全反射教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1、知道什么是光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)，理解光的全反射現(xiàn)象，掌握發(fā)生全反射的條件.
2、理解臨界角的物理意義，會(huì)根據(jù)公式確定光從介質(zhì)射入真空(空氣)時(shí)的臨界角.
能力目標(biāo)
能判斷是否發(fā)生全反射，并能解決有關(guān)的問題.
能運(yùn)用全反射的知識分析和解釋一些簡單的現(xiàn)象了解光的全反射在光導(dǎo)纖維上的應(yīng)用.
情感目標(biāo)
1、通過這部分知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對自然界中許多美好的現(xiàn)象進(jìn)行充分的認(rèn)識，學(xué)會(huì)用科學(xué)知識來解釋自然現(xiàn)象.
2、了解我國光纖技術(shù)的進(jìn)展以及光導(dǎo)纖維在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，培養(yǎng)愛國主義熱情和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議：
1、初中沒有學(xué)過全反射，它對學(xué)生是一種新現(xiàn)象.建議作好演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生清楚地認(rèn)識全反射現(xiàn)象，知道在什么條件下發(fā)生全反射.
2、全反射現(xiàn)象是生活中常遇到的，要讓學(xué)生認(rèn)識并掌握全反射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：一是光由光密介質(zhì)進(jìn)入先疏介質(zhì)，二是入射角大于，或等于臨界角.要讓學(xué)生正確理解光密和光疏的概念，要知道密和疏是相對而言的，并且要注意不要把其與介質(zhì)的.密度混同起來.
3、要讓學(xué)生正確理解臨界角的概念、這就要做好演示實(shí)驗(yàn)，要讓學(xué)生看到：
�、僬凵浣请S入射角的增大而增大，入射角增大到某一角度時(shí)折射角趨近于90，再增大入射角，光密介質(zhì)中的折射光消失.
�、陔S著入射角和折射角的增大，反射光的亮度不斷增強(qiáng)，折射光的亮度不斷減弱，當(dāng)折射光消失時(shí)，反射光最強(qiáng).
4、要讓學(xué)生會(huì)用全反射的知識對一些生活中的全反射現(xiàn)象進(jìn)行分析.建議介紹一下光導(dǎo)纖維可以將市場出售的纖維飾品讓學(xué)生看一下以得到感性認(rèn)識，加深理解.
講過全反射之后，建議小結(jié)一下，說明光射到透明介質(zhì)界面上時(shí)，一般來說，同時(shí)發(fā)生反射和折射，只有發(fā)生全反射時(shí)沒有折射光線.
--示例全反射
(一)引入新課
通過光的折射實(shí)驗(yàn)演示折射角和入射角的大小關(guān)系，然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現(xiàn)象，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)全反射現(xiàn)象.
(二)教學(xué)過程
1、做好演示實(shí)驗(yàn)：光的折射和光的全反射實(shí)驗(yàn).
2、帶領(lǐng)學(xué)生分析發(fā)生全反射的條件：
光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角，不會(huì)發(fā)生全反射，而光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，折射角先達(dá)到90，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象.
入射角必須大于一定的角度：臨界角
強(qiáng)調(diào)：
全反射：光照射到兩種介質(zhì)的界面上，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射.
A、產(chǎn)生全反射的條件：①光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于或者等于臨界角.
B、當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，在入射角逐漸增大的過程中，反射光的能量逐漸增強(qiáng)，折射光的能量逐漸減弱，當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)，折射光的能量已經(jīng)減弱為零，發(fā)生了全反射.
C、當(dāng)光由光密介質(zhì)射火光疏介質(zhì)時(shí)，應(yīng)先判斷會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射.為此應(yīng)畫出入射角等于臨界角的光路，然后再根據(jù)折射定律或反射定律進(jìn)行定量計(jì)算或動(dòng)態(tài)分析.
3、棱鏡：通常指截面是三角形的三棱鏡.
探究活動(dòng)
(一)
1. 利用光的全反射的有關(guān)知識自制光導(dǎo)纖維.
2. 查閱資料，了解我國光纖的發(fā)展和過程.
(二)
實(shí)驗(yàn)研究：
題目：海市蜃樓實(shí)驗(yàn)?zāi)M
內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于配置密度分布不均勻的蔗糖溶液，做法如下：先在玻璃缸析出時(shí)為止，這樣就配置了濃度很高的蔗糖溶液，再在蔗糖溶液上面緩慢加入清水，加入清水時(shí)要注意不能讓溶液與清水混合。過1～2天后，由于蔗糖分子內(nèi)擴(kuò)散，在玻璃缸中就形成了密度分布布均勻的蔗糖溶液，當(dāng)光在其中傳播時(shí)，可清晰的看到溶液中彎曲的光路，如圖所示。
建議：配置溶液工作應(yīng)提前1～2天完成，不宜太早，也不宜太晚。
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