全反射 高中物理选修教案教学设计 人教版
人教版高中物理教案-全反射
學校：臨清實驗高中學科：物理編寫人：燕敬勇審稿人孔慶生選修3-4第十三章第7節全反射導學案課前預習學案一、預習目標1、知道全反射現象2、瞭解全反射現象在生產生活中的常見應用二、預習內容1、兩種介質相比較，折射率___的介質叫做光疏介質，折射率___的介質叫做光密介質，光在光疏介質中的傳播速度比在光密介質中的速度___，根據折射定律，光由光疏介質進入光密介質，折射角______入射角；光由光密介質進入光疏介質時，折射角___入射角。
2、光從光密介質射入光疏介質時，若入射角增大到某一角度，________光線就會消失，只剩下_______光線的現象叫全反射。
剛好發生全反射，即折射角等於___時的______，用C 表示，C與介質的相對折射率n的關係為______。
發生全反射的兩個條件：光從_____介質射入______介質，入射角______臨界角。
臨界角與折射率的關係：光由介質射入空氣或真空時，公式______；介質的折射率______，發生全反射的臨界角就越小，越______發生全反射。
3、截面為_______三角形的棱鏡為全反射棱鏡，當光_____於它的_____一個介面射入後，都會在其內部發生______，與平面鏡相比，它的______高，幾乎達到100%，反射面不塗敷任何物質，反射時______小。
光導纖維利用了_______原理，直徑從幾微米到一百微米之間，由______和______兩層組成，內芯的折射率比外套的______，光傳播時在內芯與外套的介面上發生_________。
課內探究學案一、學習目標1、理解光的全反射現象；2、掌握臨界角的概念和發生全反射的條件；3、瞭解全反射現象的應用學習重難點：全反射發生的條件和常見應用二、學習過程1、什麼叫光密介質？什麼叫光疏介質？2、全反射有什麼樣的現象？舉例說明3、什麼是臨界角？發生全反射的條件是什麼？4、光導纖維利用了什麼原理？有什麼優點，主要應用有哪些？三、反思總結本節學習了全反射現象，當光從光密介質射入光疏介質時，如果入射角大於臨界角，就會在介面上發生全反射現象。
2024-2025学年高中物理第十三章光7全反射教案3新人教版选修3-4
（2）讲授基本概念：采用PPT展示光的全反射的基本概念和条件，引导学生关注重点知识。
（3）实验观察：安排学生进行实验，观察光在介质界面上的反射和折射现象，让学生直观地了解全反射过程。
（4）小组讨论：让学生分组讨论光的全反射条件在实验中的体现，以及光在光纤中的传输原理。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解光的全反射的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用光的全反射解决实际问题。
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与光的全反射相关的主题进行深入讨论。
教学反思与总结
在教学光的全反射这一节内容时，我采用了讲授法、实验法、讨论法和案例研究法相结合的教学方法。通过开场提问、图片和视频展示、PPT讲解、实验观察、小组讨论和案例分析等教学活动，引导学生积极参与，激发学生的学习兴趣和主动性。
在教学过程中，我发现学生在理解光的全反射条件和光纤通信原理方面存在一定的困难。为了突破这一难点，我采用了实验观察和案例分析的方法，帮助学生直观地理解光的全反射现象，并通过实际应用案例，使学生了解光的全反射在现代科技领域的重要作用。同时，在小组讨论环节，鼓励学生相互交流、分享观点，共同解决难点问题。
板书设计
1.光的全反射概念
-光从光密介质进入光疏介质
-入射角大于临界角
-光线全部反射回原介质内
2.临界角
-入射光线与界面法线之间的夹角
-入射角等于临界角时，折射光线消失
3.全反射条件
-入射角大于临界角
-光线从光密介质进入光疏介质
《全反射》教学设计-附学案
《全反射》教学设计教学分析1、“全反射”一节在教材中的地位和作用“全反射”是人教版高中物理新课标教材·选修3-4第十三章“光”第七节的内容。
“全反射”现象在生活中常会遇到，本节从光的折射入手，在直线传播、反射、折射知识的基础上，进一步理解和应用折射定律和折射率，探讨了光发生全反射的条件以及相应的应用。
全反射及发生全反射的条件是本章的重点。
本节内容与生产和科技应用联系紧密，体现了课堂知识与生产、科技的紧密联系。
所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。
2、教学对象分析我班是学校的重点班级，大部分学生基础相对较好，素质相对其他班级较高、理解能力较强，在教师的引导下敢于探索。
但部分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、片面性，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。
教学目标1、知识与技能目标1)、知道光疏介质和光密介质2)、理解光的全反射现象，掌握临界角的概念和发生全反射的条件，并能用来解释生活中的全反射现象3)、知道全反射棱镜及应用，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。
2、过程与方法1）通过实验演示、讨论、分析过程，使学生能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，培养学生的归纳和语言表达能力。
