《全反射》学案
全反射学案
全反射任云珑学习目标:1、知道光疏介质和光密介质,认识光的全反射现象,2、会计算临界角;3、初步了解全反射棱镜和光导纤维的工作原理重点难点:全反射现象及其发生的条件学习方法:自学预习、学案引导、问题导学学习过程:【复习、回顾、链接】1、什么是光的折射和反射;2、请画出一束光从空气射入玻璃中时的光路图,并比较它们的入射角和折射角的大小关系3、根据光路的可逆性原理,若一束光沿着光折射的方向从玻璃中射向空气,新的折射光线是那一条?4、称为光疏介质,称为光密介质,而且光密介质和光疏介质是的(相对或绝对)。
5、当光从光密介质射入光疏介质时,折射角(大于或小于)入射角【猜想】??逐渐增大光在玻璃中的入射角,据光的折射定律可知,光进入空气的折射角该如何变化?入射光线和折射光线的强度如何变化?【视频】【归纳】4、什么是全反射现象?5、临界角指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的关系式是【思考】??不同的介质发生全反射时的临界角相同吗?7、发生全反射的条件【课堂巩固】1、光由空气以45°的入射角射向介质时,折射角是30°,则光由介质射向空气的临界角是____。
2、一束光在水中的折射率为2,从水中射入空气时入射角为60°,其正确的光路图如图1中哪一幅所示?[ ]【全反射应用】1、全反射棱镜2、光导纤维【能力提升】如图所示,光源发出的光从狭缝射入折射率为3的半圆形玻璃M。
当M绕圆心O缓慢沿逆时针旋转时,光线OA跟法线之间的夹角γ逐渐____,强度逐渐____,光线OB跟法线之间的夹角i′逐渐____,强度逐渐____;当角i等于____时,光线OA完全消失。
【思维拓展】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(已知sin48.80=33.11)小结:1、概念:光疏介质;光密介质;临界角2、全反射现象3、发生全反射的条件用心爱心专心- 1 -。
全反射导学案
《全反射》导学案教学目标:1、学会按折射率分类的两种介质2、学会光的全反射的有关知识3、掌握全反射的条件,以及临界角公式4、了解全反射的应用中棱镜及光导纤维学习重难点重难点:1.重点:掌握临界角的概念和发生全反射的条件2.难点:全反射的应用,对全反射现象的解释.学习过程【回顾】1.光线由一种介质射向另一种介质时,在两种介质的界面要发_____________,其传播方向遵从_______________________.2.对于入射角的正弦与折射角的正弦的比值为一常数用公式表示:n=1.当光线由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n=n :叫该介质的折射率课前知识达标:光密介质 光疏介质【阅读教材】什么是光疏介质和光密介质?理解:1.光疏介质与光密介质是相对的2.光在光密介质中的速度比在光疏介质中的传播速度小【注意】光密介质与光疏介质并不看密度的大小【思考】根据折射定律,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【思考与讨论】既然光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,可以预料,当入射角增大到一定程度,但还没有达到90°时,折射角就会增大到90°.想一想:如果入射角再增大,会出现什么现象?探究一 全反射的条件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.看图表思考将酒精、水晶、水比较:相对于水晶,酒精是__________;相对于水,酒精是___________(但酒精的密度小于水的密度)(1)如图所示的光路,若θ2>θ3,那么介质1和介质2的折射率n 1和n 2的大小关系怎样?(2)介质1相对介质2是光疏介质还是光密介质?介质1与介质2相对空气又是什么介质?(3)从v c n 可以知道,光在光密介质中的传播速度和在光疏介质中的传播速度哪个更快?2、光由光密介质射入光疏介质时,折射角与入射角的大小关系怎样?,由此可以预料,当入射角增大到一定程度时,折射角会怎样,折射光线会怎样?总结:什么叫全反射 全反射的条件:(1) (2)什么是临界角:临界角公式:针对训练1、介质Ⅰ中光速为v1=c ,介质Ⅱ中的光速为v 2=c/2,临界角为30°,如果光线a ,b 如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上,那么正确的是( )A .a ,b 均不能发生全反射B .a ,b 均能发生全反射C .a 能发生全反射D .b 能发生全反射针对训练2、已知某介质的折射率为2,一束光从该介质射入空气时入射角为60°,其正确的光路图如图中哪一幅所示( )a b探究二全反射的应用1、水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮2、在水中的鱼看来,水面上和岸上的所有景物,都出现倒立圆锥里,为什么?这个圆锥的顶角是多大?(水的折射率n=1.33)3、若光导纤维的折射率为n,在端面上入射光满足什么条件,才能使光在光导纤维中不断发生全反射,从一端传输到另一端?三、全反射的应用(一)全反射棱镜1.构造及原理:2.优点:3.作用:常用来改变光的传播方向,用途十分广泛(二)光导纤维1光导纤维导光的原理:2.构造:3.应用:内窥镜光纤通信课堂小结课后练习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2.光在某种介质中的传播速度为1.5×108 m/s,则光从此介质射向真空时发生全反射的临界角是 ( )A .15°B .30°C .45°D .60°3.有两种介质,甲对空气的临界角为60°,乙对空气的临界角为45°,则它们相比较,______介质是光疏介质,光从______介质射向______介质时有可能发生全反射。
