人教版高中物理选修3-4第十三章 光13.2 全反射教学课件共20张PPT含教学设计、学案等素材

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名称 人教版高中物理选修3-4第十三章 光13.2 全反射教学课件共20张PPT含教学设计、学案等素材
格式 zip
文件大小 5.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-06-02 07:17:46

文档简介

课题
13.2
全反射
学习目标
(1)理解光的全反射现象;
(2)掌握临界角的概念;(3)掌握发生全反射的条件;
(4)了解全反射现象的应用.
知识复习
(1)当光射到两种介质的分界面时,一部分光会从第一种介质进入第二种介质,并发生偏折,我们把这种现象称为
(2)折射率:
新课学习
光疏介质和光密介质【笔记】1.概念:
全反射【练习】完成下列两个光路图(图
甲)
(图
乙)【思考】在图甲中光由光疏介质(空气)射向光密介质(玻璃),入射角
折射角(填”大于”、”等于”或”小于”)在图乙中光由光密介质(玻璃)射向光疏介质(空气),入射角
折射角(填”大于”、”等于”或”小于”)
学生分组实验报告单1.实验目的:探究光由光密介质射向光疏介质时,随入射角的增大,折射光线和反射光线强度的变化情况、以及是否总有折射光线2.实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔3.实验记录单:(1)光线由玻璃射向空气时,随着入射角的增加,反射光线逐渐变
,入射光线逐渐变
(填“暗”或“亮”)
(2)光线由玻璃射向空气时,入射角较小时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)(3)光线由玻璃射向空气时,入射角较大时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)4.实验结论:
【笔记】1.光由光密介质射入光疏介质时,随入射角的增大,反射光线逐渐
,折射光线逐渐
2.全反射概念:当光从
射入
时,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°,折射光完全消失,只剩下反射光的现象。3.临界角:
4.全反射条件:
三、
全反射的应用1.水中或玻璃中的气泡为什么特别明亮
2.有机玻璃棒(水流)导光3.光导纤维(阅读提纲)结构:光导纤维由

两层组成,内芯的折射率
外套的折射率。原理:光传播时在内芯与外套的分界面上发生
。应用:医学上用光导纤维制成
;光线通信的优点:


