全反射【人教版】
《全反射》课件PPT人教版81
【B. 解有析利距】于服最务困远难群的众，两帮助个其履光行公斑民义之务 间的距离。
4．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球， 则( )
A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【答案】 D
5. ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜，经两次反射后光线 垂直于 BC 射出，且在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路图如图所示，则 a、b 两 束光( )
第十五章 光学
第二节 光的全反射和色散
知识梳理
1．当光由光密介质射向空气时，折射角大于入射角，当入射角增加到某一 数值时，折射角将达到 90°，这时光疏介质中将不再出现折射光线，此时的入射 角叫做临界角。
2．光由介质射向空气，当入射角大于或等于临界角时，不再存在折射光线， 这种现象叫做全反射，如果临界角为 C，该光的折射率为 n，则 sinC＝n1。
A．O1 点在 O 点的右侧 B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小 C．若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 B 点正 下方的 C 点 D．若沿 AO1 方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过 B 点正 上方的 D 点 E．若蓝光沿 AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过 B 点正上方的 D 点 【答案】 BCD
4．由七色光组成的光带称光谱。 5．光纤通信原理：光在光纤中传播，射到内、外层的分界面上时，因入射 角大于临界角而发生全反射，所以光从光纤的一个端面射入后，经过多次全反 射，能量无损失地从另一个端面射出。
人教版高二物理选修3-4第13章第2节 全反射(共24张PPT)
水晶 1.55
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/11
3
思考·讨论
A
N
θ1
空气
O
θ2 玻璃
N'
B
2020/6/11
N
空气
O
玻璃
N'
N
空气
O
玻璃
N'
4
实验探究
探究一：光从玻璃射入空气
1、半圆形玻璃砖的平 直边沿90 0线放置
2020/6/11
2、光沿半圆形玻璃砖 的半径射到平直边上
3、通过转动光源增大 入射角
5
实验探究
8
二、全反射 1、定义：当光从光密介质射入光疏介质时，折射光完 全消失，只剩反射光的现象
空气
2、临界角C：折射光完全消失时的入射角 玻璃 C
3、发生全反射的条件： (1)光从光密介质射入光疏介质 (2)入射角等于或大于临界角
2020/6/11
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思考与讨论
请大家计算折射率为 2 的某种介质在
空气
空气中发生全反射时的临界角C。
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45 45
45 45 45
优越性：
光线改变900
光线改变1800
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三、全反射的应用
潜望镜
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三、全反射的应用 望远镜
2020/6/11
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三、全反射的应用
2、光导纤维
2020/6/11
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三、全反射的应用
13.2 全反射
2020/6/11
1
温故·知新
N A
全反射【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册课件
空气 0 600 A
空气 0 600 B
空气 0 600 C
空气 0 600 D
做一做 2、空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框 下方和上方射出，其框外光线如图所示.方框内有两个折射率n＝1.5的
全反射玻璃棱镜.下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图.其 中能产生图中效果的是
故临界角C = sin ( ) = arcsin( ) 在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
n n 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
密
(已知光在真空中的传播速度为c)
密
1、上现蜃景，海市蜃楼
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
此时的入射角叫做临界角，用C表示
其中, n密、n疏分别为光密介质和光疏介质的绝对折射率.
1、当光由某种介质射入真空或空气时:
= arcsin(
)
已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求玻璃板的折射率.
当光从光密介质进入光疏介质时，折射角等于900，折射光完全消失，入射光全部返回原来的介质中，这种现象叫做全反射.
(已知光在真空中的传播速度为c)
(已知光在真空中的传播速度为c)
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
反射光线亮度逐渐
；
在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
折射光线亮度逐渐
；
光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于900时的入射角用字母 C 表示.
在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于 其中能产生图中效果的是
3、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？（水的折射率1.