3、情感态度与价值观1）激发学生学习物理的兴趣，养成良好的科学态度。
2）让学生在物理学习中感悟理论与实践联系的辨证关系。
3）培养学生观察、分析、解决问题的能力三、教学重点教学重点：全反射条件、临界角的概念及其应用四、教学难点1、临界角概念2、临界条件时的光路图及应用五、教学媒体，方法教学方法采用直观、感性的演示实验和多媒体视频辅助教学，将演示实验与多媒体的模拟分析有机结合起来。
课堂上，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。
【教案】全反射+教学设计高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
人教版选择性必修第一册第四章——光第2节《全反射》教学设计一、教学内容分析1.单元结构2.教材分析“全反射”是几何光学中非常重要的一节，主要介绍全反射的概念、产生的条件及应用。
既是对前面反射和折射的深度理解，又是光路传播问题的拓展和延伸，为后续光学知识的学习打下基础。
教材紧密联系生活中的全反射实例，体现了新教材重视物理知识与生活相联系的特点，具有很强的实用价值。
本节演示实验和探究实验丰富，有利于培养学生的实验能力和探究能力，启发创新思维。
二、学情分析已有知识：学生已经有反射和折射的前概念，也知道光路的可逆性以及三角函数的运算，具备了学习全反射的知识储备。
认知能力：学生具备一定的实验操作能力和推理论证能力，同时对生活中的全反射实例也有所了解，可以通过实验观察全反射现象，探究其规律。
存在不足：学生在日常生活中接触过全反射现象，但对全反射概念、产生的条件及应用了解不多，缺少深入的思考，需要通过本节进一步加深理解。
三、教学目标（一）物理观念通过分组实验，知道全反射现象，光疏介质、光密介质以及临界角的概念。
（二）科学思维通过演示实验的分析和临界角的推导，培养学生的模型建构和推理论证能力。
（三）科学探究通过分组实验，掌握全反射产生的条件，培养学生的探究、论证、交流等能力。
（四）科学态度与责任了解光纤通信的发展历程，培养学生严谨认真、坚持不懈的科学态度。
四、教学重难点重点：知道光的全反射及其产生的条件，能解释全反射棱镜和光纤通信。
难点：运用全反射知识分析和解决在实际生活中遇到的问题。
五、教学方法讲授法、讨论法、演示法、实验法、任务驱动法。
六、课时安排1 课时七、教具准备鱼缸、松节油、水、半圆水槽、半圆玻璃砖、激光笔、试管、全反射棱镜、弯曲玻璃管、自制光纤通信演示仪八、教学过程生：能看见学生认为能看见。
生：能看见水草，看不到鱼。
看见投屏后学生疑惑。
师：折射率较大的介质叫光密介质，折射率较小的介质叫光疏介质。
水、玻璃、空气三者相比较，水是光疏还是光密介质。
4.2全反射教学设计高二上学期物理人教版选择性
第四章第二节全反射(教学设计)教学设计设计思路：“全反射”是学生在学习了光的反射和折射的基础上研究的一种重要的光现象。
它在日常生活和科学研究方面都有广泛的应用，本节课以实验为主线，通过带有魔术色彩的互动游戏“消失的小猫咪”引入课题，大大提高了学生参与课堂的参与度；再通过学生间的讨论、设计、分组实验探究，让学生亲自操作、观察、分析，揭示全反射的现象及产生的条件；然后通过全反射的应用介绍，开拓学生的视野，让学生客观正确的认知未知世界，点燃学生学习物理的热情。
教学目标：（一）物理观念1.知道光密介质、光疏介质、光的全反射现象及其产生的条件。
2.理解临界角的概念，掌握计算临界角的方法。
3.了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。
（二）科学思维了解全反射现象的本质，知道发生全反射现象的条件，并能够对相应物理问题进行定性分析与定量运算。
（三）科学探究通过实验探究，引导学生从实验现象中探索事物的本质，得出发生全反射的条件，知道临界角的概念及物理意义。
（四）科学态度与责任1.通过实验，培养学生学习物理的兴趣。
启发学生积极思考，培养归纳和语言表达能力。
2.联系生活实际，让学生在物理学习中感悟理论与实践的关系，体会物理来源于生活、应用于生活的特点。
教学重点：临界角的概念及表达式、全反射的条件、全反射的应用。
教学难点：全反射的应用。
教学方法：情境激趣、导入主题；师生互动、主体探究；归纳应用，解释现象。
教学过程：★活动1：趣味小魔术——消失的小猫咪【设计意图】创设趣味性情境，激发学生的好奇心，培养学生细心观察的习惯★活动2：知识新授【问题1】光密介质与光疏介质定义：光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质教师：酒精是光密介质还是光疏介质？学生：酒精相对于水是光密介质，相对于金刚石是光疏介质。
说明：“光密介质”和“光疏介质”是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。
人教版高中物理教案-全反射
學校：臨清實驗高中學科：物理編寫人：燕敬勇審稿人孔慶生選修3-4第十三章第7節《全反射》一、教材分析《全反射》是高中物理選修3-4的必修內容，這一節是在學生學習了光的反射、光的折射之後編寫的，是反射和折射的交匯點。
本節就從光的折射入手，探討了光發生全反射的條件，以及相關應用。
全反射現象與人們的日常生活以及現代科學技術的發展緊密相關，所以，學習這部分知識有著重要的現實意義。
