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视频课题：高中物理人教版选修3-4第十三章《光的全反射》天津市 - 武清区
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高中物理人教版选修3-4第十三章《光的全反射》天津市 - 武清区
教学目标
(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) 作为光的折射的一种特殊情况,让学生们更深一层地理解折射定律,以及了解光纤对生活生产的应用。
(3) 了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的用,培养爱国主义热情和科学态度。
2学情分析
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。对初中里学习的有关《光》的知识的认识进行学习角度上的转变,重新理解有关光折射、全反射等重要内容。
而《光的全反射》在本章内是作为光的折射的一种特殊情况,让学生们更深一层地理解折射定律,以及了解光纤对生活生产的应用。
3重点难点
1、全反射的定义以及发生全反射的条件。 2、会根据公式确定光从介质射入真空(空气)时的临界角。 3、理解临界角的物理意义。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【活动】复习折射知识
复习巩固第一节光的折射基础知识,折射定义、折射定律内容、公式
活动2【导入】引入新课
观察课件演示实验现象、通过对比不同介质的折射率和光路特点定义光密介质和光疏介质。
活动3【导入】观察现象得观点
设疑光由光密介质进入光疏介质时,随入射角的增大折射角的变化情况,以及光路情况又如何?引入全发射现象。
活动4【讲授】定义全反射、临界角
通过观看模拟演示实验视频:观察反射光线、折射光线变化特点。得出全反射现象定义、和临界角。
活动5【讲授】全反射条件
1、光从光密介质进入光疏介质。2、入射角大或等于临界角。
活动6【讲授】临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C。
活动7【讲授】全反射应用
1、望远镜、潜望镜。2、光导纤维及优点。
活动8【讲授】课堂小结
1、光疏介质与光密介质。2、全反射。3、全反射应用。
全反射课后练习题
1.关于光的全反射和光纤的应用,下列说法正确的是( )
A.光由不同介质射入真空或空气时临界角不同
B.入射角大于临界角,不一定发生全反射
C.玻璃是光密介质
D.光纤通信是光导纤维的唯一应用
E.光导纤维的工作原理是光的全反射
2如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则( )
A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
3如图所示,半径为R的半圆形透明材料,折射率n=2.0。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入,则下列说法正确的是( )
A.所有光线都能透过这种材料
B.只有距圆心O两侧范围内的光才能通过
C.射出的光束会形成发散光束
D.射出的光束会形成会聚光束
4.关于全反射,下列叙述中正确的是( )
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
5.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
6.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.光从真空射入介质后,频率不变
B.此介质的折射率等于
C.入射角大于45°时可能发生全反射现象
D.入射角小于30°时可能发生全反射现象
1.关于光的全反射和光纤的应用,下列说法正确的是( )
A.光由不同介质射入真空或空气时临界角不同
B.入射角大于临界角,不一定发生全反射
C.玻璃是光密介质
D.光纤通信是光导纤维的唯一应用
E.光导纤维的工作原理是光的全反射
解析:不同介质的折射率不同,所以光由不同的介质射入真空或空气时临界角不同,A项正确;入射角大于临界角,不一定发生全反射,还要光从光密介质进入光疏介质才能发生全反射,B项正确;光疏介质、光密介质是相对的,只有一种介质不能说是光疏介质还是光密介质,C项错误;光纤通信是光导纤维的主要应用,光导纤维还可应用到内窥镜、潜望镜等,D项错误;光导纤维的工作原理是光的全反射,E项正确。
答案:ABE
如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则( )
A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
解析:在界面Ⅰ,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,都不会发生全反射现象,则A错误,C正确;在界面Ⅱ,光由玻璃进入空气,是由光密介质进入光疏介质,但是,由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行,光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ,在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ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,故B错误,D正确。
答案:CD
如图所示,半径为R的半圆形透明材料,折射率n=2.0。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入,则下列说法正确的是( )
A.所有光线都能透过这种材料
B.只有距圆心O两侧范围内的光才能通过
C.射出的光束会形成发散光束
D.射出的光束会形成会聚光束
解析:平行光射到底面时,光线与界面垂直,方向不变,继续射到球面时,距圆心D两侧范围内的光线入射角小于临界角C=arcsin =30°,发生折射形成会聚光束,范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射。
答案:BD
1.关于全反射,下列叙述中正确的是( )
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
解析:全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角,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。
答案:C
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
解析:题图甲、乙情景中,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==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。
答案:B
3.
一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.光从真空射入介质后,频率不变
B.此介质的折射率等于
C.入射角大于45°时可能发生全反射现象
D.入射角小于30°时可能发生全反射现象
解析:光的频率由光源决定,在传播过程中频率不变,选项A正确;由折射定律n=,选项B正确;发生全反射的临界角C=arcsin =45°,只有当光线从光密介质射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时才会发生全反射现象,所以选项C、D错误。
答案:AB
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