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：全反射(课后习题)【含答案及解析】
全反射课后篇巩固提升必备知识基础练1.关于全反射,下列叙述正确的是()A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱B.光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象C.光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象,二者缺一不可,故选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光线全部消失,只剩下反射光线,选项A错误。
2.光线由空气透过半圆形玻璃砖,再射入空气的光路图中,正确的是(玻璃的折射率为1.5)()A.图乙、丙、丁B.图乙、丁C.图乙、丙D.图甲、丙,光由空气进入玻璃,由光疏介质进入光密介质,应有θ1>θ2,乙正确,甲错误;题图丙、丁情景中,光由玻璃进入空气中,sin C=1n =23<√22=sin 45°,即C<45°,即入射角大于临界角,应发生全反射,丙错误,丁正确。
3.(2021山东潍坊一中高二期末)将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。
将激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光束沿水流方向发生了弯曲,光被限制在水流内。
则下列说法正确的是()A.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生折射B.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射C.改用折射率更大的液体,激光束便不能被限制在水流内D.激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度,就像光导纤维一样,选项A错误,B正确;改用折射率更大的液体,根据sin C=1n,得临界角变小,光束仍可在水流中发生全反射,选项C错误;根据v=cn 可知,激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度,选项D错误。
4.三种透明介质叠放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面,发生折射,如图所示,设定光在这三种介质中的速率分别是v1、v2、v3,则它们的大小关系是()A.v1>v2>v3B.v1>v3>v2C.v1<v2<v3D.v2>v1>v3Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射,说明Ⅰ的折射率小于Ⅱ的折射率,即n1<n2;光射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面时发生了折射,而且折射角大于入射角,说明Ⅱ的折射率大于Ⅲ的折射率,即n2>n3;介质Ⅰ与Ⅲ相比较,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率,即有n1<n3,所以有n2>n3>n1,根据光在这三种介质中的速率公式v=cn 得知,光速与折射率成反比,则v1>v3>v2。
人教版高中物理选修一《全反射》教学教案(1)
2.全反射学习目标：1.[物理观念]知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 2.[科学思维]理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象． 3.[科学态度与责任]了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用．☆阅读本节教材，回答第85页“问题”并梳理必要知识点．教材第85页“问题”提示：光线在气泡表面发生全反射的结果．水中的气泡是光疏介质，光经水射向气泡时，一部分光发生全反射，有更多的光反射到人的眼睛中，光的能量大了，人就会感觉特别明亮．一、全反射1．光密介质和光疏介质光疏介质光密介质定义折射率相对较小的介质折射率相对较大的介质传播速度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折射特点光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角(1)全反射及临界角的概念①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就会完全消失，只剩下反射光线的现象．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．(2)全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角等于或大于临界角．(3)临界角与折射率的关系光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝1n(公式)．二、全反射的应用1．全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射改变光的方向．2．光导纤维：由折射率较大的内芯和折射率较小的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√)(2)光从密度大的介质射入密度小的介质时一定能发生全反射．(×)(3)全反射棱镜和平面镜都是根据全反射原理．(×)(4)光纤通信的主要优点是容量大．(√)2．(多选)已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是()A．从玻璃射入水晶B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中D．从水晶射入水E．从玻璃射入二硫化碳ACD[发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大，故A、C、D正确．]3．华裔科学家高锟被誉为“光纤通信之父”．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．内芯的折射率比外套的________，光传播时在内芯与________的界面上发生全反射．[解析]光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射．[答案]大外套全反射“思考与讨论”的答案提示：如图光由介质射向真空(或空气)中，若刚好发生全反射现象，由折射率定义及光路可逆知：n＝sin θsin C＝sin 90°sin C＝1sin C所以sin C＝1 n.光亮铁球在阳光下很刺眼(如图1)．将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑(如图2)．将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮(如图3)．