璃砖平放在水平桌面上,用激光笔沿着玻璃砖的一个侧面斜射入玻璃砖,观察折射光线和反射光线。
2、逐渐增大入射角,观察折射光线和反射光线的变化情况。
3、当折射光线消失,只剩下反射光线时,记录此时的入射角,即为临界角。
实验现象:随着入射角的增大,折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强。
当入射角达到临界角时,折射光线消失,发生全反射现象。
人教版高二物理选修34光的反射和折射导学案(教师版)
人教版高二物理选修34光的反射和折射导学案(教师版)光的反射和折射 导学案〔一〕光的直线传达:1. 光在同种平均介质中沿直线传达,真空中传达速度c=3.0×108m/s ,介质中传达速度v c n n =()为介质折射率。
2. 几何光学是以光的直进为基础,经过几何作图的方法研讨光具对光路的控制造用及成像规律,主要讨论光的反射、折射及所发生的光学现象。
3. 影由于光的直线传达、当光遇到不透明物体时,物体向光的外表被照明,在背光面的前方构成一个光线照不到的黑暗区域,构成影。
〔1〕影分本影和半影:假定光源为非点光源时,将构本钱影和半影。
本影:光源的光线完全照不到的区域。
半影:光源的一局部光线照射的区域。
4. 光传达到两种介质的分界面上,一局部光前往原介质中,并且改动传达方向,这种现象称为光的反射;一局部光进入另一种介质中,并且改动了原来的传达方向,这种现象叫光的折射。
〔二〕光的反射1. 反射定律:反射光线跟入射光线、法线在同一平面内,反射光与入射光区分位于法线两侧,反射角等于入射角。
2. 平面镜控制光路及平面镜成像。
〔三〕光的折射1. 折射定律:折射光线跟入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线区分位于法线两侧,入射角的正弦和折射角的正弦之比为一常数,即,也叫斯涅n i r=sin sin 尔定律。
2. 折射率:〔n 〕光从真空射入某种介质发作折射的时分,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率,。
n n i r =sin sin某种介质的折射率,等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比:n c v =. 3. 不同折射率的介质相比拟,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质。
【典型例题】例1. 关于日食和月食,以下说法中正确的选项是〔〕A. 在月球的本影区里能看到日全食B. 在月球的半影区里能看到日偏食C. 在月球进上天球的半影区时,可看到月偏食D. 在月球全部进上天球的本影区时,可看到月全食解析:此题应了解光直线传达构成影的原理。
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。
光的折射全反射现象教案
光的折射全反射现象教案第一章:光的折射现象1.1 教学目标:了解光的折射现象及其产生原因。
掌握折射定律及其应用。
能够计算光线在介质间的折射角。
1.2 教学内容:光的折射现象的定义及产生原因。
折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2。
折射现象的应用:眼镜、透镜、光纤等。
1.3 教学方法:采用讲授法,讲解光的折射现象及其产生原因。
通过示例和练习,让学生掌握折射定律及其应用。
1.4 教学评估:通过课堂提问,检查学生对光的折射现象的理解。
通过练习题,检查学生对折射定律的掌握程度。
第二章:全反射现象2.1 教学目标:了解全反射现象及其产生条件。
掌握全反射定律及其应用。
能够判断光线在介质界面的全反射情况。
2.2 教学内容:全反射现象的定义及其产生条件。
全反射定律:θc = arcsin(n2/n1)。
全反射现象的应用:光纤通信、水底照明等。
2.3 教学方法:采用讲授法,讲解全反射现象及其产生条件。
通过示例和练习,让学生掌握全反射定律及其应用。
2.4 教学评估:通过课堂提问,检查学生对全反射现象的理解。
通过练习题,检查学生对全反射定律的掌握程度。
第三章:折射现象的实验研究3.1 教学目标:能够进行折射现象的实验操作。
能够观察和记录实验结果。
能够分析实验结果,验证折射定律。
3.2 教学内容:折射现象实验的原理和步骤。
实验仪器和材料:透镜、光具、测量尺等。
实验结果的观察和记录。
3.3 教学方法:采用实验法,引导学生进行折射现象的实验操作。
通过实验观察和记录,让学生分析实验结果,验证折射定律。
3.4 教学评估:通过实验报告,检查学生对实验操作和实验结果的理解。
通过讨论和提问,检查学生对折射定律的验证情况。
第四章:全反射现象的实验研究4.1 教学目标:能够进行全反射现象的实验操作。
能够观察和记录实验结果。
能够分析实验结果,验证全反射定律。
4.2 教学内容:全反射现象实验的原理和步骤。
实验仪器和材料:光纤、光源、光具等。
《主题六 第一节 光的折射和全反射》教学设计教学反思
《光的折射和全反射》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解光的折射现象,掌握折射规律。
2. 理解全反射现象,掌握临界角的概念。
3. 培养学生的观察能力和分析能力。
二、教学重难点1. 教学重点:光的折射现象及其规律的理解和应用。
2. 教学难点:全反射现象及其临界角的理解。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、激光笔、水杯、水盆等。
2. 准备教学视频:展示光的折射和全反射现象。
3. 准备学生实验:进行简单的折射和全反射实验,加深理解。
4. 准备相关习题,供学生练习,巩固知识。