课堂小结
课后探究
1.查资料用全反射原理解释大气中的海市蜃楼等现象?2.观察自行车尾灯的内部结构,分析它的工作原理。
空气
玻璃《全反射》教学设计
一、学情分析
高二年级的学生通过初中的学习对几何光学的内容已经有了初步的了解,而本章教材的第一节《光的折射》又详细介绍了光的折射定律以及折射率的测定方法,这些内容的学习,为学生进一步学习全反射现象奠定了知识和心理基础,同时,高二年级的学生具有一定的概括和分析问题的能力,这为本节课的学习奠定了能力的基础。
通过折射定律的学习,学生可以定量给出折射现象中入射角和折射角的大小关系,这就为学生探究发生全反射的条件提供了切入点,同时为学生自主推导临界角和折射率关系提供了知识基础。
而《光的折射》一节中玻璃砖折射率测定的实验,让学生掌握了确定入射光线和折射光线的基本方法为本节课的实验探究奠定能力基础、提供操作可能。
综上所述,在前面学习的基础上,学生可以根据已有的对光的反射、折射现象的认知,进一步来探究全反射现象,并运用探究所得知识解释这一现象。
二、学习内容分析
《全反射》这一节课在内容上承接前一节《光的折射》以及初中所学的反射现象,是在反射现象、折射现象学习的基础上进一步探究所生成的新的知识。而全反射现象在生活中又较为常见,在生产、生活中广泛应用。
《普通高中物理课程标准》中在谈到本节课的教学内容中指出,认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用,认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。
根据课程标准的要求,结合本节课的教学内容,本节课在课堂教学中以全反射现象为线索展开,首先,学生通过实验探究来观察全反射现象,利用折射定律从理论上探究折射率和临界角的关系,进而总结发生全反射现象的条件,在这一知识内容的学习中,要注意让学生参与其中,亲自经历科学探究的过程,培养学生对自然科学的热爱以及最基本的科学素养;其次,在学生生成全反射的概念以及发生全反射的条件之后,联系生活实际,利用全反射的概念来解释生活中的全反射现象,在这一知识内容的教学中,要注意让学生通过全反射的产生条件来概括总结现实生活中各种全反射现象发生的原因,培养学生从复杂问题中抽象出物理模型,并运用所学知识分析解决问题的能力;最后,联系生活实际利用现象进一步来理解全反射产生的条件,回归教材的基本概念。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)理解光的全反射现象;
(2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件;
(3)了解全反射现象的应用.
2.过程与方法
(1)通过观察演示实验引起学生的好奇心,激发学生的学习兴趣.
(2)通过动手实验和观察老师的演示实验,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。
3.情感态度与价值观
(1)渗透学生爱科学的教育,培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯。
(2)生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它,达到爱科学,爱生活的目标。
(3)通过对光纤的了解,使学生爱护和自觉保护光纤通信设备。
四、重难点分析
1.教学重点:掌握发生全反射的条件和临界角的概念;
2.教学难点:全反射的应用,对全反射现象的解释——光导纤维、玻璃或水中气泡特别明亮
本节课的教学重点是发生全反射的条件和临界角的概念,在课堂教学中教师引导学生亲自经历实验探究和理论探究的过程,在实验探究中指导学生观察,当光线由光密介质射向光疏介质时不断增到入射角折射光线和反射光线的变化,让学生亲自观察到全反射现象的发生,而后通过理论探究利用折射定律指导学生探究发生全反射现象时的临界角和折射率的关系,最后以实验现象和理论探究为基础总结发生全反射的条件,进而突出教学重点。
本节课的教学难点是全反射现象的应用,全反射现象在生活中较为常见,在生产中也有一定的应用,可是如何根据实际情况,利用所学知识来解释生活、生产中的全反射现象是教学的难点。教学中可以引导学生根据全反射现象发生的条件来解释全反射现象,如果学生遇见困难,教师可以引导学生通过寻找光密介质和光疏介质来分析具体问题中全反射的现象,以突破教学难点。
五、信息技术及其他学习资源的应用
实验器材:下端带小孔的奶粉桶、激光笔、半圆形玻璃砖、白纸、模板、大头针、S型有机玻璃棒、带气泡的玻璃砖
六、教学流程图
七、教学过程
教学环节
教学内容
目标达成
引入新课实验
利用水流导光
引入新课
激发学生去学习新知来解释这个新问题
板书
13.2全反射