二、教學目標1．知識目標：（1）理解光密介質、光疏介質的概念及全反射現象；掌握臨界角的概念和全反射條件；瞭解全反射的應用。
（2）培養學生觀察、分析、解決問題的能力。
2．能力目標：（1）用實驗的方法，通過討論、分析過程，用準確的語言歸納全反射現象；培養學生創新精神和實踐能力。
（2）啟發學生積極思維，鍛煉學生的語言表達能力。
3．情感、態度和價值觀目標：（1）培養學生學習物理的興趣，進行科學態度、科學方法教育。
（2）感悟物理學研究中理論與實踐的辨證關係。
三、教學重點難點重點：臨界角的概念及全反射條件難點：全反射現象的應用四、學情分析學生是教學過程中的主體，這個時期的學生學習了物理一、二冊的教材，已經逐步體會出教材的思想，但是大多數學生的抽象思維和空間想像能力還比較低，對物理現象和知識的理解、判斷、分析、和推理常常表現出一定的主觀性、片面性、和表面性，這就要求在教學過程中合理安排、指導和引導學生突出重點、突破難點，提高學生分析、歸納、及抽象思維能力。
五、教學方法1、教學方法採用直觀、感性的實驗和視頻，將演示實驗與多媒體的類比分析有機的結合起來。
課堂上，盡可能多的留給學生參與教學的思維空間。
恰當的設疑，引導學生猜想，再通過演示和多媒體分析，最後得出結論。
學生既實現了從感性知識到理性知識的飛躍，又體會到了“設疑----猜想----實驗----分析----結論”的研究方法2、學案導學：見後面的學案3、新授課教學基本環節：預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、佈置預習六、課前準備1．學生的學習準備：結合學案預習本節內容。
人教版高中物理选修(3-4)-13.2《全反射》名师教案1
课题名称：全反射人大附中翠微学校杨璐璐学习主题：全反射的现象和条件一、整体设计思路（教学设计的思路与学习价值分析）按照物理概念的形成过程，以实验现象研究为主线进行教学:直观感受→引导学生探索、质疑→经过分析形成假设→学生探究性实验验证猜想→通过概括形成概念→深化知识加以应用。
通过学生间的讨论、动手、合作及归纳，使学生对全反射的概念和条件的理解更加准确、丰富和全面。
最后通过全反射的应用，实现知识延伸，开拓学生的视野，浸润科学推理论证的科学思维，培养提出问题、解释、交流和合作的科学探究能力，渗透科学态度和社会责任的核心素养。
二、核心素养和教学目标（指向学生素养发展的目标设计）1. 通过体验和实验，激发学习物理的兴趣，养成良好的科学态度；2. 通过理论探究和实验探究，认识光的全反射现象，理解全反射的条件和临界角的概念，培养科学推理、科学论证的科学思维，培养观察、分析、解决问题的能力；3. 通过30°和60°的量化过程，巩固折射定律，渗透量变引起质变的辩证思想，建立不同问题间的联系与差异。
4. 通过解决逻辑困惑的过程，渗透质疑创新的科学思维，提出问题、收集证据、交流评估的科学探究精神，润透学科本质和科学态度。
5. 通过解释生活中的现象，理解临界角的概念并能定量应用；初步了解光纤的工作原理，开阔视野，紧密联系现代科技和社会问题，渗透社会责任。
三、学习内容分析（教学内容及内容结构分析，重点难点分析）“全反射”是人教版高中物理新课标教材《选修3-4》第十三章《光》第2节的内容，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。
本节从光的折射入手，在直线传播、反射、折射知识的基础上，进一步理解和应用折射定律和折射率，探讨了光发生全反射的条件以及相应的应用。
全反射现象研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为下一节“几种光具对光路的控制作用实验”的学习作了铺垫。
全反射现象及发生全反射的条件是本章的重点，也是本节的重点。
全反射教学设计
全国首届大学生中学物理教学技能大赛设计者：庄琳《全反射》教学设计【教材分析】“全反射”是人教版高中物理教材选修3-4第十三章第七节的内容，是几何光学的一个重要知识点。
本节课的内容涉及直线传播、反射、折射的知识，从本质上进一步理解和应用折射定律和折射率，让学生有效体会和熟练应用光路可逆知识解决光的传播问题。
所以全反射既是新知识的学习，又是对前面所学知识的巩固和深化。
同时，全反射现象与生活和现代科技联系紧密，实现了课堂知识走向课外、走向生产、走向科技，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。
【设计理念】本节课始终贯穿“以学生为中心”的思想展开设计，具体突出在两方面：1、设疑法导入新课从心理学的角度来分析，正常情况下学生的心理处于一种平衡的状态。
当运用原有的知识经验不能对新的观点、现象进行解释或运用原来的方法对新的问题、困难不能解决时，也就产生了认知冲突，打破了原来的平衡状态。
当人心理失去平衡时，本能地会产生一种平衡的需求，从学习的意义上讲，就会产生新的学习需要。
这样学生全身心的潜能得到调动和挖掘，全身心投入，通过多种方式来建立心理平衡。
所以引入“全反射”知识之前，我设计让学生用已学的知识解题。
在此过程，学生遇到不能解决的问题，引发了认知冲突，激发学生对新学内容的兴趣，使学生产生了内在学习动机。
那么，在下面整节课的学习中，学生会注意力集中，主动积极地投入到新知识的学习之中，满足自己的需求，实现内心的平衡。
