4.2 全反射（教学设计）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

4.2全反射 教学设计 备课人 学科 物理 课题 4.2全反射 教学内容分析 全反射现象在日常生活中经常能遇到，本节要探讨光发生全反射的条件以及相关应用。全反射及其发生的条件是本节的重点，也是培养学生科学思维，帮助他们形成物理观念的重要载体。 教材首先通过展示水中气泡看上去特别明亮的现象引出全反射的话题，意在培养学生通过观察生活现象提出物理问题的科学探究素养。教材介绍光密介质和光疏介质的定义及其相对性，目的是为得出全反射产生的条件作铺垫。教材通过半圆形玻璃砖的演示实验引出全反射的定义和临界角的概念。在演示实验时，要引导学生全面、全程观察。特别要注意观察：随着入射角逐渐增大，反射光线和折射光线的角度和亮度发生变化；当入射角达到某一极限角度时，折射角达到90°,折射光完全消失，只剩下反射光。全反射棱镜和光导纤维是对全反射原理的应用，这部分内容有利于开阔学生视野，加深对全反射的认识。 学情分析 高二年级的学生通过初中的学习对几何光学的内容已经有了初步的了解，而本章教材的第一节《光的折射》又详细介绍了光的折射定律以及折射率的测定方法，这些内容的学习，为学生进一步学习全反射现象奠定了知识和心理基础，同时，高二年级的学生县有一定的概括和分析间题的能力，这为本节课的学习奠定了能力的基础。 通过折射定律的学习，学生可以定量给出折射现象中入射角和折射角的大小关系，这就为学生探究发生全反射的条件提供了切入点，同时为学生自主推导临界角和折射率关系提供了知识基础。 而《光的折射》一节中玻璃砖折射率测定的实验，让学生掌握了确定入射光线和折射光线的基本方法为本节课的实验探究奠定能力基础、提供操作可能。综上所述，在前面学习的基础上，学生可以根据已有的对光的反射、折射现象的认知，进一步来探究全反射现象，并运用探究所得知识解释这一现象。 教学目标 1.知道光密介质和光疏介质的概念，认识光的全反射现象。 2.知道全反射棱镜及其应用。 3.初步了解光导纤维的工作原理及光纤技术对社会经济生活的重大影响。 教学重难点 1.教学重点：临界角的概念及表达式、全反射的条件、全反射的应用； 2.教学难点：全反射的条件、全反射的应用。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 教师提出问题：水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮；炎热夏天，柏油路面有时看起来特别明亮,像水洗过的一样。这又是为什么呢？ 学生写下自己的答案并与其他同学交流 激发学生学习兴趣 新课教学 一、全反射 （1） 光密介质和光疏介质 阅读课本，总结什么是光密介质，什么是光疏介质？ 光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。 光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质. 在学生回答后补充： 注意： 任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质。如，水、水晶和金刚石三种物质相比较，水晶对水来说是光密介质，对金刚石来说则是光疏介质。 （二）入射角与折射角的大小关系 然后提问：光从光疏介质进入光密介质 光从光密介质进入光疏介质 （三）全反射 光从光密介质进入光疏介质，入射角增大，折射角也增大，谁先达到90°？若继续增大入射角？ 然后让学生观察实验视频，然后观察视频 现象：随着入射角的逐渐增大的过程中，折射角逐渐增大 ；折射光线亮度逐渐减弱；反射角逐渐增大；反射光线亮度逐渐增强；当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。 然后让学生总结全反射相关概念： 1.全反射定义：光由光密介质射到光疏介质时，光线不发生折射，而全部返回到原介质中继续传播的现象。 此时的入射角称为——临界角 2.发生全反射的条件： （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； 3.折射率与临界角的关系：（光由介质射入真空中） 注意： (1)只有光从介质射入真空（空气）的交界面时，才能这样求临界角。 (2)n越大，临界角越小，也就越容易发生全发射。 然后提问：全反射在生活中有哪些应用？ 在学生充分交流后分析应用 然后老师介绍：全反射棱镜、光导纤维 学生翻阅课本，查阅光密介质和光疏介质的定义 学生回答问题 学生先回答问题并交流 学生观察视频并总结实验现象 学生根据提示阅读课文提炼先关概念。 为下一个问题学习做足准备。 锻炼学生归纳总结能力 为后面学习做准备 锻炼学生总结归纳问题能力 不直接给知识点而是让学生查阅锻炼学生总结归纳能力 锻炼学生学会利用所学知识解决问题 二、全反射棱镜 （一）全反射棱镜 阅读课本，总结什么是全反射棱镜，有什么作用？ 玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光从图中所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。但在玻璃内部