(共45张PPT)
全反射
学情分析
教学模式
板书设计
课程资源开发
教材分析
教学设计
课堂评价
教材分析
三维目标
教学重
难点
教材的地位
与作用
教材分析
教材的地位与作用
《全反射》是人教版选修3-4第十三章第二节内容。学生在初中时已经学习了光的直线传播、光的反射和折射等知识。本章从光的反射和折射说起体现了初高中知识的衔接性,本节内容从光的折射入手,清晰简洁的展开课题,探讨了光发生全反射的条件及相关应用,本节的设计有助于增强学生将所学理论应用于现实生活的意识和责任心。
教材分析
重点
重点
重点
重点
重点
掌握临界角的概念和发生全反射的条件 。
难点
全反射的应用和全反射现象的解释 。
教材分析
教学目标
过程与方法
通过动手实验
理解光的全反射现
象,概括出发生全反射
的条件,培养学生的
观察、概括能力
通过学生自主阅读、
自主探究和自主总结
培养他们的学习能力
了解全反射现
象的应用
情感态度价值观
对学生进行
爱科学的教育,培
养他们学科学、用科
学的好习惯和爱生活
的良好品质
通过实验探究,使
同学们认识到学习更多
的知识才是摆脱愚昧的
有效方法
教材分析
知识与技能
理解光的全反
射现象
掌握临界角的
概念和发生全反
射的条件
同学们在初中接触了光的反射和折射以及成像的知识,而对于高二学生,已经具有了一定的发现、分析和解决问题的能力,但学生对现象和知识的理解、判断、分析和推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性。因此,本节课的设计充分尊重学生的认知心理发展特点,对教学手段有针对性的选择和优化处理,让学生在获得知识与技能的过程中学会学习,并获得积极的情感体验。
学情分析
本节课是新授课,教学设计坚持以学生为主体,教师为主导的原则。其中反射和折射部分的简短描述是与初中所学内容衔接的,临界角和全反射知识是新内容,学生容易轻视和低估本节知识。所以我认为要通过强化实验探究来明确发生全反射的条件,教学设计环节中的第三环节突出了这一点 。
教学模式
第四环节:拓展迁移
学以致用
第三环节:主体探究
揭示规律
第二环节:阅读课本
提取信息
第一环节:创设情境
引入新知
第五环节:巩固升华 布置作业 体验快乐
教学设计
(2分钟)
(8分钟)
(15分钟)
(18分钟)
(2分钟)
第一环节 创设情境 引入新知
生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象,观察下列图片,思考一下其中蕴含的物理道理。
水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮
通过生活中的有趣现象导入新课
在炎热夏天的柏油马路上,从远处看去,路面显得格外光亮, 就像用水淋过一样。
第一环节 创设情境 引入新知
夏天,在我国山东蓬莱的海面上曾多次出现一种奇特景象,站在海滨极目远眺,可以看到远山、船舶、楼阁等各种景象出现在空中。
第一环节 创设情境 引入新知
中央电视台记者2001年9月12日沿着青藏公路经过海拔2675米的万长盐桥时,突然看到远处的戈壁上,有沙丘飘浮在天空中,在阳光和浮云的作用下,沙丘不断变幻着颜色,沙丘的周围是“波光粼粼的湖水”,水面映出清晰的倒影。
通过展示几张全反射现象的精美图片引入本课。学生在第一时间形成有意注意,促使他们迫切地想知道这些美丽的现象到底是怎么一回事。
第一环节 创设情境 引入新知
请同学们阅读课本第一、二自然段回答:
1、什么是光疏介质?什么是光密介质?
2、有绝对的光密介质或光疏介质吗?结合实例说明如何判断某种介质是光疏介质还是光密介质。
3、光由光疏介质进入光密介质时,折射角与入射角相比谁大?光由光密介质进入光疏介质时,两角的大小又怎么样?
因为本部分作为一般知识点的介绍,比较简单。我以幻灯片形式给出阅读提纲,学生阅读完成后,做出指导和总结,明确结论。
第二环节 阅读课本 提取信息
折射角θ2为90°时,会发生什么情况?