四、教学过程:1. 引入:通过实验引入光的折射概念,让学生观察并解释实验现象,引导学生思考光是如何传播的。
通过问题,引入光的折射的概念和性质。
实验一:筷子在水中变弯折步骤:(1)准备一支筷子,一盆水和一张纸巾。
(2)将纸巾折叠成一个小三角形的形状,然后把筷子放在纸巾上面。
(3)将纸巾和筷子一起放入水中。
(4)观察筷子在水中的情况,是不是变弯折了?学生讨论和解释现象的原因。
2. 讲解:详细讲解光的折射原理和概念,以及光的折射与日常生活中常见的现象和应用。
利用实物、模型和图片等多种方式进行教学,使知识更易于理解和掌握。
3. 互动:组织学生小组讨论,让他们尝试解释生活中一些与光的折射有关的现象,例如水中的筷子变弯折、海市蜃楼等。
鼓励学生发表自己的看法,并对他们的回答进行点评和补充。
4. 实验:进行光的折射实验,让学生观察和记录实验现象,加深对光的折射的理解。
实验二:硬币在水中的倒影步骤:(1)准备一个玻璃杯,倒入一些水。
(2)将一枚硬币放入杯中,然后从杯子的上方观察硬币的位置。
(3)慢慢将杯子倾斜,让学生观察硬币的倒影是如何变化的。
学生观察并记录实验现象,尝试解释其原因。
5. 探究:引导学生探究全反射的概念和原理,让学生了解全反射的条件和现象。
通过实验和模型,帮助学生理解全反射的过程和原理。
6. 应用:通过一些实际应用案例,如光纤通信、水下探测器等,让学生了解光的折射在实际生活中的应用。
高中物理第4章光的折射和全反射第3节光的全反射第4节光导纤维及其应用学案鲁科版选择性第一册
第3节光的全反射第4节光导纤维及其应用学习目标:1。
[物理观念、科学思维]理解全反射现象和临界角的概念,知道光疏介质、光密介质和发生全反射的条件. 2.[物理观念]能够解释全反射现象,了解全反射棱镜. 3.[科学态度与责任]掌握光导纤维的工作原理及其重要应用.一、全反射及其产生条件1.全反射光从玻璃射入到空气中时,折射角大于入射角,当入射角增大到一定程度时,折射光线完全消失,全部光都被反射回玻璃内,这种现象称为全反射现象.2.临界角刚好发生全反射(即折射角等于90°)时的入射角.用字母C 表示.临界角和折射率的关系是sin C=错误!.3.光疏介质和光密介质两种介质比较,折射率较小的介质叫作光疏介质,折射率较大的介质叫作光密介质.4.全反射的条件(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角大于等于临界角.二、全反射现象1.解释全反射现象(1)水或玻璃中的气泡看起来特别亮,是由于光射到气泡上发生了全反射.(2)在沙漠里,接近地面的热空气的折射率比上层空气的折射率小,从远处物体射向地面的光线的入射角大于临界角时,发生全反射,人们就会看到远处物体的倒影.2.全反射棱镜(1)形状:截面为等腰直角三角形的棱镜.(2)光学特性:①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时,光在截面的斜边上发生全反射,光射出棱镜时,传播方向改变了90°.②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时,在直角边上各发生一次全反射,使光的传播方向改变了180°.三、光导纤维及其应用1.构造把石英玻璃拉成直径几微米到几十微米的细丝,再包上折射率比它小的材料,就制成了光导纤维,简称光纤.2.原理利用了全反射.3.光纤通信光纤通信中,先将传送的信息转换为光信号,通过光纤将光信号传输到接收端,接收端再将光信号还原为原信息.光纤网是信息社会的重要基石,“光纤到户”是信息社会的重要标志.1.思考判断(正确的打“√",错误的打“×”)(1)光从空气射入水中时可能发生全反射现象.(2)光密介质,是指介质的折射率大,密度不一定大.(3)鱼缸中上升的气泡亮晶晶的,是由于光射到气泡上发生了全反射.(√)(4)光纤一般由折射率小的玻璃内芯和折射率大的外层透明介质组成.(×)2.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1。
光的折射全反射现象教案
光的折射与全反射现象教案一、教学目标1. 让学生了解光的折射现象,掌握折射定律,并能够解释日常生活中的折射现象。
2. 让学生了解光的全反射现象,掌握全反射的条件,并能够解释光纤通信等领域的全反射应用。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力,提高学生对光学知识的兴趣。
二、教学内容1. 光的折射现象:折射定律、日常生活中的折射现象。
2. 光的全反射现象:全反射的条件、全反射的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:光的折射现象、全反射现象及其应用。
2. 教学难点:折射定律的推导、全反射的数学表达。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考光的折射和全反射现象。
2. 利用多媒体课件,展示生活中的折射现象和全反射应用,增强学生的直观感受。
3. 进行实验演示,让学生亲身体验光的折射和全反射现象。
4. 组织小组讨论,培养学生的团队合作精神。
五、教学过程1. 导入:通过展示光纤通信的图片,引发学生对光的全反射现象的兴趣。
2. 光的折射现象:讲解折射定律,分析日常生活中的折射现象,如透镜成像、水中的鱼看起来更浅等。
3. 光的全反射现象:讲解全反射的条件,分析全反射的应用,如光纤通信、水下的物体看起来更亮等。
4. 实验演示:安排学生进行光的折射和全反射的实验,让学生亲身体验光学现象。
5. 小组讨论:组织学生分组讨论光的折射和全反射现象的应用,鼓励学生提出新的观点和问题。
6. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,强调光的折射和全反射现象在日常生活中的重要性,鼓励学生在生活中观察和思考光学现象。
