高中物理 13.2 光的全反射教案 新人教版选修3-4

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1、13.2光的全反射一、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

2、;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

3、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.

4、学生的学习准备:结合学案预习本节内容。了解基本概念,初步认识全反射的实验现象。2.教师的教学准备:教具的准备,学案的准备七、课时安排:1课时八、教学过程1、预习检查检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。2、创设实验情景,导入课题演示:将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师把试

5、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,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象3、合作探究,精讲点拨(1)光密介质、光疏介质任意两种介质相比较,我们把折射率小的介质叫光疏介质,折射率大的介质叫光密介质。举例说明光密介质和光疏介质是相对的。(2)全反射现象演示实验:激光束射向半玻璃砖,观察反射、折射现象。设疑:如果入射角变大,反射光线和折射光线可能怎么变化呢?学生猜想:①反射光,折射光全部消失。②反射光消失,只有折射光线。③折射光线消失,只有反射光线。讨论推理:第一种假设是不合

6、理的,因为光传播的是能量,若反射光线折射光线全部消失显然违反能量守恒观点。第二种假设也不能成立,在学习反射定律时,知道,不论透明还是不透明物体都要反射一部分射到它表面的光,所以必定有反射光线存在。第三种假设有可能存在。实验验证:转动光具盘,增大入射角,观察反射光线和折射光线。分析总结:随着入射角逐渐增大,折射角也逐渐增大,但折射角总是大于入射角。同时还观察到,折射光线越来越暗,越来越接近90o,当入射角增大到一定值时折射光线消失,只剩下入射光线、反射光线。继续增大入射角时,仍然观察不到折射光线。师生互动:通过实验我们观察到第三种假设在一个特定

7、的条件下是可能成立的,象这种只有反射光线而折射光线消失的现象是全反射现象。(3)临界角实验分析:要发生全反射现象对入射角大小有一定的要求,我们把折射角为90°时的入射角叫做临界角。学生推导:设光从某种折射率为n的介质设向空气或真空时的入射角恰好是临界角C,此时的折射角r=90°。由折射定律sinC/sinr=1/n,因为sin90°=1,则sinC=1/n。(4)全反射条件演示实验:观察光从空气射向玻璃和光从玻璃射向空气时能否发生全反射,发生全反射的条件。分析归纳:光从光疏介质射向光密介质不会发生全反射,光从光密介质射向光疏介质时,当入射角大

8、于或等于临界角,会发生全反射。得出结论:全反射的条件:光从光密介质射向光疏介质,入射角大于或等于临界角。师生互动:全反射现象是在特定条件下光的传播在两种介质界面上发

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