4.2 全反射（导学案）-【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）

第2节　全反射 导学案 【学习目标】 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。 【学习重难点】 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。 【知识回顾】 1、 光的折射 1．光的反射 (1)反射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的_____________时，一部分光_____________到第1种介质的现象。 (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在_____________内，反射光线与入射光线分别位于_____________的两侧；反射角等于入射角。 2．光的折射 (1)折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的_____________时，一部分光进入第2种介质的现象。 (2)折射定律 折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于_____________；_____________成正比，即_____________(式中n12是比例常数)。光的折射定律的三个关键词：“同平面”“线两旁”“成正比”。 (3)在光的折射现象中，光路是_____________的。 二、折射率 1．定义 光从真空射入某种介质发生折射时，_____________与_____________之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，即_____________。 2．折射率与光速的关系 某种介质的折射率，等于光在_____________中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝。 【自主预习】 1、 全反射 1．光疏介质和光密介质：对于折射率不同的两种介质，我们把折射率_____________的介质称为光疏介质，折射率_____________的介质称为光密介质，光疏介质和光密介质是_____________的。 2．全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和_____________，当入射角增大到某一角度，使折射角达到_____________时，_____________完全消失，只剩下_____________。这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作_____________。 3．全反射的发生条件 (1)光线从_____________介质射入_____________介质。 (2)入射角_____________临界角。 4．临界角C与折射率n的关系：sin C＝。 二、全反射棱镜与光导纤维 1．全反射棱镜 (1)形状：截面为_____________三角形的棱镜。 (2)光学特征 ①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生_____________，光射出棱镜时，传播方向改变了_____________。 ②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次_____________，使光的传播方向改变了180°_____________(3)应用：用于双筒望远镜中。 2．光导纤维及其应用 (1)原理：利用了光的_____________。 (2)构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生_____________。 (3)应用 ①医学上用光纤制成内窥镜。 ②用于光纤通信，其特点是传输容量大、能量衰减小、抗干扰性及保密性强等。 【课堂探究】 【新课导入】 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？ 【新课教学】 任务一、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？ 光疏介质与光密介质是相对的还是绝对的？ （二）入射角与折射角的大小关系 入射角与折射角的那个较大？ （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？请观察视频学生观察实验视频，然后观察视频 现象： 1.全反射定义： 2.发生全反射的条件： 3.折射率与临界角的关系：（光由介质射入真空中） 注意： 全反射在生活中有哪些应用？ 任务二、全反射 （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？ 横截面是等腰直角三角形的棱镜 （二）全反射棱镜的应用 全反射棱镜在生活中有什么应用？ 任务三、光导纤维 （一）光导纤维 阅读课本，总结光导纤维的工作原理与结构？ (1) 原理： (2) 构造： (3) 优点：_____________ （2） 观察光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径 观察视频 （3） 光导纤维的应用 医用内窥镜： 光纤通信： 一路光纤的传输能力理论值