标题板书
复习旧知识生成新知识
教师:1.光的折射概念的复习:通过前面的学习我们知道,当光射到两种介质的分界面时,一部分光会从第一种介质进入第二种介质,并发生偏折,我们把这种现象称为光的折射。2.折射率的复习:我们用哪个物理量来描述在折射现象中光的偏折本领。我们在高中所学习的绝对折射率,是指光从空气进入介质时发生折射的情况。光在从一种介质射入另一种介质时,发生折射现象,从本质上来讲是因为光在不同介质中传播速度不同而造成的。那么折射率和光在介质中的传播速度满足什么关系.4.光疏介质和光密介质我们来看看几种常见介质的折射率。在物理学中我们将折射率较小的介质称为光疏介质,折射率较大的介质称为光密介质。
在表格中我们看到,空气的折射率1.00028;水的折射率1.33那么空气和水相比较,我们将空气称为光疏介质,水称为光密介质。玻璃的折射率是1.5,如果水和玻璃相比,水还是光密介质吗?可见,光疏介质和光密介质的概念是相对的。5.举例说明光疏介质、光密介质和介质的密度无关
使学生回忆旧知识,并发展出新知识,得出光密介质和光疏介质定义。
板书
光疏介质:对于两种介质来说,光在其中传播速度较大的介质,即绝对折射率较小的介质。光密介质:对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,即绝对折射率较大的介质;光疏介质和光密介质是相对的.相对性:光疏介质和光密介质具有相对性
使学生通过复习生成新的知识
学生活动
完成光路图图甲
图乙
让学生通过对比光路图来体会光线在光疏介质和光密介质间传播的特点
理论分析
大家注意到光从光疏介质传到光密介质,入射角大于折射角,当增大入射角的过程中,总是有反射光线和折射光线;但是当光从光密介质射到光疏介质时,入射角小于折射角,当入射角不断增大时,折射光线先达到90°与界面已经平行,如果再增加入射角,折射光线该何去何从呢?
让学生观察教师演示实验,思考由旧知识派生出的新问题
学生回答
全反射
给学生自己提出全反射概念,有一个初步猜想
引导进入实验
要想清楚地得出这个结论,我们该怎么做,简单猜想完就结束了吗?
使学生思考用什么方法来验证
学生分组探究实验
学生分组实验报告单1.实验目的:探究光由光密介质射向光疏介质时,随入射角的增大,折射光线和反射光线强度的变化情况、以及是否总有折射光线2.实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔3.实验记录单:(1)光线由玻璃射向空气时,随着入射角的增大,反射光线逐渐变
,入射光线逐渐变
(填“暗”或“亮”)
(2)光线由玻璃射向空气时,入射角较小时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)(3)光线由玻璃射向空气时,入射角较大时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)4.实验结论:
让学生亲身体验实验的乐趣和发现的喜悦,并完成规律提取
学生展示叙述
(请一组同学来小结实验结果,得到什么规律)当入射角小于某个角度时,有折射光线,也有反射光线,当入射角大于等于某个角度时,就没有了折射光线,只剩下反射光线,这种现象称为“全反射现象”
通过学生实验和自我小结,明晰规律
教师叙述
在上面叙述中,该同学提到的“某个角度”是发生全反射和不发生全反射的一个边界,如果给这个角度一个名称,应叫什么角,用什么符号表示?
从学生回答中提出新问题
学生回答
临界角C
使学生在学习中生成新知
教师叙述
对于不同的介质,临界角到底是多少呢,如何求出?
问题层层相扣
回答加引导
折射角等于90°时对应的入射角就是临界角。根据折射定率和光路可逆原理,有,可得
重点内容,强调并清晰推导,使学生掌握
提问
通过做实验和小结实验,大家能否将发生全反射的条件总结出来
促使学生思考
回答
从光密介质射到光疏介质的界面上,②入射角等于或大于临界角.这两个条件都是必要条件,两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件.
使学生自己得出结果
应用解释1
学生传看玻璃柱中的气泡,大屏幕展示玻璃中的气泡分析、引导学生完成分析
联系实际激发学生学习兴趣
应用解释2
璃棒导光、水流导光,分析、引导学生完成分析
回应前面的设疑
物理学发展历史
由有机玻璃导光到光纤通信,介绍科学家高锟
通过物理学史,渗透物理情感,落实情感目标
光导纤维
指导学生阅读教材,完成对以下内容的学习(1)光导纤维的结构(2)光导纤维的原理(3)光导纤维的应用
通过补充介绍光纤应用,达到情感态度价值观目标
课堂小结
师生共同回顾本节课的主干知识
给学生一个完整的知识结构,以便解释一些常见现象
随堂练习
1.关于全反射,下列说法中正确的是【

