高中物理选修3-4全套教案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/27 15:45:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

13、2全反射

一、三维目标 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 过程与方法

通过观察演示实验,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;通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜,培养学生透过现象分析本质的方法、能力

情感态度与价值观

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,生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它,更科学的应用生活中常见的仪器、物品 二、教学重点

掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象 三、教学难点

全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象 四、教学过程 1、全反射现象

光传播到两种介质的界面上时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某种条件,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象

那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢 2、发生全反射现象的条件

(1)光密介质和光疏介质

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,叫光密介质,而光在其中传播速度较大的介质,即绝对折射率较小的介质叫光疏介质,光疏介质和光密介质是相对的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质,根据折射定律可知,光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水),折射角小于入射角;光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气),折射角大于入射角

既然光线由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此可以预料,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到90°,如果入射角再增大,会出现什么情况呢

演示Ⅱ将半圆柱透镜的半圆一侧靠近激光光源一侧,使直平面垂直光源与半圆柱透镜中心的连线,点燃烟雾发生器中的烟雾源置于激光演示仪中,将接线板接通电源,打开激光器的开关.一束激光垂直于半圆柱透镜的直平面入射,让学生观察.我们研究光从半圆柱透镜射出的光线的偏折情况,此时入射角0°,折射角亦为零度,即沿直线透出,当入射角增大一些时,此时,会有微弱的反射光线和较强的折射光线,同时可观察出反射角等于入射角,折射角大于入射角,随着入射角的逐渐增大,反射光线就越来越强,而折射光线越来越弱,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线.这种现象叫做全反射

(2)临界角C 折射角等于90°时的入射角叫做临界角,用符号C表示.光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角,根据折射定律可得:

(3)发生全反射的条件

①光从光密介质进入光疏介质 ②入射角等于或大于临界角 3、对全反射现象的解释 (1)引入新课的演示实验Ⅰ

被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象碳蜡混和物,对水来说是不浸润的,当该球从空气进入水中时,在其外表面上会形成一层很薄的空气膜,当有光线透过水照射到水和空气界面上时,会发生全反射现象,而正对小球看过去会出现一些较暗的区域,这是入射角小于临界角的区域,明白了这个道理再来看这个实验,学生会有另一番感受

(2)让学生观察自行车尾灯.用灯光来照射尾灯时,尾灯很亮,也是利用全反射现象制成的仪器.在讲完全反射棱镜再来体会它的原理就更清楚了.可先让学生观察自行车尾灯内部的结构,回想在夜间看到的现象.引导学生注意生活中的物理现象,用科学知识来解释它,从而更好的利用它们为人类服务

(3)用激光演示仪的激光光源演示光导纤维传播光的现象,或用弯曲的细玻璃棒进行演示,配合作图来解释现象:

从细玻璃棒一端射进棒内的光线,在棒的内壁多次发生全反射,沿着锯齿形路线由棒的另一端传了出来,玻璃棒就像一个能传光的管子一样

实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几μm到100μm左右,而且是由内心和外套两层组成的,光线在内心外套的界面上发生全反射,如果把光导纤维聚集成束,使其两端纤维排列的相对位置相同,这样的纤维就可以传递图像

(4)让学生阅读大气中的光现象——蒙气差,海市蜃楼,沙漠里的蜃景 五、板书设计

13、2光的全反射

一、全反射现象:光传播到两种介质的界面上时,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象 二、临界角C

三、发生全反射现象的条件

(1)光密介质和光疏介质 (2)入射角等于或大于临界角 六、课后作业 优化方案

七、教学辅助手 全反射现象演示仪 八、课后反思

本节课实验效果不明显,下次应该用激光枪,使效果明显,学生易于理解

光的干涉

一、三维目标 知识与技能

1、认识光的干涉现象及产生光干涉的条件

2、理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征 过程与方法

1、通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力

2、通过观察实验培养学生观察、表述物理现象,概括其规律特征的能力,学生亲自做实验培养学生动手的实践能力 二、教学重点 波的干涉条件 三、教学难点 1、干涉的形成过程

2、加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱” 四、教学过程

1、从红光到紫光频率是如何变化的频率由谁决定 (1)从红光到紫光的频率关系为: υ紫>………> υ红

(2)频率由光源决定与传播介质无关。(由光源的发光方式决定)

2、在真空中,从红光到紫光波长是如何变化的 变小

3、任一单色光从真空进入某一介质时,波长、光速、频率各如何变化

(1)当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时,频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。

(2)当光从真空进入介质后,传播速度将变小