(教参)第四章 2 全反射-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

2　全反射 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 1．知道光的全反射现象及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。 2．演示光沿水柱(或弯曲的玻璃柱)的传播。 3．观察光缆的结构，分析光的全反射在光纤中是如何发生的 物理观念：理解光的全反射概念。 科学探究：演示光沿水柱(或弯曲的玻璃柱)的传播。 科学态度与责任：了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用 1．知道光密介质和光疏介质。 2．认识光的全反射现象、掌握光的全反射的条件。 3．知道全反射棱镜及其应用 (见学生用书P66) 知识点一　全反射 1．光疏介质和光密介质 (1)光疏介质：折射率较__小__(填“大”或“小”)的介质。 (2)光密介质：折射率较__大__(填“大”或“小”)的介质。 (3)光疏介质与光密介质是__相对__(填“相对”或“绝对”)的。 (4)图解光疏介质与光密介质 2．全反射 (1)全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，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90°时，折射光完全消失，只剩下__反射__光的现象。 (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角。用字母C表示，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的关系是sin C＝。 (3)全反射发生的条件 ①光从光密介质射入光疏介质。 ②入射角等于或__大于__临界角。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)发生全反射时，光全部返回原介质。(　√　) (2)随着入射角增大，折射角一直增大。(　　) (3)当入射角达到临界角时，折射光强度减弱到0。(　√　) (4)当入射角达到临界角时，反射光的能量等于入射光的能量。(　√　) (5)发生全反射时，仍有折射光，只是折射光非常弱。(　　) (6)光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象。(　　) (7)光从光疏介质射向光密介质时，也可能发生全反射现象。(　　) 2．思考题：密度大的介质，一定是光密介质吗？ 答案：不一定。密度大的介质，折射率不一定大，故密度大的介质不一定是光密介质。 知识点二　全反射棱镜和光导纤维 1．全反射棱镜 (1)形状：截面为__等腰__直角三角形的棱镜。 (2)全反射棱镜的特点：当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生__全反射__；与平面镜相比，它的反射率很高，几乎可达100%。 (3)全反射棱镜改变光路的几种情况 入射方式 方式一 方式二 方式三 光路图 入射面 AB AC AB 全反射面 AC AB、BC AC 光线方向改变角度 90° 180° 0°(发生侧移) 2．光导纤维 (1)构造：光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有几微米到一百微米；如图所示，它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率__大于__(填“大于”或“小于”)外套的折射率；光传播时在内芯与外套的界面上发生__全反射__。 (2)原理：光由一端进入，在两层的界面上经过多次__全反射__，从另一端射出。光导纤维可以远距离传播光信号，光信号又可以转换成电信号，进而转换为声音、图像。 (3)光导纤维除了应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等。 (4)光纤通信的优点是传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)全反射棱镜比平面镜的反射率高。(　√　) (2)光导纤维的内芯是光疏介质，外套是光密介质。(　　) (3)水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射。(　√　) 2．思考题：在高山湖泊边拍摄的一张风景照片如图所示，湖水清澈见底，在近处可看到湖面水下的景物(石块、砂砾等)，而在远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。这是为什么呢？ 答案：往远处看时，水面下景物反射的光射到水面处，入射角很大，发生了全反射，所以看不到。 (见学生用书P68) 　　类型一判断是否发生全反射现象 如图所示，一束光投射到放在空气中的平行玻璃砖的第Ⅰ界面，下列说法中正确的是(　D　) A．若在第Ⅰ界面上入射角大于临界角，则该束光将不会进入玻璃砖 B．当光从第Ⅱ界面射出时，出射光线可能与最初的入射光线不平行 C．光进入第Ⅰ界面后可能不会从第Ⅱ界面射出 D．光不论以什么角度入射，都能从第Ⅱ界面射出 解析：若在第Ⅰ界面上入射角大于临界角，则该束光依然能折射进入玻璃砖，因为全反射发生在光从光密介质射向光疏介质时，故A错误；光路如图所示，该束光到达第Ⅱ界面时的入射角与第Ⅰ界面的折射角相等，根据光路的可逆性，则光在第Ⅱ界面射出时出射角等于第Ⅰ界面的入射角，出射光线一定