六、教学评估1. 评估方式:采用课堂问答、实验报告和小测验等方式进行评估。
2. 评估内容:学生对光的折射和全反射现象的理解程度,学生对折射定律和全反射条件的掌握情况,学生对日常生活中的折射和全反射现象的观察和分析能力。
七、教学拓展1. 组织学生进行光的折射和全反射现象的实验设计,让学生自主探究光学现象。
2. 引导学生关注光学领域的最新研究成果,如光纤通信技术的发展等。
《光的折射》 导学案
《光的折射》导学案一、学习目标1、理解光的折射现象,知道光折射时的光路是可逆的。
2、掌握光的折射规律,能运用折射规律解释生活中的相关现象。
3、了解光在不同介质中折射时的特点,以及折射率的概念。
二、学习重难点1、重点(1)光的折射规律。
(2)折射率的概念及计算。
2、难点(1)用光的折射规律解释实际问题。
(2)理解折射率与光速的关系。
三、知识回顾1、光在同种均匀介质中沿_____传播。
2、光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在_____平面内;反射光线和入射光线分居_____两侧;反射角_____入射角。
四、新课导入我们在生活中常常会看到这样的现象:将一根筷子插入水中,从水面上方看,筷子好像在水面处“折断”了;在游泳池底看起来比实际位置要浅。
这些现象是怎么回事呢?其实,这都与光的折射有关。
五、光的折射现象1、定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生_____的现象叫做光的折射。
2、常见的光的折射现象(1)插入水中的筷子看起来“折断”了。
(2)从岸上看水中的鱼,位置比实际位置要_____。
(3)从水中看岸上的物体,位置比实际位置要_____。
六、光的折射规律1、折射光线、入射光线和法线在_____平面内。
2、折射光线和入射光线分居_____两侧。
3、当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角_____入射角;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角_____入射角。
4、当光垂直入射时,传播方向_____,折射角和入射角都等于_____。
七、光路可逆性在光的折射现象中,光路是_____的。
八、折射率1、定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率,用符号_____表示。
2、折射率的计算公式:_____。
3、折射率反映了介质对光的折射本领。
折射率越大,光从真空射入该介质时偏折越_____。
九、光在不同介质中的折射特点1、光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中传播速度最大,约为_____m/s。
高中物理课程教案光的折射与反射实验设计
高中物理课程教案光的折射与反射实验设计高中物理课程教案 - 光的折射与反射实验设计实验目的:研究光的折射与反射现象,理解光在不同介质中的传播规律,掌握相应的实验操作和数据处理方法。
实验器材:1. 光源:白炽灯或激光笔2. 平面镜3. 眼睛模型或光屏4. 透明介质:玻璃板、有机玻璃板等5. 直尺或三角板6. 随堂笔记本和笔实验原理:1. 光的折射规律:当光从一种介质射入另一种介质时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,并且入射角和折射角之间遵循“入射角的正弦与折射角的正弦成比例”的关系,即较小的折射角对应较大的入射角。
2. 光的反射规律:光从一个透明介质射入另一透明介质表面时,入射角、反射角以及法线在同一平面内,并且入射角等于反射角。
实验步骤:1. 实验前准备:a. 根据教师指导,组织好所需的实验器材。
b. 将实验桌面整理整洁,确保实验区域安全无障碍。
2. 实验操作:a. 将平面镜竖直放置于平面上,并以直尺或三角板测量光源到镜子的距离,并记录为d1。
b. 将透明介质(例如玻璃板)竖直插入平面镜和光源之间,并确保介质表面与镜子的接触位置。
c. 用直尺测量介质的厚度,并记录为d2。
d. 打开光源,使光线射入透明介质。
通过观察或使用眼睛模型等方法,在透明介质的背面观察光的折射现象,并记录相关数据。
e. 将光源移向另一侧,重复步骤d,观察光的折射现象并记录数据。
f. 移除透明介质,将光源正对平面镜,观察光的反射现象,并记录相关数据。
3. 数据处理:a. 根据实验记录的数据,计算出折射角和反射角的数值,并绘制出相应的角度示意图。
b. 分析实验数据,总结出光的折射与反射规律,并结合理论知识进行讨论。
c. 总结实验设计中可能存在的误差来源,并提出相应的改进方案。
实验注意事项:1. 在操作实验器材时,要小心轻放,避免损坏实验设备。
2. 在实验过程中,避免手指直接触摸光源或透明介质,以防止污染或烫伤。
3. 确保实验环境光线较为稳定,避免其他光源对实验结果造成干扰。
高中物理_1《光的反射和折射全反射》教学设计学情分析教材分析课后反思
课堂教学设计课前通过课程课标研究和学情分析编制导学案,以光的折射、折射率和全反射为主要探究点展开,对测定玻璃的折射率这个实验又进行了研究分析,并结合高三一轮复习特点,在学案中突出了“考题研究”模块,让学生在复习中既兼顾了物理学科素养和能力的培养,又针对高考进行了适当的研究和训练。
最后引导学生总结物理光学的核心内容,进一步形成学科能力。
对课堂整个过程的组织,课前提前培训小组长,明确责任和分工合作,培养学生的合作意识和责任意识。
教师对学生完成学案的情况进行分析,针对性备课,上课突出重难点。
对所需的实验器材要准备好,调试好。