图1图2图3把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，这是为什么呢？提示：被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不浸润的，当该球从空气进入水中时，在其外表面上会形成一层很薄的空气膜，当有光线透过水照射到水和空气界面上时，会发生全反射现象，而正对小球看过去会出现一些较暗的区域，这是入射角小于临界角的区域．光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．例如：水晶(n＝1.55)对玻璃(n＝1.5)是光密介质，而对金刚石(n＝2.42)来说，就是光疏介质．同一种介质到底是光疏介质还是光密介质，不是绝对的．光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质．由v＝cn可知：光在光密介质中传播速度比在光疏介质中要小．光在两种介质中传播时，由折射定律可知：n1sin θ1＝n2sin θ2，n1v1＝n2v2，由此可知：当光从光密介质传播到光疏介质时，折射角大于入射角；当光从光疏介质传播到光密介质时，折射角小于入射角．光在光疏介质中传播的速度大于光在光密介质中传播的速度．2．对全反射的理解(1)全反射是光的折射的特殊现象，全反射现象还可以从能量变化角度加以理解．当光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．(2)全反射遵循的规律：光从光密介质进入光疏介质发生全反射时，仍然遵守反射定律，有关计算仍依据反射定律进行．【例1】如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等．(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)思路点拨：解答本题要注意以下两点：(1)根据三角形的边角关系和折射定律弄清在三个分界面的光路；(2)当光线射向三棱镜的AC边时是否发生全反射．[解析](1)光路如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点．设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r′、折射角依题意得也为i，且i＝60°①由折射定律得sin i＝n sin r ②n sin r′＝sin i ③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC.由几何关系知∠MNC＝r′由反射定律可知∠PNA＝∠MNC ⑥联立④⑤⑥式得∠PNA＝r ⑦由几何关系得r＝30°⑧联立①②⑧式得n＝ 3. ⑨(2)设在N点的入射角为i″，由几何关系得i″＝60°⑩此三棱镜的全反射临界角满足n sin θ＝1 ⑪由⑨⑩⑪式得i″>θ此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出．[答案](1)3(2)三棱镜的AC边没有光线透出分析见解析求解全反射问题的思路1．求解全反射问题的步骤(1)确定光是由光疏介质射入光密介质还是由光密介质射入光疏介质．(2)若光由光密介质射入光疏介质，则根据sin C＝1n确定临界角，看是否发生全反射．(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”．(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理、运算及变换，从而进行动态分析或定量计算．2．求光线照射的范围时，关键是找出边界光线，如果发生全反射，刚好能发生全反射时的临界光线就是一条边界光线，而另一条光线可以通过分析找出．确定临界光线时，关键是确定光线在什么位置时入射角等于临界角．[跟进训练]1．(多选)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是()A．若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大ACD[三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以A项对；若bO光线能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此cO不一定能发生全反射，所以C项对，B项错；若光线aO恰能发生全反射，光线bO 和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D项对．]全反射的应用中新网2004年3月16日电据日本《读卖新闻》报道，15日上午11时30分左右(北京时间10时30分)，日本根室市职员谷口博之在北海道根室市海域的根室海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观，并将其拍摄下来．海市蜃楼怎样解释这种自然现象？提示：当大气比较平静且海面上的空气温差较大时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，远处的轮船反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射，光线从高空返回折射率较小的下一层，当光线进入人眼后，人总认为光是从光的反向延长线的方向发射而来的，所以地面附近的观察者就可以看到虚像，并且虚像成像在远处的半空中，这就是海面上的“蜃景”．1．对全反射棱镜光学特性的两点说明(1)当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高．(2)反射时失真小，两种反射情况如图甲、乙所示．2．光导纤维的结构与应用实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，使反射光的能量最强，实现远距离传送．因此，光信号能携带着声音、图像以及各种数字信号沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信，其主要优点是容量大，衰减小，抗干扰性强等．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体的胃、肠等器官内部，如图所示．【例2】如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的光速为c)[解析]该题考查光导纤维的全反射及光速问题．由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为C＝arcsin 1n.光在光导纤维中传播的路程为d＝Lsin C＝nL，光在光导纤维中传播的速度为v＝cn，所需的最长时间为t max＝nL c n ＝n2Lc.[答案]n2Lc对光导纤维折射率的要求设光导纤维的折射率为n，当入射光线的入射角为θ1时，进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示，则有：sin C＝1n，n＝sin θ1sin θ2，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sin θ1＝n2－1.