13.2全反射(学案)
§13.2全反射 学习目标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。
学习重点、难点 重点:全反射条件,临界角概念及应用。
难点:临界角概念、临界条件时的光路图及解题。
一、引入新课完成右图两幅光路图。
(注意反射光线及入射角与折射角的大小) 二、全反射 1、光疏介质与光密介质 ①光疏介质:。
②光密介质: 。
指出上图中的光疏介质为 ,光密介质为。
若光从玻璃射向水中时,光疏介质与光密介质分别为 、 。
所以光疏介质与光密介质是。
③由折射率的定义式及折射率与速度的关系推导光疏介质与光密介质中的角度及光传播的速度大小。
(设入射角为θ,光疏介质与光密介质的折射率分别为n 1、n 2,折射角分别为θ1、θ2,速度分别为v 1、v 2) ∵11θsin θsin v c n 1== 22θsin θsin v cn 2== 又∵n 1<n 2 ∴θ1>θ2 v 1>v 2可得:光在光疏介质中的传播速度比光密介质中的传播速度 ,在光疏介质中的角度比光密介质中的角度 ,即光从光疏介质进入光密介质时,折射角 入射角;光从光密介质进入光疏介质时,折射角 入射角。
2、全反射 阅读课文回答下列问题: ①当光从光密介质射向光疏介质时,若增大入射角,折射角会如何变化? ②折射角与入射角中哪个角会先增大到90°?此时只有什么光线?(折射角、反射光线)全反射: 临界角: ,常用 表示。
根据折射率的定义推导临界角与折射率的关系:nC 1sin =3、发生全反射的条件① 。
② 。
4、自然界中的全反射现象:水或玻璃中的气泡看起来特别的明亮;海市蜃楼;沙漠蜃景。
三、全反射现象的应用 1、全反射棱镜 优点: 。
2、光导纤维 结构: 、 。
优点: 。
) 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大 D .同一束光,在光密介质中的传播速度较小2、右图所示,半圆形玻璃砖放在空气中,三条同一颜色、强度相同的光线,均由空气射入到玻璃砖,到达玻璃砖的圆心位置。
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。
4.2 全反射 学案 【无答案】
4.2全反射【学习目标】1、理解光的全反射;2、掌握临界角的概念、表达式和发生全反射的条件;3、了解全反射现象的应用。
【重点】临界角的概念及表达式、全反射的条件、全反射的应用;【难点】全反射的条件、全反射的应用。
【课前自主学习】1、当光由________ 射入_________时,当入射角增大到一定程度时,光线将全部反射回光密介质中,这种现象叫光的全反射。
2、发生全反射的两个条件是:(1)______________________;(2) _______________________。
3、1966 年,33 岁的华裔科学家__________提出:光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。
__________因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。
根据这一理论制造的光导纤维(optical fiber)已经普遍应用到通信领域。
这其中就用到了__________原理。
当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角,__________,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。
这就是__________的原理。
实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。
因为很细,一定程度上可以弯折。
它由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,____________________4、传统的导线传输技术存在衰减大、容量小、抗干扰能力弱等缺点,而光纤通信的主要优点就是_________、衰减小_____________能力强。
