全反射【人教版】

C
真空 界面 介质
2.临界角C
（2）折射率n与临界角C的关系
4、教学目标确立
学习物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生产 生活中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
课 程 总 目 标
学习科学探究方法、发展自主学习能力，养成良好的思 维习惯，能运用物理知识解决一些问题。 发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、 勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华， 将科学服务于人类的社会责任感。 了解科学与技术、经济与社会的互动作用，认识人与自 然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。
2、改变学习方式，培养自主学习的能力
要改变以教师讲授、课堂灌输为基础，劳动强度大、效率 低的传统教学模式，向素质教育、创新教育转变，其关键就是 要改变学生的学习方式，由过去的“教”为中心，向“学”为 中心转变，培养学生自我建构新知识的能力、自主学习的能力。
பைடு நூலகம்
一、教学指导思想
三、教和学的方法 四、教学过程建议
课 程 总 目 标
学习科学探究方法、发展自主学习能力，养成良好的思 维习惯，能运用物理知识解决一些问题。
发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、 勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华， 将科学服务于人类的社会责任感。
了解科学与技术、经济与社会的互动作用，认识人与自 然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。
内 容 标 准
认识光的全反射现象 初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用 认识光纤技术对经济社会生活的重大影响
4、教学目标确立
主线
判断
（1）知识与技能： 1、知道什么是光疏介质和光密介质 发生全反射的条件 2、掌握临界角的概念 掌握临界角的计算方法 3、了解全反射的应用，能解释一些自然现象 （2）过程与方法： 1、通过演示实验，学习科学探究的一种方法——比较法 2、通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程 （3）情感态度与价值观： 1、体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣 2、通过对蜃景现象的学习明确一切迷信或神话只不过是 在人们未能明了科学真相时才托付于自然力的一种做法。领略 自然界的奇妙，体会生活中处处蕴含物理知识，激发学习物理 的兴趣 运用科学理论观 实事求是的 察分析周围事物 科学态度
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
1、教材分析（地位和作用）
（1）知识特点：第一二节讲述几何光学的基础知识，主要讲述 光的反射、光的折射、全反射。相对于学生初中知识增加了对 折射的定量研究，引入了折射率，其中本节的全反射和临界角 是全新的知识。 光疏介质、光密介质 半圆形玻璃砖反射和折射实验
全反射
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
2、教学重、难点
（1）教学重点： 临界角概念 全反射条件
（2）教学难点： 临界条件时的光路图 解释生活中的全反射现象
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