θ1
θ2
介质
N
N'
A
O
B
空气
θ1
θ2
介质
N
N'
A
O
B
空气
借助课本中本节的思考与讨论引入问题
此处点拨同学们画图来加深印象,并投影部分同学的作图,同学们共同讨论,形成共识,这样给学生提供了展示的平台。
第二环节 阅读课本 提取信息
提出
问题
猜想
假设
设计
实验
进行
实验
分析
论证
得出
结论
实验探究
评估
交流
第三环节 主题探究 揭示规律
请同学们以小组为单位,利用提供的器材(半圆形玻璃砖、激光手电)动手做实验,注意观察实验中出现的现象,然后根据实验中出现的现象回答问题,总结规律。
实验1:一束激光从空气沿半径方向,射向半圆形玻璃砖的半圆面,如左下图所示。
1、随着入射角的增大,反射角和折射角如何变化?
2、随着 入射角的增大,反射光线和折射光线的亮度如何变化?
3、当折射角增大到90度时,情况又如何?
我将本节中观察全反射现象的教师演示实验设计成了学生分组实验,提示学生实验时应特别注意让光沿着半径方向射入,注意观察实验中出现的现象,然后根据实验中出现的现象总结规律。这样做的目的是增强学生的动手操作能力和感性认识。教师通过幻灯片展示全反射的概念,并向同学们指出什么是临界角,此时的同学们一定会想到引课的现象是全反射,收获不小的喜悦。
第三环节 主题探究 揭示规律
(一)实验探究
全反射的概念:
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,这种现象叫做全反射。
此时对应的入射角称之为临界角。
第三环节 主题探究 揭示规律
请同学们以小组为单位,再次完成实验2,观察实验中出现的现象,将其与实验1进行比较,进而回答问题。
实验2:让激光束从空气直接射向半圆形玻璃砖的圆心O,如图所示。
O
1、随着入射角的增大,反射角和折射角如何变化?
2、光由光疏介质进入光密介质时会产生全反射现象吗?
3、你能总结一下产生全反射的条件吗?
教师点拨,得出发生全反射的条件并以幻灯片形式展示。到此同学们对全反射现象认识有了一定的理论高度,教师抓住同学们此时的认知状态,进一步引导学生活动。
第三环节 主题探究 揭示规律
(一)实验探究
发生全反射的条件(必要条件):
1、光从光密介质射向光疏介质;
2、入射角大于或等于临界角。
第三环节 主题探究 揭示规律
请同学们根据折射率、临界角的概念及折射定律推导公式:
不同的介质,由于折射率不同,对空气的临界角不一样。我们研究的临界角是:折射率为n 的某种介质在空气(或真空 )中发生全反射时的临界角C.
根据折射率的定义,则有:
第三环节 主题探究 揭示规律
(二)演绎推理
教师利用投影展示几个同学的推导过程,同学们共同探讨形成共识,教师给与评价。
1.光线由介质A进入介质B,入射角小于折射角,由此可知: ( )
A.介质A是光密介质
B.光在介质A中的速度大些
C.介质A的折射率比介质B的小
D.光从介质A进入介质B不可能发生全反射
综合性考查:1、由折射现象判定折射率的大小;
2、光密介质、光疏介质的概念;
3、折射率与波速的关系;
4、全反射产生的条件.
第四环节 拓展迁移 学以致用
2、如图所示,介质Ⅱ为空气,介质Ⅰ的折射率为 ,下列说法中正确的是 ( )
A.光线a、b都不能发生全反射
B.光线a、b都能发生全反射
C.光线a发生全反射,光线b不发生全反射
D.光线a不发生全反射,光线b发生全反射
考查临界角的计算及全反射产生的条件
第四环节 拓展迁移 学以致用
3.某介质的折射率为 ,一束光从介质射向空气,入射角为60°,图中哪个光路图是正确的?