【课堂合作探究】思考:夏季的早晨,从某一方向看植物叶子上的露珠会格外明亮,玻璃中的气泡从侧面看也是特别明亮,这是什么道理呢?一、区分光疏介质与光密介质1.光疏介质:_________________________________________________________ 光密介质:_________________________________________________________ 光疏介质和光密介质是______的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质。
《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。
全反射学案
全反射 色散知识回顾1.全反射定义: 的现象叫全反射。
说明:(1)光密介质和光疏介质:任何介质的折射率都大于1,折射率越大,光在其中传播的速度就越小。
两种介质相比较,折射率大的介质叫光密介质,折射率小的介质叫光疏介质。
①光密介质和光疏介质是相对的,如酒精相对于水来说是光密介质,酒精相对于水晶来说是光疏介质。
②光从光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角;光从光密介质进人光疏介质时,折射角大于人射角。
(2)当光线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,发生全反射。
(3)发生全反射时,遵从反射定律。
(4)全反射的应用:光导纤维、全反射棱镜、自行车尾灯,解释现象(例如海市蜃楼) 2.棱镜 光的色散棱镜可以改变光的行进方向,起控制光路的作用,特别是全反射棱镜更是被广泛使用。
全反射玻璃棱镜一般均为等腰直角棱镜(两底角为450),这样光在玻璃内的入射角α=450大于420这一临界角值,使光发生全反射。
两种使用方法请参阅下图(甲)(乙)。
白光通过三棱镜后会发生色散,形成由红到紫各色光组成的光谱。
由光谱中色光的顺序可以看出,红光的偏向角最小,紫光的偏向角最大。
单色光的颜色是由其频率决定的,当它从一种介质进入另一种介质时,它的频率不变。
典型例题1.红、黄、绿三种色光一相同的入射角从水中射向空气,若黄光恰能发生全反射,则( )A.绿光也一定能发生全反射B.红光也一定能发生全反射C.红、绿光都能发生全反射D.红、绿光都不能发生全反射2.如图所示,两束单色光a 、b 从水面下射向A 点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是( )A.用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验,a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距B.用a 、b 光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C.在水中a 光的速度比b 光的速度小D.在水中a 光的临界角大于b 光的临界角3.一束白色光垂直射入等腰三角形棱镜的A C 面,如图所示,在BC 面上发生了全反射,若入射点不变,入射线逐渐靠近OA 面的过程中,透过BC 面的光线 ( ) A .首先是红光 B .各色光同时透过 C .首先是紫光 D .首先是黄光4. 一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块,入射方向垂直直径平面,如图2,已知该玻璃的折射率为2,下列判断中正确的是: [ ] A .所有光线都能通过玻璃块B .只有距圆心两侧R/2范围内的光线才能通过玻璃块C .只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃块D .所有光线都不能通过玻璃块高高三三一一轮轮 光光学学组题人:卢真真 核对人:卢真真 审核人:学案理科版第周 第个5.某棱镜顶角θ=41.300,—束白光以较大的人射角从棱镜的一个侧面射入,通过棱镜后从另一个侧面射出,在光屏上形成由红到紫的彩色光带如图所示.各种色光在棱镜中的折射率和临界角如下表所示.当人射角i逐渐减小到零的过程中彩色光带变化情况是A.紫光最先消失,最后只剩下橙光和红光B.紫光最先消失,最后只剩下黄光、橙光和红光C.红光最先消失,最后只剩下紫光、靛光和蓝光D.红光最先消失,最后只剩下紫光、靛光、蓝光和绿光正确选项为()6.半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体,过其轴线OO’的截面如图所示。
全反射学案
全反射学案导学【学习目标】1.能说出光疏介质光密介质全反射及临界角的概念。
2.知道全反射发生的条件。
3.认识光导纤维知道其工作原理。
【学习重点】临界角的概念和全反射的发生条件。
【学习难点】用全反射知识解释生活中的一些现象。
【学法指导】结合折射定律做合理的推理得出结论。
【知识链接】反射定律,折射定律,折射率【自主学习】一、温故知新:1、折射定律的内容:2、折射率n的表达式:二、预习导学:1、光疏介质、光密介质:两种介质相比较,折射率的介质叫做光密介质,折射率的介质叫做光疏介质。
水相对空气,是光密介质,光疏介质。
水晶相对水,__ __是光密介质,_ _光疏介质。