四、教学过程建议
1、创设情境，导入本课内容：通过展示海市蜃楼的 视频资料，引起学生的注意力、激发学生的求知兴趣。
问题：古人曾把这种现象认为是蜃（蛟龙）吐气而成的，你 认为是吗？那这种蜃景究竟是怎样形成的呢？
沙漠蜃景
海市蜃楼（观看视频）
四、教学过程建议
2、进行本课内容
（1）复习准备 折射率的概念：目的是让学生注意到介质间的关系 光从空气入玻璃和从玻璃入空气的区别：注意折射角和入射角 间的关系，为引出光疏介质、光密介质做知识上的准备 练习1：完成下列光路图
注意： “密”和“疏” 是相对而言的，对其界定是 以折射率为依据的。
四、教学过程建议
2、进行本课内容
（2）新课教学： 说明光疏介质和光密介质的概念 从光由玻璃进入空气的现象展开讨论，然后通过实验和 课件演示全反射现象，最后引导学生分析现象，重点突出临界 角的认识。 强化对全反射 引导学生讨论分析发生全反射的条件：光从光密介质射入 光疏介质；入射角大于或等于临界角 现象的认识 学生推导运算临界角的计算公式： 进行一个小练习：光通过平行玻璃砖时的光路分析；有没 有发生全反射的可能性 知识应用：利用课件来演示。 解释现象：海市蜃楼的形成原因 激发学习兴趣 光导纤维的原理和应用
三、教和学的方法
（1）教法：本节课主要采用实验观察、猜想、 印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条 件、临界角概念等
对阅读材料“蜃景”补充了录像资料和课件上制 作的动画，使其有更生动的感性认识
前 置 性
（2）学法：学生在学习过程中必须注意全反 1、自学全反射棱镜的构造及工作原理 射现象的观察，探究物理本质，锻炼自己的 2、观察自行车尾灯构造，利用全反射的知识阐述其原理 抽象思维，掌握探究式的学习方法 3、上网查询：试解释海市蜃楼及沙漠蜃景产生的原因
两束光以相同的入射角由空气斜射向与水和玻璃的分界面。
空气
空气
水
玻璃
练习2：完成以下光路图
一束光由水斜射向玻璃。
水 玻璃
一、光疏介质和光密介质
光传播到两种介质
界面
的界面上时，通常 要同时发生反射和 折射现象
光疏介质:两种介质中折射率较小的介质。
光密介质:两种介质中折射率较大的介质。
提出问题：水晶是光密介质还是光疏介质？
既要使学生养成规范 作图的习惯，又要训 练学生的有序思维 （良好的思维习惯）， 规范解题步骤
练习3：请画出一束光由玻璃斜射入空气的光路图
空气
玻璃
请画出一束光分别以不同的入射角由玻璃斜射入空气的光路图
空气
玻璃 =C C
设计教学环节的另一目标： （1）使学生养成规范作图的习惯
二、光的全反射 演示实验：一束激光束射向半圆形玻璃砖，入射角从 0°增大的过程中观察光的反射、折射现象:
普通高中课程标准实验教科书
物理
选修3-4 第十三章 光
第二节 全反射
人民教育出版社
一、教学指导思想 二、教学背景分析 三、教和学的方法 四、教学过程建议
二、教学背景分析 三、教和学的方法 四、教学过程建议
一、教学指导思想
1、顺应时代发展，培养学生的科学素养
在科学技术普及的今天，科学素养已成为新世纪每个社会 成员必备的基本生存能力。在这种时代背景下，教师如何以课 堂教学为载体，培养学生的科学素养，是当前学科教学面临的 一个问题。
演示
例题
做一做
加强学生生活与现 代科技发展的联系
认识物理对 科技进步及 文化、经济 和社会发展 的影响；为 终身发展， 形成科学世 界观和价值 观打下基础
1、教材分析（地位和作用）
（4）内容结构
光疏介质和光密介质
第一部分
第二部分
第三部分
全反射的概念及条件 临界角的概念 全反射棱镜的形状 全反射棱镜 全反射棱镜的应用 光纤的结构 光导纤维 光纤的工作原理
发生全反射条件： ①光从光密介质射向光疏介质；
提出问题2：“入射角增大到某一角度时”是怎样的角度？
2.临界角C
（1）定义：
光从光密介质射向光疏介质折射角达到90°时的入 射角叫做临界角.