课堂活动中,通过分析近四年高考考点的分布导入,总结出重点,并抓住学生存在的盲点和难点设计本节课的探究点,一是求折射率,二是分析光路图中的几何关系,通过实验探究和合作探究,力争将问题解决掉,最终解决不掉的问题展示在后黑板疑问栏中。
学生的学习过程先自主学习,找到问题后结合自己和小组的实际,合作学习,可结合提供的实验器材,自主选择,深入探究,注重思维形成过程,提高课堂效率。
充分讨论,合作探究后,结合后黑板疑问栏,教师和学生共同处理,引导学生思考,培养学生思考和分析能力。
教学设计内窥镜光纤外套:n 小i 学情研究在高二新授课中,学生已经对光的折射和全反射有了一定程度的理解和研究,但依旧存在一些难点,对折射率的理解、色散现象的解释、光的本质等,部分基础较好的知其然而不知其所以然,基础弱的同学掌握的不理想,对折射定律的应用、全反射的理解不到位,做不到应用自如。
这部分内容可以利用生活中的材料设计学生感兴趣的实验,而且易于操作,对学生的学习兴趣有很大促进作用。
课前,学生通过构建,对物理光学进行了回顾和梳理,通过几个物理情景的分析,对折射定律和全反射有了深入的理解,通过课堂的探究,解决自己的盲点,构建知识体系和能力体系。
效果分析1.在271教育理念的指引下,本节课以折射定律和全反射为核心探究点,通过学生的自主学习、合作学习和表述反馈后师生共同研究,引领学生思考、研究、发现,突出课堂中学生的主体地位,课堂活动丰富,学生学习状态积极,疑问栏反馈的问题有深度,课堂节奏紧凑,效果较好,课堂效率较高。
光的折射 全反射学案
光的折射和全反射习题课学案一、复习《物理选修3-4 第十三章 光》的第一节《光的反射和折射》中折射的内容和第二节《全反射》的全部内容。
要求:理解重点内容并记熟,会独立完成例题。
二、课前小测:1.能记住折射率的概念、能熟记折射率的公式,会运用折射率的公式解决实际折射问题。
2.能懂得全反射现象,会求临界角,会运用全反射的条件解决实际的全反射问题。
3.在处理实际问题时,不可小视数学中几何知识的运用。
4.形成与折射率和全反射有关问题的解题思路“条件反射”似的“清晰表述”。
一、折射率1.物理意义:折射率是一个反映介质的光学性质....的物理量,折射率大,说明光线从空气射入到该介质时偏折的角度越大.......,反之偏折小。
2.定义式:n =sin θ1sin θ2,不能说n 与sin θ1成正比、与sin θ2成反比。
折射率是由介质本身的性质..和光的频率..决定的。
3.计算公式:n =c v 。
4.n>1...,θ1一定是真空中的角,θ2一定是介质中的角;光在介质中传播速度一定小于在真空中传播的速度,即v<c ...。
二、全反射和临界角1.全反射现象:光从光密介质射向光疏介质,当入射角大于或等于.....某一角度后,折射光线消失,只剩下反射光线的现象,就是全反射现象。
2.发生全反射的条件:①光从介.质.射入空气..。
②入射角≥.临界角。
3.临界角:折射角等于90°时的入射角,用C 表示,nC 1sin。
三、数学中的几何知识1.在处理光的折射和全反射问题时,要把数学运算与物理知识同等重视。
2.可能用到的数学知识有:解直角三角形、三角函数、三角形相似、勾股定理、圆的知识等。
课前准备·知识聚焦 先忆后记 扫清学习新知障碍 学习目标·有的放矢 先知后清 制定目标明确具体 基础再现·深度思考 先想后结 自主梳理基础知识【考点解读】考点一 折射率的理解和应用1.某种介质的折射率是指光从真空或空气进入该介质时入射角的正弦值与折射角的正弦值之比。
《主题八第一节光的折射和全反射》学历案-中职物理高教版21电工电子类
《光的折射和全反射》学历案(第一课时)一、学习主题本课时学习主题为“光的折射和全反射”。
本主题旨在让学生掌握光在不同介质间传播时发生的折射现象及其规律,理解全反射的条件和特点,为后续光学知识的学习打下基础。
二、学习目标1. 知识与理解:掌握光折射的基本概念,理解折射率的概念及测量方法,了解光在不同介质中传播的速度变化。
2. 过程与方法:通过实验观察光的折射现象,学习用光路图分析折射问题的方法,掌握全反射的条件及运用。
3. 情感态度与价值观:培养学生对光学现象的好奇心和探索精神,提高科学探究的兴趣和科学实验的能力。
三、评价任务1. 基础知识评价:通过课堂提问和随堂练习,评价学生对光折射基本概念的理解程度。
2. 实验操作评价:通过学生实验操作过程及结果,评价学生实验技能和观察能力。
3. 综合应用评价:通过课后作业和课堂讨论,评价学生运用光折射知识解决实际问题的能力。
四、学习过程1. 导入新课:通过展示日常生活中的折射现象(如水中筷子变弯、海市蜃楼等),引出光的折射概念,激发学生的学习兴趣。
2. 新课学习:- 讲解光折射的基本概念、折射率的概念及测量方法。
- 通过图示和讲解,让学生理解光在不同介质间传播的速度变化。
- 通过实验演示光的折射现象,引导学生用光路图分析折射问题。
- 讲解全反射的条件及运用,通过图示让学生理解全反射的特点。
3. 课堂练习:布置相关练习题,让学生运用所学知识解答,巩固对光折射基本概念的理解。
4. 课堂小结:总结本课时学习的重点内容,强调光的折射和全反射在日常生活和科学研究中的应用。
五、检测与作业1. 检测:布置相关检测题,评价学生对光折射基本概念的理解程度及运用能力。
2. 作业:布置课后作业,包括光的折射率测量实验报告、光折射问题解答等,让学生进一步巩固所学知识。
六、学后反思1. 教学反思:教师应对本课时的教学过程进行反思,总结教学经验及不足,为后续教学提供改进依据。
2. 学生反思:引导学生对所学知识进行反思,总结学习方法和技巧,提高自主学习能力。
高中二年级物理实验教案:光的折射与反射
高中二年级物理实验教案:光的折射与反射一、引言在高中物理课程中,实验教学始终占据着重要的地位。
通过实验,学生能够亲身参与、观察和验证物理原理,培养实际动手能力和科学思维,提高对知识的理解和应用能力。
本实验教案将重点介绍高中二年级物理实验——光的折射与反射。