A.光从光疏介质射向光密介质时,不可能发生全反射现象
。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.光线从水射向空气时可能发生全反射
D.光线从空气射向水中一定不会发生全反射现象2.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2,若要使光从此介质射向真空时发生全反射,则入射角不可能的值是


A.
150
B.
300
C.
450
D.
600
3.某介质的折射率为,一束光从介质射向空气,入射角为60°,如图所示的哪个光路图是正确的


4.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时,其折射角为450,则这种介质对空气的临界角是


A.600
B.450
C.900
D.300
5.下列说法中正确的是【

A.水中的气泡看起来特别明亮,是因为一部分光在分解面上发生全反射的缘故B.光导纤维是利用光的折射的原理制成的
C.光导纤维由内芯和外套组成,外套的折射率大于内芯的折射率。
D.光导纤维具有容量大,衰减小、抗干扰性强等多方面优点
通过习题巩固所学知识
课后探究
1.查资料用全反射原理解释大气中的海市蜃楼等现象?2.观察自行车尾灯的内部结构,分析它的工作原理。
让学生了解物理就在我们生活的周围,同时培养学生自主学习能力
八、教学反思
《全反射》课堂教学反思
一、课堂教学设计分析
整节课的课堂教学以“水流导光”的演示实验为引入,这个引入不仅激发了学生的学习兴趣,调动学生学习热情,也为后面光导纤维原理的讲解做了一定铺垫。
在给出课堂学习目标后,通过复习反射现象和折射现象,和学生一起总结光密介质和光疏介质的概念,进而探讨光在不同介质中传播的偏折情况,通过思考问题,学生发现光由光密介质射入光疏介质时入射角大于折射角,进而确定本堂课的焦点问题,即:光由光密介质射入光疏介质时随着入射角的增大折射角如何变化?
通过教师的引导、学生的合作探究,利用实验的方法来寻找问题的答案。最终发现当光由光密介质射入光疏介质时,随着入射角的增大折射光线会消失。通过实验探究让学生自己发现全反射现象,这样做有效的落实了课堂教学的重点,让学生能够更直观、感性的了解全反射现象的产生。随后利用折射率的概念进一步推导临界角和折射率的关系,并总结得出发生全反射的条件,有效地突破课堂教学的难点。
在课堂教学的最后一部分,通过分析生活中的《全反射》现象,一方面让学生更好的理解全反射现象的应用,掌握全反射现象的发生条件,另一方面也能够培养学生的表达概括能力。
二、课堂教学得失分析
(1)通过演示实验、分组实验有效地提高了学生学习物理的兴趣。
物理是精彩的。本节课的内容与生活、科技息息相关,它对学生具有很大的吸引力。通过演示实验学生发现问题,通过分组实验学生亲自参与到问题的解决中,并获取知识,很大程度上提高了学生的学习热情,和对物理科学的兴趣。
(2)课堂教学活动中更突出学生的自主学习。
本节课教学中绝大多数结论的得出是学生自己努力的结果,学生不仅自己发现全反射现象、探究发生全反射的条件。还能学为所用利用全反射知识来解释生活中的现象。课堂教学活动中既突出了学生的自主学习,又增强了学生的学习成就感。正所谓还课堂给学生,让学生做课堂的主人。
(3)改变学生知识获得的渠道、培养学生自主学习能力。
本节课的课堂教学中采用了理论探究和实验探究的方法,探究式课堂教学改变了以前学生被动获得知识的方式,变为学生通过在老师的引导,互相合作交流主动获得知识。通过探究活动在建构知识的同时,也不断培养了学生自主学习的能力,为学生终身学习奠定基础。
(4)教师要进一步较强对课堂问题的预设和学生实验的指导。
在学生探究全反射现象过程中,由于学生实验操作的不当很多实验小组没有观察到反射光线。这一问题的产生实际上有几次机会是可以避免的。首先,教师在课前应对课堂中可能发生的问题进行全方面的预设,这样能保证课堂教学的高效性。其次,在实验前,可以让学生探讨实验的注意事项,以及操作注意事项。这样先讨论后动手,可以使实验探究少走弯路,效率更高。最后,在学生实验时,教师应该认真巡视指导,即使发现问题及时总结。
复习折射定律,得出光密介质和光疏介质
全反射现象和条件
现象解释
进一步理解全反射
课题:全反射
由一个水流导光实验引入新课
学生分组探究实验
教师指导
空气
玻璃高锟的成长经历
少年时期
高锟,汉族,1933年11月4日出生在江苏省金山县(今上海市金山区),住在法租界。父亲是律师,弟弟高铻。祖父高吹万是晚清著名诗人,革命家,南社的重要成员。入学前,父亲聘老师回家,教导高锟和高铻读四书五经。10岁,高锟就读上海世界学校(如今的上海世界小学),在上海完成小学与初中一年级课程。
除了读中文之外,也读英文和法文,学校聘请留法的学者回来教授,高锟开始接触中国之外的人事文化。
高锟小时候住在一栋三层楼的房子里,三楼就成了他童年的实验室。童年的高锟对化学十分感兴趣,曾经自制灭火筒、焰火、烟花和晒相纸尝试自制炸弹。最危险的一次是用红磷粉混合氯酸钾,加上水并调成糊状,再掺入湿泥内,搓成一颗颗弹丸。待风干之后扔下街头,果然发生爆炸。幸好没有伤及路人。后来他又迷上无线电,很小便成功地装了一部有五六个真空管的收音机。
1948年全家移居台湾。1949年,又移民香港,他进入圣若瑟书院就读。中学毕业后,他考入香港大学。但由于当时港大没有电机工程系,他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院(现英国格林威治大学)就读。1957年,他从伍尔维奇理工学院电子工程专业毕业。1965年,在伦敦大学学院(University
College
London)获得伦敦大学电机工程博士学位。
青年时期
1957年,高锟读博士时进入国际电话电报公司(ITT),在其英国子公司——标准电话与电缆有限公司(Standard
Telephones
and
Cables
Ltd.)任工程师。1960年,他进入ITT设于英国的欧洲中央研究机构——标准电信实验有限公司,在那里工作了十年,其职位从研究科学家升至研究经理。正是在