强调：临界角是发生全反射的最小入射角 （只有i≥C，才能发生全反射） 法线
全反射的条件： ②入射角必须大于或等于临界角；
4 实验：用双缝干涉测量光
的波长 5 光的衍射 6 光的偏振 7 光的颜色 色散
折射时的色散
8 激光
8 激光
1、教材分析（地位和作用）
（2）知识地位：本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提 高，让学生从定性认识提高到定量研究。“全反射”是光传播的进 一步拓展和讨论，使学生对光达到两种介质界面的传播规律和 现象有更加深入、全面的了解，同时，光纤通信的介绍，使学 生认识到光学对社会的巨大推动作用。所以在学习时要注意对 基本概念的理解，把握好对规律的准确认识。 光的直线传播、反射、 折射、光路可逆 折射定律、折射率
4、教学目标确立
辅线
（1）使学生养成规范作图的习惯
（2）训练学生的有序思维（良好
的思维习惯），规范解题步骤
（3）掌握探究式的学习方法
（4）激发学习物理的兴趣
一、教学指导思想 二、教学背景分析
四、教学过程建议
三、教和学的方法
（1）教法：本节课主要采用实验观察、猜想、 印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条 件、临界角概念等，对阅读材料“蜃景”补 充了录像资料和课件上制作的动画，使其有 更生动的感性认识 （2）学法：在学习中学生要注意全反射现象 的观察，并对观察到的现象进行合理的分析， 探究物理本质，锻炼自己的抽象思维，通过 学生的参与探究，掌握探究式的学习方法。 突出学生是学习的主人，体现学生的主体地 位，同时让学生初步建立应用科学知识的意 识，培养学生的分析、综合能力以及探索能 力和科学素养。
得到
生活现象
全反射的条件
科学解释 光导纤维的原理及在技术上的应用
理解 掌握
全反射的现象
1、教材分析（地位和作用）
（2）知识地位：
教材变化
教材变化
第十三章 光
1 光的折射
2 光的干涉 3 实验：用双缝干涉测 量光的波长 4 光的颜色 色散 5 光的衍射 6 光的偏振 7 全反射
„新‟第十三章
1 光的反射和折射 2 全反射 3 光的干涉
全反射 现实意义
反射和折射 知识的深化 日常生活、现代 科学技术的发展 紧密相关
1、教材分析（地位和作用）
（3）编写特点
实现课程标 准基本要求 使学生容易 接受新知
思考与讨论
引发思考，交流互助 生动形象，激发兴趣 当堂演练，活跃思维 多样教学，培养能力
编 写 特 点
有助于学生继续 学习物理知识与 技能；体验科学 探究过程，了解 科学研究方法； 增强创新意识和 实践能力，发展 探索自然的兴趣 与热情
1、全反射现象： 当光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增 大到某一角度，使折射角达到900时，折射光线完 全消失，只剩反射光线，这种现象叫做全反射。
提出问题1：光从光疏介质（空气）射向光密介质 （玻璃）会不会发生全反射？
解决问题——理论分析结合实验验证
演示实验：观察光从空气射向玻璃能否发生全反射？
4、小制作：自制“水光纤”见课本
一、教学指导思想 二、教学背景分析 三、教和学的方法
整体教学思路：
创设情境 提出问题 实验观察 探究本质，发现规律 验证规律，解决问题
学生认知过程：
好奇，感兴趣 明确问题，猜想 观察实验，获得感性认识 探究规律，上升为理性认识 解决问题，强化认识
实际应用
见证应用，感受知识的无穷魅力
提示学生观察实验中： ①反射角、折射角随入射角的增大如何变化？ ②随入射角增大，反射光线、折射光线的强弱如何变化？
空气
视频
探究结果： ①光从玻璃→空气时，随入射角的增大反射角和折射角都增 大，折射角总大于入射角，折射角先达到90°（此时入射角 还小于90°）
②随入射角的增大反射光线增强，折射光线减弱，当入射角 达到某一个角度时，折射角达到90°会出现折射光线消失， 只剩下反射光线的现象。
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
4、教学目标确立
学习物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生产 生活中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
课 程 总 目 标
学习科学探究方法、发展自主学习能力，养成良好的思 维习惯，能运用物理知识解决一些问题。
发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、 勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华， 将科学服务于人类的社会责任感。
了解科学与技术、经济与社会的互动作用，认识人与自 然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。
4、教学目标确立
学习物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生产 生活中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
3、教学对象分析
（1）学生的基本特点
抽象问题
演示
×
理论定性问题
×
单纯的公式推导
×
影像
声音
动画
（2）学生的知识准备 学生在上一节课刚刚学习了光的反射、折射定律、折 射率及光路可逆的知识，对光的折射和相关计算问题有一 定的基础，能较快的做出完整的光路图，初步掌握了实验 观察要领，并具备了一定的抽象思维能力。而本节内容是 在对光的折射理解的基础上进行的进一步研究，所以对于 折射率的理解和做光路图要先进行复习。