4.2全反射 讲义-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

本高中物理讲义聚焦“全反射”核心知识点，以反射定律、折射率等旧知为基础，通过光疏与光密介质的相对性辨析，结合演示实验导入全反射定义、临界角及产生条件，进而用气泡亮、海市蜃楼等自然现象和全反射棱镜、光导纤维等应用实例构建知识体系。 该资料突出实验驱动与跨情境应用，通过演示实验直观呈现全反射过程，结合高锟与光纤通信的科学史渗透科学态度，利用课堂巩固题强化物理观念与科学思维。课中助力教师突破难点，课后资料便于学生回顾反思，有效弥补知识盲点。

题目 全反射 姓名 贺长明 时间 地点 科目 物理 教学目标 1.掌握全反射的定义以及产生条件。 2.理解全反射临界角。 3.会用全反射现象解释全反射棱镜和光导纤维。 重点 全反射的定义和条件、临界角、光导纤维。 难点 全反射现象的产生。 课型 新课 教学方法 讲授法、直观演示法 内 容 教学方法 教 学 过 程 教 学 过 程 教学过程 巩固复习：1、反射定律 2、折射率 3、折射率与光速的关系 新课教学：1、光密介质与光疏介质 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。 注意：光疏介质和光密介质是相对的，与介质的密度无关。 由演示实验导入全反射 2、全反射 （1）定义：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。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，这种现象叫作全反射。 （2）临界角的定义：折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C 表示． （3）发生全反射的条件：① 光从光密介质进入光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角 （4）临界角的计算： 3、自然界中的全反射现象 ①水中或玻璃中的气泡看上去很亮，为什么？ ②海市蜃楼 ③沙漠蜃景 4、全反射的应用 (1)全反射棱镜 ①原理：横截面是等腰直角三角形的棱镜 ②应用：潜望镜、自行车尾灯、珠宝的鉴赏 （2）光导纤维 1966 年，33 岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了全反射原理。 由演示实验导入光导纤维的教学 光纤原理： 一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。 光纤的应用 ①光纤通信：优点：容量大、衰减小、抗干扰性强 ②医用内窥镜 用一个实验来结束本课内容 课堂巩固 1、（多选）下列说法正确的是(　　)． A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质 B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质 C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大 D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小 2、（多选）关于全反射，下列说法中正确的是（ ） A.发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B.光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C.光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象 D.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 3、华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是(　　) A．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全反射 B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 4、（多选）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=300，E、F分别为边BC的中点，则（　） A．该棱镜的折射率为 B．光在F点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 提问式 实验法 讲授法 实验法 讲授法 小结 1、 光疏介质、光密介质 2、 全反射：定义、产生条件、临界角C 3、全反射原理的应用实例：全反射棱镜、光导纤维 作业 课后习题和对应的练习册 教学反思 本节课讲授的重点、难点是全反射的定义、条件、临界角以及光导纤维。学生通过视频实验演示，让学生直观的看见全反射的发生过程，很容易掌握全反射的概念。展示一些图片，让学生用全反射去解释这些现象。通过历史介绍，引入光导纤维这种物质，也是全反射的应用。最后用水流导光，再次让学生感受全反射的知识点。学生课后还得加强复习，巩固强化。 学科网（北京）股份有限公司 $