2、完成下列光路图光从空气进入水中,入射角_ _ 折射角;光从水进入空气中,折射角_ 入射角.3、实验:现有一束光线从半圆形玻璃砖射向空气。
猜想1:会发生什么现象猜想2:当入射角不断增大,会发生什么现象?【合作探究】一、全反射:1、观察思考:光从玻璃到空气时不断增加入射角时,反射角和折射角如何变化?反射光和折射光的亮度如何变化?发现:⑴折射角逐渐;⑵折射光线亮度逐渐;⑶反射角逐渐;⑷反射光线亮度逐渐;⑸当入射角增大到某一角度时,折射光线,所有光线。
总结:当光从光密介质射向光疏介质时,并且当入射角增大到某一角度时,________光线就会消失,只剩下_______光线的现象叫全反射。
2、折射角:在全反射现象中,刚好发生全反射,即折射角等于时的入射角叫做临界角,用C表示。
3、讨论:发生全发射的条件?总结:发生全反射的两个条件:光从_____介质射入______介质;入射角______临界角。
思考讨论:当光线从空气(光疏介质)射向水(光密介质)时有没有可能发生全反射。
二、全反射应用1、解决问题一:弯曲的水注能导光2、解决问题二:炎热晴天被“淋湿”的马路3、解决问题三:海市蜃楼现象三、光导纤维的原理及应用:原理:________________________构造特点:双层,内芯材料的折射率比外套材料的折射率______。
4.2 全反射(导学案)(学生版)
第2节全反射导学案【学习目标】1.知道光密介质和光疏介质的概念,认识光的全反射现象。
2.知道全反射棱镜及其应用。
3.初步了解光导纤维的工作原理及光纤技术对社会经济生活的重大影响。
【学习重难点】1.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;2.教学难点:全反射的条件、全反射的应用。
【知识回顾】一、光的折射1.光的反射(1)反射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的_____________时,一部分光_____________到第1种介质的现象。
(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在_____________内,反射光线与入射光线分别位于_____________的两侧;反射角等于入射角。
2.光的折射(1)折射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的_____________时,一部分光进入第2种介质的现象。
(2)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_____________;_____________成正比,即_____________(式中n12是比例常数)。
光的折射定律的三个关键词:“同平面”“线两旁”“成正比”。
(3)在光的折射现象中,光路是_____________的。
二、折射率1.定义光从真空射入某种介质发生折射时,_____________与_____________之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率,即_____________。
2.折射率与光速的关系某种介质的折射率,等于光在_____________中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=c v。
【自主预习】一、全反射1.光疏介质和光密介质:对于折射率不同的两种介质,我们把折射率_____________的介质称为光疏介质,折射率_____________的介质称为光密介质,光疏介质和光密介质是_____________的。
2.全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和_____________,当入射角增大到某一角度,使折射角达到_____________时,_____________完全消失,只剩下_____________。
《全反射》学案3
第十三章光第2节全反射课前预习学案【预习目标】1、知道全反射现象2、了解全反射现象在生产生活中的常见应用【预习内容】1、两种介质相比较,折射率___的介质叫做光疏介质,折射率___的介质叫做光密介质,光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度___,根据折射定律,光由光疏介质进入光密介质,折射角______入射角;光由光密介质进入光疏介质时,折射角___入射角。
2、光从光密介质射入光疏介质时,若入射角增大到某一角度,________光线就会消失,只剩下_______光线的现象叫全反射。
刚好发生全反射,即折射角等于___时的______,用C表示,C与介质的相对折射率n的关系为______。
发生全反射的两个条件:光从_____介质射入______介质,入射角______临界角。
临界角与折射率的关系:光由介质射入空气或真空时,公式______;介质的折射率______,发生全反射的临界角就越小,越______发生全反射。
