4.2全反射 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 4.2全反射 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 182.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 20:49:17 | ||
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文档简介
教学设计
课题 全反射
教材分析 本节课的内容涉及直线传播、反射、折射的知识，从本质上进一步理解和应用折射定律和折射率，让学生有效体会和熟练应用光路可逆知识解决光的传播问题。所以全反射既是新知识的学习，又是对前面所学知识的巩固和深化。同时，全反射现象与生活和现代科技联系紧密，实现了课堂知识走向课外、走向生产、走向科技。所以学习这部分知识有着重要的现实意义。
学情分析 ①学生的知识背景：学生已经学过光的直线传播、反射、折射及光路可逆性知识，对折射率也已经有了初步的了解。 ②学生的能力背景：好奇心强、对实验有浓厚的兴趣，具有一定的观察力和分析推理能力，具备了自己动手进行简单实验的技能。 ③不利因素：无法用折射定律解释全反射现象，对发生全反射的条件把握不准确，搞不清临界条件，独立探究问题的能力还不够，不善于抓住问题的本质，需要教师的引导和指点。
教学目标 1物理观念.知道什么是光疏介质，什么是光密介质。 2科学探究与思维.通过探究实验，理解光的全反射现象和临界角的概念、定义式并总结全反射的条件，提高了自身的实验操作能力及交流合作能力。 3科学态度与责任.知道全反射棱镜和光导纤维原理及其作用。进一步帮助学生了解物理知识与现代科技的密切关系，培养学生的科学态度与责任感。
教学重点 1.理解全反射的定义和发生全反射的条件 2.理解临界角的物理意义
教学难点 理解并掌握全反射的条件和应用
教具学具 PPT课件、视频、人教版选修3-4教材、激光笔、量筒、烧杯、半圆水槽、半圆形玻璃砖，三角板
学习环节 学习任务设计与教师活动 学生活动设计 设计意图 落实目标
导入 新课 【演示实验】 1.鱼会被水吃掉。 2.量筒中的钱消失。 学生观看演示实验，思考问题 创设情景，激起求知欲望，提高学生的学习兴趣，激发学习热情。
环节一 全反射和临界角 一、光密介质和光疏介质 1.光密介质：折射率较大的介质。 2.光疏介质：折射率较小的介质。 光疏介质和光密介质是相对的 知识回顾：光从光疏介质射入光密介质时,折射角和入射角哪个大 光从光密介质射入光疏介质时,折射角和入射角哪个大 思考与讨论 1.光由光疏介质射入光密介质时，如果继续增大入射角，会出现什么现象？ 2.光由光密介质射入光疏介质时，如果继续增大入射角，会出现什么现象？ 【探究实验1】激光从水中射入空气中 实验器材：激光笔、半圆水槽 实验步骤：让光沿着半圆形水槽射到其边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射 观察：反射光线和折射光线强弱的变化和反射角、折射角大小的变化。 教师对演示实验的几点说明： 1.教室四周拉上窗帘，在较暗的环境中进行实验， 2.入射光经过半圆形水面的圆心。 实验现象：如果入射角逐渐增大，折射光会离法线越来越远，而且越来越弱，发射光确越来越强。 提问：光从水中射入空气中发生全反射，那么光从玻璃射入空气中会不会发生全反射？ 【探究实验2】激光从玻璃射入空气中 实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖 实验步骤：让光沿着玻璃砖射到其平直的边上 观察：随着入射角增大，反射光线和折射光线强弱的变化和反射角、折射角大小的变化。 实验现象：随着入射角的增大，折射角增大，最后折射光线消失，折射光线逐渐变弱，反射光线逐渐变强。 观看视频，得出结论。 结论： 1.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，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。 2.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。 板书 二、全反射：当光从光密介质射入光疏介质，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。 三、临界角 1.定义：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角叫做临界角。 用字母C 表示。 教师和学生一起回顾知识 学生思考、讨论。（进行猜想） 学生进行分组实验，观察实验现象。 学生进行分组实验，观察实验现象。并总结全反射和临界角的定义。 完成教学目标1 温习与新课有关的知识，为本节课的学习作铺垫。 以问题为引导，激发学生的探究欲望，提出猜想，设计试验方案，进行实验探究。 教师引导学生注意观察反射角和折射角，光线强弱的变化。学生动手进行实验，提高了自身的实验操作能力及交流合作能力。 通过提出问题，进行探究实验，突破本节课重点。