2、自主、合作探究“全反射”发生的条件由于本节课是概念和规律的教学，应该基于学生的认知规律和生活经验，宜采用直观、感性的实验归纳，避免向学生灌输物理概念和原理。
依据建构主义的学习理论强调的“一个人要获得一种同现实十分一致的建构体系绝非轻而易举，要经过大量的探索和试误过程”。
所以本节课主要采用“自主、合作、探究”型教学模式。
以问题为起点，以自主探究为轴心开展教学，力求使学生主动建构知识与技能，提升情感、态度与价值观。
全反射教学设计高二下学期物理人教版选修34
高二物理选修34第十三章光第二节全反射教学目标：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，并能解决有关的问题。
3.知道光导纤维及其应用。
教学重点：光的全反射教学难点：临界角判断能否发生全反射教学过程：一、导入新课、板书课题回顾：光发生折射的条件，光路可逆导入：上节我们学习了光的反射与折射，3.如果由光密介质到光疏介质一直增大入射角，会发生什么情况？二、出示目标、明确任务1.熟记光疏介质、光密介质的概念. 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，并能解决有关的问题。
清楚光导纤维及其应用。
三、学生自学、独立思考阅读课本4852页内容，找到书中的知识点、重点、困惑点四、自学指导、紧扣教材1.阅读课本4850页全反射部分①通过阅读前两段，找到光疏介质和光密介质的定义，根据折射定律判断角度关系。
②阅读思考与讨论和实验，尝试解决其中的问题③阅读34段，找到全反射的定义和临界角。
发生全反射的条件④阅读思考与讨论和最后三段，找到光从介质射入空气中时，发生全反射的临界角和介质折射率的关系式，判断它们的大小关系，清楚知道一般物质的临界角。
并举例生活中的全反射现象。
⑤阅读例题，体会运用C与n的关系式解决问题。
2.阅读课本5052页全反射棱镜部分和光导纤维部分①通过阅读第一段，找到全反射棱镜的特征。
②通过阅读2段，找到光导纤维的定义③通过阅读3段，找到光导纤维导光的原理④通过阅读4段，找到光导纤维的结构⑤通过阅读5。
6.7.8段，找到光导纤维通信的特点五、自学展示、精讲点拨1.①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。
光疏介质与光密介质是相对的根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质（例如由空气射入水）时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质（例如由水射入空气）时，折射角大于入射角。
②当光从水斜射入空气中，入射角继续增大，大于临界角时，便没有折射，只有反射了。
全反射 高中物理选修教案教学设计 人教版
全反射【教学目标】一、知识与技能1．知道什么是光疏介质和光密介质及相对性。
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。
4．通过实验培养学生的观察能力，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力。
二、过程与方法1．通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。
2．通过演示实验，学会科学的实验方法——实验探究法。
三、情感、态度与价值观1．从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。
2．通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度。
3．通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。
【教学重点】探究全反射现象；理解临界角的概念和全反射条件。
【教学难点】全反射在实际中的运用。
【教学过程】一、复习提问、新课导入演示实验：奇妙的“光镀”。
将小球放入试管中，然后将试管斜插入盛水的玻璃缸中，从水面上方观察水中的试管，与在空气中的试管有什么区别？能看到小球吗？向试管中注入清水，又会看到什么现象？演示与现象：先将小球入试管，展示给学生看，能看清试管中的小球。
当试管斜插入水中时，试管内壁好像镀了一层银，小球不见了。
再往试管中注入清水，小球又重新显现。
学生通过观察奇妙的现象，提高学习兴趣，激发求知欲。
二、新课教学（一）光密介质和光疏介质 1．知识回顾（光的折射）：n =sin i sin r 、n =cv情景：一束光线以相同的入射角θ1从空气射入介质1和介质2时，若θ2>θ3，则介质1的折射率n 1和介质2的折射率n 2满足：n 1_______n 2。
引出新概念：对于两种介质来说，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。
光疏介质与光密介质是相对的。
例如：水、酒精和玻璃三种物质相比较，酒精对水来说是光密介质，而酒精对玻璃来说是光疏介质。
根据折射定律可知，光线由光疏介质射入光密介质时（例如由空气射入水），折射角小于入射角；光线由光密介质射入光疏介质（例如由水射入空气），折射角大于入射角。
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．。
4.2 全反射(教学设计)-高二物理人教版选择性必修第一册)_