3、截面为_______三角形的棱镜为全反射棱镜,当光_____于它的_____一个界面射入后,都会在其内部发生______,与平面镜相比,它的______高,几乎达到100%,反射面不涂敷任何物质,反射时______小。
光导纤维利用了_______原理,直径从几微米到一百微米之间,由______和______两层组成,内芯的折射率比外套的______,光传播时在内芯与外套的界面上发生_________。
课内探究学案【学习目标】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学习重难点:全反射发生的条件和常见应用【学习过程】1、什么叫光密介质?什么叫光疏介质?2、全反射有什么样的现象?举例说明3、什么是临界角?发生全反射的条件是什么?4、光导纤维利用了什么原理?有什么优点,主要应用有哪些?【反思总结】本节学习了全反射现象,当光从光密介质射入光疏介质时,如果入射角大于临界角,就会在界面上发生全反射现象。
4.2全反射导学案高二上学期物理人教版选择性
4.2 全反射导学案【学习目标】1.知道光密介质和光疏介质的概念2.理解光的全反射现象,掌握全反射发生的条件3.理解临界角的物理意义,会根据公式进行计算4.知道全反射棱镜及其应用,初步了解光导纤维及其应用【重点难点】1、理解光的全反射现象。
(重点)2、理解临界角的概念,能判断是否发生全反射并能画出相应的光路。
(重点)3、知道临界角的概念;知道临界角是发生全反射的最小入射角。
(难点)4、知道发生全反射的条件。
(难点)【问题导入】水中的气泡看上去特别明亮,这是为什么呢?【学习任务一】光疏介质和光密介质(1)定义:折射率的介质称为光疏介质,折射率的介质称为光密介质。
(2)对光疏介质和光密介质的理解①光疏介质和光密介质是的。
②说明:光疏介质与光密介质不是指它们的密度大小,而是从介质的定义。
例如,酒精的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光密介质.【学习任务二】全反射1、画出以下光路图疏密密疏2.光从光密介质进入光疏介质时,折射角入射角,光由光疏介质进入光密介质时,折射角入射角。
(填大于或小于)3、全反射的定义:当光从介质射向介质时,同时发生折射和反射。
当入射角增大到某一角度,使折射角达到时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫作全反射。
4、临界角:刚发生全反射,即折射角等于90°时的,用字母表示。
思考:试由折射定律推导光由某种介质射入真空(空气)时,临界角和折射率的关系?5、发生全反射的条件:①②【学习任务三】全反射的应用1.全反射棱镜(1)全反射棱镜是截面为的棱镜。
(2)全反射棱镜的特点:当光垂直于它的一个界面射入后,都在其内部发生全反射,与平面镜相比,它的反射率很高。
(3)全反射棱镜改变光路的两种常见情况。
2.光导纤维(1)光导纤维对光的传导原理:利用了原理。
(2)光导纤维构造:由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的,光传播时在内芯与外套的界面上发生 (如图所示)。
例题1、一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是()A. B.C. D.例题2、如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC 面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。
2、全反射学案
2、全反射Array【学习目标】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【学习重难点】产生光的全反射的条件【学习方法】引导探究、实验【学习过程】课前自学1、什么是全反射现象?全反射的应用举例?2、发生全反射的条件是什么?3、临界角临界角与折射率之间的关系讨论问题一:全反射1、一束单色光从空气进入玻璃或水中会发生什么现象?从玻璃或水进入空气呢?光密介质:光疏介质:实验:让一束激光从半圆形玻璃砖的弧面沿半径入射。
旋转玻璃砖,改变入射角i,(1)入射角i增大时,折射角r怎么变?,(2)折射光线、反射光线的亮度怎么变?2、小结:全反射现象:临界角:发生全反射要满足什么条件:2、对于某种介质,它的临界角是多大呢?例1:试计算折射率为n的某种介质在空气中发生全反射时的临界角C。
已知水的折射率为4/3,则单色光从水中射入空气时的临界角C为多少?例2: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?(水的折射率是n=1.33)讨论问题二:全反射棱镜、光导纤维1、如果棱镜的切面为等腰直角三角形,单色光垂直射向三棱镜的一个侧面时,光的偏折情况将会怎样?2、全反射棱镜和平面镜在改变光路方面,效果是相同的。
但是,通常用的平面镜有两个面,正面是玻璃,背面镀有一层银膜,当光射到平面镜上时其两个表面表面都要发生反射,而且镀银的表面不能使光全部反射,大约10%的光被吸收掉,会使光线和所成的像模糊些,因此,在实际应用中全反射棱镜优于平面反射镜。