这段时期,高锟教授成为光纤通讯领域的先驱。 从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1964年,他提出在电话网络中以光代替电流,以玻璃纤维代替导线。1965年,在以无数实验为基础的一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递,将带来一场通讯业的革命,并提出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/公里时,光纤维通讯就会成功。1966年,在标准电话实验室与何克汉共同提出光纤可以用作通信媒介。高锟在电磁波导、陶瓷科学(包括光纤制造)方面获28项专利。由于他取得的成果,有超过10亿公里的光缆以闪电般的速度通过宽带互联网,为全球各地的办事处和家居提供数据。
由于他在光纤领域的特殊贡献,获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等,被称为“光纤之父”。
1957~1960年任标准电话和电缆公司工程师,1960~1970年任标准电信实验室主任研究工程师。
1966年,高锟发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,开创性地提出光导纤维在通信上应用的基本原理,描述了长程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。简单地说,只要解决好玻璃纯度和成分等问题,就能够利用玻璃制作光学纤维,从而高效传输信息。利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛,全世界掀起了一场光纤通信的革命。随着第一个光纤系统于1981年成功问世,高锟“光纤之父”美誉传遍世界。
高锟还开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统。他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。
举世公认高锟是提出用纤维材料传达光束讯号,以建置通信的第一人。高氏仍在英国求学的1960年代,大家已经知道讯息是可以用数字或模拟的方式传送。当时已有人研究,透过气体或玻璃传送光,期望可达到高速的传送效率,但无法克服讯号会严重衰减的问题。1965年,高氏对各种非导体纤维进行仔细的实验。按他分析,当光学讯号衰减率能低于每公里20分贝时,光束通信便可行。他更进一步分析了吸收、散射、弯曲等因素,推论被包覆的石英基玻璃有可能满足衰减需求达到波导。这项关键研究结果,推动全球各地连串运用玻璃纤维波导来通讯的研发工作。
高锟是继李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦及钱永健之后,第八位获得诺贝尔科学奖的华裔科学家。
中年时期
1970到1974年高锟教授在香港中文大学担任电子学系教授及讲座教授,1974年又返回ITT工作。当时,光纤领域进入前生产阶段。他在位于美国弗吉尼亚州劳诺克的光电产品部担任主任科学家,后擢升为工程主任。1982年,他因卓越的研究与管理才能而被ITT公司任命为首位“ITT执行科学家”,主要在康尼迪克州的先进技术中心工作,1985年则在德国的SEL
研究中心工作。与此同时,他也担任耶鲁大学特朗布尔学院兼职教授及研究员。1986年,他被任命为合作研究主任。他也在标准电话电缆下属的标准电信实验室作研究。
1987年10月,高锟从英国回到香港,并出任香港中文大学第三任校长。从1987年到1996年任职期间,他为中文大学罗致了大批人才,使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中,他主张“一步一步把双方的联系实际化”。高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。
此外,他担任香港高科桥集团有限公司(Transtech
Services
Group
Ltd.)主席兼行政总裁,并致力于开发电信与信息。
晚年时期
高锟在2002年或之前完成英文自传《A
Time
and
a
Tide:
Charles
K.
Kao:
A
Memoir》,许迪锵翻译的中文译本《潮平岸阔——高锟自述》于2005年出版。2003年初,高锟证实罹患早期老人痴呆症,接受治疗。但事情到2009年,高锟得到诺贝尔物理学奖时才被广泛报道,其夫人黄美芸接受香港《明报》采访时指高锟“老人家记性差”,时而忘记锁匙或书本放在哪里,不过病情轻微,认人、认路均没有问题。[5]
高锟时常在太太的扶持下在校园内四处走动,香港中文大学的学生们大都有幸时常看到他们夫妇相互扶持、相濡以沫的幸福场景。
2009年10月6日,瑞典皇家科学院向高锟颁授诺贝尔物理学奖。12月8日,高锟的演说《古沙递捷音》由夫人和中大4名教授按照《潮平岸阔》内容代笔,夫人代为发表。12月10日,高锟在诺贝尔典礼上获特别安排,免除走到台中领奖、鞠躬三次的礼仪,瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫破例走到他面前颁奖。皇家科学院说,高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就,他将获得2009年物理学奖一半的奖金,共500万瑞典克朗(约合70万美元)学生分组实验报告单
1.实验目的:探究光由光密介质射向光疏介质时,随入射角的增大,折射光线和反射光线强度的变化情况、以及是否总有折射光线
2.实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔
3.实验记录单:
(1)光线由玻璃射向空气时,随着入射角的增大,反射光线逐渐变
,入射光线逐渐变
(填“暗”或“亮”)
(2)光线由玻璃射向空气时,入射角较小时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)
(3)光线由玻璃射向空气时,入射角较大时,反射光线
,折射光线
(填“有”或“没有”)
4.实验结论:《全反射》测试与练习
1.关于全反射,下列说法中正确的是【