2.临界角表达式 提问：由于不同介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射人空气（真空）发生全反射时的临界角C 根据折射定律可以列出这么个方程 变形就得到了临界角c的计算公式为 【教师讲解】从这个关系式可以看出，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。水的临界角为48.8°，各种玻璃的临界角为32°-42°，金刚石的临界角为24.4°。临界角反映了光从介质射向真空中发生全反射的难易程度。 学生自己推导公式，加强记忆，避免对公式死记硬背。 学生思考，得出结论 通过教师的引领提问，让学生推导真空中临界角的公式。 教师引导学生推出折射角与临界角的关系。
环节二:全反射的条件 【分析总结】 1光是从什么介质射入另一种介质？ 刚发生全反射时的入射角叫什么？ 发生全反射的条件是什么？ 四、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。 提问：引课时的鱼为什么会被吃掉？ 学生思考，回答问题，总结全反射的条件 培养学生归纳总结的能力；全反射条件是重难点，学生通过自己总结，得出结论。 完成教学目标2
环节三 全反射的应用 1.全反射棱镜 玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光以垂直于玻璃面的方向射入玻璃时，光线不发生偏折，但在玻璃内部，发生全反射。 2.光导纤维（视频播放） 内芯的折射率大于外套的折射率，光在传播时能发生全反射，光线经过多次全反射能从一端传到另一端 3.生活中的圆周 学生分析问题 学生观看视频，了解光导纤维的结构。 培养学生运用知识的能力，进一步帮助学生了解物理知识与现代科技的密切关系，培养学生的科学态度与责任感。完成教学目标3
课堂小结
板书 设计 光疏介质和光密介质 全反射： 临界角 定义 表达式 折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射。 四、全反射的条件： 五、全反射应用实例
作业 设计 基础作业： 完成课后的练习题1-3题 。 拓展作业： 课后查阅有关隐形斗篷的相关知识，尝试解释隐形斗篷的的形成原因。
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课题 全反射
教材分析 本节课的内容涉及直线传播、反射、折射的知识，从本质上进一步理解和应用折射定律和折射率，让学生有效体会和熟练应用光路可逆知识解决光的传播问题。所以全反射既是新知识的学习，又是对前面所学知识的巩固和深化。同时，全反射现象与生活和现代科技联系紧密，实现了课堂知识走向课外、走向生产、走向科技。所以学习这部分知识有着重要的现实意义。
学情分析 ①学生的知识背景：学生已经学过光的直线传播、反射、折射及光路可逆性知识，对折射率也已经有了初步的了解。 ②学生的能力背景：好奇心强、对实验有浓厚的兴趣，具有一定的观察力和分析推理能力，具备了自己动手进行简单实验的技能。 ③不利因素：无法用折射定律解释全反射现象，对发生全反射的条件把握不准确，搞不清临界条件，独立探究问题的能力还不够，不善于抓住问题的本质，需要教师的引导和指点。
教学目标 1物理观念.知道什么是光疏介质，什么是光密介质。 2科学探究与思维.通过探究实验，理解光的全反射现象和临界角的概念、定义式并总结全反射的条件，提高了自身的实验操作能力及交流合作能力。 3科学态度与责任.知道全反射棱镜和光导纤维原理及其作用。进一步帮助学生了解物理知识与现代科技的密切关系，培养学生的科学态度与责任感。
教学重点 1.理解全反射的定义和发生全反射的条件 2.理解临界角的物理意义
教学难点 理解并掌握全反射的条件和应用
教具学具 PPT课件、视频、人教版选修3-4教材、激光笔、量筒、烧杯、半圆水槽、半圆形玻璃砖，三角板
学习环节 学习任务设计与教师活动 学生活动设计 设计意图 落实目标
导入 新课 【演示实验】 1.鱼会被水吃掉。 2.量筒中的钱消失。 学生观看演示实验，思考问题 创设情景，激起求知欲望，提高学生的学习兴趣，激发学习热情。