这是一个生动具体的实验,可以帮助学生深入理解光的性质并掌握光的传播规律。
二、目标通过本实验,学生将达到以下目标:1. 了解光的传播特性和光的折射与反射现象;2. 掌握测量和计算光的折射角和反射角的方法;3. 培养观察、实验和探究的能力,并学会记录和分析实验数据。
三、实验器材和材料准备1. 一块平面玻璃板;2. 一支直尺、一只铅笔和一支橡皮;3. 一块白纸;4. 一支光线发生器(如手电筒);5. 一只直尺和一个量角器;6. 实验记录表及笔。
四、实验步骤1. 实验前准备:(1) 将玻璃板平放在桌子上,确保其表面光洁无划痕;(2) 在玻璃板上画上一条与边缘平行的射线,作为入射光线;(3) 将白纸固定在玻璃板的一端,作为接收光线的屏幕。
2. 折射实验:(1) 将光线发生器选择一种颜色的光线,对准射线作为入射光线;(2) 调整光线发生器的角度,使光线从玻璃板表面射入,并观察光线的路径和出射角度;(3) 记录实验数据,包括入射角和折射角,并计算折射率。
3. 反射实验:(1) 将光线发生器选取另一种颜色的光线,对准射线作为入射光线;(2) 在玻璃板另一边的屏幕上观察反射光线的路径和出射角度;(3) 记录实验数据,包括入射角和反射角,并计算反射率。
五、实验结果和分析1. 折射实验结果:(1) 根据实验数据计算出折射率,并与玻璃的折射率进行比较;(2) 分析实验数据和结果,讨论光线折射的规律,并画出折射光线的示意图;(3) 解释为什么光线在从一种介质射入到另一种介质时会发生折射。
2. 反射实验结果:(1) 根据实验数据计算出反射率,并与理论值进行比较;(2) 分析实验数据和结果,讨论光线反射的规律,并画出反射光线的示意图;(3) 解释为什么光线在碰到界面时会发生反射。
高中二年级物理教案:光的折射与反射规律的学习
高中二年级物理教案:光的折射与反射规律的学习一、引言在高中物理教学中,光的折射与反射规律是一个关键的知识点。
正确认识和掌握光的折射与反射规律对于学生理解光的传播、光线在不同介质中的弯曲以及实际应用有着重要意义。
本文将针对高中二年级物理教学设计一个教案,帮助学生深入了解并掌握光的折射与反射规律。
二、教学目标1. 了解光的传播方式及其特点;2. 理解法向量、入射角和折射角之间的关系;3. 掌握计算折射率并应用到实际问题中;4. 能够分析利用平面镜或凸透镜的现象,并解释其原理。
三、教学内容1. 光的传播方式:直线传播、波动性;2. 入射角和折射角:法向量概念、斯涅尔定律及其数学表达式;3. 折射率:定义、计算方法;4. 反射:平面镜反射规律及其性质;5. 凸透镜成像原理:薄透镜公式、实际成像位置。
四、教学步骤一、光的传播方式及其特点(15分钟)1. 引导学生回顾光的传播方式,包括直线传播和波动性。
2. 让学生观察实验现象,并引导他们思考为何光在装满水的玻璃杯中会有所弯曲。
3. 解释光在介质中传播时会发生折射的原理,介绍斯涅尔定律和入射角、折射角之间的关系。
二、斯涅尔定律及其数学表达式(20分钟)1. 通过教师讲解和小组讨论,明确斯涅尔定律的表达形式:n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂。
2. 老师通过实验示范,说明不同介质中折射率对光线偏折程度的影响。
3. 引导学生通过自主探究或小组合作完成相关练习,巩固对斯涅尔定律的认识。
三、折射率计算方法及应用(25分钟)1. 介绍折射率的概念,并给出计算公式:n = c/v,其中c为真空中光速,v为介质中光速。
2. 引导学生通过实际问题计算折射率,并讨论实际应用场景,如光纤通信、折射望远镜等。
3. 协助学生掌握折射率计算方法,组织小组合作展示不同介质的折射现象。
四、平面镜反射规律及其性质(15分钟)1. 介绍平面镜反射规律:入射角等于反射角,利用光线追踪法说明镜面的形成。
高二物理教案光的反射与折射实验设计
高二物理教案光的反射与折射实验设计实验设计:光的反射与折射【实验目的】通过本实验,学生将能够观察和理解光的反射与折射现象,掌握光的反射定律和折射定律,并能够应用所学知识解决相关问题。
【实验器材】1. 透明直尺2. 一束光源(如激光笔或手电筒)3. 一块平面镜4. 一块直角三棱镜5. 一块凸透镜6. 白纸7. 笔、尺等辅助工具【实验步骤】1. 实验准备:步骤:a) 将直尺放置在一块水平桌面上,并确保其稳定且垂直。
b) 将光源靠近直尺的一端,使光线垂直射入直尺,并调整光源的位置,使其明亮均匀。
c) 在光线射出方向的远处放置一块白纸,作为光线示意点的观察点。
2. 光的反射实验:步骤:a) 将平面镜竖直放置在直尺上,并将其倾斜一定角度,使光线射到镜面上。
b) 观察光线从平面镜上的反射现象,并注意光线的入射角和反射角。
c) 调整平面镜的倾斜角度,并记录光线的入射角和反射角。
d) 根据观察结果,验证光的反射定律。
3. 光的折射实验:步骤:a) 将直角三棱镜放置在直尺上,并将光线射向三棱镜的斜面。
b) 观察光线从三棱镜的折射现象,并注意入射角、折射角以及光线在三棱镜内部的传播方向。
c) 调整入射角的大小,并记录相应的折射角。
d) 根据观察结果,验证光的折射定律。
4. 凸透镜的折射实验:步骤:a) 将凸透镜放置在直尺上,并将光线射向凸透镜的一侧。
b) 观察光线从凸透镜的折射现象,并注意入射角、折射角以及光线在凸透镜内部的传播方向。
c) 调整入射角的大小,并记录相应的折射角。
d) 根据观察结果,验证凸透镜的折射定律。
【实验结果与分析】根据实验数据和观察结果,整理出以下实验结果和分析:1. 光的反射实验:a) 观察到光线从平面镜上发生反射,入射角等于反射角,验证了光的反射定律。
b) 随着平面镜倾斜角度的增加,入射角和反射角也相应增加,但仍符合光的反射定律。
2. 光的折射实验:a) 观察到光线从直角三棱镜上发生折射,入射角和折射角之间存在一定的关系。
《6.1 光的折射和全反射》教学设计
