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视频课题:高中物理人教版选修光的折射第2节《全反射》辽宁省 - 大连
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高中物理人教版选修光的折射第2节《全反射》辽宁省 - 大连
《全反射 光导纤维》教学设计
教材分析
本节课选自人教版选修2-3第一章第二节《全反射 光导纤维》,本节安排在《光的折射 折射率》之后,让学生更加深入的理解折射定律。教材上先介绍了全反射现象,然后给出了临界角的概念和全反射的条件,最后重点介绍了全反射的应用——光导纤维。
学情分析
学生已经学习了光的反射、折射和折射率,知道认为光由一种介质射向另一种介质时一定会发生反射和折射。故而,本节课一定要让学生亲自动手实验,看到光密介质射向光疏介质时折射光线消失的情况
教学 设计 思路
本节课以实验为主线,通过“炼金术”的小魔术引入课题,再通过光从玻璃射入水中和光从空气射入玻璃的两个实验的对比,让学生观察、分析,揭示全反射的现象与产生条件,接着学生体验“炼金术”的实验,通过学生间的讨论、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。然后介绍光导纤维,学生体验光导纤维的导光性和传输图像的功能。最后通过全反射的应用介绍及上网查找全反射的资料开拓学生的视野。
教学目标
1.知识与技能
(1)知道什么是光疏介质和光密介质
(2)理解光的全反射;
(3)掌握临界角的概念和发生全反射的条件; (4)了解光导纤维的原理和应用。
(5)增强实验能力(动手能力、设计能力、解决问题等能力);
2. 过程与方法
(1)通过动手实验,经历科学探究的过程;
(2)通过预习和课上上网查找资料,培养学生的自学能力 3.情感、态度与价值观
(1)通过揭秘“炼金术”的魔术,渗透学生爱科学的教育,培养学生学科学、用科学的习惯,增强学生的科学素养并教育学生不
劳而获是不现实的。
(2)学生通过查找内窥镜和全反射的应用,进一步体会科学理
论与社会、生产、生活的联系。
(3)通过了解我国的光纤网络的建设,培养学生的爱国精神和民族自豪感和。
教学重点 全反射现象及条件
教学难点
临界角概念和临界条件时的光路图
实验器材 1、学生实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔、光屏、光导纤维、
烧杯、试管、五角硬币 2、教师演示实验:激光光学演示仪、光导纤维应用演示器、烧杯、
试管、硬币
教学媒体 1、多媒体辅助教学设备:电脑、平板、
(教师);手机(学生)
2、软件:雨课堂(PPT)、希沃教学助手 3、微课:课后全反射、海市蜃楼
教学方法 多媒体与现代信息技术整合、实验探究法、分析归纳法、讨论
法、练习法、讲授法
教学环节 教学活动 设计意图
【新课导入】 教师表演: 小魔术——“炼金术”
教师表演“炼金术”并把魔术过程投影在黑板上:插入烧杯的试管在水中的部分像镀了一层银色
的金属,往试管中注入神秘的药水,银色消失,试管中出现了硬币
激发学生学习兴趣,提高学生的求知欲
【预习反馈】 利用雨课堂中的随机点名的功能,检查学生的预习情况
教师随机点名提问(互联网+雨课堂+课件): 1、什么是光疏介质?什么是光密介质? 2、光从空气射向玻璃,谁是光密介质? 3、光从玻璃射向空气,谁是光密介质?
师生总结:光密介质和光疏介质是相对的。
检查学生通过预习对光疏介质和光密介质的掌握程度,为之后的全反射学习打下基础。
随机点名增加了学生的紧张感,有利于学生课前认真完成预习任务。
【画光路图】 光从半圆形玻璃砖的半径入射,画出光的反射光线和入射光线
1、学生画光路图
2、学生同组讨论
3、教师展示有问题的光路图(互联网+平板电脑+希沃授课助手)
4、学生指出展示的光路图的问题
复习光的反射和折射、为接下来的实验打下基础
【实验探究1】 光从玻璃射向空气,增大入射角,观察反射光线和折射光线有什么变
化?
1、教师引出探究问题,介绍实验器材(课件) 2、学生利用半圆形玻璃砖、激光笔和光屏进行探究实验。教师从旁协助有问题的小组。
3、学生分享实验现象并用激光教学演示仪展示本组的实验发现。教师把学生实验过程投影到屏幕上。(互联网+平板电脑+希沃授课助手)
4、师生交流得出全反射的概念
1、学生动手实验,观察并分析实验现象,培养学生的观察能力、动手能力,合作能力。
2、学生演示实验:激光光学演示仪看到的实验效果更明显,更利于学生分析实验现象,得出全反射的概念。
【实验探究2】 光从空气射向玻璃,增大入射角,观察反射光线和折射光线有什么变
化?
1、教师提出问题:光从空气射向玻璃,能否看到全反射现象?
