一、教学目标
1.了解光学致密介质、光学疏水介质和全反射现象,掌握临界角和全反射条件的概念。
2.运用实验方法,通过分析讨论,准确概括全反射现象,提高概括和实践能力。
3.能够体会到物理学与社会、生产、生活的密切关系,感受到物理学研究中理论与实践的辩证关系。
二、教学重难点
重点:全反射的条件。
难点:对全反射现象的理解。
三、教学过程
环节一:新课导入
【问题情境】
播放医生用光纤检测病人身体的视频,引导学生体会物理与生活的紧密联系。学生思考:光纤是如何传输光和相关信息的?这就引出了话题。
环节二:新课讲授
【建立规律】
介绍了光学致密介质和光学稀疏介质两个物理概念,明确了它们是相对的。
实验探究:将半圆形玻璃砖固定在光盘上,观察激光束从玻璃进入空气时的折射情况。当入射角增大时,折射角、反射光和折射光的强度如何变化?
实验猜想:反射光和折射光都消失了;反射消失了,只有折射的光;折射消失了,只有反射光。
实验:随着入射角的增大,折射角也逐渐增大,但折射角始终大于入射角。同时观察到折射光线越来越暗,越来越接近90。当入射角增大到一定程度时,折射光线消失,只剩下入射光线和反射光线。当入射角继续增大时,折射光线仍然不可见。
得出只有反射光线和折射光线消失的现象就是全反射。老师的玻璃是轻密介质,空气是轻疏介质。只有从轻密介质到轻疏介质,才会发生全反射。学生可以验证光从光稀疏的介质穿过到光密集的介质,并得出在这种情况下不能发生全反射的结论。
通过回顾分析,得出全反射现象需要入射角,折射角为90时的入射角称为临界角。
学生们结合实验现象总结出全反射(全内反射)的条件:(1)光进入光密介质;(2)入射角大于临界角。
老师问学生如何知道临界角。建议学生如果知道介质的折射率,就可以确定光从这种介质打到空气(或真空)上的临界角。
环节三:巩固提高
【深化规律】
在课前的介绍中解释光纤如何传输光及相关信息。
环节四:小结作业
学生总结本节内容,课后思考全反射在生活中的应用,分组交流分享。
四、板书设计
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