3、光导纤维由 组成,二者的折射率不同, 的折射率大, 的折射率小。
光纤通信的主要优点是:练习:1、有一块玻璃砖,上、下两面光滑且平行,有一束光线从空气入射玻璃砖,下面给出的四个光路图中正确的是 ( )2、如图所示,EF 和MN的EF 面上.若入射角逐渐增大到靠近界面,关于能否发生全反射的判断,下列说法中正确的是( )A .在EF 面上不可能,在MN 面上有可能B .在EF 面上有可能,在MN 面上不可能C .在EF 和MN 面上都有可能D .在EF 和MN 面上都不可能3、水中有一点光源,在水面上可看到一圆形亮斑,若亮斑面积在减小,则此光源 ( )A .正在下沉B .正在上浮C .正在左、右运动D .以上都不对4、一块半圆形玻璃砖放在空气中,如图所示,一束白光从空气中沿图示方向射向玻璃砖,经玻璃砖折射后在光屏上形成由红到紫的彩色光带.当α逐渐减小时,彩色光带变化情况是( )A .红光最先消失B .紫光最先消失C .红光和紫光同时消失D .从左到右的色光排列为红到紫5、一束光从空气射向折射率为n=代表入射角,则( )A.当i >45°时会发生全反射现象B.无论入射角是多大,折射角都不会超过45°C.欲使折射角 =30应以i=45°的角度入射D.当入射角i=arctan时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直 6、水的折射率为n ,距水面深度为h 处有一点光源,岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径为多少? 22 B。
13.3全反射学案
《全反射》学案【学习目标】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.【重点难点】1.重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象.2.全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象.【预习扫描】一、什么是光疏介质?什么是光密介质?(1)概念:两种介质相比较,折射率_____的介质叫做光疏介质。
折射率_____的介质叫做光密介质。
(2)相对性,光疏介质和光密介质是______的。
(3)传播速度关系:光在光疏介质中的传播速度比光在光密介质中的传播速度________.(4)入射角与折射角的大小关系:根据折射定律,光由光疏介质进入光密介质,折射角______入射角,光由光密介质进入光疏介质时,折射角______入射角。
例1、完成下列光路图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.二、全反射1、什么是全反射现象?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,______光线就会消失,只剩下______光线的现象。
2、什么是临界角?试由折射定律推导光由某介质射向真空(或空气)时临界角与折射率的关系?临界角:刚好发生全反射,即折射角等于900时的_______。
用字母____表示。
3、发生全反射的条件是什么?要发生全发射,必须同时具备两个条件:(1)___________________(2)__________例2.如图为光在空气和半圆形玻璃砖传播的光路图,O 点是半圆形玻璃砖的圆心,请完成下列光路图A3空气 n=1.004、临界角与折射率的关系(1)定量关系:光由介质射入空气(真空)时,_____________(公式)(2)定性关系:介质的折射率________,临界角越小,越_______发生全反射。
全反射学案录属教案类
这次的教学案是关于全反射学的,它是光学领域中的一个重要概念。
通过本次的学习,学生们将会深入理解全反射现象的本质和应用领域,并掌握解决与全反射学有关的问题所需要的理论和实践技能。
1. 学习目标通过学习本课,学生们应该能够达到以下目标:- 理解全反射的基本概念和原理;- 了解全反射现象的发生条件;- 掌握全反射实验的基本操作;- 能够解决与全反射学有关的问题。
2. 教学内容本次教学的具体内容包括以下几个方面:2.1 全反射的概念和原理全反射是一种光线被完全反射回原来的介质中的现象,它只会在两种介质的折射率差距足够大时出现。
全反射的条件是入射角小于或等于一个临界角,这个临界角叫做全反射角。
当入射角大于全反射角时,光线不再穿透到另一个介质中,而是被完全反射回原来的介质中。
2.2 全反射的实验在实验中,我们可以使用一块有直角的三棱镜和一束光线来观察全反射现象。
当光线入射到三棱镜第一次折射时,会发生全反射,光线就被完全反射回来。
它会在三棱镜内部慢慢传播,直到到达第二个边界面。
当光线射到第二个界面时,会发生全反射,直到被完全反射回来。
2.3 全反射的应用全反射有很多应用,其中最重要的是光纤通讯。
光纤通讯是一种通过光信号传输信息的技术,利用全反射的原理使光线能够在光纤内不断地传播。
光纤通讯比传统的电信系统更快,更可靠,因为光信号传输速度快,不易受到电磁干扰。
3. 教学流程本节课的教学流程分为以下几个步骤:3.1 引入教师可以通过放映相关视频或图片的方式引入全反射的概念,帮助学生们建立起对全反射现象的初步理解。