A.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象

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.光线从水射向空气时可能发生全反射
D.光线从空气射向水时可能会发生全反射现象
2.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2,若要使光从此介质射向真空时发生全反射,则入射角可能的值是


A.
15°
B.
30°
C.
45°
D.
60°
3.某介质的折射率为,一束光从介质射向空气,入射角为60°,如图所示的哪个光路图是正确的?


4.光线从空气射入某种介质中,当入射角为450时,其折射角为300,则这种介质对空气的临界角是


A.60°
B.45°
C.90°
D.30°
5.下列说法中正确的是【

A.水中的气泡看起来特别明亮,是因为一部分光在界面上发生了全反射的缘故
B.光导纤维是利用光折射的原理制成的
C.光导纤维由内芯和外套组成,外套的折射率大于内芯的折射率。
D.光导纤维具有容量大,衰减小、抗干扰性强等多方面优点(共20张PPT)
13.2



学习目标:
1
2
4
3
1.知识与技能
(1)理解光的全反射现象;
(2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件;
(3)了解全反射现象的应用.
知识回顾:
1.光的折射
2.折射率
几种介质的折射率:
空气

光疏介质
光密介质
(2)光疏介质、光密介质和介质密度无关
(1)光疏介质和光密介质具有相对性
1.00028
1.33
1.5~1.8
介质
折射率
金刚石
2.42
二氧化碳
1.63
玻璃
水晶
1.55
氯化钠
1.54
酒精
1.36

空气
空气
玻璃
玻璃
空气
光线由光疏介质射向光密介质:
光线由光密介质射向光疏介质:
入射角大于折射角
入射角小于折射角
分组实验探究
1.实验目的:探究光由光密介质射向光疏介质时,不断增大入射角时,反射光线和折射光线强度变化情况,以及是否总有折射光线。
2.实验器材:半圆形玻璃砖、激光笔
3.实验结果分析:
(1)随着入射角的不断增加大,反射光变亮,折射光变暗
(2)入射角增大到某一值,折射光消失,只剩下反射光
理论探究——临界角和介质折射率的关系
当光线从折射率为n的介质进入空气时临界角C是折射角等于90°时
的入射角
根据光路可逆性和折射定律:
空气
玻璃
C
全反射的应用1——玻璃和水中的气泡
全反射的应用2——有机玻璃棒导光
空气
玻璃
全反射的应用3——光导纤维
外套
内芯
容量大
衰减小
抗干扰性强
光导纤维
课堂小结
1、光疏介质、光密介质
2、全反射
概念
临界角C
全反射的产生条件
3、全反射原理的应用实例
水(或玻璃)中明亮的气泡
光导纤维
随堂练习
比比看,
又快又准!!!
随堂练习
1.关于全反射,下列说法中正确的是【

A.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象

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.光线从水射向空气时可能发生全反射
D.光线从空气射向水时可能会发生全反射现象
C
2.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2,若要使光从此介质射向真空时发生全反射,则入射角可能的值是


A.
150
B.
300
C.
450
D.
600
随堂练习:
BCD
随堂练习:
3.某介质的折射率为
,一束光从介质射向空气,入射角为60°,如图所示的哪个光路图是正确的?


2.光在
D
随堂练习:
4.光线从空气射入某种介质中,当入射角为450时,其折射角为300,则这种介质对空气的临界角是


A.600
B.450
C.900
D.300
B
5.下列说法中正确的是【

A.水中的气泡看起来特别明亮,是因为一部分光在界面上发生了全反射的缘故
B.光导纤维是利用光折射的原理制成的
C.光导纤维由内芯和外套组成,外套的折射率大于内芯的折射率。
D.光导纤维具有容量大,衰减小、抗干扰性强等多方面优点
随堂练习:
AD
课后探究
1.查资料用全反射原理解释大气中的海市蜃楼等现象?
2.观察自行车尾灯的内部结构,分析它的工作原理。