由图可知：(1)当θ1增大时，θ2增大，而从纤维射向空气中光线的入射角θ减小．(2)当θ1＝90°时，若θ＝C，则所有进入纤维中的光线都能发生全反射，即有n＝2，以上是光从纤维射向真空时得到的折射率．(3)由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此光导纤维折射率要比2大些．[跟进训练]2．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示，方框内有两个折射率为n＝1.5的全反射玻璃棱镜．在框内画出两个棱镜的放置方式并作出光路图．[答案]1．物理观念：临界角、全反射的条件．2．科学思维：通过实验总结物理规律．3．科学探究：探究全反射发生的条件．1．(多选)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较小D．光从光密介质射入光疏介质有可能不发生全反射BCD[因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝cn可知，光在光密介质中的速度较小．]2．(多选)如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃，AB面和CD面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面1和界面2.光线从界面1射入玻璃砖，再从界面2射出，回到空气中，如果改变光到达界面1时的入射角，则()A．只要入射角足够大，光线在界面1上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面2上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面2上都不可能发生全反射现象D．光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移CD[在界面1，光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象；在界面2，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏介质，由于界面1和界面2平行，光由界面1进入玻璃后再到达界面2，在界面2上的入射角等于在界面1上的折射角，因此入射角总是小于临界角，也不会发生全反射现象．]3．(多选)光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示．下列论述正确的是()A．光在介质1中的传播速度较大B．光在介质2中的传播速度较大C．光从介质1射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象D．光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象ACD[光从介质1进入介质2的光路如题图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，A对，B错；光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，CD 对．]4．(多选)下列现象中是由于全反射造成的是()A．露珠在阳光下格外明亮B．直棒斜插入水中时，呈现弯折现象C．海市蜃楼D．在炎热夏天的柏油马路上，远处的路面显得格外明亮ACD5．[思维拓展]情境：在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”．其实它不是灯，它是由一种透明的塑料制成的，其截面如图所示．夜间，从自行车后方射来的汽车灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”就变得十分明亮，以便引起汽车司机的注意．问题：(1)尾灯为什么做成如图所示截面而不是平面？(2)夜间“尾灯”变得十分明亮利用了什么原理？[提示](1)用全反射棱镜代替平面镜，改变光的传播方向．(2)全反射原理．。
新教材高中物理第四章光2全反射课件新人教版选择性必修第一册
酒精来说是光疏介质；由v＝
c n
可知，光在光密介质中的速度较小．故
B、D正确．
全反射的应用
1．全反射棱镜 截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射_改__变__光__的__方__向__． 2．光导纤维 由折射率__较__大____的内芯和折射率___较__小___的外套组成，光传播时 在内芯与外套的界面上发生_全__反___射__．
变式1 光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是 ( ) A．光从空气射到分界面上，入射角足够小 B．光从空气射到分界面上，入射角足够大 C．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 D．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 【答案】C 【解析】全反射是光从光密介质向光疏介质入射时入射角足够大时 才会发生的，玻璃是光密介质，空气是光疏介质，故C正确，A、B、D错 误．
对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确
的是
()
A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了 全反射
B．光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小 C．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了 全反射，所以看不见 D．近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而 折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中 【答案】C
(3)光导纤维的应用：携带着数码信息、电视图像、声音等的光信号 沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信．
素养点评：本探究通过对全反射应用的研究，培养“科学态度与责 任”素养．
光导纤维 精练3 由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以 光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体．要使射到粗细均匀的圆形 光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面 射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所 用材料的折射率至少应为多少？
人教版新教材《全反射》ppt1
1 用字母 C 表示，则 sinC＝ n .