3.2 讲解教师可以通过PPT或黑板等方式讲解全反射的概念和原理,引导学生们理解全反射现象的本质和原理。
通过对比光的折射和全反射的差异性,让学生们了解何时会产生全反射。
3.3 实验让学生们自行进行全反射实验,观察全反射现象,掌握全反射实验的基本操作。
3.4 练习让学生们参与全反射练习,通过练习来帮助学生们巩固所学知识,解决与全反射有关的问题。
全反射学案
全反射学案班级姓名(高二物理组)学习目标:1、掌握发生全反射的条件,理解全反射2、知道全反射的应用,能解决有关问题3、能画出全反射的光路图,求临界角4、能用全反射解释相关现象5、用科学破除迷信,接受唯物主义教育学习过程:一、旧知识回顾完成图1的光路图(画出反射光线将图1的折射光线变为入射光线,和折射光线,标出入射角、反射角在图2中完成光路图和折射角)图1 图2二、新知识掌握1、光疏介质与光密介质把折射率的介质称为光疏介质,折射率的介质称为光密介质光疏介质和光密介质是的.2、全反射及临界角光由射入,当入射角增大到某一角度,使折射角达到时,折射光,只剩下反射光,这种现象叫全反射刚好发生全反射,即折射角等于90°时的角,叫做临界角(C),其计算公式为3、发生全反射的条件(1)光从介质进入介质(2)入射角临界角.三、习题分析例题: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)四、跟踪练习1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是()A.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小B.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大C.光从空气射到分界面上,入射角足够小D.光从空气射到分界面上,入射角足够大2、光从折射率为2的介质中以400的入射角射到介质与空气的界面时,计算说明能否发生全反射五、知识应用光导纤维及光纤通信1、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。
光导纤维对光有传导作用,是利用了全反射的原理,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。
2光纤通信是利用光作为载体来传递信息(声音、图像等)的光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.六、第二课堂在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮杯侧,从水面上观察水中的试管。
然后往试管内装满水,再从水面上观察试管。
记录两次有什么不同,做出解释。
《全反射》 导学案
《全反射》导学案一、学习目标1、理解光的全反射现象及其产生条件。
2、掌握临界角的概念和计算方法。
3、了解全反射现象在生活和科技中的应用。
二、知识要点(一)光的折射和反射当光从一种介质射向另一种介质时,一部分光会发生折射,另一部分光会发生反射。
折射定律为:入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
反射定律为:反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(二)全反射现象1、定义:当光从光密介质射向光疏介质时,入射角增大到一定程度,折射光线完全消失,只剩下反射光线的现象。
2、产生条件:(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。
(三)临界角1、定义:折射角等于 90°时的入射角。
2、计算:临界角 C 的正弦值等于光疏介质折射率与光密介质折射率之比,即 sin C =(n2 / n1)(其中 n1 为光密介质的折射率,n2 为光疏介质的折射率)。
(四)全反射的应用1、光纤通信:利用光在光纤内的全反射实现信号的传输。
2、光学仪器:如潜望镜、三棱镜等。
3、珠宝鉴定:通过观察宝石的全反射现象来鉴别宝石的真伪和品质。
三、学习过程(一)导入我们在日常生活中经常能看到光的折射和反射现象,比如把筷子插入水中,看起来筷子好像折断了。
那么,当光的入射角增大到一定程度时,又会出现什么奇妙的现象呢?让我们一起来探究光的全反射。
(二)实验探究实验一:观察光从水射向空气时的折射和反射现象实验器材:水槽、激光笔、玻璃砖实验步骤:1、将水槽装满水。
2、用激光笔从水槽一侧斜射入水中,观察光在水面处的折射和反射情况。
3、逐渐增大入射角,观察现象。
实验二:测定临界角实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔、量角器实验步骤:1、把半圆形玻璃砖放在水平桌面上,用激光笔从玻璃砖的一侧沿着半径方向入射。
2、缓慢转动玻璃砖,同时观察折射光线。
当折射光线刚好消失时,记录此时的入射角,即为临界角。
全反射
《全反射》学案设计永城市实验高级中学张玉明【三维目标】一、知识与技能1.知道什么是光疏介质和光密介质,理解光的全反射现象,掌握发生全反射的条件。