环节一 全反射和临界角 一、光密介质和光疏介质 1.光密介质：折射率较大的介质。 2.光疏介质：折射率较小的介质。 光疏介质和光密介质是相对的 知识回顾：光从光疏介质射入光密介质时,折射角和入射角哪个大 光从光密介质射入光疏介质时,折射角和入射角哪个大 思考与讨论 1.光由光疏介质射入光密介质时，如果继续增大入射角，会出现什么现象？ 2.光由光密介质射入光疏介质时，如果继续增大入射角，会出现什么现象？ 【探究实验1】激光从水中射入空气中 实验器材：激光笔、半圆水槽 实验步骤：让光沿着半圆形水槽射到其边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射 观察：反射光线和折射光线强弱的变化和反射角、折射角大小的变化。 教师对演示实验的几点说明： 1.教室四周拉上窗帘，在较暗的环境中进行实验， 2.入射光经过半圆形水面的圆心。 实验现象：如果入射角逐渐增大，折射光会离法线越来越远，而且越来越弱，发射光确越来越强。 提问：光从水中射入空气中发生全反射，那么光从玻璃射入空气中会不会发生全反射？ 【探究实验2】激光从玻璃射入空气中 实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖 实验步骤：让光沿着玻璃砖射到其平直的边上 观察：随着入射角增大，反射光线和折射光线强弱的变化和反射角、折射角大小的变化。 实验现象：随着入射角的增大，折射角增大，最后折射光线消失，折射光线逐渐变弱，反射光线逐渐变强。 观看视频，得出结论。 结论： 1.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，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。 2.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。 板书 二、全反射：当光从光密介质射入光疏介质，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。 三、临界角 1.定义：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角叫做临界角。 用字母C 表示。 教师和学生一起回顾知识 学生思考、讨论。（进行猜想） 学生进行分组实验，观察实验现象。 学生进行分组实验，观察实验现象。并总结全反射和临界角的定义。 完成教学目标1 温习与新课有关的知识，为本节课的学习作铺垫。 以问题为引导，激发学生的探究欲望，提出猜想，设计试验方案，进行实验探究。 教师引导学生注意观察反射角和折射角，光线强弱的变化。学生动手进行实验，提高了自身的实验操作能力及交流合作能力。 通过提出问题，进行探究实验，突破本节课重点。
2.临界角表达式 提问：由于不同介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射人空气（真空）发生全反射时的临界角C 根据折射定律可以列出这么个方程 变形就得到了临界角c的计算公式为 【教师讲解】从这个关系式可以看出，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。水的临界角为48.8°，各种玻璃的临界角为32°-42°，金刚石的临界角为24.4°。临界角反映了光从介质射向真空中发生全反射的难易程度。 学生自己推导公式，加强记忆，避免对公式死记硬背。 学生思考，得出结论 通过教师的引领提问，让学生推导真空中临界角的公式。 教师引导学生推出折射角与临界角的关系。
环节二:全反射的条件 【分析总结】 1光是从什么介质射入另一种介质？ 刚发生全反射时的入射角叫什么？ 发生全反射的条件是什么？ 四、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。 提问：引课时的鱼为什么会被吃掉？ 学生思考，回答问题，总结全反射的条件 培养学生归纳总结的能力；全反射条件是重难点，学生通过自己总结，得出结论。 完成教学目标2
环节三 全反射的应用 1.全反射棱镜 玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形，当光以垂直于玻璃面的方向射入玻璃时，光线不发生偏折，但在玻璃内部，发生全反射。 2.光导纤维（视频播放） 内芯的折射率大于外套的折射率，光在传播时能发生全反射，光线经过多次全反射能从一端传到另一端 3.生活中的圆周 学生分析问题 学生观看视频，了解光导纤维的结构。 培养学生运用知识的能力，进一步帮助学生了解物理知识与现代科技的密切关系，培养学生的科学态度与责任感。完成教学目标3
课堂小结
板书 设计 光疏介质和光密介质 全反射： 临界角 定义 表达式 折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射。 四、全反射的条件： 五、全反射应用实例
作业 设计 基础作业： 完成课后的练习题1-3题 。 拓展作业： 课后查阅有关隐形斗篷的相关知识，尝试解释隐形斗篷的的形成原因。
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