4.2全反射教学设计教师提出问题：水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮；炎热夏天，柏油路面有时看起来特别明亮,像水洗过的一样。
这又是为什么呢？（一）光密介质和光疏介质阅读课本，总结什么是光密介质，什么是光疏介质？光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。
光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.在学生回答后补充：注意：任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质。
如，水、水晶和金刚石三种物质相比较，水晶对水来说是光密介质，对金刚石来说则是光疏介质。
（二）入射角与折射角的大小关系然后提问：光从光疏介质进入光密介质∠r>i∠光从光密介质进入光疏介质∠<i∠r（三）全反射光从光密介质进入光疏介质，入射角增大，折射角也增大，谁先达到90°？若继续增大入射角？然后让学生观察实验视频，然后观察视频现象：随着入射角的逐渐增大的过程中，折射角逐渐增大；折射光线亮度逐渐减弱；反射角逐渐增大；反射光线亮度逐渐增强；当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。
然后让学生总结全反射相关概念：1.全反射定义：光由光密介质射到光疏介质时，光线不发生折射，而全部返回到原介质中继续传播的现象。
此时的入射角称为——临界角1n只有光从介质射入真空（空气）的交界面时，才能这样求临界角。
越大，临界角越小，也就越容易发生全发射。
然后提问：全反射在生活中有哪些应在学生充分交流后分析应用然后老师介绍：全反射棱镜、光导纤维（一）全反射棱镜总结什么是全反射棱镜，玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，光从图中所示的方向射入玻璃时，光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏但在玻璃内部，光射向玻璃与空气入射角大于临界角，发生全与平面镜相比，它的反射率高，几乎可达100%。
这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。
横截面是等腰直角三角形的棱镜(1)截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜(2)原理：利用全反射原理(3)特点：(玻璃的临界角为32°—42°)①当光垂直于它的任意一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高①反射面不必涂敷任何反光物质(4)作用：改变光的方向，可使光的传播方向改变90°或180°（二）全反射棱镜的应用全反射棱镜在生活中有什么应用？对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消除多余的像．当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产生多个像，一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，但是银面容易脱落．因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%。
全反射+教学设计--2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
第四章第二节《全反射》教学设计教材分析本节内容选自人教版高中物理选择性必修第一册第四章第二节，《全反射》是高中物理的几何光学部分，在这之前学生已经学习了光的反射和折射，全反射安排在这些知识之后，是对光的折射和反射知识的补充、巩固与加深。
本节内容分为两个课时，一个课时为新授课，讲解知识点；一个课时为习题课，进行相关题型练习，加强学生对全反射知识的理解掌握。
本节主要从实验现象来展现相关知识。
根据教材内容及教学目标，本节大多采用实验的形式进行生动形象的讲解，使学生理解全反射现象并能够学会探究全反射现象的条件。
全反射现象与人们的日常生活及现代科技发展紧密相连，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。
所以学习这部分知识有着重要的现实意义。
①本节课主要讲述全反射的概念、条件及其在现代科技领域中的应用，是光学知识中的重要部分，具有很强的实际应用价值。
②通过对全反射现象的详细分析，本节课可以引导学生深入理解光的折射现象及其规律，进一步巩固学生对光的折射知识的掌握。
③教材内容紧密结合实际生活中的全反射应用，如光纤通信、棱镜等，有利于培养学生的实际应用能力和创新能力，激发学生对全反射的兴趣，培养学生的科学素养和探究能力。
④本节课的教学重点是全反射的条件和应用，难点是全反射现象的理解和计算，需要通过多种教学方法进行教学。
【设计思路】本节课的重点是形成全反射的概念、掌握全反射现象的产生条件，因此这节课的设计思路有两个，一是按照物理概念的形成过程进行教学：直观实验→引导学生探索→验证得到证实→通过概括形成概念→巩固深化。
二是以实验为主线。
通过两个演示实验的观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件，另外增加学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。
