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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 - 滨海新区
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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 - 滨海新区
【教学分析】
“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。此外学生在前面学习的基础上再由教师引导,积极探索新知识,逐层思考可以解决部分新问题。教学中想借助电子白板、Ipad镜像投影在一节课上利用多种方法观察全反射现象,帮助学生理解全反射条件,课堂高。这样的设计不仅注重科学探究,提倡学习方式多样化,还能体现学生的小组合作又能在交流环节展示自我,提高了语言表达能力。 【教学目标】
1. 知识目标
(1)了解全反射现象.
(2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件. (3)知道自然界中的一些全反射现象. 2. 能力目标
(1)通过演示实验进行观察和分析,归纳总结出什么叫光的全反射现象. (2)能通过不同分组实验进行对比,从而得出发生全反射的条件. (3)能运用所学知识解释自然界中的一些全反射现象. 3.情感目标
(1)体验从理论探讨和实验观察从而分析获取知识的成功喜悦,从而培养学生热爱实验、勤于思考、乐于探究的科学品质.
(2)通过全反射小实验,培养学生合作能力,提高语言表达能力。
【教学重点】理解全反射现象;掌握临界角的概念和发生全反射的条件. 【教学难点】 (1)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.
(2)知道发生全反射的条件. 【教 具】
激光演示仪(1台)、半圆形玻璃砖(1块)、分组实验仪器若干 【课 时】1课时 【教学过程】
一、 对于学案自主学习部分进行交流。 总结:“光疏介质”、“光密介质”的概念 二、 课堂探究 1、 理论探究
当光从光密介质射入光疏介质时,若入射角逐渐增大,从理论上分析会出现的现象,并尝试画出光路图。(学生画图,逐步探究,交流想法) 2、演示实验(学生观察现象)
一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的圆侧面并指向圆心O。 两个实验的入射角都从0°增大到90°的过程中,观察两个实验并比较两个实验现象的相同点和不同点。
提示学生观察: ①反射角、折射角随入射角的变化情况;
②随入射角增大,反射光线、折射光线的强弱变化情况; ③圆侧界面和平侧界面的现象等。(教师演示两遍后,让学生分
组讨论并回答) 总结:全反射现象
3、思考:若光从光疏介质射向光密介质还能否出现上面的现象?你认为发生全反射的条件是什么?(学生讨论交流)
总结:发生全反射的条件
三、学生趣味实验(进一步理解全反射)
设计意图:学生在理论上分析会出现全反射现象,之后结合教学仪器观察到了全反射现象。本环节给学生提供几组简单器材,分组实验、观察全反射现象并进行全班交流。
实验1:利用激光笔和弯曲有机玻璃棒观察全反射现象。 实验2:利用激光笔和全反射棱镜观察全反射现象。 实验3:利用装水的烧杯和硬币观察全反射现象。 实验4:利用激光笔和有孔的水瓶观察水流导光现象。 实验5、利用装水的烧杯和两只试管观察全反射现象。
实验要求:据实验器材和实验步骤小组合作完成小实验 ,注意观察实验现象,并分析原因。
现象:__________________________________________________。 原因(可画图分析):
学生分组实验,探究实验现象与理解论,利用Ipad镜像投影向全体同学展示各组实验情景。 【学习评价】
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
2、某种介质对空气的折射率是2,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)( )
【归纳总结】
1、光疏介质、光密介质 2、全反射现象 3、临界角 4、全反射条件 【学业检测】
1.一束光从介质1进入介质2,如图1所示,下列对于1、2两种介质光学属性的判断中正确的是( )
5、
6、图1
A.介质1是光疏介质 B.介质1的折射率大 C.光在介质1中传播速度大 D.光在介质2中传播速度大
2.以下哪些现象是由于光的全反射形成的( ) A.在岸上能看见水中的鱼 B.夜晚,湖面上映出了岸上的彩灯 C.夏天,海面上出现的海市蜃楼 D.水中的气泡看起来特别明亮
3.一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是( )
7、
4..如图3所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面是玻璃和空气的分界面,分别设为界面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( )
图3
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
5.如图4所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则( )
图4
A.该棱镜的折射率为3 B.光在F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变小
D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
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