《6.1 光的折射和全反射》教学设计【教学内容】第六单元第1节。
【教学目标】1.理解光的折射定律;了解光的全反射现象;掌握临界角的概念和发生全反射的充要条件;学会分析日常生活与生产中光的全反射现象,了解全反射理论的应用。
2.通过观察演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条件,培养学生的观察能力、思维能力和概括能力。
3.通过对全反射的应用的全面了解,进一步理解物理学的科技、社会价值,增进学生学习物理的兴趣。
【教学重点】全反射现象发生的条件及应用。
【教学难点】光的折射定律及临界角。
【教具准备】演示光的反射定律的仪器器材,全反射现象有关的视频及PPT课件。
【教学过程】◆创设情境──引出课题1.回顾复习初中所学的光的反射、折射有关知识(1)什么是光的反射现象?举例说明。
(2)如何由入射光线确定出反射光线?(3)举例说明光的反射现象在日常生活、生产中的应用。
(4)什么是光的折射现象?(5)如何根据入射光线确定折射光线?(6)光由水等透明介质进入空气与由空气进入水等透明介质,两种情况下发生的折射现象有什么不同?2.演示光线由水射向空气时的折射现象:入射角由小逐渐变大,当入射角大到一定时,折射光线消失。
3.教师讲述:上述现象中,在一定的条件下,光被全部反射回原来的介质,没有进入另一种介质,这种现象不是偶然的,物理学上把这种现象叫做光的全反射。
这节课我们探究光的全反射及其应用。
◆合作探究──新课学习一、光的反射与折射1.演示光由玻璃射向空气时的反射与折射现象(1)引导学生观察入射光线、反射光线、折射光线的位置,感受光的反射与折射现象。
(2)改变入射角,引导学生观察反射角、折射角随入射角的变化规律:反射角始终等于入射角;折射角总是大于入射角;折射角随入射角的增大而增大,减小而减小;当入射角增大到一定时,折射光线消失,只有反射光线。
2.演示光由空气射向玻璃时的反射与折射现象(1)引导学生观察入射光线、反射光线、折射光线的位置,感受光的反射与折射现象。
学案光的反射和折射
光的折射.全反射现象适用学科物理适用年级高二。
适用区域人教版课时时长(分钟)60 知识点 1.光的反射定律;2.全反射角的临界公式;3.全反射应用;4.光的折射定律和折射率的应用;5.光的相对折射率。
学习目标 1.掌握光的反射定律;2.理解全反射的概念,掌握全反射产生条件解题;3.了解全反射在实际生活中的应用;4.掌握光的折射定律,理解折射率的概念并学会应用;5.掌握光的相对折射率,在做题中正确应用.学习重点1.光的反射定律和全反射;2.光的折射定律和折射率;3.光的相对折射率;学习难点1.全反射在做题中的应用;2.折射定律在做题中的应用;3.光的相对折射率.学习过程一、复习预习1.光的放射:光射到任何界面上都会发生反射,反射分为漫反射和全反射;2.当光从一种介质射入另一种介质时会发生折射,当光从光疏介质射入光密介质时反射角大于折射角,反之折射角大于入射角。
二、知识讲解考点/易错点1一.光的反射和全反射1.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。
2.光的全反射(1).定义:入射角增大到某一角度时,折射光完全消失,只剩下反射光.(2)条件:①光从光密介质射入光疏介质.②入射角大于或等于临界角.(3). 临界角:折射角等于90°时的入射角,用C 表示,sin C =1n . (4).应用:(1)全反射棱镜.(2)光导纤维.易错点光的全反射的条件以及在做题中的正确应用考点/易错点2二.光的折射1. 折射现象 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象.2. 折射定律(1)内容:如图3所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比.(2)表达式:sin θ1sin θ2=n . (3)在光的折射现象中,光路是可逆的. 图33. 折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量.(2)定义式:n =sin θ1sin θ2.(3)计算公式:n =c v,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1. (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角.4.相对折射率(1)定义:光从介质1射入介质2发生折射时,入射角i 与折射角r 的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率。
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第一讲 光的折射【基本概念与基本规律】1. 光的反射定律:光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光分别位于法线的两侧。
第一讲2. 光的折射现象,光的折射定律:折射光线与入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
注意两角三线的含义 折射率 (光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ) 12sin sin v v r i n == 折射现象的光路可逆性 3.折射率:入射角的正弦与折射角的正弦的比。
①折射率的物理意义:表示介质折射光的本领大小的物理量②折射率大小的决定因素——介质、光源(频率)在其它介质中的速度v c n,式中n 为介质的折射率,n >1,故v <c 介质的折射率ri n sin sin =是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本身决定,同时光的频率越高,折射率越大,而与入射角、折射角的大小无关某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高,折射率越大。