考查临界角的计算及全反射产生的条件
第四环节 拓展迁移 学以致用
以上三个题的解决过程就是对本节基本知识点的总结,总结过程注重由浅入深,顺应同学们认知特点。在这个基础上引出与生产和生活联系紧密的现象作为例题来探讨。
4.鱼眼里的世界
第四环节 拓展迁移 学以致用
例、在水中的鱼看来,水面上和岸上的所有景物,都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里,为什么?(水的临界角是48.8 °)
本题选用了课本中的例题,只是将潜水员换成了鱼,师生合作完成对本题的探讨,重点点拨学生抓住临界。其后展示两张水中看世界的美丽图片来稍稍舒缓一下学生紧张的思绪,控制授课节奏,同时提醒学生要热爱生活。
在倒立圆锥里
第四环节 拓展迁移 学以致用
水中看世界
第四环节 拓展迁移 学以致用
5、全反射棱镜:(截面为等腰直角三角形的棱镜)
45
45
45
45
45
45
带领学生完成对全反射棱镜的工作原理、作用、优越性和应用的总结,此处有些图片展示给同学们,用于激发他们的学习兴趣。
第四环节 拓展迁移 学以致用
第四环节 拓展迁移 学以致用
第四环节 拓展迁移 学以致用
A、原理:利用全反射原理
B、作用:改变光路
C、优越性:反光率高,接近达到100%,成像失真小.
D、应用:精密昂贵的光学仪器中,比方说显微镜,单反相机,潜望镜,望远镜……
珠宝的鉴赏( 玻璃:320-420 金刚石:24.40)
6.光导纤维:
自学提示:
1.光纤的结构是怎样的
2.光纤通信的原理是什么
4.光纤主要有哪些方面的应用
3.光纤通信的主要优点有哪些
本问题是关于光导纤维的相关内容设计,给同学们自主学习的提纲,让同学们完成,针对提纲中问题为同学们播放一小段关于光导纤维应用的视频来放松心情、开拓视野、激发他们将所学知识应用于实践的热情。
第四环节 拓展迁移 学以致用
[思考]:请大家思考生活当中下列现象与全反射现象有什么关系?
通过展示这几张图片再次让同学们认识到全反射与生产和生活的紧密联系。
全反射
两种介质
全反射
全反射定义
发生全反
射的条件
临界角
光疏介质
光密介质
应用
全反射棱镜
光导纤维
整合归纳
第五环节 巩固升华 布置作业 体验快乐
布置作业:
课后题1----6。
我选择的是课后习题,因为这些题目满足由浅入深,由认识到理解、再到应用的递进模式,迎合了新课标对本课教学目标的要求。
第五环节 巩固升华 布置作业 体验快乐
体验快乐
1、请同学们利用课下时间自由结组讨论引课时介绍的几个现象;
2、请同学们利用课下时间上网查询并下载光纤技术对社会经济生活的重大影响的材料,并一起分享。
3、请同学们利用课下时间自由结组完成本课中的做一做“水流导光”。
第五环节 巩固升华 布置作业 体验快乐
这样选择体验快乐的目的是促进同学们加强课下的合作学习意识,树立终生学习的思想;提醒同学们善于利用身边资源查找相关学习资料,体验分享的快乐;号召同学们动手实验,利用所学知识,美化生活,这样做是为了尽力调用多种资源来服务于教学工作。
第二节 全反射
一、两种介质。
1、光疏介质和光密介质。
2、二者具有相对性。
二、全反射。
1、定义:光从光密介质射向光疏介质时,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,这种现象叫做全反射。
2、临界角:此时对应的入射角称之为临界角。
3、发生全反射的条件:
A:光从光密介质射向光疏介质;
B:入射角大于或等于临界角。
三、全反射应用举例。
1、全反射棱镜。
A:原理 B:作用 C:优越性 D:应用
2、光导纤维。
A:结构 B:原理 C:优越性 D:应用
板书设计
为了系统概括本节内容,突出重点,理清脉络。
课堂评价
课堂评价
观赏图片
阅读课本
动手实验
问题设置
激发好奇心
和求知欲
提高鉴赏能
力和认识自然
的能力
阅读能力和自学能力
科学探究和实验能力
综合分析和解决问题能力
课堂资源开发
课堂资源开发
第一环节中
网络搜集图片
第三环节
中实验探究
培养探
究精神
体验实验
过程乐趣
第五环节
中学生课下
实验
培养科学
实验的精神
第二环节中
投影学生光
路图
第四环节
中光导纤维
视频
获取学生
思维状态
为学生提
供展示平台
培养学生爱
科学的品质
弥补学生
视野不足
给学生更
加宏观生动
的展示
提高学生
的实验能力