3．全反射的条件
要发生全反射，必须同时具备两个条件： (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、全反射的应用 1．全反射棱镜的截面是 等腰直角 三角形，当光垂直于 直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了 90° 角，当光垂直 于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180° 角．
1．为什么蓝色的海水会产生白色的浪花呢？ 2．研磨成多面体的钻石光彩夺目，这是为什么呢？
提示：都是因为光的全反射．
考点一 全反射 1．光疏介质和光密介质
(1)不同介质的折射率不同，我们把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．光疏介质和光密 介质是相对的．
(2)光疏介质和光密介质的比较
射出时，也不可能发生全反射；同理，光从 B 点反射，光线射 向 D 点，从 D 点射出时也不会发生全反射．
总结提能 解决此类题目需要掌握以下规律： (1)发生全反射的条件：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． (2)正确作出光路图，分清入射角、折射角． (3)熟悉应用几何知识，结合折射定律解题．
解析：本题入射光线是从光疏介质射向光密介质，折射角小 于入射角，不会发生全反射现象，选项 A 不正确．反之，若光线 从玻璃射向空气，会发生全反射，可计算出其临界角 C，sinC＝ 12，C＝45°.由光路可逆性可知，无论入射角 θ1 是多大，折射角 θ2 都不会超过 45°，选项 B 正确．由折射定律，要求 θ2＝30°， 即 sinθ1＝ 2sin30°，得 θ1＝45°，选项 C 正确．折射线与反射线
(多选)一束光从空气射向折射率 n＝ 2的某种玻璃的表面， 如右图所示．θ1 代表入射角，则( BC )
【教学课件】《全反射》(人教版)
人民教育出版社 高二|选修3-4
1、光疏介质、光密介质
2、全反射
定义 临界角C
sin C 1 n
全反射的产生条件
3、全反射原理的应用实例
全反射棱镜 光导纤维 海市蜃楼
解题指导
人民教育出版社 高二|选修3-4
[例题1]光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要使光从此介质射
向真空时发生全反射，则入射角不可能的值是：[ A ]
1、光导纤维
人民教育出版社 高二|选修3-4
五、全反射的应用实例
2、全反射棱镜 横截面是等腰直角三角形的棱镜
人民教育出版社 高二|选修3-4
A
变化90 °
当光线由AB 面垂直入射时： 当光线由AC 面垂直入射时：
在AC 面发生全反射，垂直由 BC 面出射．
在AB、 BC 面发生两次全反射， B
垂直由AC 面出射．
一现象有下列不同的解释,其中正确的是( D )
A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮.
人民教育出版社 高二|选修3-4
课后思考 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？
sin C 1 n
人民教育出版社 高二|选修3-4
水的折射率为1.33 所以C=48.80 则有圆锥顶角θ =2C=97.60
A. 150 C. 450
B. 300 D. 600
解题指导
人民教育出版社 高二|选修3-4
(例题2)某介质的折射率为√2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，
人教版八年级上册物理第四章第2节《全反射》的教学设计
1.培养学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣，养成积极探索的科学精神。
2.培养学生尊重客观事实，严谨求实的科学态度，增强学生的实证意识。
3.培养学生关注科技发展，了解全反射在现代社会中的重要作用，提高学生的社会责任感。
4.引导学生关注生活中的物理现象，学会运用所学知识解决实际问题，提高学生的自信心和成就Байду номын сангаас。
6.针对学习困难的学生，提供个性化的辅导和指导。关注他们的学习进度，及时发现和解决问题，提高他们的学习信心。
7.注重评价与反馈，通过课堂提问、课后作业和阶段测试等形式，了解学生的学习情况。根据评价结果，及时调整教学策略，提高教学效果。
8.拓展学生视野，引导学生关注全反射在科技发展中的前沿应用。通过组织专题讲座、参观实践等活动，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新意识。
3.结合生活实例，让学生了解全反射在光纤通信、全反射棱镜等方面的应用。通过案例分析，使学生明白物理知识在实际生活中的重要作用，提高学习的兴趣和积极性。
4.教学过程中，注重培养学生的团队合作能力。组织小组讨论，让学生在交流中碰撞出思维的火花，共同解决全反射相关问题。
5.设计丰富的课堂练习，巩固学生对全反射知识点的掌握。练习题目要具有层次性，涵盖基本概念、计算方法和实际应用等方面，满足不同学生的学习需求。
-选择题：旨在检验学生对全反射概念的理解程度。
-计算题：训练学生运用斯涅尔定律进行临界角的计算。
-应用题：让学生将全反射知识应用于实际情境，提高解决问题的能力。
2.请学生观察生活中的全反射现象，并记录下来，尝试运用所学知识进行解释。
-提醒学生关注日常生活中的光学现象，培养他们的观察力。
-鼓励学生将理论与实际相结合，提高知识运用能力。
2全反射-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案
2 全反射 - 人教版高中物理选择性必修第一册（2019
版）教案
一、教学目标
1.了解全反射的概念，了解全反射的现象和条件。
2.了解全反射的应用领域。
3.学会利用Snell定律计算全反射临界角。
二、教学重难点
1.全反射的定义与吸收、反射、折射的关系。
2.临界角的概念及其计算方法。
三、教学过程
1. 导入（10分钟）