4.折射时的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
(1)光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折(2)通过棱镜成像偏向顶点(3)实验表面,一束白光进入棱镜而被折射后,在屏上的光斑是彩色的,说明光在折射时发生了色散。
(4)光的色散规律:红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小,而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。
说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。
波长越长,折射率越小。
5.应用(一般方法):分析光的折射时,一般需作出光路图,以便应用折射规律及光路图中提供的几何关系来解答。
在实际应用中,常见方法是:①三角形边角关系法;②近似法,即利用小角度时,θ≈tanθ≈sinθ的近似关系求解。
记住光路是可逆的原理。
(1)折射率的测定Ⅰ Ⅱ(2)利用折射定律结合几何知识解答的折射问题 (3)多向思维方式理解、应用关键物理量n ①像似深度h /=H/n ②全反射n C /1sin =③折射率与波速度的关系vC n = 6.光的全反射现象、反射条件、临界角全反射产生的条件是:(1)光从光密介质射向光疏介质;(2)入射角大于或等于临界角.两条件必须同时存在,才发生全反射。
临界角是一种特殊的入射角.当光线从某介质射入真空(或空气)时,其临界角的正弦值为cv n C ==1sin 。
注意:①临界角的含义:折射角为90︒时的入射角.②规律:一旦发生全反射,即符合光的反射定律③光密介质与光疏介质——两个不同的介质,【例题精选】:【例1】如图所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d 。
当桶内无油时,从某点A 恰能看到桶底边缘上的某点B 。
当桶内油的深度等于桶高的一半时,在A 点沿AB 方向看去,看到桶底上的C 点,C 、B 相距4d ,由此可得油的折射率n = ;光在油中传播的速度v = m/s 。
(结果可用根式表示)答案625 C 523(举一反三)、由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO ,两腰长都是16 cm .为了测定这种物质的折射率,将棱镜放在直角坐标系中,并使两腰与ox 、oy 轴重合,如图所示.从OB 边的C 点注视A 棱,发现A棱的视位置在OA 边D 点.在C 、D 两点插大头针,看出C 点坐标位置(0,12)D 点坐标位置(9,0),由此可计算出该物质的折射率为 .答案 4/3【例2】如图所示,为用透明介质做成的空心球,其折射率为n ,内、外半径分别为b a 和,用a b >>内表面涂上能完全吸光的物质,当一束平行光射向此球时被内表面吸收掉的光束在射进空心球前的横截面积是多少?答案22a n π【例3】某三棱镜的横截面是一直角三角形,如图所示,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,a b O棱镜材料的折射率为n ,底面BC 涂黑,入射光沿平行于底面BC 面,经AB 面和AC 面折射后出射.求(1)出射光线与入射光线延长线间的夹角δ;(2)为使上述入射光线能从AC 面出射,折射率n 的最大值为多少?解答:画出光路图如图所示。
(1)因为入射光平行于BC 面,i=60°由折射定律有n i =αsin sin ,所以n23sin =α 光折到AC 面上时,n =βγsin sin 由几何关系可得:A+β=90°n n 234sin 1cos sin 22-=-==ααβ,234sin sin 2-==n n βγ, 30234arcsin 302--=-=n γδ (2)要使有光线从AC 面射出,应有sinr ≤1:即12342≤-n ,得32.1≤n【例4】如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,细的单色光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心)产生反射光束1和2,已知玻璃折射率为3,入射角为450(相应的折射角为240),现保持入射光线不变,将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过150,如图中虚线所示,则:A . 光束1转过150B . 光束1转过300C . 光束2转过的角度小于150D.光束2转过的角度大于150答案:BC【例5】如图所示,只含黄光和紫光的复色光束PO ,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱内,被分成两光束OA 和OB ,若OA 和OB 分别沿如图所示的方向射出,则:A.O A为黄色,OB 为紫色 B.OA 为紫色,OB 为黄色C.OA 为黄色,OB 为复色D.OA 为紫色,OB 为复色 答案:C【例6】如图所示,一束白光以较大的入射角到三棱镜的一个侧面,从另一个侧面射出,在屏上形成从红到紫的彩色光带.当入射角逐渐减小时A.红光最先消失.B.红光紫光同时消失C.紫光最先消失.D.红光紫光都不消失答案:CO A B P 150 450 入射光线 12【例7】一点光源发出一束光经一平面镜反射,打在天花板上,平面镜以角速度ω匀速转动,当入射角为α时,光斑的运动速度是多少?(已知天花板到平面镜的距离为h )答案:2cos αωh【例8】太阳照在平坦的大沙漠上,我们在沙漠中向前看去,发现前方某处射来亮光,好象太阳光从远处水面射来的一样,我们认为前方有水,但走到该处仍是干燥的沙漠,这种现象在夏天城市中太阳照在沥青路面时也能看到。