教学目标与核心素养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。
新人教版高中物理选修3-4全反射教案
全反射教学要求:1、全反射现象及其发生条件;2、临界角的计算；3、全反射的应用。
重点和难点:全反射现象及其发生条件。
理科综合可考虑全反射的应用。
教学用具:水槽、光源等。
教学过程:一、光疏媒质与光密媒质1、定义:1)、光疏媒质:两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质.2)、光密媒质:两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质.因C n =,对光疏媒质,n 较小,V 较大. 对光密媒质,n 较大,V 较小.故也可以说,对于两种媒质,光在其中传播速度较大的是光疏媒质,光在其中传播速度较小的是光密媒质.反过来说,同一种光在光疏媒质中传播速度较大,在光密媒质中传播速度较小. 即： V C n = 对光疏介质 n 较小 同一频率的光在其中传播的V 较大； 对光密介质 n 较大 同一频率的光在其中传播的V 较小。
2、理解:1)、光疏媒质光密媒质是相对而言的.只有对给定的两种媒质才能谈光疏媒质与光密媒质.没有绝对的光密媒质.如：水、玻璃和金刚石三种介质比较，n 水＝1.33 n 玻璃＝1.5~1.9 n 金刚石＝2.42。
对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石而言，玻璃则是光疏介质。
2)、光疏媒质与光密媒质的界定是以折射率为依据的,与媒质的其它属性(如密度等)无关.例如：水和酒精，n 水＝1.33＜n 酒精＝1.36，酒精相对于水而言是光密介质，但ρ水＞ρ酒。
二、全反射:1、全反射：当光从光密媒质进入光疏媒质时,折射角大于入射角.当入射角增大到某一角度时,折射角等于900,此时,折射光完全消失入射光全部反回原来的媒质中,这种现象叫做全反射.2、临界角:1)、定义:光从光密媒质射向光疏媒质时,折射角等于900时的入射角,叫做临界角.用字母C 表示.临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时,发生全反射形象时的最小入射角,是发生全反射的临界状态.当光由光密媒质射入光疏媒质时:若入射角i<C,则不发生全反射,既有反射又有折射形象.若入射角i ≥C,则发生全反射形象.2)、临界角的计算:A 、任意两种媒质:n 密、n 疏: :n 密对疏=疏密n n C o =sin 90sin ,故临界角C=)(sin 1密疏n n -=arcsin(密疏n n ).其中, :n 密、n 疏分别为光密媒质和光疏媒质的绝对折射率. B 、当光由某种媒质射入真空或空气时:n C C n 1sin 90sin arcsin 0=⇒= . 3、发生全反射的条件:1)、光从光密媒质射向光疏媒质;2)、入射角大于或等于临界角,即i ≥C.以上两个条件必须同时满足,缺一不可.三、全反射的应用:1、光导纤维—光纤通讯：一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝,由内芯和外套组成,直径只有几微米到100微米左右,内芯的折射率大于外套的折射率.当光线射到光导纤维的端面上时,光线就折射进入光导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反射后从光导纤维的另一端面射出,而不从外套散逸,故光能损耗极小. 图 1 如果把光导纤维聚集成束使其两端纤维排列的相对位置相同,这样的纤维束就可以传送图像,如图1所示.利用光导纤维可以弯曲传光,传像,可制作各种潜望镜,医用内窥镜等.如图2所示，一透明塑料棒的折射率为n,光线由棒的一端面射入，当入射角i 在一定范围内变化时，光将全部从另一端面射出。
4.2全反射教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
-结合生活实际，发现身边的全反射现象，例如水池底部的光线、光纤网络等，思考全反射在生活中的应用。
-开展小组研究性学习，选取与全反射相关的课题，进行深入探究，撰写研究报告。
教学反思与总结
在本节课的全反射教学中，我采用了讲授、讨论、实验和案例研究等多种教学方法，旨在帮助学生从不同角度理解和掌握全反射的知识。在教学过程中，我发现学生们对实验环节表现出极大的兴趣，通过亲自动手操作，他们能够更直观地观察到全反射现象，这有助于加深对理论知识的理解。同时，小组讨论和案例分析也让学生们学会了合作和思考，他们在探讨全反射应用时提出了许多有创意的想法。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括全反射的基本概念、产生条件、案例分析等。
强调全反射在现实生活和学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用全反射知识。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于全反射现象及其应用的短文或报告，以巩固学习效果。
教学资源拓展
1.拓展资源：