2、学生小组实验,教师从旁协助有问题的小组 3、教师用激光光学演示仪演示光从空气射向玻
璃,增大入射角时反射光线和折射光线的变化。(互联网+平板电脑+希沃授课助手) 4、两次实验现象对比得出全反射的条件
1、学生动手实验,观察并分析实验现象,
培养学生的观察能力、动手能力,合作
能力。 2、通过两次实验现象对比得出全反射的条
件,提高学生的分析能力
【临界角】 (一)测量玻璃的临界角 (二)理论推导折射率为n的介质的临界角
(三)用临界角公式和玻璃的折射率计算
玻璃的临界角 (一)测量玻璃的临界角
1、教师把实验过程投影在屏幕上,利用激光光
学演示仪,增大入射角,使光刚好发生全反射,放大屏幕上的影像。(互联网+平板电脑+希沃授课助手)
2、学生读出全反射的临界角。
(二)理论推导折射率为n的介质的临界角
1、教师提出问题:求光从折射率为n的某种介质射到空气时的临界角C。(课件)
2、学生计算并小组讨论
教师展示学生答案,并请学生讲解(互联网+平板电脑+希沃授课助手) 3、学生讲解自己的计算思路
(三)用临界角公式和玻璃的折射率计算玻璃的临界角
1、教师提供玻璃的折射率,请学生思考如何计算玻璃的临界角。
2、学生叙述用临界角公式求玻璃临界角的方法。 3、教师用临界角公式和电脑上的计算器算出玻璃的临界角。
1、测量玻璃的临界角能加深学生对临界
角的理解。 2、利用公式计算加强学生对临界角公式的运用能力。 3、运用电脑计算器计算反三角函数,让
学生感受到电脑带来的便捷。
【破解“炼金术”】 学生尝试完成“炼金术”的魔术并分析其
中的物理原理 1、教师介绍魔术用到的器材:装有水的两个烧杯,一个试管,一枚五角硬币。
2、学生利用桌面上的仪器尝试完成“炼金术”的小魔术
3、学生小组讨论“炼金术”中的物理原理
4、师生交流揭秘“炼金术”
5、教师询问学生的揭秘后感悟,学生发表自己的感悟
1、学以致用,用刚刚学过的知识解决问题,加强学生对全反射的理解。 2、解决课上时提出的问题,且学生用刚学到的知识解决自己感兴趣的问题,调动了学生的积极性。 3、寓教于乐,让学生发表感悟,借机教育学生不劳而获是不现实的。这也是把这个魔术叫做“炼金术”的一个重要原因。 【应用:光导纤维】 (一)教师展示光导纤维 (二)学生研究光导纤维 (三)教师介绍光导纤维的构造和应用
(一)教师用光导纤维教学演示仪播放音乐,展示光导纤维的导光能力,并把过程投影在屏幕上(互联网+平板电脑+希沃授课助手) (二)1、学生利用桌面上的光导纤维体验光导纤维的导光能力。
2、教师展示学生的体验过程,增加学习的乐趣 (三)1、教师介绍光导纤维的组成:纤芯和包层,并提问谁的折射率大?(课件)
1、利用光导纤维传输信息,播放音乐,激发学生对光导纤维的兴趣。
2、学生自己体验光
导纤维的作用,能感受光导纤维良好的导光性,和可弯曲的特点。
3、介绍光导纤维的应用,让学生感受到
物理与生活的紧密联
3、学生根据全反射的条件得出纤芯的折射率大于包层的折射率
4、教师介绍光导纤维的应用(课件) (1)传输图像,如内窥镜。 (2)制成光缆,通信。
系。
【上网自学】 小组上网查找资料,归纳整理资料并分享给大家
1、教师布置各组自学内容(课件) 1组:光缆的构造 2组:光纤通信的优点 3组:我国的光纤网络建设
4组:内窥镜在医疗及其他技术领域应用的 实例
5组:自然中有哪些全反射的现象? 6组:除了光导纤维,全反射还有哪些应用?
2、学生利用手机查找相关内容,组内同学合作整理出要分享给大家的内容(互联网+手机) 3、小组派一名代表展示本组上网学到的重要内容(互联网+平板电脑+希沃授课助手)
1、培养学生的自学能力和收集整理资料的能力,同时加深学生对全反射的了解。
2、通过上网查找资料体会光纤网络带来的便捷。
3、通过了解我国的光纤网络建设,知道祖国的富强,培养学生的民族自豪感和爱国精神。
【当堂检测】 1、教师把题目发送到学生的手机上,并设定答
题时间为5分钟。(互联网+雨课堂+课件) 2、学生完成题目并小组讨论
3、教师展示学生答题情况,肯定学生(互联网+雨课堂+课件)
4、师生交流解决存在的问题
1、利用PPT上的雨课堂的功能,能实时看到学生的做题情况,发现学生的问题。 2、限时训练能增加学生的紧张感,提高学
生的注意力和做题速度
【总结反思】 1、教师展示本节课的知识提纲(课件)
2、学生讲述学到的知识
5、3、学生课下利用雨课堂研究课件,解决课堂上困惑的内容。(互联网+雨课堂+课件)
1、归纳使学生清楚的知道这节课的重难点,加强学生的记忆。 2、利用雨课堂学生可以对课上不懂的内容进行标记和收藏,课后研究。
板书设计
1.2全反射 光导纤维
一、光疏 三、光导
光密 1、构成:纤芯>包层 二、全反射 2、应用:(1)内窥镜 1、条件:(1)光密 光疏 (2)通信
(2) Θ>C
2、临界角 n
C1sin
教学反思
1、学生预习情况
课上利用三个问题三次随机点名,反应出学生关于光疏介质和光密介质的预习情况
视频来源:优质课网 www.youzhik.com