通过回顾吸收、反射、折射三种光现象，引导学生思考光的反射与折射的关系，引出全反射的概念。
2. 演示实验（15分钟）
利用实验室植物油瓶容器及水，观察当光线从水垂直射入植物油瓶容器时，光线的走向，并帮助学生感性理解全反射现象。
3. 理论分析（20分钟）
利用PPT或黑板，讲解全反射的概念和条件，解释全反射的本质，介绍应用
领域。
4. 计算练习（20分钟）
让学生通过举例计算全反射的临界角，巩固所学知识。
5. 总结（10分钟）
总结全反射的基本概念和应用，复习临界角的概念及相关计算方法。
四、教学评价
考核方式：课堂表现、练习成绩、小测验。
评价指标：学生对全反射和临界角的概念及应用掌握程度。
全反射【人教版】PPT课件
1、教材分析（地位和作用）
（4）内容结构
.
13
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
.
14
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
.
15
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
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
〔新〕第十三章
1 光的反射和折射
2 全反射
3 光的干涉
4 实验：用双缝干涉测量光
的波长
5 光的衍射 6 光的偏振
折射时的色散
7 光的颜色 色散
. 8 激光
10
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。
.
24
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
人教版高中物理课件-全反射
【自主解答】 设入射角为 i，折射角为 r，由折射 定律得
ssiinnri＝n① 由已知条件及①式得 r＝30°② 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图 13－2－10 甲所示．设出射点为 F，由几何关系可得 AF＝38a③ 即出射点在 AB 边上离 A 点38a 的位置．
如果入射光线在法线的左侧，光路图如图乙所
解析：選ACD.露珠不是球形的，光線射入後在 另一面發生了全反射，A對．直棒斜插入水中 時，呈現彎折現象屬於光的折射，所以選項A、 B錯誤．海市蜃樓屬於全反射現象，所以選項C 正確．D項中的情況與沙漠蜃景類似，故D正 確．
課堂互動講練
折射、全反射的判斷 例1 如圖13－2－4所示，一束光由空氣射到透明 介質的A點，入射角為i，則( )
有關臨界問題的求解 例2 在厚度為d、折射率為n的大玻璃板下表面， 有一個半徑為r的圓形發光面，為了從玻璃板的上 方看不見這個圓形發光面，可在玻璃板的上表面貼 一塊圓形紙片，問所貼紙片的最小半徑應為多大？
圖13－2－7
【精讲精析】 根据题述，光路如图 13－2－7 所 示，图中 S 点为圆形发光面边缘上一点，由该点发
示．设折射光线与 AB 的交点为 D.
由几何关系可知，在 D 点的入射角
θ＝60°④
设全反射的临界角为 θC，则
sinθC＝n1⑤
由⑤和已知条件得
θC＝45°⑥
图 13－2－10
因此，光在 D 点发生全反射． 设此光线的出射点为 E，由几何关系得 ∠DEB＝90° BD＝a－2AF⑦ BE＝DBsin30°⑧ 联立③⑦⑧式得
出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线 SA 确 定，当入射角大于临界角 C 时，光线就不能射出玻 璃板了．
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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？
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
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、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
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。
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。
一、教学指导思想
三、教和学的方法 四、教学过程建议
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
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
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
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。
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。
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？
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
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:
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；
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。
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
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。
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