对此有以下解释:①这是光的干涉现象; ②这是光的全反射现象;③形成原因是越靠近地面处折射率越大; ④形成原因是越靠近地面处折射率越小。
其中正确的是:A 、①③; B 、①④; C 、②③; D 、②④。
答案D 。
第一讲光的折射课后练习1.发出白光的细线光源ab ,长度为l 0,竖直放置,上端a 恰好在水面以下,如图。
现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以l 1表示红光成的像的长度,l 2表示蓝光成的像的长度,则(答案 D )A .l 1<l 2<l 0B .l 1>l 2>l 0C .l 2>l 1>l 0D .l 2<l 1<l 02.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率.图中哪个光路图可能是正确的(答案 B )3.如图所示,一个棱镜的顶角为θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入,在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带,各色光在棱镜中的折射率和临界角见表.当入射角逐渐减小到0的过程中,彩色光带的变化情况是(答案A )色光 红 橙 黄 绿 蓝 紫折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532临界角 41.370 41.340 41.230 41.170 40.880 40.750A .紫光最先消失,最后只剩红光、橙光B .紫光最先消失,最后只剩红光、橙光、黄光C .红光最先消失,最后只剩紫光D .红光最先消失,最后只剩紫光、蓝光4.如图激光液面控制仪的原理是:固定的一束激光AO 以入射角i 照射到水平液面上,反射光OB 射到水平放置的光屏上,屏上用光电管将光讯号转换为电讯号,电讯号输入控制系统来控制液面的高度,若发现光点在屏上向右移动了Δs 距离,射到B ′点,则液面的高度变化是(答案D )A .液面降低i s tan ∆ B .液面升高is tan ∆ C .液面降低 i s tan 2∆ D .液面升高i s tan 2∆5.一块透明的光学材料,AB为其一个端面,建立平面直角坐标系如图甲所示,设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小,有一光线PO从真空中以某一入射角射向O 点,并进入该材料的内部,则该光线在光学材料内都可能的传播路径是图乙中的(答案 D )解:如图所示,由于该材料折射率由下向上均匀减小,可以设想将它分割成折射率不同的薄层。
光线射到相邻两层的界面时,如果入射角小于临界角,则射入上一层后折射角大于入射角,光线偏离法线。
到达更上层的界面时入射角逐渐增大,当入射角达到临界角时发生全反射,光线开始向下射去直到从该材料中射出。
6.如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=2的材料制成。
一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。
求:(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大?(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?答案.(l)2.12×108m/s;(2)2.36×10—8s7.如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质,一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中A.1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B.4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C.7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D.只能是4、6中的某一条(答案B)8.某液体中有一个空心的玻璃棱镜,假如有光线射在棱镜的AB面上,如图所示,这条光线折射后的出射光线将会:(答案B)A.向棱镜底边BC偏折B.向棱镜顶角A偏折C.不发生偏折D.在AB面折射进入空心部分后可能全部照到BC面上.A9、如图所示,a 和b 都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为ϕ,一细光束以入射角θ从P 点射入,ϕθ>,已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b 板后: A . 传播方向相对于入射光方向向左偏转ϕ角 B . 传播方向相对于入射光方向向右偏转ϕ角 C . 红光在蓝光的左边 D . 红光在蓝光的右边(答案C )10、如图所示,光从A点射入圆形玻璃,而从B点射出,若出射光线相对于入射光线的偏向角为030,AB 弧所对的圆心角为0120,下列说法正确的是:A.玻璃的折射率为2B.玻璃的折射率为3 C.玻璃的折射率为262+ D.光线在A点的入射角为0120 (答案:A )11、如图所示,横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜,它们的顶角分别为α、β,且α < β。