2.理解临界角的物理意义,会根据公式确定光从介质射入真空(空气)时的临界角。
二、过程与方法1.能判断是否发生全反射,并能解决有关的问题。
2.能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用。
三、情感态度价值观1.通过这部分知识的学习,使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识,学会用科学知识来解释自然现象。
2.了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用,培养爱国主义热情和科学态度.【学习重点】临界角的物理意义,会确定光从介质射入真空(空气)时的临界角.【学习难点】临界角的计算【自学指导】一、什么是光疏介质?什么是光密介质?(学生自学,3分钟)1)光疏介质──2)光密介质──【跟踪训练】(3分钟)1.完成下列光路图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.二、全反射(实验引导,师生共同探究,13分钟)1.什么是全反射现象?2.什么是临界角?试由折射定律推导光由某介质射向真空(或空气)时临界角与折射率的关系?1)2)3.发生全反射的条件是什么?1)2)【跟踪训练】(3分钟)2.如图为光在空气和半圆形玻璃砖传播的光路图,O点是半圆形玻璃砖的圆心,请完成下列光路图。
三、全反射的应用(7分钟)1.全反射棱镜(学生自学)1)全反射棱镜的优点:2)全反射棱镜的应用:2.光导纤维1)定义:是利用全反射规律而使光沿着弯曲途径传播的光学元件。
2)原理:3)原料:4)结构:5)解释:内芯的折射率比外套大光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射。
6)优点:7)应用:8)资料(1)世界上第一条光缆是1997 年由美国MCI 公司实现的,1998 年中国就做出来了。
(2)中国的光纤之父是赵梓森院士。
《全反射》 导学案
《全反射》导学案一、学习目标1、理解全反射现象的概念和条件。
2、掌握临界角的计算方法。
3、了解全反射现象在生活和科技中的应用。
二、学习重难点1、重点(1)全反射的条件和临界角的计算。
(2)全反射现象的实例分析。
2、难点(1)对全反射现象的理解和应用。
(2)利用光的折射定律推导全反射条件和临界角公式。
三、知识链接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n1sinθ1 =n2sinθ2 。
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,用 n 表示,即 n =sinθ1 /sinθ2 。
四、学习过程(一)全反射现象的引入我们在日常生活中经常能观察到光的折射现象,比如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。
但在某些特定的情况下,光的折射现象会发生特殊的变化,这就是我们今天要学习的全反射现象。
(二)全反射的概念当光从光密介质射向光疏介质时,入射角逐渐增大,折射角也随之增大。
当入射角增大到某一角度,使折射角达到 90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。
(三)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。
(四)临界角1、定义:折射角等于 90°时的入射角叫做临界角,用 C 表示。
2、计算:由折射率的定义 n =sinθ1 /sinθ2 ,当θ2 = 90°时,sinθ2 = 1,所以临界角 C 的正弦值为 sinC = 1 / n 。
(五)全反射现象的实例分析1、光纤通信光在光纤中传播时,由于光纤的内芯是光密介质,包层是光疏介质,当光以一定的角度入射到内芯和包层的界面上时,会发生全反射,从而使光能够在光纤中不断地反射传播,实现远距离的通信。
2、潜水员在水中看水面上方的物体潜水员在水中看水面上方的物体时,由于水是光密介质,空气是光疏介质,当入射角大于临界角时,会发生全反射,潜水员只能看到水面上方物体的倒影。
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玻璃
空气(图甲)
【笔记】1.光由光密介质射入光疏介质时,随入射角的增大,反射光线逐渐,折射光线逐渐
2.全反射概念:当光从射入时,当入射角增大到某一角度,使折射
角达到90°,折射光完全消失,只剩下反射光的现象。
3.临界角:
4.全反射条件:
三、全反射的应用
1.水中或玻璃中的气泡为什么特别明亮
2.有机玻璃棒(水流)导光
3.光导纤维(阅读提纲)
(1)结构:光导纤维由和两层组成,内芯的折射率外套的折射率。
(2)原理:光传播时在内芯与外套的分界面上发生。
(3)应用:医学上用光导纤维制成;
光线通信的优点:,,
课堂小结
1.查资料用全反射原理解释大气中的海市蜃楼等现象?
课后探究
2.观察自行车尾灯的内部结构,分析它的工作原理。