-相关书籍：《光学原理与应用》、《光纤通信技术与应用》等，这些书籍详细介绍了全反射现象及其在实际应用中的原理和技术。
5.课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对全反射的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6.课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调全反射的重要性和意义。
3.全反射案例分析（20分钟）
目标：通过具体案例，让学生深入了解全反射的特性和在实际应用中的重要性。
全反射教学设计
《全反射》教学设计、一教学分析（一）教材分析：《全反射》一节是高中物理人教版（选修3-4）第十三章的第七节内容。
本节属于高中物理的几何光学部分，是几何光学的一个重点之一。
本节课的特点是概念多、现象多，与现代科技和实际生活结合的十分紧密。
放在章末，有了光的折射与作几何光路图的基础，通过演示实验和理论分析，更易被学生接受。
全反射的学习可以帮助学生认识和解释生活中与现代科技中众多的光学现象。
（二）学情及学习方法的分析：高二的同学们经过了一年多的高中学习，学生思维能力更加成熟，基本上完成了向理论思维的转化，抽象逻辑思维占了优势地位。
认知活动的自觉性明显增强。
观察力、想象能力迅速发展，思维的目的性、方向性更明确。
之前对光的折射现象的学习，作出几何光路图并非难事。
全反射的学习过程中，学生无论是从实验分析还是理论分析，都会容易接受。
物理教材中，对“全反射”一节的处理是在介绍光疏介质和光密介质的基础上，通过对半圆型玻璃砖反射和折射实验的观察得到全反射的条件，再进一步介绍光导纤维的原理及在技术上的应用来进一步理解全反射的现象。
在本节课的教学中我利用生活中的熟悉道具来引入新课，使学生产生兴趣和疑问。
然后教师引导学生实验探究与理论分析，让学生自己得到结论，在学中用、用中学。
教学过程中，适当的应用多媒体辅助，节省时间，起到事半功倍的效果。
二教学目标本节课的重点是形成全反射的概念、掌握全反射现象的产生条件，因此这节课的设计思路有两个，一是按照物理概念的形成过程进行教学：直观实验→激发兴趣→引导学生探索→经过分析、比较→通过概括形成概念→巩固深化。
二是以实验为主线。
通过两个演示实验的观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件。
最后认识生活中众多的全反射现象，开拓学生的视野。
另外增加全反射探究实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。
根据教学大纲、教材内容和学生的认知特征，拟定如下的教学目标（一）知识与技能1.认识光的全反射现象。
4.2+全反射+教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
《全反射》年级：高二学科：物理（人教版）教师：学校：联系电话：《全反射》一、教、学分析（一）教材分析1.【课程地位】“全反射”是人教版高中物理选择性必修一的内容，是光学知识中的重要部分，具有很强的实际应用价值。
也是进一步对光的反射和折射内容的深入理解。
2.【内容安排】教材对于本节课的安排是开篇给出“光疏介质”“光密介质”的定义，通过半圆形玻璃砖实验引出“全反射”现象以及“临界角”的概念，随后给出临界角和折射率的关系式以及对应习题，最后介绍了全反射棱镜与光导纤维的应用。
3.【教材反思】这四部分内容虽能做到循序渐进，但这样安排却不能带给学生直观体验。
学生不清楚“全反射”是什么，灌输式的教学不能很好地激发学生的学习兴趣实验设计逻辑性不够，过渡衔接不自然。
（二）学情分析1.【知识基础】学生学习了光的反射和折射、三角函数及其运算，具备了学习全反射的基本知识储备。
2.【能力基础】学生具有一定的动手操作能力和分析推理能力。
3.【存在困难】学生对生活中的物理现象缺乏深入思考，不能对全反射的现象进行准确解释，因此教师需要创设合适的情境，引导学生在实践中透过现象把握本质。
二、教学目标及重、难点分析（一）教学目标分析1.【物理观念】理解光的全反射，掌握临界角的概念和发生全反射的条件。
2.【科学思维】学生通过实验观察全反射的现象，推理总结出全反射现象的规律，并运用全反射知识解决生活中的实际问题。
3.【科学探究】通过演示实验和学生分组实验，让学生进行探究性学习；通过许多创新实验和实际生活中全反射现象的案例，提高对全反射知识的理解和应用能力。
4.【科学态度与责任】通过实验，培养学生学习物理的兴趣；学生能够关注全反射现象在实际生活中的应用和影响，培养社会责任感。
（二）教学重难点分析1.【教学重点】：发生全反射现象的条件，临界角的计算。
2.【教学难点】：理解全反射现象的本质和发生条件。
（三）教法学法分析本节课主要采用了分组实验、自主探究、演示实验的教学模式，教学中采用了直观演示法、活动探究法、集体讨论法等教学方法，通过让学生观实例，引思疑，试探究，能应用，达到乐学、会学、善学、志学的教学目的。
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第2节全反射
教学目标：
（一）知识与技能
1、知道什么是光疏介质，什么是光密介质。
2、理解光的全反射。
3、理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。
4、知道光导纤维及其应用。
（二）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时的光路图。
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的现象。
4、会计算各种介质的临界角。
（三）情感态度与价值观
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。
教学重点：
全反射条件，临界角概念及应用。
教学难点：
临界角概念、临界条件时的光路图及解题。
教学方法：
本节课主要采用实验观察、猜想、验证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等。
教学用具：
半圆形玻璃砖、光源等。
教学过程：
（一）引入新课
让学生完成图1及图2两幅光路图（完整光路图）
图1 图2
教师（待学生完成后）：如果两种介质是酒精和水呢？
图3 图4
学生顺利完成两图。
（二）新课教学
1、光疏介质与光密介质
（1）定义
光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。
光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。
（2）理解 ①光疏介质光密介质是相对而言的，只有对给定的两种介质才能谈光疏介质与光密介质，没有绝对的光疏、光密介质。
如：水、玻璃和金刚石三种介质比较，
n 水＝1.33 n 玻璃＝1.5~1.9 n 金刚石＝2.42。
对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石而言，玻璃则是光疏介质。
②光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关。
例如：水和酒精，n 水＝1.33＜n
酒精＝1.36，酒精相对于水而言是
光密介质，但ρ水＞ρ酒。
（3）根据2211sin sin θθn n =可知：
折射率大的介质中角度会较小。
具体如下：
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。
（4）由 V
C n 可知： 对光疏介质：n 较小，同一频率的光在其中传播的V 较大；
对光密介质：n 较大，同一频率的光在其中传播的V 较小。
2、全反射
（1）分析
当从光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，入射角最大为90，而折射角总小于90°。
而当光从光密介质射入光疏介质时，入射角小于折射角，当入射角到某一值时，折射角会大于或等于90°。
（2）实验
（3）定义：当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。
当入射角增大到某一角度时,折射角等于900，此时，折射光完全消失入射光全部反回原来的介质中，这种现象叫做全反射。
3、临界角
（1）定义:光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于900时的入射角,叫做临界角。
用字母C 表示。
说明：临界角是指光由光密介质射向光疏介质时,发生全反射时的最小入射角,是发生全反射的临界状态，也是折射光刚好消失时的角度。
（2）临界角的计算:
现象：入射角增大时折射角也增大 现象：交界面上同时发生反射与折射
现象：入射角增大到一点程度时折射角等于
90度，折射现象消失，
完全反射
当光由某种介质射入真空或空气时: n C C n 1sin 90sin
arcsin 0
=⇒= 理解：折射率越大，临界角就越小，即越容易发生全反射。
（3）发生全反射的条件
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,即i ≥C 。
以上两个条件必须同时满足,缺一不可。
4、全反射的应用
（1）水中和玻璃中的气泡看起来特别亮
用全反射的理论分析：因为光在玻璃中传播，当碰到气泡时是从光密介质射入光疏介质，发生全反射现象，故看起来特别亮。
（2）全反射棱镜
（3）光导纤维—光纤通讯
一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和
外套组成,直径只有几微米到100微米左右,内芯的折射率大于外套
的折射率。
当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反射后从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。
如果把光导纤维聚集成束使其两端纤维排列的相对位置相同,这样的纤维束就可以传送图像,如图所示。
利用光导纤维可以弯曲传光，传像，可制作各种潜望镜，医用内窥镜等。
（三）课堂小结
本节课我们学习的知识主要有
1、光密介质和光疏介质
2、光的全反射
［CAI 课件］动态展示加文字说明：
（1）光在入射到两种介质的交界面处时，通常一部分光被反射回原来的介质，另一部分光进入第 Ⅱ种介质并改变了传播方向。
（2）当光由光密介质射向光疏介质时，当入射角等
于或大于临界角时，光全部被反射回原介质中去，称做全反射现象。
（3）当折射角增大到90°时的入射角称为临界角C（参考上图）。
3、全反射棱镜、光导纤维的原理及其应用。
（四）布置作业
完成“问题与练习”中的题目。